CN105532280A - 一种促进青菜生长的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种促进青菜生长的方法，其中以京尼平苷作为增产剂，通过促进青菜叶绿素含量和叶绿素光能转化效率，提高可溶性糖和蛋白质的积累，促进青菜的生长和产量的提高。本发明还发现，有效量的京尼平苷还能够有效清除青菜体内的活性氧和自由基，促使青菜内过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性下降，增大植物的抗逆能力。本发明特别的发现，低浓度(25mg/L)对青菜生长的促进作用显著，高浓度(100mg/L)京尼平苷的促进效果不显著。
Description
技术领域
本发明属于农业生产领域，具体涉及一种农作物青菜种植增产方法。
背景技术
京尼平苷是从茜草科植物栀子(GardeniajasminoidesEllis)中提取出的一种环烯醚萜葡萄糖苷,无毒,易溶于水。京尼平苷除可用作食用色素、生物检测显色剂和生物材料交联剂或生物载体外，京尼平苷还具有镇痛降压、抑菌抗炎等功效。随着研究的深入,京尼平苷已在医药、生物检测、农业和生物医学技术等方面得到广泛应用。
京尼平苷具有很强的生理活性,是迄今人们发现的天然含量最高的植物激素,可用作生根促进剂和作物增产剂，促进多种不易生根植物的插穗生根,提高扦插成活率。利用京尼平苷制成的一系列新型复方增产剂,在先后对小麦、棉花等农作物进行实验,增产效果明显,平均增产30％左右。
现有技术也公开了使用京尼平苷对豇豆，黄瓜等蔬菜进行增产的方案，如熊美兰等人通过10mg/L的京尼平苷浸泡黄瓜、豆角种子，能够有效促进生根和提高单产的效果。CN1076333A中也公开了使用京尼平苷作为生根剂，用于果树、林木、园艺植物和珍惜濒危植物的插条浸沾或移栽沾根，或作为增产剂用于谷物及瓜豆类蔬菜的移栽沾根，浸种，拌种或叶面喷洒，其中谷物及瓜果类蔬菜用于浸种、拌种的浓度范围为5-30mg/L，常用范围为5-15mg/L，用于叶面喷洒的浓度范围为5-100mg/L，常用浓度范围5-10mg/L。
但目前尚未发现任何使用京尼平苷来促进青菜生长的研究，本发明经过研究发现了使用京尼平苷来促进青菜积累的方法，并经过多次筛选发现了使用京尼平苷促进青菜生长的最优药物浓度。
发明内容
本发明提供一种促进青菜生长的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，京尼平苷通过提高青菜光合速率及叶绿素含量增加青菜生物量，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为1-100mg/L，优选所述京尼平苷的浓度为20-40mg/L，更优选所述京尼平苷的浓度为25mg/L。
本发明提供一种提高青菜抗逆能力的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，京尼平苷通过清除活性氧或自由基，降低青菜过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性提高抗逆能力，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为1-100mg/L，优选20-40mg/L，更优选为25mg/L。
本发明提供一种促进青菜叶片VC含量积累的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为25mg/L。
本发明提供一种促进青菜叶片可溶性蛋白和/或可溶性糖含量积累的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为1-100mg/L，优选浓度为20-40mg/L，更优选浓度为25mg/L。
本发明提供一种提高青菜叶绿素SPAD值的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为1-100mg/L，优选浓度为20-40mg/L,更优选浓度为25mg/L。
本发明通过试验研究发现，京尼平苷对青菜叶片的叶绿素含量和叶绿素光能转化效率有一定程度的促进作用，通过促进青菜叶片叶绿素和可溶性蛋白的合成和积累，从而促进了叶片的光合作用对光能的吸收和传递，以及光合作用的酶促进反应，从而增加了光合产物的输出。而且由于叶片生物量和叶绿素含量的增加，单位时间内光合产物的数量必然增加，而植物体内的光合产物一般是以可溶性糖的形式运输的，其向青菜叶片的输送量也会提高，最终使作物生物量增加。
