施氮對大豆結瘤、固氮及產量影響的研究進展

侯慧云 高峰 高同國 朱寶成

摘要：氮是大豆[Glycine max （L.） Merrill]生長的必需元素，大豆生長所需氮量的50%～60%來自于共生固氮，少量施氮對大豆結瘤、固氮效率及產量有促進作用，施氮量過高則表現為抑制作用。本文著重從施氮的氮素形態、氮素施用量和施氮時期3個方面闡述了氮素對大豆根瘤數量、固氮酶活性和產量的影響。探討了高氮抑制結瘤和固氮效率的作用機理即AON（autoregulation of nodulation）系統負反饋調節機理、激素調節作用、碳饑餓假說、硝酸鹽毒性假說，并據此為大豆種植提供合理的施氮方案，為提高大豆固氮能力和產量提供科學依據。

關鍵詞：氮素;大豆;結瘤;固氮效率

中圖分類號：S565.106 ??文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2022）08-0042-07

氮素是構成植物體內蛋白質、核酸、葉綠素及激素等重要組分的必需元素，可直接或間接參與植物體內不同時期各種生理過程，是限制植物生長發育和判斷農產品蛋白質含量的關鍵要素之一。施用適量氮肥可改善植物體內營養狀況，滿足植物生長發育對氮的需要，促進光合作用的進行和產物的積累。大豆中蛋白質含量高達40%，因此對氮需求量更高，氮素不僅調控大豆生長發育，還會調控其根瘤形成及固氮效率，在根瘤形成關鍵時期，科學施用氮肥能促進植株生長，利于氮素及光合產物向根瘤轉運，促進有效根瘤形成，保障生長后期氮素供應，使大豆達到高產[1]。

大豆利用氮素的主要來源為土壤氮、施肥氮以及根瘤固氮。根瘤固氮是大豆氮素的主要來源，大豆一生所需氮量的50%～60%來源于共生固氮體系固定的氮素，剩余部分則來源于土壤氮和施肥氮[2]。土壤氮是大豆生長發育初期所需的基礎來源，而我國大部分地方的土壤都存在含氮量偏低的問題，因此通過施肥保持土壤氮水平對大豆生長發育至關重要[3]。3種氮素之間既相互利用又相互制約。大豆生長初期，少量的土壤氮和施肥氮可促進植株生長、干物質積累和根瘤形成;氮素缺乏時植物需要消耗大量能量來適應環境，用于生長的能量被消耗，生長受到抑制，根瘤不能形成[4];施氮過量則會抑制根瘤形成及固氮作用。大豆生育中后期，尤其是生殖器官生長階段，根瘤固定的氮大部分會轉向生殖器官，而施肥氮和土壤氮能保持植株生長需要。大豆在不同發育時期對氮素需求存在差異，協調好土壤氮、施肥氮和根瘤固氮三者之間的互利關系，制定科學的施氮方案，才能減少化學肥料施用，使大豆生長、根瘤形成及固氮作用達到最佳，從而提高大豆產量[3]。因此本文從氮素形態、氮素施用量及施氮時期3個方面總結了氮素對大豆結瘤和固氮能力的影響，提出科學有效的施氮方案，為高效合理利用氮肥，減少化肥使用量，提高大豆產量等方面提供理論依據。

1 氮素形態對大豆結瘤和固氮作用的影響

土壤中主要存在有機態氮和無機態氮2種氮素形態。有機態氮在土壤中占95%以上，一般來源于土壤腐殖質、動植物殘體及有機肥料，不能直接被植物吸收利用。無機態氮在土壤中占1%左右，其分子量小、易溶于水，可以直接被植物吸收利用。土壤中無機氮主要是硝態氮和銨態氮2種形態，2種形態的氮對大豆生長均表現出低氮促進大豆生長和結瘤，高氮則表現為抑制作用，但2種氮素在大豆中吸收、同化和代謝途徑不同，對植株生長發育及根瘤和固氮效率產生不同的影響[5]。

1.1 銨態氮

對于銨態氮，植物根系每吸收1個NH+4的同時就會釋放1個H+，而NH3進入植物體內后同化成氨基酸和酰胺被植物利用，釋放的H+使根際pH值下降，土壤變酸。與硝態氮相比，施用適量的銨態氮更利于植物生長及根瘤固氮作用，而施用量過高則對根瘤固氮作用有抑制作用，甚至會導致植物中毒。Gan等施用低濃度的銨態氮（1.00、3.75 mmol/L）提高了大豆生物積累量、根瘤數量和干質量，10 mmol/L的銨態氮則表現為抑制作用[6]。嚴君等發現同一氮素水平不同氮素形態中銨態氮更有利于根瘤生長[7]。李凱等研究發現，全銨氮處理后1周內營養液的pH值從5.8下降到3.2，過低的pH值環境會對植物本身根系產生毒害作用，且營養液銨態氮的濃度高于1.2 mmol/L會顯著抑制大豆根瘤的發生和生長，并降低大豆根瘤固氮活性[8]。植物吸收銨態氮后將其同化成有機氮的過程需要消耗大量體內積累的碳水化合物，銨態氮施用過高不僅會抑制植物生長還會影響植株對其他陽離子如鉀、鈣和鎂等營養元素的吸收。Bown等利用全銨態氮處理的植株在移苗1周后就出現根系短小且無結瘤、植株矮小、葉片發黃等癥狀[9]。

