CN110720275B - 一种提高博落回抗盐性的栽培方法 - Google Patents

一种提高博落回抗盐性的栽培方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于作物栽培技术领域，具体涉及一种提高博落回抗盐性的栽培方法。本发明包括以下步骤：(1)春化；(2)浸种；(3)营养钵育苗；(4)移栽；(5)除草；(6)追肥；(7)打叶。本发明能够解决盐胁迫环境下博落回生长被抑制的问题，能够提高植株体内叶绿素含量，增强光合作用，减弱蒸腾作用，减少水分流失，提高氧化性酶活性，缓解盐胁迫对博落回植株的损害，促进博落回生长，促进生物碱的合成与富集，提高博落回的生物产量。本发明操作简单，效果明显，具有极高的应用价值。

Description

一种提高博落回抗盐性的栽培方法
技术领域
本发明属于作物栽培技术领域，具体涉及一种提高博落回抗盐性的栽培方法。
背景技术
由于土壤贫瘠和大量使用化肥等原因，加上大部分土地仍处于荒芜或者闲置状态，我国大部分喀斯特地貌或者盐碱土壤地区所面临的土壤板结、盐碱化情况正变得日益严重，严重阻碍了这些地区的经济发展和人民生活水平提升。因此改善这些地区的土壤状况将成为促进当地生态环境优化的关键举措。
目前改良修复土壤的主要方法为包括物理方法、化学方法和生物修复，在上述方法中物理方法和化学方法都存在造价高、不易实施的弊端，化学方法还会导致二次污染。相比较而言，生物修复成为了最常见的土壤修复方法，该方法包括动物、微生物、植物修复，其中动物修复是利用蚯蚓等动物在生长发育过程中对土壤产生的松动作用以及其排泄物对土壤肥力的改善作用达到改善土壤的目的，微生物修复是利用某些微生物生理活动来改善土壤的方法，而植物修复则是利用一些抗盐、抗旱植物达到修复环境，改善土壤的更适宜的方法。
博落回作为恢复植被的先锋植物，具有较强的抗逆性，在普通作物无法生存的盐碱等胁迫条件下仍然能够较好地生长，但干旱、盐碱以及机械胁迫条件在一定程度上仍抑制博落回的生长，同时对其体内部分生物碱合成产生影响，因此寻找在盐性环境中能够促进博落回生存和生长的栽培方法变得尤为重要。
发明内容
针对以上技术问题，本发明的目的是提供一种提高博落回抗盐性的栽培方法，能够解决盐胁迫环境下博落回生长被抑制的问题，促进博落回生长，缓解盐胁迫对博落回植株的损害，提高博落回的生物产量和促进代谢物积累。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种提高博落回抗盐性的栽培方法，包括以下步骤：
(1)春化：将博落回种子在低温处储藏7-10天；
(2)浸种：用赤霉素溶液浸泡12-24h后晾干种子；
(3)营养钵育苗：将基质、营养土与砂按照质量比1：1：1混合装入营养钵，将种子放入营养钵，每钵10-20颗种子，浇透水；待幼苗长出两叶芽后，用氮磷钾复合肥浇灌；
(4)移栽：待苗长到15-20cm高时，喷施浓度为100-1000nM的吡咯喹啉醌溶液，移栽前在大田中每亩施有机肥150-300kg作为基肥，然后将幼苗移栽到大田中；
(5)除草：移栽15-20天后人工除草一次，之后待杂草高度接近幼苗时再除草一次；
(6)追肥：待博落回株高至1米时，浇灌并施加氮磷钾复合肥；
(7)打叶：6月底，待博落回株高长至1.5-2米时，采摘博落回植株靠近根部叶片。
进一步地，所述步骤(1)中种子储藏的温度为2-10℃。
进一步地，所述步骤(2)中赤霉素溶液的浓度为4-10g/L。
进一步地，所述步骤(3)中的氮磷钾复合肥中N:P2O5:K2O＝15:15:15，施用浓度为0.1-1g/L。
进一步地，所述步骤(4)中吡咯喹啉醌溶液的喷施方法具体为叶面喷施，喷施量为15-20L/亩。
进一步地，所述步骤(4)中移栽后幼苗的株行距为40-60cm。
进一步地，所述步骤(6)中的氮磷钾复合肥中N:P2O5:K2O＝15:15:15，施用量为30-50kg/亩。