本发明的还发现，京尼平苷处理可以降低青菜叶片中SOD和POD等抗氧化酶的活性，其原因是京尼平苷有利于植物光合效率的提高，促进了可溶性糖和可溶性蛋白等的积累，而可溶性糖和蛋白也能参与植物体内的渗透调节，从而提高植物对逆境的适应能力，减少体内自由基和活性氧的产生，因而使酶活性下降。
更难得的，通过对京尼平苷使用浓度的不断筛选和优化研究发现，京尼平苷对青菜生长的促进作用不是呈线性变化，而是随着浓度升高呈现先上升后下降的趋势，在20-40mg/L时达到较高水平，尤其是在25mg/L时达到最显著效果，而超过100mg/L时则不再具有显著性差异。京尼平苷在青菜中的最佳施用范围研究突破了现有技术中常规的选择范围，如CN1076333A中将京尼平苷作为增产剂喷洒使用时常用的浓度范围只有5-10mg/L，在熊美兰关于京尼平苷对黄瓜、豆角的增产效果研究中京尼平苷的使用浓度也只有10mg/L，张焕裕使用京尼平苷对黄瓜、豇豆的增产研究中，使用浓度为10mg/L，张伯熙使用京尼平苷对黄瓜的增产效果研究中，使用浓度为10mg/L。可见本研究针对青菜的研究，特异性的发现了能够促进青菜达到最佳增产效果的施用范围。
本发明发现京尼平苷能够促进青菜的生长，但是京尼平苷对其他作物的生长及产量的影响尚未见报道，本发明不能确定它对每种作物的生长及产量都有促进作用。通过研究只能说明京尼平苷对现有已知的某些作物如青菜或萝卜具有增产效果，并把它应用于相应作物的种植中以用来提高其产量。
附图说明
图1京尼平苷处理对青菜叶片叶绿素荧光参数的影响；
图2京尼平苷处理对青菜叶片叶绿素含量(SPAD值)的影响；
图3京尼平苷处理对青菜叶片POD活性的影响；
图4京尼平苷处理对青菜叶片SOD活性的影响；
图5京尼平苷处理对青菜叶片Vc含量的影响；
图6京尼平苷处理对青菜可溶性蛋白含量的影响；
图7京尼平苷处理对青菜可溶性糖含量的影响；
图8京尼平苷处理对青菜叶片硝酸盐含量的影响。
具体实施方式
实施例1材料与方法
1.实验材料
本实验所用京尼平苷为广西山云生化科技有限公司所惠赠的高纯度(≥98％)产品，青菜(BrassicachinensisL.)种子，品种为抗热605；购于扬州扬子种业有限公司。
2.实验方法
2.1播种及田间管理
实验在扬州大学实验农场大棚内进行。2014年10月15日上午进行翻耕，施用适量的复合肥，再翻耕，平整。10月20日下午4点左右播种，浇水。10月25日上午青菜出芽。11月15日在青菜三叶期时进行移栽，每个小区幼苗行距和株距均为15cm，所有材料均采用相同的肥水管理方式。
2.2实验处理方法
分别在2015年1月9日和1月29日对青菜进行京尼平苷两次处理，分为五个浓度：0mg/L，10mg/L，25mg/L，50mg/L，100mg/L的京尼平苷水溶液进行叶面喷施，0mg/L为对照，用清水喷施。每处理重复3次。2015年3月11日收获青菜进行测定。
2.3青菜各种生理指标的测定
叶绿素含量的测定取青菜固定叶片的固定部位，用叶绿素测定仪(SPAD)分别测定各处理青菜的叶片叶绿素含量，每处理重复6次。
叶绿素荧光参数的测定：在田间选取青菜的固定叶片的固定部位，采用FMS2型便携式调制荧光分析仪(Hansatech公司)测定叶片叶绿素荧光，每处理重复6次。
过氧化物酶(POD)活性用愈创木酚法进行测定；超氧化物歧化酶(SOD)活性用NBT光化学还原法测定。
青菜叶片中VC含量采用二氯酚靛酚滴定法测定；可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝法测定；可溶性糖含量采用蒽酮法测定；硝酸盐含量采用水杨酸法测定。
2.4数据处理与分析
用Excel软件对数据进行处理，用方差分析软件对其进行显著性分析。
实施例2京尼平苷对青菜叶片叶绿素荧光参数的影响
植物的叶绿素荧光参数是指最大PSⅡ(光合作用暗反应阶段)的光能转换效率，对应于植物的光合速率，Fv/Fm的值越高，光合速率越高，植物在光合作用中吸收的CO2越多，制造的碳水化合物越多，产量就越高。由图1可知，随着京尼平苷浓度的增加，5组青菜叶片Fv/Fm的值依次呈现先增加后降低的趋势，且京尼平苷处理组(10mg/L、25mg/L、50mg/L和100mg/L)青菜叶片Fv/Fm的值均大于对照组。其中青菜叶片Fv/Fm的值在京尼平苷浓度为25mg/L时达到最大值0.865，而后随着京尼平苷浓度的增加，叶片Fv/Fm的值开始呈现下降趋势，叶片Fv/Fm的值在京尼平苷浓度为100mg/L时下降到0.859，经方差分析，10mg/L和25mg/L处理与对照差异达显著水平(P<0.05)，其余处理与对照相比不显著。说明京尼平苷处理对青菜叶片光合作用光能转化效率有一定的促进作用，最适宜的浓度为25mg/L。
