CN114451231A - 一种次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法，属于农产品生产技术领域，该方法向番茄植株浇施含有硅盐和硒盐的混合水溶液，且所述混合水溶液中硅离子的浓度为2‑6mmol/L、硒离子的浓度为0.015‑0.04mmol/L。本发明提供的促进番茄生长发育的方法，有效降低了硝酸钙胁迫对番茄植株的伤害，通过共施硅和硒，提高了抗氧化酶活性，降低了膜质过氧化，从而减轻了膜损伤，且增加了番茄植株对营养元素的吸收，进而达到增强抵御硝酸钙胁迫下番茄受伤害的能力，最终促进番茄生长发育。

Description

一种次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法

技术领域

本发明涉及农产品生产技术领域，具体涉及一种次生盐渍化土壤条件下 促进番茄生长发育的方法。

背景技术

中国蔬菜设施栽培发展迅速，在设施土壤盐渍化中，阳离子以Ca²⁺为主， NO₃ ^-占阴离子总量的67％—76％，硝酸盐积累是设施栽培蔬菜生理障碍的主要 土壤影响因子。

番茄是中国设施栽培的主要蔬菜之一，属于中等耐盐植物。我国是世界 上番茄总产量最高的国家，年产量超过5500万t，约占世界总产量的30％， 在我国，番茄主要以设施栽培为主，番茄已成为目前我国设施栽培面积最大 的蔬菜，且设施番茄的生产能力仍在持续增加，而次生盐渍化已成为限制设 施蔬菜发展的主要土壤障碍因子。因此，迫切需要缓解当前次生盐渍化的现 状，保证设施栽培土壤的可持续利用。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种次生盐渍化土壤条件下促进番 茄生长发育的方法，向番茄植株浇施含有硅盐和硒盐的混合水溶液，且所述 混合水溶液中硅离子的浓度为2-6mmol/L、硒离子的浓度为0.015-0.04mmol/L。

优选的，所述混合水溶液中硅离子的浓度为6mmol/L，硒离子的浓度为 0.02mmol/L。

优选的，所述硅盐为硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁或硅酸钾。

优选的，所述硒盐为亚硒酸钠、亚硒酸铵或亚硒酸钾。

优选的，所述次生盐渍化土壤条件是土壤中硝酸钙含量为5g/kg。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、本发明在番茄培育过程中通过共施硅和硒，显著提高了番茄幼苗的抗 盐性，降低了硝酸钙胁迫对植株造成的伤害。

2、本发明提供的在次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法，在 硝酸钙的胁迫下，硅硒复合后提高了抗氧化酶活性，降低了膜质过氧化，从 而减轻了膜损伤，且增加了番茄植株对营养元素的吸收，进而达到增强抵御 硝酸钙胁迫下番茄受伤害的能力，最终促进番茄生长发育。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为硝酸钙胁迫下不同处理对番茄幼苗电解质渗透率的影响示意图；

图2为硝酸钙胁迫下不同处理对番茄幼苗可溶性蛋白含量的影响示意图；

图3为硝酸钙胁迫下不同处理对番茄幼苗超氧化物歧化酶活性的影响示 意图；

图4为硝酸钙胁迫下不同处理对番茄幼苗过氧化物酶活性的影响示意图；

图5为硝酸钙胁迫下不同处理对番茄幼苗脯氨酸含量的影响示意图；

图6为硝酸钙胁迫下不同处理对番茄幼苗氮素累积量的影响示意图；

图7为硝酸钙胁迫下不同处理对番茄幼苗磷素累积量的影响示意图；

图8为硝酸钙胁迫下不同处理对番茄幼苗钾素累积量的影响示意图。

附图标记说明：N+SiSe：实施例1；N+Si：对比例1；N+Se：对比例2； N：对比例3；CK：对比例4。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护 范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术 人员在没有做出创造性劳动的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。本发明各实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规 方法。

本发明所用番茄种子的品种为“金棚-14-8”；

所用基质为商品基质：名称：V9育苗基质，公司：山东省寿光市天丰园 艺材料厂，成分：草炭、进口基质原料、珍珠岩、蛭石。

实施例1

本实施例公开了一种次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法， 番茄种子经温汤浸种15min后于28℃黑暗催芽，催芽萌发后播种于基质中育 苗，待三叶一心时定植于恒重硝酸钙土的花盆；所述花盆尺寸为11.7cmx 9.5cmx8.5cm，所述硝酸钙土的重量为0.5kg；向番茄植株浇施 Na₂SiO₃·9H₂O和Na₂SeO₃的混合水溶液，且所述混合水溶液中Na₂SiO₃·9H₂O浓度为6mmol/L，Na₂SeO₃浓度为0.02mmol/L，施浇所述混 合水溶液直至渗出为止。

土壤中硝酸钙含量为5g/kg。

实施例2

实施例2与实施例1的不同之处在于，向番茄植株浇浇施Na₂SiO₃·9H₂O 和Na₂SeO₃的混合水溶液，且所述混合水溶液中Na₂SeO₃浓度为0.015 mmol/L。

