生理整合提高了毛竹氮素利用率——同位素（15N）评估

我院竹类研究所赵建诚博士作为第一作者和第一通讯作者，国际竹藤中心蔡春菊研究员作为共同通讯作者，在TOP期刊一区《Forest Ecology and Management》发表“Physiological integration improves nitrogen use efficiency of moso bamboo: An isotopic (¹⁵N) assessment”（生理整合提高了毛竹氮素利用率：同位素（¹⁵N）评估）论文。

研究背景

毛竹是典型的克隆植物，各年龄竹株通过地下鞭根系统相互连接，存在生理整合作用。在生产实践中，毛竹林基本采用全林施肥，重点施肥对象不明确，且氮肥施用量大，利用率却很低，肥料浪费、环境恶化等问题严重。前期研究发现，I度竹对氮素的竞争能力较强，其氮素利用率也高于II度和III度竹，但I度竹所吸收的氮素是否包含了通过生理整合作用从II度或III度竹转移来的部分尚不清楚，毛竹氮素生理整合特征及其对氮素利用率的影响尚不明确。

研究方法

该论文针对毛竹林氮肥施用量大、利用率低等问题，围绕化肥减量提效研究方向，采用¹⁵N同位素示踪技术，在同质和异质氮素环境下，设置连接和切断处理，追踪¹⁵N在母竹和子竹克隆系统间的吸收、转移和分配规律，研究母竹和子竹间的氮素生理整合特征及其对氮素利用率的影响。

研究结果

（1）在同质和异质环境中，均能检测到¹⁵N在毛竹克隆分株间的转移，且¹⁵N在相连分株间的转移是双向的。

注：红色和蓝色箭头分别指示当将¹⁵N-尿素施用到母竹和子竹时的¹⁵N移动方向。从上到下的数值（%）分别表示叶、秆和鞭中的¹⁵N分配比例。

（2）在同质环境中，生理整合强度相对较低，且毛竹相连分株是自私的。在异质环境中，需求驱动的源-库关系决定了毛竹相连分株间的¹⁵N转移，且施肥分株是自私的。

（3）连接处理母竹和子竹克隆系统的氮素利用率显著高于切断处理，生理整合显著提高了毛竹林的氮素利用率。同时，异质环境中的氮素利用率显著高于同质环境中的。

阅读原文