实施例3京尼平苷对青菜叶片叶绿素SPAD值的影响
叶绿体是高等植物进行光合反应的器官，而叶绿素则是叶绿体的主要成分，叶绿素含量的高低对植物的光合反应有着密切的关系。在实际操作过程中，通常采用SPAD-502叶绿素仪测定叶片的SPAD值，而叶绿素SPAD值也已经成为叶绿素相关含量的表征。由图2可知，随着京尼平苷浓度的增加，5组青菜叶片叶绿素含量依次呈现先增加后降低的趋势，且京尼平苷处理组(10mg/L、25mg/L、50mg/L和100mg/L)青菜叶片叶绿素含量均大于清水对照组。其中青菜叶片叶绿素含量在京尼平苷浓度为25mg/L时达到最大值33.3。而后随着京尼平苷处理浓度的进一步增加，叶片叶绿素含量开始呈现下降趋势，叶片叶绿素含量在京尼平苷浓度为100mg/L时下降到29.3，除25mg/L处理与对照差异达显著水平(P<0.05)外，其余各处理与对照差异均未达显著水平。说明京尼平苷处理对青菜叶片的叶绿素含量有一定的促进作用，最适宜的浓度为25mg/L。
实施例4京尼平苷对青菜POD活性的影响
过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)能清除植物体内产生的活性氧或自由基，是植物体内最重要的保护酶，其活性是衡量植物抗逆能力的一个重要指标[13-14]。由图3可知，随着京尼平苷处理浓度的增加，5组青菜叶片POD酶活性依次呈现先降低后增加的趋势，且实验处理组(10mg/L、25mg/L、50mg/L和100mg/L京尼平苷处理)青菜POD活性均显著低于清水对照组(p<0.05)，其中青菜POD酶活性在京尼平苷浓度为25mg/L时达到最低值(26u/g)，而后随着京尼平苷处理浓度的进一步增加，POD活性开始呈现上升趋势，POD活性在京尼平苷浓度为100mg/L时上升到33u/g，但京尼平苷的促进效果仍较为明显。
实施例5京尼平苷对青菜SOD酶活性的影响
由图4可知，京尼平苷对青菜叶片SOD酶活性的影响类似于对POD酶活性的影响，随着京尼平苷处理浓度的增加，5组青菜SOD酶活性依次呈现先降低后增加的趋势，且实验处理组(10mg/L、25mg/L、50mg/L和100mg/L京尼平苷处理)青菜SOD酶活性均低于清水对照组，且方差分析达显著水平(p<0.05)。其中青菜SOD酶活性在京尼平苷浓度为25mg/L时达到最低值(67u/g)，而后随着京尼平苷处理浓度的进一步增加，SOD酶活性开始呈现上升趋势，SOD酶活性在京尼平苷浓度为100mg/L时上升到79u/g。实验结果表明京尼平苷处理使青菜叶片内自由基和活性氧的产生减少，从而使相应的酶活性降低。
实施例6京尼平苷对青菜叶片VC含量的影响
维生素C(VC)是人类营养中重要的维生素之一，缺乏时会产生坏血病。维生素C含量也是衡量蔬菜和水果品质的重要指标之一。由图5可知，随着京尼平苷处理浓度的增加，5组青菜VC含量依次呈现先增加后降低的趋势，且10mg/L、25mg/L和50mg/L处理的青菜叶片VC含量均大于清水对照组。其中青菜VC含量在京尼平苷浓度为25mg/L时达到最大值5.2mg/g。而后随着京尼平苷处理浓度的进一步增加，VC含量开始呈现下降趋势，VC含量在京尼平苷浓度为100mg/L时下降到4.17mg/g，略低于对照组，除25mg/L处理与对照相比差异达显著水平外，其余各处理与对照差异均不显著。说明京尼平苷处理对青菜VC含量有一定的促进作用，最适宜的处理浓度为25mg/L。
实施例7京尼平苷对青菜叶片可溶性蛋白含量的影响
可溶性蛋白是植物体内氮素存在的主要形式，大多是参与各种代谢反应的酶类，也是植物的渗透调节物质之一，其含量是衡量植物代谢反应强弱和对外界逆境抵抗能力的一个重要指标。由图6可知，随着京尼平苷浓度的增加，5组青菜叶片可溶性蛋白含量依次呈现先增加后降低的趋势，且实验处理组(10mg/L、25mg/L、50mg/L和100mg/L京尼平苷处理)青菜叶片可溶性蛋白含量均大于清水对照组。其中青菜叶片可溶性蛋白含量在京尼平苷浓度为25mg/L时达到最大值34.5μg/g。而后随着京尼平苷处理浓度的进一步增加，叶片可溶性蛋白含量开始呈现下降趋势，叶片可溶性蛋白在京尼平苷浓度为100mg/L时下降到31.9μg/g。除100mg/L处理外，各处理与对照相比差异达显著水平。说明京尼平苷处理对青菜叶片可溶性蛋白含量的促进作用较为明显，最适宜的浓度为25mg/L。
