镁(Mg)是仅次于氮、磷、钾的第四大营养元素,在光合作用、酶的活化、碳水化合物分配等方面起着不可替代的作用。为解决作物缺镁问题,目前主要通过根部施用镁肥。然而,根系吸收Mg~(2+)时易受到土壤中NH_4~+、K~+、H~+、Ca~(2+)等阳离子的拮抗作用。水稻是典型的喜NH_4~+作物,然而过量施用铵态氮肥会显著抑制水稻对Mg~(2+)的吸收,难以有效改善水稻缺镁状况。以往研究表明,与单一的NH_4~+营养相比,铵硝混合营养下水稻可获得更大的生物量和经济产量。然而,能否通过适度增硝营养促进水稻镁吸收并缓解水稻的缺镁问题目前还不清楚。因此,系统开展氮镁营养互作研究不仅为我国水稻可持续发展提供理论和科学依据,而且还对通过提高水稻籽粒镁营养水平进而改善稻米品质和增强人体健康具有重要的现实意义。本研究在温室条件下进行了3个镁水平(0.01、1.00和5.00 m M)和3个NO_3~-/NH_4~+比(0/100、25/75和50/50)的水培试验,共9个处理,每个处理3次重复。在水稻分蘖盛期取样,取样后测定植株Imidazole ketone erastin价格的生长特性、养分吸收积累、光合指标、抗氧化系统以及碳氮代谢关键酶活性。结果表明:1.在纯铵态氮营养条件下,缺镁(0.01 m M)会导致水稻生长过程中出现黄叶、植株生长矮小以及分蘖减少等问题,但增加NO_3~-/NH_4~+比值到25/75时,植株的株高、根长与分蘖显著增加,分别增加了0.6倍、0.4倍和2.6倍。此外,与常规镁(1.00 m M)浓度供应的植株相比较,缺镁导致水稻干重、根系形态、根系活性显著降低,但是当NO_3~-/NH_4~+为25/75时,水稻的株高、干重、根系形态、根系活力和养分积累显著高于纯铵态氮供应的植株。与常规镁浓度处理不同的是,在高镁浓度处理下NO_3~-/NH_4~+为50/50时,水稻的株高、干重、根系形态、根系活力和养分积累显著低于25/75NO_3~-/NH_4~+。部分硝态氮的供应显著促进了根系的生长,促进了侧根的发生,增强了镁缺乏时的根系活力,利于植株对养分的吸收,增加了植株的株高与干重。2.在缺镁处理下,纯铵态氮处理的水稻的光合特性显著低于常规镁浓度处理,但当NO_3~-/NH_4~+比增加到25/75时,水稻的光合特性显著提高,其中SPAD值和净光合速率分别提高0.4倍和1.4倍。常规镁浓度与高镁浓度处理的SPAD值和净光合速率的变化趋势与缺镁处理一致。同时,缺镁处理下的植株丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性与常规镁浓度供应的植株相比较明显增加。但是在缺镁条件下random genetic drift,供应25/75NO_3~-/NH_4~+的处理与供应纯铵态氮的处理相比,水稻丙二醛含量显著下降了39.6%,超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性分别显著下降了6%、59.7%和15.9%。这些结果表明硝态氮可以保护植物免受质膜过氧SB431542供应商化并减轻由于缺镁对植株所造成的伤害。3.在缺镁处理下,部分硝态氮供应显著提高了水稻碳氮代谢的相关酶活性,尤其是25/75NO_3~-/NH_4~+显著高于纯铵态氮供应的植株。其中蔗糖合成酶与蔗糖磷酸合成酶活性分别显著提高了21.2%和58.4%;硝酸还原酶、NADH-谷氨酸脱氢酶和NADH-谷氨酸合成酶活性分别提高了2.6倍、1.7倍和3.6倍。常规镁浓度处理下的碳代谢相关酶活性随着NO_3~-/NH_4~+比例的提高显著增加。而高镁浓度处理下的碳代谢相关酶活性在50/50NO_3~-/NH_4~+时与25/75NO_3~-/NH_4~+相比显著下降。这表明增加硝态氮促进植株的碳氮代谢,利于植株的生长发育。综上所述,水稻缺镁处理时所出现的黄叶、矮小、根系生长不良等症状可以通过部分供应硝态氮来缓解。NO_3~-与Mg~(2+)存在协同作用,硝态氮供给促进根系生长,有利于促进水稻对Mg~(2+)的吸收。此外,硝态氮供应可以促进光合效率和碳氮代谢关键酶的活性,并且在一定程度上对缺镁引起的过氧化物酶产生抑制作用。因此提倡在我国缺镁或低镁地区种植水稻时可以适当加入硝态氮肥,推荐的NO_3~-/NH_4~+比例为25/75。