1.2 硝態氮

植物吸收硝態氮后先在根系將其轉化為銨態氮，而后進入植物的不同部位被轉化為氨后再被利用。硝態氮不僅可以促進植物根系對陽離子的吸收，還可以促進根系的伸長[10]，發達的根系有利于作物吸取更多的養分，促進植株生長和根瘤形成。當土壤中硝態氮的濃度低于7.5 mmol/L時，可明顯促進大豆的結瘤和固氮，當濃度超過15 mmol/L時，硝態氮對結瘤固氮起到抑制作用[11]。即土壤中適量的硝態氮有利于根瘤的形成和發育，而施用量過高則對根瘤菌侵染、固氮酶活性、根瘤生物量產生抑制作用，甚至會加速根瘤的衰老與解體[12]。硝態氮對大豆結瘤的抑制作用是多方面的，包括根瘤菌侵染、根瘤生長及固氮酶活性，但這種抑制作用是局部的，分根試驗表明，只有經過硝酸鹽處理的根瘤生長和固氮酶活性才會受到抑制，這可能與處理后根和根瘤中硝酸鹽的大量積累有關[13]。土壤中較高的硝態氮會對類黃酮等大豆信號物質的合成與累積產生抑制，進而影響豆科作物與根瘤菌之間的識別和侵染[14]，同時阻礙根瘤皮層內O2的擴散，根瘤侵染區細胞O2含量降低[15]，類菌體呼吸和固氮所需氧供應不足，導致根瘤呼吸速率及固氮酶活性下降，從而表現出硝態氮對根瘤固氮的抑制作用。Carroll等研究發現在高氮脅迫下，將供O2濃度由21%提高到60%時，根瘤固氮酶活性也隨之提高，表明硝酸鹽通過阻礙根瘤中O2供給而抑制根瘤活性[16]。此外，結瘤自動調節（AON）的喪失會導致硝酸鹽耐受以及高結瘤和超結瘤，Reid等揭示了硝酸鹽誘導的LjCLE-RS2和GmNIC1通過HAR1/GmNARK抑制大豆結瘤，另外CLE-RS2糖肽通過直接與HAR1結合也可以抑制結瘤[17-18]。

1.3 銨態氮和硝態氮協同作用

銨態氮和硝態氮之間存在協同效應：供給合適配比的銨態氮和硝態氮比僅供給單一氮源的植物往往能獲得更高的生物量和產量。董守坤等的研究表明硝態氮的存在能夠解除銨鹽毒害并促進大豆對氮素的吸收[19]。宋海星等發現硝態氮 ∶銨態氮的比例為1 ∶5時，根瘤固氮酶活性相對最高[20]。合適的硝銨配比對根瘤固氮及產量的影響效果比施用單一的氮素形態更明顯[13]，并且在硝銨配比中適當增加銨態氮的比例可促進植株地上部分的生長，增強光合作用，生物量也會增加[21]。

2 氮素施用量對大豆根瘤固氮作用的影響

土壤中氮素含量對大豆根瘤形成及固氮的影響一直是研究的熱點問題，施用一定的氮肥不僅可以滿足植株生長發育的需要，更能為根瘤的形成和固氮作用的發揮提供物質基礎[22]。對154篇文獻的研究發現施用少量氮肥可以使大豆平均增產0.52 t/hm2，施用量在50 kg/hm2時產量增加最多，達到0.64 t/hm2[3]，并且施用適宜氮肥可以提高大豆對氮的吸收效率。王樹起等對大豆施以0.0、12.5、20.0、50.0、100.0 mg/kg梯度濃度的氮素發現，隨著施氮量的增加根瘤干質量和數量均呈現先增后降的趨勢，固氮酶類活性則表現出持續下降趨勢，在50 mg/kg氮素處理下根瘤數達到最大，表明適量施氮有利于根瘤的生長，施用量過高或不足則均對根瘤的形成有抑制作用，且施用氮素的濃度越高抑制程度越明顯[23-24]。施用一定量氮肥一定程度上可促進大豆根瘤的形成和固氮作用，過量施氮或在不適宜的階段施氮均會抑制根瘤固氮系統，甚至還會導致植株瘋長、不結籽粒的情況[25]。