实施例3

实施例3与实施例1的不同之处在于，向番茄植株浇施Na₂SiO₃·9H₂O 和Na₂SeO₃的混合水溶液，且所述混合水溶液中Na₂SiO₃·9H₂O浓度为4 mmol/L，Na₂SeO₃浓度为0.04mmol/L。

对比例1

对比例1与实施例1的不同之处在于，向番茄植株浇施6mmol/L Na2SiO3·9H2O水溶液。

对比例2

对比例2与实施例1的不同之处在于，向番茄植株浇施0.02mmol/L Na2SeO3水溶液。

对比例3

对比例3与实施例1的不同之处在于，向番茄植株浇施水。

对比例4

对比例4与实施例1的不同之处在于，待三叶一心时定植于不含硝酸钙 土的花盆中；向番茄植株浇施水。

实施例2与实施例3的效果与实施例1相比无显著变化，故仅以实施例1 为例进行效果说明。

1、生长指标的测定

株高：用直尺测量株高(子叶到植株生长点之间的距离)；

茎粗：用游标卡尺测量植株在子叶处的茎粗；

生物量：地上部硝酸钙胁迫处理40天后将番茄植株分成地上部，测定其 鲜重(FW)，标记后放入信封袋，105℃杀青15min，75℃烘干至恒重，转入 干燥器冷却后用电子天平称重。然后于烘箱中80℃干燥48h后测定干重 (DW)，每个处理9次生物学重复。

2、电解质渗漏率测定

选取第四片完全展开叶，用打孔器打五个直径为1.0cm的叶圆片，用去 离子水迅速洗涤去除表面附着的电解质后置于含有20mL去离子水的试管中， 测定溶液的电导率初始值EC₀。在摇床上振荡60min后测定溶液的电导率 EC₁。最后将样品煮沸10min，并再次测量溶液的电导率(EC₂)。

根据公式计算：电解质渗漏率(％)＝(EC₁-EC₀)/(EC₂-EC₀)x100其 中电解质渗漏率为四个重复。

3、光合速率测定

利用Li-6800便携式光合仪，在上午9:00-11:30测定净光合速率(Pn)、 蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳(Ci)、气孔导度(Gs)，取叶位一致完全 展开的第二片功能叶测定。光照强度800μmolm^-2·s^-1，叶室流速为500 ml·s^-1。每个处理5次重复。

4、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性测定

将研钵置于冰上，加入100mM磷酸钠缓冲液(pH6.8)匀浆胚根，提取 物于4℃12,000g离心20min。上清液作为粗酶液用于测定可溶性蛋白质的 含量和抗氧化酶的活性。

可溶性蛋白含量

取100mL酶液，加入2.9mL考马斯亮蓝溶液，反应2min后，在595nm 下测定吸光度；

蛋白质含量(mg/g)＝(查得的蛋白质含量/ug×提取液总体积/ml)/(样 品鲜重/g×测定时所用提取液体积/ml)；

SOD活性以氮蓝四唑法测定。反应混合物(2mL)含50mM磷酸钠缓冲 液(pH7.3)，12.8mM蛋氨酸、75μMNBT、0.1mMEDTA、200μM核黄 素和50μl粗酶液。将试管置于光照培养箱中在4000lux光照25℃下反应20 min；同时用锡箔纸包好加反应混合液和50μl酶提取液，遮光用于测定时调 零。以不照光的对照管调零，然后在560nm下测定吸光度。一个酶活力单位定义为抑制NBT光化还原50％所需的酶量。

POD活性通过监测愈创木酚的氧化速率来测定。取粗酶液0.1mL，添加 到含有10mMH₂O₂和10mM愈创木酚的2.5mL磷酸钠缓冲液(25mM，pH 7.0)中启动反应。记录反应溶液在470mm90s内的变化来计算反应速率。 POD活性以OD₄₇₀每分钟变化1.0为一个酶活力单位。

5、脯氨酸含量测定

脯氨酸的提取：准确称取不同处理的待测植物叶片各0.5g，分别置于试 管中，然后向各管分别加入3％磺基水杨酸溶液5ml，在沸水浴中提取10min， 冷却后过滤于干净的试管中，滤液即为脯氨酸的提取液。

吸取2ml提取液于另一干净的带玻塞试管中，加入2ml冰醋酸及2ml酸 性茚三酮试剂，在沸水浴中加热30min，溶液即呈红色。

冷却后加入4mL甲苯，摇荡30s，静置片刻，取上层液至10ml离心管中， 在3000r/min下离心5min。

用吸管轻轻吸取上层脯氨酸红色甲苯溶液于比色杯中，以甲苯为空白对 照，在分光光度计上520nm波长处比色，求得吸光度值。

6、氮磷钾含量测定

将番茄叶片的烘干样品，粉碎并过0.5mm筛，用H₂SO₄-H₂O₂消煮法消 煮样品，测定全氮、全磷、全钾含量。用全氮流动分析仪法、钼蓝比色法和 火焰光度计法分别对番茄叶片全氮、全磷与全钾含量进行测定。

