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目前生产中普遍存在氮肥施用过量问题，过量的氮肥不仅降低肥料利用率和果实品质，还会破坏土壤结构，引起环境污染，威胁生态安全。硝酸盐是环境危害最明显和最严重的氮素形态，摸清苹果根系硝酸盐吸收和果园土壤硝酸盐转化规律，探讨减少硝酸盐流失及增进土壤硝酸盐吸持的技术和措施，对于提高土壤氮肥利用率，避免或减轻硝酸盐对环境的危害，保障果园生态安全有重要理论和现实意义。
本文以苹果砧木平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd）、八棱海棠（Malus prunifoliaBorkh）、山定子（Malus baccata Borkh）、新疆野苹果（Malus sieversii Roem）为试材，采用水培及土壤盆栽相结合的方式，探讨了根系NO3离子流强度，分析了淹水条件下平邑甜茶根系和根区土壤硝酸盐代谢，重点研究了果园土壤NO3吸附-解吸规律、土壤硝化与反硝化作用以及秸秆、草碳、保水剂和几种矿物对果园土壤硝酸盐吸持与转化的影响。结果如下：
1.在平邑甜茶、八棱海棠、山定子和新疆野苹果四种常见苹果砧木中，八棱海棠根系NO3-离子流强度最大，平邑甜茶根系次之。pH显著影响平邑甜茶NO3-离子流强度，在pH小于7时平邑甜茶根系NO3-以内流为主，其中pH为3时根系NO3-的离子流强度最大；在pH大于7时平邑甜茶根系以NO3-离子外流为主。
2.硝酸盐水平明显影响平邑甜茶根系生长发育，其中硝酸还原酶（NR）抑制剂NazWO4显著降低平邑甜茶根系长度和表面积，外用500μmol·L-1NaNO3明显促进根系生长。
3.pH和NaCl明显干扰平邑甜茶根系一氧化氮（NO）生成以及一氧化氮合酶（NOS）和NR活性。在pH为5时，根系NO生成量和NOS活性最低，NR活性最高；在pH为3时，NO生成量和NOS活性最高，NR活性最低。50-200μmol·L-1的NaCl提高了平邑甜茶根系NO的生成量和NOS的活性，但降低了NR活性。
4.淹水条件下平邑甜茶根系NO生成和土壤硝酸盐代谢发生了明显改变。在淹水处理3-9 d内，平邑甜茶根系NO生成量及NOS活性和NR活性明显提高；在淹水第6-12天，10 mmol·L-1NaNO3明显抑制NOS活性和NO的生成，减轻根系膜脂过氧化伤害。同时，淹水提高了根区土壤反硝化细菌数量、NR和亚硝酸还原酶（NiR）活性以及土壤NO生成量，抑制了亚硝酸细菌的数量，促进了果园土壤的反硝化作用。
5.土壤添加秸秆、草碳、保水剂和几种矿物后，果园土壤NO3-吸附-解吸特征发生了明显改变，其中变性秸秆显著提高了土壤NO3-最大吸附量（Qm），其Om是秸秆处理的30倍；加入水滑石后，土壤NO3-的Qm仅次于变性秸秆，但是其解吸率较低，不利于NO3-的释放；加入保水剂后，土壤NO3-的Qm和解吸率均较大，有利于对NO3-的吸收与释放，浮石和沸石粉对土壤中NO3-的吸附和解吸影响不大。
6.在砂土、壤土和粘土三种质地的土壤中，果园粘土中的硝酸菌和亚硝酸菌的数量最少，反硝化细菌数量、NR和NiR活性和NO生成量最高，反硝化作用最强；砂土反硝化细菌数量、NR和NiR活性和NO生成量最低，硝化强度最高。
7.秸秆、保水剂和几种矿物明显改变果园土壤的硝化与反硝化作用。加入浮石后，土壤硝化细菌的数量和土壤硝化强度提高，反硝化细菌和土壤NR的活性降低；加入秸秆和变性秸秆处后，土壤硝酸菌、亚硝酸菌和反硝化细菌的数量和NiR的活性均提高，土壤以硝化作用为主；加入沸石粉后，土壤硝酸菌数量下降，土壤NR和NiR活性提高；保水剂能够增加土壤硝酸菌、亚硝酸菌的数量，降低反硝化细菌的数量；水滑石促进了土壤硝化作用。
8、秸秆、保水剂和几种矿物对果园土壤硝酸盐的渗漏有明显影响。秸秆和变性秸秆两者均能降低土壤中硝酸盐的渗漏率，其中变性秸秆作用更明显；沸石粉降低土壤中硝酸盐含量，但是增大了土壤中硝酸盐的渗漏率；保水剂提高土壤中的硝酸盐含量，减少了土壤中硝酸盐的渗漏率；水滑石增大了土壤硝酸盐的渗漏率。