2.1 低施氮量對大豆結瘤和固氮的促進作用

植物需要吸收大量的氮素以滿足高產的需要，大豆中含大量蛋白質，對氮素的需求量更大。大豆與根瘤菌互作形成的共生固氮體系-根瘤為大豆提供了50%～60%的氮，其他部分需要從外界補充。根瘤的生長及固氮作用受外源氮素的影響很大，但結瘤固氮并不是伴隨大豆整個生育期，在生長初期需施用少量氮肥以發揮啟動效應。這種啟動效應是在大豆生長初期根瘤尚未形成和根瘤固氮尚不能滿足植株生長需要時，施用適量氮肥促進大豆的生長，進而促進根系吸收土壤氮素的一種反饋作用[26-27]。甘銀波等的研究表明，施氮量為 25 kg/hm2 時，大豆的根瘤干質量和固氮率最高[28]。嚴君等研究表明，施用低氮量可提高大豆植株光合生產能力，促進地上和地下部分物質積累，進而促進根瘤生長和提高結瘤固氮能力，最后使作物達到高產;隨施氮量增加，根瘤干質量先逐漸增加而后顯著降低，低氮處理的根瘤干質量最大，氮素施用量過高則會打破大豆植株體內各物質在不同部位的分配比例平衡，能量向根瘤轉運減少，根瘤生長發育受到抑制[29-30]。當營養液氮素濃度為 50 mg/L 時，有利于根瘤的生長，當氮素濃度大于50 mg/L時，根瘤干質量顯著降低，根瘤的生長也顯著受到抑制作用[19]。Gulden等研究表明，0.5、1 mmol/L NH+4-N處理的根瘤干質量和數量均高于無氮處理和2 mmol/L NH+4-N處理的。施用少量氮不僅能促進植物生長，還能提高植物結瘤數量和根瘤干質量，因此，豆科植物需在適宜生長階段施以小劑量的氮素才能提高根瘤固氮能力[31]。

2.2 高施氮量對大豆結瘤和固氮的抑制作用

高氮對大豆結瘤的抑制作用已有大量文獻報道，過量施氮會降低根瘤的固氮效應，且這種抑制作用會隨施氮量的增加而呈逐漸增強的趨勢。Saito等認為氮素濃度大于5 mmol/L為高濃度氮，當施以高濃度氮時顯著抑制了大豆根瘤數量、根瘤質量及每株大豆總固氮量[32]。邸偉等認為大豆植株氮素積累量隨著施氮量的增加呈現先增后減的變化趨勢，高施氮量降低了氮素積累量和根瘤固定的氮素在籽粒中所占的比例[33]。Gibson等提出，當施用NO-3濃度為1 mmol/L時，延緩和阻礙了大豆根瘤的形成，并且固氮酶活性明顯降低[34]。施氮量過高不僅抑制根瘤形成、數量及積累生物量，還會通過豆血紅蛋白來抑制固氮酶活性。固氮酶需要在低氧的環境才能維持活性，而豆血紅蛋白可以與氧氣結合，為固氮酶提供低氧的環境[35]。Fujikake等證實5 mmol/L硝態氮能快速抑制根瘤的生長及固氮酶活性，但無氮培養液能解除這種抑制作用[36]。王樹起等發現，施氮量超過50 mg/kg時對大豆根瘤形成及固氮作用有明顯的抑制作用，可顯著降低根瘤數量和根瘤干質量，根瘤固氮酶和豆血紅蛋白的活性隨著施氮量的增加呈持續下降趨勢，且抑制程度和時間及施氮量呈正相關關系，施氮量越大，抑制程度越高，抑制時間越長[23]。此外，施氮量過多也會使得大豆在生育前期植株瘋長，當進入生殖關鍵期時植株營養器官又需要吸收大量養分來維持生理代謝，而根瘤共生固氮又不足以滿足其需求，導致生育后期植株養分供給不足，而向籽粒中轉運的營養物質減少，會降低產量和品質。

在高氮抑制大豆結瘤固氮試驗中，多集中于硝酸鹽，但其抑制機理尚不清楚。本文對已報道的機理和假設進行總結來解釋硝酸鹽對根瘤菌侵染、根瘤形成和發展及根瘤固氮酶活性等各階段的抑制作用。

