近日，中國熱科院橡膠所植物營養團隊在葉面肥提高橡膠樹幼苗氮素利用效率方面取得新進展，研究通過微肥配施葉面氮肥調控“氮代謝→光合作用→根系發育”過程，揭示橡膠樹幼苗氮素增效新機制。
受高溫多雨、鐵鋁礦物含量較高等因素影響，橡膠林土壤通常氮素淋溶強烈，氮利用效率（NUE）低，特別容易發生在根系發育不完善和光合作用較弱的苗期。葉面噴施氮肥可快速補充氮素營養，但由于橡膠樹幼苗葉片致密、角質層厚，單一噴施葉面氮肥難以整體提升樹體NUE。鑒于微量元素在氮轉運輔酶、光合系統組件合成、根系細胞分裂中的重要作用，團隊認為配施微肥可激活葉面氮肥的氮代謝和同化過程，進而強化光合作用，提升NUE，促進橡膠幼苗生長。
本研究綜合運用中宇宙實驗和15N同位素示蹤技術，分析微肥對葉面氮肥的氮分配和NUE特征，并聯合結構方程和隨機森林模型等方法，系統考察微肥通過氮代謝、光合作用、根系發育提升NUE的關鍵機制和預測因子。結果顯示，單獨施用葉面氮肥遵循收益遞減規律，氮積累、生物量和根系發育閾值出現在1%N處理。結構方程模型表明，單施氮肥主要通過調控根系發育和氮素分配影響生物量形成，而過量施氮則會抑制蒸騰作用及氮向根系轉運，導致根系發育受阻。微肥配施則通過增強氮同化、光合作用與根系發育的協同，促進氮代謝過程，進而提升光合作用及NUE。隨機森林分析進一步識別出光合速率、蒸騰速率、莖-15N、根-15N、根形態為微肥增效的關鍵預測因子。本研究證明了微肥配施葉面氮肥在優化橡膠樹幼苗氮代謝和NUE的有效性和機制，為橡膠林氮素高效管理提供了理論依據。
圖 葉面肥對橡膠樹幼苗生長的影響機制及預測因子示意圖
相關研究結果以“Spraying micronutrients improves nitrogen use efficiency and rubber tree (Hevea brasiliensis) seedling growth by enhancing the interplay of nitrogen metabolism, root development, and photosynthesis”為題發表于《Industrial Crops and Products》。中國熱科院橡膠所任常琦助理研究員為論文第一作者，王文斌研究員和中國熱科院環植所吳東明副研究員為共同通訊作者。該研究得到國家重點研發、國家自然科學基金、海南省自然科學基金等項目資助。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.121867
責任編輯：天然橡膠處
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