进一步地，所述步骤(7)中打叶后每株博落回植株保留10-12片叶。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)博落回种子低温储藏并用赤霉素溶液浸种能够显著提高出苗率，促进幼苗生长的一致性。采用营养钵育苗，与传统的苗床育苗和点播育苗相比，能减少土壤携带病菌、害虫对幼苗生长的影响，同时移栽更为方便。
(2)吡咯喹啉醌(PQQ)是一种强大的氧化还原剂，是已知的活性最强的水溶性抗氧化剂，能够清除氧自由基，缓解盐胁迫对博落回植株的影响。本发明在博落回幼苗移栽前于叶面喷施吡咯喹啉醌溶液，能够提高植株体内叶绿素含量，增强光合作用，减弱蒸腾作用，减少水分流失，提高氧化性酶活性，从而缓解盐胁迫对博落回植株的损害，提高博落回的生物产量，并能促进代谢物积累。且喷施浓度极低，喷施量也较少，使用成本远低于其他化学药剂及化学肥料等；同时喷施方法简单便捷，具有极高的应用价值。
(3)移栽后人工除草能提高博落回植株生长速度，生长后期打叶能保持博落回大田通风，减少病虫害，达到提高盐胁迫条件下博落回的生物产量和促进代谢物积累的效果。
附图说明
图1为不同处理下博落回叶绿素含量。
图2为不同处理下博落回光合作用强度。
图3为不同处理下博落回蒸腾作用强度。
图4为不同处理下博落回含水量。
图5为不同处理下博落回POD活性。
图6为不同处理下博落回CAT活性。
图7为不同处理下博落回SOD活性。
图8为不同处理下博落回血根碱含量。
图9为不同处理下博落回白屈菜红碱含量。
图10为不同处理下博落回原阿片碱含量。
图11为不同处理下博落回别隐品碱含量。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例中所使用的材料均可自常规方式购买得到。
实施例1
一种提高博落回抗盐性的栽培方法，包括以下步骤：
(1)春化：将博落回种子在2℃下储藏7-10天；
(2)浸种：用浓度为4g/L的赤霉素溶液浸泡24h后晾干种子；
(3)营养钵育苗：将基质、营养土与砂按照质量比1：1：1混合装入营养钵，将种子放入营养钵，每钵10-20颗种子，浇透水；待幼苗长出两叶芽后，用N:P2O5:K2O＝15:15:15的氮磷钾复合肥浇灌，施用浓度为0.1g/L；
(4)移栽：待苗长到15-20cm高时，叶面喷施浓度为100nM的吡咯喹啉醌溶液，喷施量为15-20L/亩；移栽前在大田中每亩施有机肥150kg作为基肥，然后将幼苗移栽到大田中，幼苗的株行距为40cm；
(5)除草：移栽15-20天后人工除草一次，之后待杂草高度接近幼苗时再除草一次；
(6)追肥：待博落回株高至1米时，浇灌并施加N:P2O5:K2O＝15:15:15的氮磷钾复合肥，施用量为30kg/亩；
(7)打叶：6月底，待博落回株高长至1.5-2米时，采摘博落回植株靠近根部叶片，每株博落回植株保留10-12片叶。
实施例2
一种提高博落回抗盐性的栽培方法，包括以下步骤：
(1)春化：将博落回种子在5℃下储藏7-10天；
(2)浸种：用浓度为6g/L的赤霉素溶液浸泡20h后晾干种子；
(3)营养钵育苗：将基质、营养土与砂按照质量比1：1：1混合装入营养钵，将种子放入营养钵，每钵10-20颗种子，浇透水；待幼苗长出两叶芽后，用N:P2O5:K2O＝15:15:15的氮磷钾复合肥浇灌，施用浓度为0.2g/L；
(4)移栽：待苗长到15-20cm高时，叶面喷施浓度为200nM的吡咯喹啉醌溶液，喷施量为15-20L/亩；移栽前在大田中每亩施有机肥200kg作为基肥，然后将幼苗移栽到大田中，幼苗的株行距为50cm；
(5)除草：移栽15-20天后人工除草一次，之后待杂草高度接近幼苗时再除草一次；
(6)追肥：待博落回株高至1米时，浇灌并施加N:P2O5:K2O＝15:15:15的氮磷钾复合肥，施用量为40kg/亩；
(7)打叶：6月底，待博落回株高长至1.5-2米时，采摘博落回植株靠近根部叶片，每株博落回植株保留10-12片叶。
实施例3
一种提高博落回抗盐性的栽培方法，包括以下步骤：
(1)春化：将博落回种子在8℃下储藏7-10天；
