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不同生物有机肥对油菜生长和抗氧化系统的影响

更新时间:2009-03-28

油菜具有清热解毒、祛风泻火、降低血清胆固醇、减少动脉硬化的形成、减少色素沉着、美容养颜等功效。我国油菜种植面积和产量均居世界第1位[1],已有研究表明油菜产量的提高和品质的改善与施肥量及施肥品种关系密切[2- 4],选择适宜的施肥量和肥料类型对提高我国油菜产量和改善油菜品质具有重要的意义。

生物有机肥是一种变废为宝、减轻环境污染的环境友好型可持续发展肥料[5]。已有研究表明,添加生物有机肥可以提高土壤中微生物的种类和数量,从而改变土壤中养分的存在形式,提高其利用率[6],可在一定范围内提高作物的株高、有效叶片数、最大叶面积等农艺性状[7- 8]。此外,生物有机肥在提高养分有效性的同时还能通过产生无机酸类物质(OA)和吲哚乙酸类物质来促进作物的生长[9- 10]。然而有关生物有机肥对植物生理特性影响的研究较少,本试验以油菜为研究对象,探讨2种不同用量的生物有机肥对油菜生长及抗氧化系统的影响。

因为老师经常会叫人带信来,多数时候是小羽的同学带信来的,说是周小羽的作业老是没完成,这样下去学校要让他退学了。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验设在山东省泰安市肥城市农大肥业科技有限公司蔬菜大棚内。

1.2 试验材料

供试油菜品种:华绿1号。

供试肥料:农大肥业科技有限公司微生物肥料车间提供的一顶三生物有机肥和复合肥车间提供的农大复合肥,供试肥料的基本特性见表1。

供试土壤理化性状:碱解氮58.38 mg/kg,有机质16.76 g/kg,全氮0.91 g/kg,有效磷13.15 mg/kg,速效钾89.16 mg/kg。

表1 供试肥料的基本特性

  

项目菌数/(亿·g-1)N⁃P2O5⁃K2O腐殖酸底料w(有机质)/%农大复合肥25⁃10⁃10微生物菌剂6w(总量)≥5%有稻壳鸡粪+种鸡粪≥60一顶三生物有机肥6w(总量)≥10%稻壳鸡粪+种鸡粪≥60

1.3 盆栽试验设计

由表3可知:施肥后提高了油菜的叶面积、根长、单株干重和鲜重,且叶面积和根长达到显著水平(p<0.05),而根冠比却有所降低;施用农大复合肥的条件下进一步加施不同浓度的微生物菌剂和一顶三生物有机肥后,其叶面积、根长、单株干重和鲜重均随添加浓度的升高而呈先升高后下降的趋势,其中微生物菌剂的最佳处理为T3,即微生物菌剂用量为60 kg/亩时效果最好,其叶面积、根长、单株鲜重和干重与CK2处理相比分别显著提高了63.92%,14.50%,50.67%和55.06%,然而随添加量的进一步升高,其促进效果却有所降低;一顶三生物有机肥的最佳处理为T9,即每亩施入50 kg农大复合肥和160 kg一顶三生物有机肥的效果最好,其叶面积、根长、单株鲜重和干重与CK2处理相比分别显著提高了10.12%,14.62%,27.90%和30.56%,但与T8和T10处理间差异不显著,即一顶三生物有机肥的施入量在80~200 kg/亩对油菜生长的促进效果相似。综上所述,微生物菌剂对油菜生长的促进效果及增产方面较生物有机肥要明显,但其最适宜的用量范围较窄,最佳用量为60 kg/亩,且其他用量的效果与之差异显著;一顶三生物有机肥的最适宜用量范围在80~200 kg/亩。综合考虑经济效益,一顶三生物有机肥的最佳经济用量为80 kg/亩。

总的来说,反讽修辞,既不能完全直译,也不能完全意译,因文化差异产生的语言效果不同,一定要具体情形具体对待。

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每个处理设置3次重复,采用随机分布试验。把长有4片真叶的油菜幼苗移栽至长、宽和高分别为60,40和30 cm的泡沫种植箱内,每箱种植8棵,总计为36箱。移苗后统一管理,直至收获。

表2 试验设计

  

项目处理/(kg·亩-1)CK1CK2T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10农大复合肥5050505050505050505050微生物菌剂10306090120一顶三生物有机肥104080160200

注:1)1亩=666.67 m2,下同

1.4 测定项目与方法

鲜重和干重的测定:收获植株并将地上部和地下部分开,根系先用5 mmol/L的CaCl2冲洗,再用蒸馏水冲洗干净,称鲜重;然后在110 ℃下杀青,于80 ℃下烘干至恒重,测干重。