2.2.1 AON（autoregulation of nodulation）負反饋調節系統 根瘤固氮系統是一個非常復雜且精細調控的過程，豆科植物在長期進化過程中發展出了一套負反饋調節機制，使已經形成的根瘤能夠抑制新的根瘤形成，被稱為結瘤自主調控機制AON[37]。豆科植物根系分泌黃酮類化合物，吸引相容的根瘤菌并刺激其產生Nod因子（NF）。NF被受體（大豆中的NFR1α/NFR5α）感知，誘導下游信號產生，如轉錄因子[TF，如結瘤信號通路（NSP1/NSP2）、結瘤起始（NIN）、轉錄抑制α（NNC1）等]和早期結瘤蛋白（如ENOD40），以啟動結瘤的發育（圖1）。結瘤抑制的CLE肽也會產生（大豆中稱為RIC1和RIC2），它們被運輸到地上部，被結瘤自動調節受體激酶（大豆中的NARK，CRN和CLV2為NARK的組分）識別，并形成同二聚體或異二聚體復合物。激酶相關蛋白磷酸酶（KAPP1、KAPP2）磷酸化和去磷酸化NARK的激酶結構域，以傳遞對CLE肽的感知。調節莖部因子（可能是細胞分裂素、miRNA2111或其他因子）的產生，這些因子運輸到根部，并與其他因子相互作用，如too much love（TML）和細胞分裂素受體（CK受體）等，控制CLE的表達，控制進一步的結瘤過程。

硝酸鹽可作為外部刺激信號激發AON的活性，高氮環境會使AON系統活躍，負向調控結瘤數目。Wang等則用不同濃度硝酸鹽處理擬南芥，分析后認為積累硝態氮可能作為某種分子信號在植株生長發育過程中產生調節[38]。Nishida等發現CLE信號肽基因不僅參與AON系統調控根瘤的形成，而且對硝酸鹽也能做出響應[39-40]。若AON途徑相關基因發生突變，植物根瘤數目會失去控制，表現出超結瘤的表型。但是，在高氮條件下，突變體雖然結瘤數量增加，但形成的都是小且沒有固氮能力的白色根瘤，根瘤固氮仍受到顯著抑制[41-42]，這說明僅AON途徑不足以完全解釋高氮抑制結瘤的機制。

當環境中存在充足硝酸鹽時，結瘤調控因子（NIN）的表達也會受到抑制，同時NIN同源蛋白NLP（NIN-like protein）NLP1通過核-質穿梭響應并傳遞硝酸鹽信號，并進入細胞核與NIN形成復合體，和NIN競爭結合位點，抑制NIN對下游CRE1和NF-YA1等基因的激活，最終無法形成根瘤[43]。

2.2.2 碳饑餓假說 碳饑餓假說認為，根瘤生長發育及固氮作用等活動都需要碳水化合物的支持，施用氮量過高會導致光合產物向根瘤分配減少，碳供應不足使根瘤中一切生理活動減弱，故表現為高氮抑制結瘤固氮[45]。Seneviratne等認為，環境中氮素含量過高會使大豆根系積累大量無機氮于體內，而將這些無機氮在大豆體內轉化合成NH3被利用需要相當一部分碳水化合物，而植物供給根部及根瘤的碳水化合物自然也就相對減少，從而影響根瘤的發育和功能[46]。Bacanamwo等發現，高氮抑制大豆固氮酶活性不僅與植株中的碳氮比有關，還與根瘤中碳氮比及根瘤中可利用碳水化合物呈正相關關系[47]。利用轉錄組和代謝組研究分析得出，硝酸鹽可促進大豆根系對碳的利用，從而減少碳向根瘤的運輸，抑制根瘤中的碳氮代謝。根瘤中碳供應的減少主要影響固氮所需的碳骨架、能量和一些還原劑[48]。

2.2.3 硝酸鹽毒性假說 硝酸鹽代謝在高氮條件下對抑制根瘤的形成及固氮酶活性有重要作用。首先，硝酸鹽可抑制根毛形成。Abdel等分別對幾種不同豆科植物施加硝態氮后發現，硝態氮抑制植物根毛形成，進而影響根瘤菌侵染[49]。其次，硝酸鹽可被硝酸還原酶還原為亞硝酸鹽，而亞硝酸鹽可能對細胞產生毒性。Becana等通過研究不同氮素濃度對根瘤硝酸還原酶的影響認為NO-2積累會產生毒害作用，抑制根瘤固氮酶活性[50]。另外，亞硝酸鹽也能進一步轉化為一氧化氮（NO），豆血紅蛋白（Lb）對NO的親和力高于對O2的親和力，因此，根瘤中NO的存在使局部O2濃度升高，會抑制固氮酶的活性[51]。Meakin等在用硝酸鹽處理的大豆根瘤中發現了Lb-NO的存在[52]。但隨著研究的深入也存在許多與硝酸鹽毒性假說相矛盾的證據，如在接種硝酸還原酶缺乏的根瘤菌突變體的根瘤中檢測不到亞硝酸鹽，而固氮酶活性卻仍顯著降低。