9.土壤掺入秸秆、保水剂和几种矿物，能够明显改变平邑甜茶根系生物量和NO的生成量。土壤掺入秸秆、变性秸秆、保水剂和浮石后，平邑甜茶根系生物量均提高，但掺入水滑石显著降低根系生物量；土壤掺入变性秸秆、保水剂、浮石和水滑石后，平邑甜茶根系NOS活性及NO生成量提高。土壤掺入秸秆、浮石和水滑石可提高根系NR活性，但掺入保水剂降低了NR活性。
本文以苹果砧木平邑甜茶（Malus hupehensis Rehd）、八棱海棠（Malus prunifoliaBorkh）、山定子（Malus baccata Borkh）、新疆野苹果（Malus sieversii Roem）为试材，采用水培及土壤盆栽相结合的方式，探讨了根系NO3离子流强度，分析了淹水条件下平邑甜茶根系和根区土壤硝酸盐代谢，重点研究了果园土壤NO3吸附-解吸规律、土壤硝化与反硝化作用以及秸秆、草碳、保水剂和几种矿物对果园土壤硝酸盐吸持与转化的影响。结果如下：
1.在平邑甜茶、八棱海棠、山定子和新疆野苹果四种常见苹果砧木中，八棱海棠根系NO3-离子流强度最大，平邑甜茶根系次之。pH显著影响平邑甜茶NO3-离子流强度，在pH小于7时平邑甜茶根系NO3-以内流为主，其中pH为3时根系NO3-的离子流强度最大；在pH大于7时平邑甜茶根系以NO3-离子外流为主。
2.硝酸盐水平明显影响平邑甜茶根系生长发育，其中硝酸还原酶（NR）抑制剂NazWO4显著降低平邑甜茶根系长度和表面积，外用500μmol·L-1NaNO3明显促进根系生长。
3.pH和NaCl明显干扰平邑甜茶根系一氧化氮（NO）生成以及一氧化氮合酶（NOS）和NR活性。在pH为5时，根系NO生成量和NOS活性最低，NR活性最高；在pH为3时，NO生成量和NOS活性最高，NR活性最低。50-200μmol·L-1的NaCl提高了平邑甜茶根系NO的生成量和NOS的活性，但降低了NR活性。
4.淹水条件下平邑甜茶根系NO生成和土壤硝酸盐代谢发生了明显改变。在淹水处理3-9 d内，平邑甜茶根系NO生成量及NOS活性和NR活性明显提高；在淹水第6-12天，10 mmol·L-1NaNO3明显抑制NOS活性和NO的生成，减轻根系膜脂过氧化伤害。同时，淹水提高了根区土壤反硝化细菌数量、NR和亚硝酸还原酶（NiR）活性以及土壤NO生成量，抑制了亚硝酸细菌的数量，促进了果园土壤的反硝化作用。
5.土壤添加秸秆、草碳、保水剂和几种矿物后，果园土壤NO3-吸附-解吸特征发生了明显改变，其中变性秸秆显著提高了土壤NO3-最大吸附量（Qm），其Om是秸秆处理的30倍；加入水滑石后，土壤NO3-的Qm仅次于变性秸秆，但是其解吸率较低，不利于NO3-的释放；加入保水剂后，土壤NO3-的Qm和解吸率均较大，有利于对NO3-的吸收与释放，浮石和沸石粉对土壤中NO3-的吸附和解吸影响不大。
6.在砂土、壤土和粘土三种质地的土壤中，果园粘土中的硝酸菌和亚硝酸菌的数量最少，反硝化细菌数量、NR和NiR活性和NO生成量最高，反硝化作用最强；砂土反硝化细菌数量、NR和NiR活性和NO生成量最低，硝化强度最高。
7.秸秆、保水剂和几种矿物明显改变果园土壤的硝化与反硝化作用。加入浮石后，土壤硝化细菌的数量和土壤硝化强度提高，反硝化细菌和土壤NR的活性降低；加入秸秆和变性秸秆处后，土壤硝酸菌、亚硝酸菌和反硝化细菌的数量和NiR的活性均提高，土壤以硝化作用为主；加入沸石粉后，土壤硝酸菌数量下降，土壤NR和NiR活性提高；保水剂能够增加土壤硝酸菌、亚硝酸菌的数量，降低反硝化细菌的数量；水滑石促进了土壤硝化作用。
8、秸秆、保水剂和几种矿物对果园土壤硝酸盐的渗漏有明显影响。秸秆和变性秸秆两者均能降低土壤中硝酸盐的渗漏率，其中变性秸秆作用更明显；沸石粉降低土壤中硝酸盐含量，但是增大了土壤中硝酸盐的渗漏率；保水剂提高土壤中的硝酸盐含量，减少了土壤中硝酸盐的渗漏率；水滑石增大了土壤硝酸盐的渗漏率。
9.土壤掺入秸秆、保水剂和几种矿物，能够明显改变平邑甜茶根系生物量和NO的生成量。土壤掺入秸秆、变性秸秆、保水剂和浮石后，平邑甜茶根系生物量均提高，但掺入水滑石显著降低根系生物量；土壤掺入变性秸秆、保水剂、浮石和水滑石后，平邑甜茶根系NOS活性及NO生成量提高。土壤掺入秸秆、浮石和水滑石可提高根系NR活性，但掺入保水剂降低了NR活性。