7、结果

由表1可见，与对比例4相比，在硝酸钙的胁迫下，番茄植株的株高、 茎粗、叶片数、叶片面积、地上部干鲜重皆显著下降，表明硝酸钙的胁迫显 著抑制了番茄幼苗的生长；与对比例3相比，浇施硅硒组合产品，株高、叶 片面积、地上部鲜重均显著增加，硅硒复合产品能有效提升番茄幼苗的抗性； 与对比例1相比，共施硅和硒的效果优于单独施硅的效果；与对比例2相比， 硅硒供施后的叶片数、叶片面积、地上部鲜重、地上部干重均优于单独施浇硒的番茄生长。

表1硝酸钙胁迫下不同处理对番茄生长的影响

注：数据以“平均值±标准误”表示，同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

由表2可知，硝酸钙的胁迫使得叶片的光合速率显著下降，与硝酸钙胁 迫相比，浇施硅硒组合产品显著提高了叶片光合速率、气孔导度、胞间CO2 浓度、蒸腾速率，其中浇施硅硒复合产品对改善番茄幼苗的光合作用最佳， 且硅硒共施对改善番茄幼苗的光合作用效果均优于单独施浇硅和单独施浇硒 的效果。

表2硝酸钙胁迫下不同处理对番茄光合参数的影响

注：数据以“平均值±标准误”表示，同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

电解质渗透率的大小可以作为膜结构功能正常与否的重要指标。电解质 渗透率的变化可反映出细胞膜发生脂质过氧化作用的强弱和质膜受伤害的程 度。由图1可见，硝酸钙胁迫下，叶片相对电解质渗透率显著增大，导致质 膜透性增大，浇施硅硒组合产品显著降低了叶片的相对电解质渗透率，能显 著缓解硝酸钙胁迫对番茄叶片造成的生物膜损伤，且硅硒共施对降低叶片中 相对电解质渗透率的效果均优于单独施浇硅和单独施浇硒的效果。

由图2可以看出，在硝酸钙胁迫下，叶片的可溶性蛋白含量显著降低； 在硝酸钙胁迫下，浇施硅硒组合产品可显著提高叶片的可溶性蛋白含量、增 强了硝酸钙胁迫下番茄抗逆境的能力，且硅硒共施对提高叶片中可溶性蛋白 含量的效果均优于单独施浇硅和单独施浇硒的效果。

由图3和图4可见，在硝酸钙的胁迫下，浇施硅硒组合产品显著提高了 叶片的超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性，降低了硝酸钙胁迫对番茄幼苗 造成的影响，抑制了膜质的过氧化，提高了番茄抗盐胁迫的能力，且硅硒共 施对提高叶片中超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性的效果均优于单独施浇硅 和单独施浇硒的效果。

由图5可见，在硝酸钙的胁迫下，番茄叶片的脯氨酸含量显著增加，在 硝酸钙胁迫下，浇施硅硒组合产品显著降低了叶片中的脯氨酸的含量，减轻 了硝酸钙胁迫对番茄幼苗造成的胁迫损害，且硅硒共施后的番茄叶片中的脯 氨酸含量均低于单独施浇硅和单独施浇硒后的番茄叶片的脯氨酸含量。

由图6可以看出，硝酸钙会导致番茄吸收过多的氮素对番茄幼苗造成胁 迫，在硝酸钙胁迫下，单独施加硅、单独施加硒以及硅硒共施均能降低番茄 植株中的氮素累积，从而缓解植株受到的损伤，且硅硒共施的效果最为显著。

由图7和图8可以看出，单独施加硅、单独施加硒以及硅硒共施均能够 促进番茄幼苗对磷和钾的吸收，促进养分利用率从而促进番茄幼苗的生长， 减缓硝酸钙胁迫对其造成的胁迫，其中硅硒共施的效果最为显著。

需要说明的是，本发明权利要求书中涉及数值范围时，应理解为每个数 值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，为了防止赘述， 本发明描述了优选的实施例。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了 基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权 利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本 发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法，其特征在于，向番茄植株浇施含有硅盐和硒盐的混合水溶液，且所述混合水溶液中硅离子的浓度为2-6mmol/L、硒离子的浓度为0.015-0.04mmol/L。

2.根据权利要求1所述的一种次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法，其特征在于，所述混合水溶液中硅离子的浓度为6mmol/L，硒离子的浓度为0.02mmol/L。

3.根据1所述的一种次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法，其特征在于，所述硅盐为硅酸钠、硅酸钙、硅酸镁或硅酸钾。

4.根据1所述的一种次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法，其特征在于，所述硒盐为亚硒酸钠、亚硒酸铵或亚硒酸钾。

5.根据权利要求1所述的次生盐渍化土壤条件下促进番茄生长发育的方法，其特征在于，所述次生盐渍化土壤条件是土壤中硝酸钙含量为5g/kg。

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