(2)浸种：用浓度为8g/L的赤霉素溶液浸泡16h后晾干种子；
(3)营养钵育苗：将基质、营养土与砂按照质量比1：1：1混合装入营养钵，将种子放入营养钵，每钵10-20颗种子，浇透水；待幼苗长出两叶芽后，用N:P2O5:K2O＝15:15:15的氮磷钾复合肥浇灌，施用浓度为0.5g/L；
(4)移栽：待苗长到15-20cm高时，叶面喷施浓度为500nM的吡咯喹啉醌溶液，喷施量为15-20L/亩；移栽前在大田中每亩施有机肥250kg作为基肥，然后将幼苗移栽到大田中，幼苗的株行距为60cm；
(5)除草：移栽15-20天后人工除草一次，之后待杂草高度接近幼苗时再除草一次；
(6)追肥：待博落回株高至1米时，浇灌并施加N:P2O5:K2O＝15:15:15的氮磷钾复合肥，施用量为50kg/亩；
(7)打叶：6月底，待博落回株高长至1.5-2米时，采摘博落回植株靠近根部叶片，每株博落回植株保留10-12片叶。
实施例4
一种提高博落回抗盐性的栽培方法，包括以下步骤：
(1)春化：将博落回种子在10℃下储藏7-10天；
(2)浸种：用浓度为10g/L的赤霉素溶液浸泡12h后晾干种子；
(3)营养钵育苗：将基质、营养土与砂按照质量比1：1：1混合装入营养钵，将种子放入营养钵，每钵10-20颗种子，浇透水；待幼苗长出两叶芽后，用N:P2O5:K2O＝15:15:15的氮磷钾复合肥浇灌，施用浓度为1g/L；
(4)移栽：待苗长到15-20cm高时，叶面喷施浓度为1000nM的吡咯喹啉醌溶液，喷施量为15-20L/亩；移栽前在大田中每亩施有机肥300kg作为基肥，然后将幼苗移栽到大田中，幼苗的株行距为50cm；
(5)除草：移栽15-20天后人工除草一次，之后待杂草高度接近幼苗时再除草一次；
(6)追肥：待博落回株高至1米时，浇灌并施加N:P2O5:K2O＝15:15:15的氮磷钾复合肥，施用量为40kg/亩；
(7)打叶：6月底，待博落回株高长至1.5-2米时，采摘博落回植株靠近根部叶片，每株博落回植株保留10-12片叶。
实验例1
一、实验方法
(1)博落回幼苗培育
采用实施例1的方法，选取来自同一母本的博落回种子培育博落回幼苗，待幼苗高约30cm左右，拔掉较密集的幼苗，保持幼苗的间距为40-45cm，备用。
(2)处理方法
处理前一周所有博落回幼苗停止浇灌。一周后用1.0％NaCl溶液对幼苗进行灌根处理，处理的幼苗分成5组，分别叶面喷施0nM、100nM、200nM、500nM、1000nM PQQ，另外设置一个空白对照组，空白对照组用自来水灌根，每个处理3个平行。在处理之后第24h、48h取同一高度叶片液氮速冻，第72h取全株，将叶片和根分开，液氮速冻。带回实验室，液氮磨样，用PE管封存，每样存4管，记录每管重量，编号备用。
(3)叶绿素含量测定
分别在处理的第24h、48h、72h用叶绿素含量测定仪(中国，SPAD-502Plus)测定叶绿素含量，并记录数据。
(4)光合作用、蒸腾作用测定
分别在处理的第24h、48h、72h(上午9-11时)用便携式光合作用测定系统(美国，LI-COR-Li-6800)测量同一叶片光合作用、蒸腾作用，并记录数据。
(5)水分测定
将用液氮磨样PE管封存的所有1号样本用冷冻干燥机冻干至恒重，称重。减少重量则为水分。
(6)氧化酶活性测定
用过氧化物酶检测试剂盒(A084-3，建成，中国)，过氧化氢酶(CAT)检测试剂盒(可见光)(A007-1-13，建成，中国)和超氧化物歧化酶(SOD)检测POD，CAT和SOD的活性TecanM200 PRO NanoQuant(瑞士)的测定试剂盒(WST-1法)(A001-33，建成，中国)。
二、实验结果
(1)叶绿素含量：
各样本叶绿素含量如图1所示。相比空白组(CK)，植物受盐胁迫后各试验组植物中叶绿素含量均显著下降；喷施PQQ后，各试验组植物中叶绿素含量较不喷施PQQ(0nM组)均有增加，且随着喷施PQQ浓度增高而增加，24小时后高浓度喷施植物叶片中叶绿素含量已接近空白组中叶绿素含量。表明喷施PQQ能够促进盐胁迫后植物中叶绿素含量的提升，从而提高植物抗盐能力。