教育是爱的事业。一位真诚的教育者必定有一种悲天悯人的情怀,一位受学生爱戴的教师必定是一个富有人情味的人。2013年2月,我接任广州市培英中学校长。我坚信,爱是最大的教育法。教育之爱源自教育工作者对教育事业的深刻理解和高度责任感,是基于教育信仰上的对学生真诚的尊重、信任、欣赏和期待。爱学生,才能设身处地体会他们的难处,理解他们的追求,获取他们的信任;爱教育,才能朝夕虑思其事、日夜经纪其物,才能甘之如饴,品出这“苦中一点甜”。

同时,中国银行还积极对接云南省商务厅、进口博览局等部门,协助做好云南企业参加进口博览会的组织工作,并积极跟进云南交易团的金融服务需求,量身定制了金融服务方案,发挥全球化优势,将南亚东南亚客户引入云南,用实际行动争做云南省“面向南亚东南亚金融辐射中心”的建设者。云南中行还发动辖内各分支机构联系所在地企业客户,逐户走访,挨家落实,利用跨境企业撮合系统,全力挖掘客户进口需求,向我省企业推介进博会、宣传进博会。并全力配合做好省内交易团客户筛选及招商对接、互选组织工作,通过多渠道、多方式邀请省内参加进口博览会企业近百家,协助交易团成员做好报名、参会等相关服务工作。

光合色素含量的测定:用质量分数95%的乙醇研磨,25 mL定容后,分别在665,649和470 nm下测定吸光值[11]

根系活力采用TTC法测定[12],超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四唑(NBT)法[13]测定,过氧化物酶(POD)活性采用愈创木酚法[12]测定,过氧化氢酶(CAT)活性采用紫外吸收法[14]测定,丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法[15]测定,超氧阴离子产生速率采用羟氨氧化法[16]测定,可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G250法[17]测定,可溶性糖含量采用蒽酮比色法[18]测定,维生素C(Vc)含量采用2,6- 二氯靛酚比色法[19]测定。

1.5 数据处理

生物有机肥可为作物生长提供大量营养物质并改善土壤环境,从而促进植物生长。不同生物有机肥施用量对油菜生长指标的影响见表3。

1.3.1 仪器 LC-20AB高效液相色谱仪 (日本岛津);涡旋仪 (WH-2,上海沪西分析仪器厂有限公司);十万分之一分析天平(Sartorius-Cubics系列,德国);高速离心机(TG1650-WS,上海卢湘仪器厂);微量移液器(Eppendorf,德国);荧光检测仪(TL998A)。

2 结果与分析

2.1 不同生物有机肥施用量对油菜生长指标的影响

采用Excel 2003软件处理数据和制表,采用DPS 7.05软件进行统计分析,采用最小显著极差法(LSD)进行差异显著性检验(p<0.05)。

表3 不同生物有机肥施用量对油菜生长指标的影响

  

处理叶面积/cm2根长/cm单株鲜重/g单株干重/g根冠比CK1117.72±5.15f7.43±0.40e43.99±1.15f4.06±0.11g0.16±0.013bcdCK2132.97±6.56e8.55±0.09bcd49.04±0.97de4.45±0.14fg0.13±0.013fT1175.60±8.21b8.78±0.40bc56.14±4.04c5.20±0.27e0.17±0.006abcT2209.97±16.13a8.86±0.41bc56.51±0.91c5.29±0.24cde0.19±0.017aT3217.96±2.67a9.79±0.63a73.89±0.74a6.90±0.27a0.18±0.022abcT4179.22±2.27b9.74±0.44a60.63±0.33b5.62±0.28bcd0.17±0.018abcT5128.61±2.15ef8.17±0.15d47.78±0.10e4.36±0.22fg0.14±0.016defT6137.71±6.42cde8.31±0.27cd50.66±2.28d4.63±0.29f0.14±0.025defT7133.49±4.33de8.55±0.39bcd57.51±1.82c5.24±0.35de0.13±0.012efT8138.96±4.65cde9.07±0.12b62.23±0.90b5.74±0.24b0.16±0.019cdeT9146.43±3.96c9.80±0.20a62.72±1.23b5.81±0.17b0.17±0.012abcT10144.26±1.13cd9.77±0.25a60.45±0.54b5.66±0.27bc0.19±0.019ab

微生物菌剂和一顶三生物有机肥各设5个处理浓度,不施肥和仅施农大复合肥处理分别为空白和对照,所有肥料均以底肥施入,共计12个处理,试验设计见表2。

植物在生长过程中遭受逆境胁迫时体内代谢平衡会发生紊乱,导致大量有害物质在体内的积累,损害其正常代谢活动。不同生物有机肥施用量对油菜叶片和根系内MDA含量和产生速率的影响如图2所示。

2.2 不同生物有机肥施用量对油菜叶片内光合色素含量的影响

叶绿素是植物体内重要的色素分子,其含量和分布状况与植物光合作用密切相关,直接影响碳水化合物的合成,最终影响到作物的产量和品质。不同生物有机肥施用量对油菜叶片内光合色素含量的影响如表4所示。