2.2.4 激素調節作用 激素是植物體內重要的調節因子，目前發現多種植物激素參與豆科植物結瘤過程的正向調控，如細胞分裂素、生長素和赤霉素等，而乙烯、水楊酸、茉莉酸、脫落酸等激素能負向調控根瘤形成。高氮環境下多種激素參與結瘤固氮過程的調控，乙烯會抑制根瘤菌的侵染和結瘤[53]。Caba等用硝酸鹽處理紫花苜蓿的根部發現，乙烯含量會增加，使用乙烯抑制劑（AVG）可以減弱或解除高氮抑制，說明硝態氮的抑制作用可通過植物激素乙烯來介導，而乙烯信號轉導蛋白突變體表現出超結瘤表型更加證明了這一點[54]。Reid等利用百脈根研究發現，細胞分裂素與高氮抑制結瘤固氮過程有關，降解細胞分裂素的酶突變會增強硝酸鹽對結瘤和固氮的抑制作用[55]。Walch-Liu等發現銨態氮易導致激素水平失衡，易使細胞分裂素含量急劇下降，從而延遲或阻遏作物生長和根瘤形成[56]。各植物激素對氮素的響應并不相同，高氮會減少生長素（IAA）的濃度來抑制結瘤，赤霉素和脫落酸對不同的氮素濃度回應較少。高氮也會降低植株根系分泌黃酮類物質而抑制根瘤菌與根系的識別與侵染過程，進而影響根瘤形成[57]。

3 施氮時期對大豆結瘤固氮的影響

豆科植物在不同發育階段對氮素需求量的多少和形態是不同的。在大豆的發育前期，施用適宜的氮肥可促進植株光合作用產物的積累，促進根系生長和營養物質向根瘤轉運，為根瘤的構建創造良好的條件;在發育中后期，根瘤逐漸發育成熟，固氮作用也隨之增強，提供給大豆生殖生長所需的氮營養也增多，在大豆鼓粒期再追施少量氮肥可維持大豆植株正常生理代謝和延長根瘤菌固氮作用的時間，促使根瘤固氮量增多及向籽粒中轉運[23]，提高大豆產量和品質。方海燕等通過研究大豆整個生長發育期與根瘤形成關系得出，提高大豆根瘤固氮的關鍵時期是大豆發育前期，而非發育中后期[58]。丁洪等的研究結果表明高氮對根瘤固氮的抑制作用主要表現在盛花期前，鼓粒期后抑制作用較小。不同氮素形態配比在豆科植物的不同發育時期對其影響效果也不相同[59]。劉曉靜等對紫花苜蓿研究發現，在生長發育前期銨態氮比例大的處理根長、根體積和根干質量均明顯優于硝態氮比例大的處理，而中后期硝態氮比例大的處理根系生物量、根瘤數及固氮能力均較好[60]。

4 合理施肥

大豆結瘤與固氮作用的充分發揮不僅與施氮形態、施氮量和施氮時間有關，還與作物品種及土壤條件有關。首先，不同的大豆品種有自己偏好的氮素形態且對氮素的耐受程度也不同。其次，大豆生育初期氮素主要來自土壤，此時施入適量的氮肥對作物生長發育及根瘤形成非常重要。而在大豆營養生長與生殖生長并進時期施入適量的氮可在維持植株生長的同時提高根瘤固氮能力，使根瘤共生固定的氮較多地向籽粒中分配，從而達到高產。且大豆不同生長時期對氮素形態的需求也是不同的，生長初期大豆對銨態氮較為敏感，生育后期又對硝態氮吸收得較多。施入氮肥的硝銨配比還需要考慮當地土壤條件，因地適宜。我國南北方土壤條件差異明顯，北方干燥，土壤pH值偏高，硝化作用強烈，易積累硝態氮。而南方濕潤，土壤pH值偏低，反硝化作用相對較強，易積累銨態氮[61-62]?？茖W合理的施氮措施需綜合考慮以上各個因素，平衡施氮和大豆根瘤固氮之間的關系，充分調動大豆生物固氮潛力，實現最優的經濟和生態效益。

總結上述結論可知：（1）大豆生長前期和后期均有2個施肥關鍵期，分別為第1張復葉充分生長期（V2期）、始花期（R1期）和始莢期（R3期）、始粒期（R5期），各時期需要的土壤無機氮素濃度分別為V2期為135 mg/kg左右，R1期為55～90 mg/kg，R3期為25～65 mg/kg，R5期為100 mg/kg左右[63]。（2）在大豆生長前期（V2期和R1期）土壤氮素的硝銨比約為1 ∶7對形成的根瘤數目、質量和固氮酶活性更好，在生長中后期（R3期和R5期）土壤氮素的硝銨比為5 ∶3至3 ∶1對根瘤固氮作用的發揮和提高產量更有利[8]。（3）在制定具體施氮方案時可先測定土壤無機氮構成比例及含量，依據本文給出的各時期土壤氮素濃度和硝銨比例計算需要施加的氮素量和硝銨比例，再綜合大豆品種對氮素的偏好和當地氣候降雨等特點對施氮方案進行調整，最后在大豆需要的生長階段按照施氮方案補施氮肥即可。