尽管盐胁迫后喷施不同浓度PQQ的试验组样本中叶绿素含量均低于CK，但组间并无显著差异。
(2)光合作用和蒸腾作用强度：
各样本光合作用强度如图2所示。相比空白组(CK)，植物受盐胁迫后光合作用强度均显著下降；喷施PQQ后，各试验组植物对喷施PQQ的浓度产生不同的响应。其中喷施PQQ浓度为100-500nM的幼苗光合作用增强趋势最为明显，与胁迫后不喷施PQQ(0nM组)样本相比，光合作用强度存在显著差异，尤其在PQQ喷施浓度为200nM时植物的光合作用强度甚至高于空白组。PQQ对盐胁迫后植物光合作用强度的增强作用随着作用时间延长能够得以维持。表明喷施较低浓度PQQ能够显著提升盐胁迫后植物光合作用的强度，从而提高植物的抗盐能力。但是当喷施PQQ浓度超过500nM后植物的光合作用强度增加趋势会回落，表明高浓度PQQ对植物光合作用强度存在一定程度的抑制作用。
各样本蒸腾作用强度如图3所示。相比空白组(CK)，植物受盐胁迫后蒸腾作用强度均呈下降趋势；喷施PQQ后，各试验组植物中蒸腾作用强度较胁迫后不喷施PQQ(0nM组)样本的蒸腾作用强度更低，且随着时间延长蒸腾作用仍维持在较低水平，但是各组别间蒸腾作用的变化没有显著差异。表明喷施PQQ能够进一步降低盐胁迫后植物的蒸腾作用强度，从而提高植物的抗盐能力。
(3)水分含量：
各样本水分含量如图4所示。相比空白组(CK)，植物受盐胁迫后叶片含水量均略有下降；喷施PQQ后，各试验组植物叶片中含水量较不喷施PQQ(0nM组)均有所增加，在喷施72小时后接近空白组，但是各组别间含水量的变化没有显著差异。表明喷施PQQ能够促进盐胁迫后植物叶片中含水量提升，从而提高植物抗盐能力。
(4)氧化酶活性：
测定SOD、POD、CAT活性，结果分别如图5、图6和图7所示。相比空白组(CK)，植物受盐胁迫后各试验组植物中各氧化酶的活性均有所增强。喷施PQQ后，各试验组植物中各氧化酶活性较不喷施PQQ(0nM组)均有显著性增强。表明喷施PQQ能够促进盐胁迫后植物中氧化酶活性增强，从而提高植物抗盐能力。同时植物中各氧化酶活性呈现出一定的浓度和时间依赖性，不同的氧化酶表现略有差异。其中CAT和POD在刚喷施的24小时对500nM的PQQ呈现出更好的活性增强响应，SOD对于低浓度100nM的PQQ呈现出更好的活性增强响应。随着作用时间延长，高浓度PQQ对POD活性保持持续的增强趋势，而CAT和SOD变化不大。
综上所述，博落回幼苗在受到盐胁迫后，与未受盐胁迫的幼苗相比，叶绿素含量显著降低，光合作用强度明显下降，蒸腾作用强度有所下降，叶中水分含量均降低，三种氧化酶的活性均有所增加。在喷施不同浓度的PQQ后，与受盐胁迫但未喷施PQQ的实验组相比，博落回幼苗的叶绿素含量显著提高，光合作用强度明显提高，蒸腾作用强度进一步降低，叶中的水分含量明显提高，三种氧化酶的活性均显著增加。说明本申请的栽培方法，尤其是PQQ的叶面喷施能有效缓解盐胁迫对博落回植株的损害，提高博落回植株的抗盐性。
实验例2
一、实验方法
博落回幼苗培育和和处理方法与实验例1相同，在处理之后第24h、48h取同一高度叶片液氮速冻，第72h取全株，将叶片和根分开，液氮速冻。带回实验室，液氮磨样，用PE管封存，每样存4管，记录每管重量，编号备用。
(1)将采集的样本液氮研磨后，加入含1％盐酸的甲醇-水(v:v＝1:1)，超声提取30min后置离心机中7000rpm离心10min，取上清液用0.22μm滤膜过滤，得供试品溶液。
(2)利用高效液相色谱法对样本中的血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱和别隐品碱进行检测。色谱柱填料为C18，流动相种类为0.1％甲酸(A)-乙腈(B)，采用梯度洗脱方式，具体洗脱程序为0-27min,75％A；27-29min,7％-40％A；29-35min,40％-75％A。流速为0.8mL/min，柱温为25℃，进样体积为3μL，检测波长为284nm.
