近日，中国热科院橡胶所植物营养团队在叶面肥提高橡胶树幼苗氮素利用效率方面取得新进展，研究通过微肥配施叶面氮肥调控“氮代谢→光合作用→根系发育”过程，揭示橡胶树幼苗氮素增效新机制。
受高温多雨、铁铝矿物含量较高等因素影响，橡胶林土壤通常氮素淋溶强烈，氮利用效率（NUE）低，特别容易发生在根系发育不完善和光合作用较弱的苗期。叶面喷施氮肥可快速补充氮素营养，但由于橡胶树幼苗叶片致密、角质层厚，单一喷施叶面氮肥难以整体提升树体NUE。鉴于微量元素在氮转运辅酶、光合系统组件合成、根系细胞分裂中的重要作用，团队认为配施微肥可激活叶面氮肥的氮代谢和同化过程，进而强化光合作用，提升NUE，促进橡胶幼苗生长。
本研究综合运用中宇宙实验和15N同位素示踪技术，分析微肥对叶面氮肥的氮分配和NUE特征，并联合结构方程和随机森林模型等方法，系统考察微肥通过氮代谢、光合作用、根系发育提升NUE的关键机制和预测因子。结果显示，单独施用叶面氮肥遵循收益递减规律，氮积累、生物量和根系发育阈值出现在1%N处理。结构方程模型表明，单施氮肥主要通过调控根系发育和氮素分配影响生物量形成，而过量施氮则会抑制蒸腾作用及氮向根系转运，导致根系发育受阻。微肥配施则通过增强氮同化、光合作用与根系发育的协同，促进氮代谢过程，进而提升光合作用及NUE。随机森林分析进一步识别出光合速率、蒸腾速率、茎-15N、根-15N、根形态为微肥增效的关键预测因子。本研究证明了微肥配施叶面氮肥在优化橡胶树幼苗氮代谢和NUE的有效性和机制，为橡胶林氮素高效管理提供了理论依据。
图 叶面肥对橡胶树幼苗生长的影响机制及预测因子示意图
相关研究结果以“Spraying micronutrients improves nitrogen use efficiency and rubber tree (Hevea brasiliensis) seedling growth by enhancing the interplay of nitrogen metabolism, root development, and photosynthesis”为题发表于《Industrial Crops and Products》。中国热科院橡胶所任常琦助理研究员为论文第一作者，王文斌研究员和中国热科院环植所吴东明副研究员为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发、国家自然科学基金、海南省自然科学基金等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2025.121867