5 結論

氮素水平對豆科植物根瘤固氮能力的調節作用是一個非常復雜的問題。本文從氮素的不同形態及施氮的硝銨配比、施氮量、施氮時間3個方面闡明其對根瘤生長發育、根瘤數量及固氮酶活性的影響。同時也闡述了4個高氮抑制結瘤固氮作用的機理，但其中碳饑餓假說和硝酸毒性假說仍存在爭議，須要更多數據支持或者該機理還存在其他可能性，亦或是高氮對根瘤固氮的抑制作用是多種機制共同作用的結果，機理之間存在復雜的網絡聯系等，這都需要進一步證實。另外，低氮如何促進豆科植物結瘤固氮的機理目前報道比較少，有待進一步研究?？傊?，對農業發展來說，了解當地土壤條件及降水情況，因地制宜、制定出合理科學的施氮措施，使豆科植物經濟收益最大化的同時改善土壤結構與環境十分重要。

參考文獻：

[1]Kobayashi R，Yamaguchi S，Iwasa Y. Optimal control of root nodulation-prediction of life history theory of a mutualistic system[J]. Journal of Theoretical Biology，2021，510：110544.

[2]Salvagiotti F，Cassman K G，Specht J E，et al. Nitrogen uptake，fixation and response to fertilizer N in soybeans：a review[J]. Field Crops Research，2008，108（1）：1-13.

[3]Ribeiro V H V，Maia L G S，Arneson N J，et al. Influence of PRE-emergence herbicides on soybean development，root nodulation and symbiotic nitrogen fixation[J]. Crop Protection，2021，144：105576.

[4]王 鶴，呂艷秋，丁亦男，等. 低氮脅迫對不同品種野大豆幼苗生長特性的影響[J]. 長春師范大學學報，2019，38（10）：99-103.

[5]Meharg A. Marschners mineral nutrition of higher plants[J]. Experimental Agriculture，2012，48（2）：305.

[6]Gan Y B，Stulen I，van Keulen H，et al. Low concentrations of nitrate and ammonium stimulate nodulation and N2 fixation while inhibiting specific nodulation （nodule DW g-1 root dry weight） and specific N2 fixation （N2 fixed g-1 root dry weight） in soybean[J]. Plant and Soil，2004，258（1）：281-292.

[7]嚴 君，韓曉增，王守宇，等. 不同形態氮對大豆根瘤生長及固氮的影響[J]. 大豆科學，2009，28（4）：674-677.

[8]李 凱，郭宇琦，劉楚楠，等. 銨硝配比對大豆生長及結瘤固氮的影響[J]. 中國油料作物學報，2014，36（3）：349-356.

[9]Bown H E，Watt M S，Clinton P W，et al. Influence of ammonium and nitrate supply on growth，dry matter partitioning，N uptake and photosynthetic capacity of Pinus radiata seedlings[J]. Trees，2010，24（6）：1097-1107.

[10]Zhang H，Jennings A，Barlow P W，et al. Dual pathways for regulation of root branching by nitrate[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，1999，96（11）：6529-6534.

[11]Lü X C，Xia X A，Wang C，et al. Effects of changes in applied nitrogen concentrations on nodulation，nitrogen fixation and nitrogen accumulation during the soybean growth period[J]. Soil Science and Plant Nutrition，2019，65（5）：479-489.

[12]Nishida H，Tanaka S，Handa Y，et al. A NIN-like protein mediates nitrate-induced control of root nodule symbiosis in Lotus japonicus[J]. Nature Communications，2018，9：499.

[13]Lim C W，Lee Y W，Lee S C，et al. Nitrate inhibits soybean nodulation by regulating expression of CLE genes[J]. Plant Science，2014，229：1-9.

[14]Dakora F D. A functional relationship between leghaemoglobin and nitrogenase based on novel measurements of the two proteins in legume root nodules[J]. Annals of Botany，1995，75（1）：49-54.

[15]苗淑杰，喬云發，韓曉增. 2種形態氮源條件下磷對大豆結瘤固氮的影響[J]. 大豆科學，2006，25（3）：250-253，258.

[16]Carroll B J，Hansen A P，McNeil D L，et al. Effect of oxygen supply on nitrogenase activity of nitrate-and dark-stressed soybean [Glycine max （L.） Merr.]plants[J]. Functional Plant Biology，1987，14（6）：679.

[17]Reid D E，Ferguson B J，Gresshoff P M. Inoculation-and nitrate-induced CLE peptides of soybean control NARK-dependent nodule formation[J]. Molecular Plant-Microbe Interactions，2011，24（5）：606-618.