利用步骤2中方法对系列浓度标准品溶液进行检测绘制标准曲线，得到色谱峰面积-浓度的标准曲线方程。将样品的血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱和别隐品碱色谱峰面积分别代入各自标准曲线，计算样品中血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱和别隐品碱的含量。
二、实验结果
测定样品中血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱和别隐品碱的含量，结果分别如图8-图11所示，相比空白组(CK)，植物受盐胁迫后四个生物碱的含量呈现不同的变化趋势，血根碱和白屈菜红碱含量几乎变化不大，原阿片碱和别隐品碱含量呈下降趋势，提示生物碱生物合成途径中中间产物对盐胁迫环境的响应更敏感。
喷施PQQ后，各试验组植物中四个生物碱的含量仍呈现不同的变化趋势，血根碱和白屈菜红碱含量整体呈下降趋势，且随着时间延长表现出回升态势但仍低于空白组；原阿片碱和别隐品碱含量呈增长趋势，且在100-500nM浓度范围内表现为正相关性，并随着喷施时间延长整体呈现增长态势，生物碱含量显著高于空白组中生物碱含量。高浓度1000nMPQQ的喷施对原阿片碱和别隐品碱合成促进作用较弱。
上述结果表明喷施PQQ对生物碱生物合成中间体的影响较大，能够极大地促进生物合成中间体的合成，在一定浓度范围内与药液浓度和喷施时间呈正相关性。

Claims (7)

1.一种提高博落回抗盐性的栽培方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)春化：将博落回种子在低温处储藏7-10天，储藏温度为2-10℃；
(2)浸种：用赤霉素溶液浸泡12-24h后晾干种子；
(3)营养钵育苗：将基质、营养土与砂按照质量比1：1：1混合装入营养钵，将种子放入营养钵，每钵10-20颗种子，浇透水；待幼苗长出两叶芽后，用氮磷钾复合肥浇灌；
(4)移栽：待苗长到15-20cm高时，喷施浓度为100-1000nM的吡咯喹啉醌溶液，移栽前在大田中每亩施有机肥150-300kg作为基肥，然后将幼苗移栽到大田中；
(5)除草：移栽15-20天后人工除草一次，之后待杂草高度接近幼苗时再除草一次；
(6)追肥：待博落回株高至1米时，浇灌并施加氮磷钾复合肥；
(7)打叶：6月底，待博落回株高长至1.5-2米时，采摘博落回植株靠近根部叶片。
2.根据权利要求1所述的一种提高博落回抗盐性的栽培方法，其特征在于，所述步骤(2)中赤霉素溶液的浓度为4-10g/L。
3.根据权利要求1所述的一种提高博落回抗盐性的栽培方法，其特征在于，所述步骤(3)中的氮磷钾复合肥中N:P2O5:K2O＝15:15:15，施用浓度为0.1-1g/L。
4.根据权利要求1所述的一种提高博落回抗盐性的栽培方法，其特征在于，所述步骤(4)中吡咯喹啉醌溶液的喷施方法具体为叶面喷施，喷施量为15-20L/亩。
5.根据权利要求1或4所述的一种提高博落回抗盐性的栽培方法，其特征在于，所述步骤(4)中移栽后幼苗的株行距为40-60cm。
6.根据权利要求1所述的一种提高博落回抗盐性的栽培方法，其特征在于，所述步骤(6)中的氮磷钾复合肥中N:P2O5:K2O＝15:15:15，施用量为30-50kg/亩。
7.根据权利要求1所述的一种提高博落回抗盐性的栽培方法，其特征在于，所述步骤(7)中打叶后每株博落回植株保留10-12片叶。
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