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试验于20142015年,在山东省泰安市山东农业大学园艺试验站进行。以2年生红富士(M.domestica Borkh.‘Red Fuji’)/八棱海棠(Malus robusta Rehd.)嫁接苗、苹果砧木平邑甜茶(Malus hupehensis Rehd.)幼苗为试验材料,用含有不同浓度镍水平的Hoagland营养液分别进行砂培和水培试验,并分别测定苹果植株和幼苗的叶片镍含量、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性等生理指标,结合其15N-尿素的分配、吸收及利用状况,来探究镍对苹果植株和平邑甜茶幼苗生长及其15N-尿素吸收、转化及利用的影响。另外,以平邑甜茶幼苗为材料,进行土壤盆栽试验,来探究土壤施镍对苹果常用砧木平邑甜茶幼苗的生长及其对15N-尿素吸收利用的影响。主要结果如下:1、随着处理间施镍量的增加,苹果叶片的镍含量相应增加。低浓度供镍(Ni0.5,Ni1.0,Ni2.0)条件下,苹果叶片的谷氨酰胺合成酶和超氧化物歧化酶活性均不同程度地高于Ni0处理(对照),其中以施镍量11.16μg·kg-1石英砂(Ni1.0)处理效果最佳,但是高浓度供镍Ni10处理的苹果叶片谷氨酰胺合成酶和超氧化物歧化酶活性却明显低于Ni0处理。低浓度供镍(Ni0.5,Ni1.0,Ni2.0)处理的植株15N-尿素利用率均明显高于Ni0处理,以Ni1.0处理利用率最高,为48.74%,是Ni0处理的1.71倍;高浓度Ni10处理的苹果植株15N-尿素利用率则比Ni0降低38.26%。此外,镍还会影响苹果植株的15N分配率,Ni1.0处理的植株根部15N分配率最高,其次是叶片和茎部,其它处理的植株均以叶片部位15N分配率最高。综上所述,适量供镍可以使苹果叶片谷氨酰胺合成酶和超氧化物歧化酶活性增强,延缓叶片衰老,提高植株对尿素的吸收利用水平,而镍浓度过高则影响苹果植株对尿素的吸收和分配。2、平邑甜茶幼苗镍吸收总量与供镍量正相关,其中根部镍浓度及镍总量受不同供镍水平影响显著。Ni0.02和Ni0.04处理的幼苗总干重比Ni0分别增加46.2%和34.3%,Ni0.4处理则比Ni0减少26.1%;Ni0.02处理的根系活力一直处于最高,Ni0.4处理则处于最低。至16d时,Ni0.02和Ni0.04处理的叶片叶绿素含量及相关酶活性均保持在较高水平,而Ni0.4处理则处于最低水平;丙二醛(MDA)含量在Ni0.02和Ni0.04处理的叶片中一直较低,而在Ni0.4处理的叶片中则一直最高。与Ni0相比,Ni0.02和Ni0.04处理的幼苗15N吸收总量可分别提高82.6%和86.5%,不同器官的Ndff值及叶片的15N分配率均明显上升,这两种处理的15N利用率分别增加154.8%和147.6%,而Ni0.4处理的幼苗15N吸收总量则降低47.7%,其15N利用率降低50.6%。以上结果表明,Ni0.02和Ni0.04处理可维持平邑甜茶幼苗体内相关酶的较高活性水平并利于15N-尿素的吸收利用,促进幼苗生长,而高浓度镍水平的Ni0.4处理则不利于幼苗的生长和尿素的吸收。平邑甜茶幼苗对镍元素响应比较敏感,适量供镍可有效地提高根系活力,增强叶片的谷氨酰胺合成酶和NADH-谷氨酸合成酶(GOGAT)等酶活性,促进平邑甜茶幼苗对15N-尿素的吸收利用,从而增加其生物量,而镍浓度过高则会起到相反效果。3、与Ni0处理(土壤不施镍)相比,Ni10处理(土壤增施10μmol镍)可显著降低平邑甜茶幼苗叶片和根部的鲜重,根系活力,叶片谷氨酰胺合成酶、NADH-谷氨酸合成酶及超氧化物歧化酶活性,土壤镍含量、幼苗根部镍含量和叶片丙二醛含量均明显增加,同时,幼苗对15N-尿素的利用率显著下降;但是,Ni10处理下平邑甜茶幼苗各器官的干物质重却较Ni0处理增加,且幼苗干茎也明显增加。可见,本试验条件下,镍含量为26.85mg·kg-1的土壤施10μmol镍不利于平邑甜茶幼苗叶片和根部的相对含水量的增加,且明显抑制了幼苗对15N-尿素的吸收与利用,但是却有利于平邑甜茶幼苗茎部的加粗生长。