[18]Okamoto S，Shinohara H，Mori T，et al. Root-derived CLE glycopeptides control nodulation by direct binding to HAR1 receptor kinase[J]. Nature Communications，2013，4：2191.

[19]董守坤，劉麗君，馬春梅，等. 利用 15N標記研究銨態氮與硝態氮對大豆的營養作用[J]. 大豆科學，2012，31（6）：911-914.

[20]宋海星，申斯樂，馬淑英，等. 硝態氮和氨態氮對大豆根瘤固氮的影響[J]. 大豆科學，1997，16（4）：283-287.

[21]陳 磊，朱月林，楊立飛，等. 氮素形態配比對菜用大豆生長及籽粒膨大中礦質營養含量的影響[J]. 西北農業學報，2010，19（10）：189-193.

[22]la Menza N C，Monzon J P，Specht J E，et al. Is soybean yield limited by nitrogen supply？[J]. Field Crops Research，2017，213：204-212.

[23]王樹起，韓曉增，喬云發，等. 施氮對大豆根瘤生長和結瘤固氮的影響[J]. 華北農學報，2009，24（2）：176-179.

[24]王樹起，韓曉增，喬云發，等. 施氮對大豆根系形態和氮素吸收積累的影響[J]. 中國生態農業學報，2009，17（6）：1069-1073.

[25]Petricka J J，Winter C M，Benfey P N. Control of Arabidopsis root development[J]. Annual Review of Plant Biology，2012，63：563-590.

[26]Sincik M，Gksoy A T，Turan Z M. Soybean seed yield performances under different cultural practices[J]. Turkish Journal of Agriculture and Forestry，2009，33（2）：111-118.

[27]陳 慧，邸 偉，姚玉波，等. 不同大豆品種根瘤固氮酶活性與固氮量差異研究[J]. 核農學報，2013，27（3）：379-383.

[28]甘銀波，陳 靜. 大豆不同生長階段施用氮肥對生長、結瘤及產量的影響[J]. 大豆科學，1997，16（2）：125-130.

[29]嚴 君，韓曉增，王守宇，等. 不同施氮量及供氮方式對大豆根瘤生長及固氮的影響[J]. 江蘇農業學報，2010，26（1）：75-79.

[30]雍太文，董 茜，劉文鈺，等. 施氮方式對玉米-大豆套作體系下大豆根瘤固氮、光合特性及產量的影響[J]. 大豆科學，2013，32（6）：791-796.

[31]Gulden R H，Vessey J K. Low concentrations of ammonium inhibit specific nodulation （nodule number g-1 root DW） in soybean [Glycine max （L.） Merr.][J]. Plant & Soil，1998，198（2）：127-136.

[32]Saito A，Tanabata S，Tanabata T，et al. Effect of nitrate on nodule and root growth of soybean （Glycine max L. Merr.）[J]. International Journal of Molecular Sciences，2014，15（3）：4464-4480.

[33]邸 偉，金喜軍，馬春梅，等. 施氮水平對大豆氮素積累與產量影響的研究[J]. 核農學報，2010，24（3）：612-617.

[34]Gibson A H，Harper J E. Nitrate effect on nodulation of soybean by Bradyrhizobium japonicum[J]. Crop Science，1985，25（3）：497-501.

[35]Larrainzar E，Villar I，Rubio M C，et al. Hemoglobins in the legume-Rhizobium symbiosis[J]. New Phytologist，2020，228（2）：472-484.

[36]Fujikake H，Yashima H，Sato T，et al. Rapid and reversible nitrate inhibition of nodule growth and N2 fixation activity in soybean [Glycine max （L.） Merr.][J]. Soil Science and Plant Nutrition，2002，48（2）：211-217.

[37]Zhang M B，Su H N，Gresshoff P M，et al. Shoot-derived miR2111 controls legume root and nodule development[J]. Plant，Cell & Environment，2021，44（5）：1627-1641.

[38]Wang R C，Xing X J，Crawford N. Nitrite acts as a transcriptome signal at micromolar concentrations in Arabidopsis roots[J]. Plant Physiology，2007，145（4）：1735-1745.

[39]Nishida H，Handa Y，Tanaka S，et al. Expression of the CLE-RS3 gene suppresses root nodulation in Lotus japonicus[J]. Journal of Plant Research，2016，129（5）：909-919.

[40]Hastwell A H，Bang T C D，Gresshoff P M，et al. CLE peptide-encoding gene families in Medicago truncatula and Lotus japonicus，compared with those of soybean，common bean and Arabidopsis[J]. Scientific Reports，2017，7：9384.

[41]Okamoto S，Kawaguchi M. Shoot HAR1 mediates nitrate inhibition of nodulation in Lotus japonicus[J]. Plant Signaling & Behavior，2015，10（5）：e1000138.