实施例8京尼平苷对青菜可溶性糖含量的影响
在作物的碳素营养中，作为营养物质主要是指可溶性糖和淀粉。它们在营养中的作用主要有：合成纤维素组成细胞壁；转化并组成其他有机物如核苷酸、核酸等；分解产物是其他许多有机物合成的原料；糖类作为呼吸基质，为作物的各种合成过程和各种生命活动提供了所需的能量。由于碳水化合物具有这些重要的作用，所以是营养中最基本的物质，也是需要量最多的一类，具有重要的研究意义。由图7可知，京尼平苷对青菜可溶性糖含量的影响和可溶性蛋白类似，用京尼平苷处理后青菜的可溶性糖含量比清水对照均有所提高，随着京尼平苷处理浓度的增加，5组青菜可溶性糖含量依次呈现先增加后降低的趋势，且实验处理组(10mg/L、25mg/L、50mg/L和100mg/L京尼平苷处理)青菜可溶性糖含量均大于清水对照组。其中青菜可溶性糖含量在京尼平苷浓度为25mg/L时达到最大值(0.664μg/g)，而后随着京尼平苷处理浓度的进一步增加，可溶性糖含量开始呈现下降趋势，可溶性糖含量在京尼平苷浓度为100mg/L时下降到0.436μg/g，各处理与对照相比差异均达显著水平(P<0.05)。表明京尼平苷处理能够显著提高青菜叶片可溶性糖含量，最适浓度为25mg/L。
实施例9京尼平苷对青菜叶片硝酸盐含量的影响
硝酸盐含量的多少是评价叶菜类作物品质的重要指标，硝酸盐含量过多会转化为亚硝酸从而引发机体的相应病变，含量过少植物则无法进行相应的生理代谢。因此，测定植物体内的硝态氮含量，不仅能够反映出植物的氮素营养状况，而且对鉴定蔬菜及其加工品质也有重要的意义。由图8可知，与清水对照相比，用不同浓度京尼平苷处理过的青菜叶片硝酸盐含量没有显著差异(P>0.05)。说明京尼平苷处理对青菜叶片中硝酸盐的代谢和积累没有显著影响。
Claims (9)
1.一种促进青菜生长的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，京尼平苷通过提高青菜光合速率及叶绿素含量增加青菜生物量，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为1-100mg/L。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，所述京尼平苷的浓度为20-40mg/L。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述京尼平苷的浓度为25mg/L。
4.一种提高青菜抗逆能力的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，京尼平苷通过清除活性氧或自由基，降低青菜过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性提高抗逆能力，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为1-100mg/L。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述京尼平苷的浓度为20-40mg/L。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于所述京尼平苷的浓度为25mg/L。
7.一种促进青菜叶片VC含量积累的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为25mg/L。
8.一种促进青菜叶片可溶性蛋白和/或可溶性糖含量积累的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为1-100mg/L，优选浓度为20-40mg/L，更优选浓度为25mg/L。
9.一种提高青菜叶绿素SPAD值的方法，包括在青菜幼苗期间喷洒京尼平苷，其特征在于，所述京尼平苷的浓度为1-100mg/L，优选浓度为20-40mg/L,更优选浓度为25mg/L。
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