[42]Jeudy C，Ruffel S，Freixes S，et al. Adaptation of Medicago truncatula to nitrogen limitation is modulated via local and systemic nodule developmental responses[J]. New Phytologist，2010，185（3）：817-828.

[43]Lin J S，Li X L，Luo Z P，et al. NIN interacts with NLPs to mediate nitrate inhibition of nodulation in Medicago truncatula[J]. Nature Plants，2018，4（11）：942-952.

[44]Ferguson B，Mens C，Hastwell A，et al. Legume nodulation：the host controls the party[J]. Plant，Cell & Environment，2019，42（1）：41-51.

[45]Fujikake H，Yashima H，Sato T，et al. Rapid and reversible nitrate inhibition of nodule growth and N2 fixation activity in soybean [Glycine max （L.） Merr.][J]. Soil Science and Plant Nutrition，2002，48（2）：211-217.

[46]Seneviratne G，van Holm L H J，Ekanayake E M H G S. Agronomic benefits of rhizobial inoculant use over nitrogen fertilizer application in tropical soybean[J]. Field Crops Research，2000，68（3）：199-203.

[47]Bacanamwo M，Harper J E. Regulation of nitrogenase activity in Bradyrhizobium japonicum/soybean symbiosis by plant N status as determined by shoot C ∶N ratio[J]. Physiologia Plantarum，1996，98（3）：529-538.

[48]柯丹霞，徐勤朕，楊 娜，等. 高氮抑制豆科植物結瘤固氮機制研究進展[J]. 生物技術通報，2019，35（10）：40-45.

[49]Abdel W A M，Zahran H H，Abd-Alla M H. Root-hair infection and nodulation of four grain legumes as affected by the form and the application time of nitrogen fertilizer[J]. Folia Microbiologica，1996，41（4）：303-308.

[50]Becana M，Aparicio-Tejo P M，Sánchez-Díaz M. Nitrate and nitrite reduction by alfalfa root nodules：accumulation of nitrite in Rhizobium melioti bacteroids and senescence of nodules[J]. Physiologia Plantarum，1985，64（3）：353-358.

[51]Vessey J K，Waterer J. In search of the mechanism of nitrate inhibition of nitrogenase activity in legume nodules：recent developments[J]. Physiologia Plantarum，1992，84（1）：171-176.

[52]Meakin G E，Bueno E，Jepson B，et al. The contribution of bacteroidal nitrate and nitrite reduction to the formation of nitrosylleghaemoglobin complexes in soybean root nodules[J]. Microbiology，2007，153（2）：411-419.

[53]Oldroyd G E D，Engstrom E M，Long S R. Ethylene inhibits the nod factor signal transduction pathway of Medicago truncatula[J]. The Plant Cell，2001，13（8）：1835-1849.

[54]Caba J M，Recalde L，Ligero F. Nitrate-induced ethylene biosynthesis and the control of nodulation in alfalfa[J]. Plant，Cell & Environment，1998，21（1）：87-93.

[55]Reid D E，Heckmann A B，Novák O，et al. CYTOKININ OXIDASE/DEHYDROGENASE3 maintains cytokinin homeostasis during root and nodule development in Lotus japonicus[J]. Plant Physiology，2015，170（2）：1060-1074.

[56]Walch-Liu P，Neumann G，Bangerth F，et al. Rapid effects of nitrogen form on leaf morphogenesis in tobacco[J]. Journal of Experimental Botany，2000，51（343）：227-237.

[57]夏 玄，龔振平. 氮素與豆科作物固氮關系研究進展[J]. 東北農業大學學報，2017，48（1）：79-88.

[58]方海燕，寸植賢，陳建斌，等. 大豆生長發育與根瘤形成的關系[J]. 農學學報，2014，4（6）：1-4，23.

[59]丁 洪，郭慶元，張學江. 氮肥對大豆不同類型品種結瘤固氮影響的差異性研究[J]. 大豆科學，1994，13（3）：274-278.

[60]劉曉靜，蒯佳林，李文卿，等. 硝態氮與銨態氮對紫花苜蓿根系生長及結瘤固氮的影響[J]. 甘肅農業大學學報，2011，46（5）：106-110.

[61]Ju X T，Lu X，Gao Z L，et al. Processes and factors controlling N2O production in an intensively managed low carbon calcareous soil under sub-humid monsoon conditions[J]. Environmental Pollution，2011，159（4）：1007-1016.

[62]杜臻杰，陳效民，張佳寶，等. 長期施肥對典型旱地紅壤中硝態氮和銨態氮時空變異的影響[J]. 土壤通報，2010，41（3）：611-616.

[63]嚴 君，韓曉增. 盆栽條件下土壤無機氮濃度對大豆結瘤、固氮和產量的影響[J]. 中國農業科學，2014，47（10）：1929-1938.