由图1c可见:施入农大复合肥提高了油菜叶片和根系内CAT活性,且其活性随微生物菌剂用量的提高呈先升高后降低趋势,叶片和根系内的最佳处理均为T3,与CK2处理相比分别显著提高了22.94%和65.53%;叶片和根系内CAT活性均随一顶三生物有机肥用量的提高呈缓慢上升后趋于平稳的趋势,其中T8,T9和T10处理均显著高于CK2处理。

表4 不同生物有机肥施用量对油菜叶片内光合色素含量的影响

  

处理叶绿素a/(mg·g-1,鲜重)叶绿素b/(mg·g-1,鲜重)类胡萝卜素/(mg·g-1,鲜重)叶绿素a+b/(mg·g-1,鲜重)叶绿素a/bCK11.26±0.034f0.38±0.016d0.32±0.017f1.65±0.031f3.30±0.20bcdCK21.31±0.014ef0.42±0.022bc0.32±0.012f1.74±0.034ef3.09±0.13dT11.46±0.056ab0.48±0.027a0.34±0.011def1.94±0.082ab3.07±0.06dT21.46±0.045abc0.45±0.020ab0.37±0.021abc1.91±0.050ab3.23±0.18cdT31.47±0.021ab0.48±0.012a0.36±0.019bcde1.96±0.014a3.04±0.11dT41.38±0.009cde0.45±0.009ab0.35±0.021cde1.82±0.009cde3.04±0.10dT51.37±0.017de0.43±0.010bc0.34±0.016ef1.81±0.017de3.24±0.06cdT61.41±0.095bcd0.40±0.007cd0.36±0.006bcde1.86±0.084bcd3.12±0.40cdT71.47±0.024ab0.42±0.017bcd0.38±0.015ab1.87±0.019abcd3.68±0.11aT81.48±0.021ab0.43±0.036ba0.37±0.003abc1.91±0.045abc3.46±0.28abcT91.53±0.092a0.45±0.035ab0.39±0.015a1.95±0.110ab3.62±0.07abT101.48±0.024ab0.43±0.042bc0.36±0.010bcd1.91±0.053ab3.45±0.33ab

2.3 不同生物有机肥施用量对油菜体内抗氧化物酶活性的影响

植物在生长过程中难免会遭受生物和非生物逆境胁迫,为了维持其体内正常的代谢水平,植物会通过调节体内抗氧化酶的活性来抵抗各种氧化损伤,SOD,POD和CAT都是植物体内重要的抗氧化酶。不同生物有机肥施用量对油菜叶片和根系内SOD,POD和CAT活性的影响如图1所示。

由图1a可见:施用农大复合肥后,油菜叶片内SOD活性提高,但根系内的SOD活性降低;随着微生物菌剂施用量的提高,油菜叶片内SOD活性呈上升趋势,根系内SOD活性却呈先升高后降低的趋势;叶片和根系的最佳处理分别为T5和T2,与CK1处理相比分别显著提高了42.29%和85.00%;然而随一顶三生物有机肥施入量的提高,油菜叶片内SOD活性呈先升高后降低趋势,根系内SOD活性则呈平缓下降趋势,因此叶片和根系内的最佳处理分别为T8和T6,与CK1处理相比分别显著提高了62.51%和9.54%;微生物菌剂对根系内SOD活性的影响较一顶三生物有机肥显著,而叶片内出现了相反的结果。

由图1b可见:施入农大复合肥后,油菜叶片和根系内POD活性显著降低,施入微生物菌剂和一顶三生物有机肥后,其活性又有所提高;与CK1处理相比,仅叶片内T3和T4处理、根系内T3,T8,T9和T10处理呈显著升高差异,且叶片和根系内的最佳处理分别为T3和T9。

由表4可知:施肥后一定程度提高了油菜叶片内光合色素的含量,且随微生物菌剂和一顶三生物有机肥添加量的增加,油菜叶片内叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素a+b的含量呈先升高后降低并逐渐趋于平衡的趋势;添加微生物菌剂后降低了叶绿素a/b的值,而添加一顶三生物有机肥后却出现了相反的结果;微生物菌剂和一顶三生物有机肥的最佳处理分别为T3和T9,与CK1处理相比,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶绿素a+b的含量分别显著提高了16.67%和21.43%,26.32%和18.42%,15.63%和21.88,18.79%和18.19%,以上结果表明不同生物有机肥施用量对不同色素的影响不同,但均能促进油菜叶片内光合色素的合成。类胡萝卜素可以抑制单线态氧(1O2)的形成[17],因此生物有机肥在提高油菜光合作用的同时还增强了其抵御光氧化胁迫的能力。

以上结果表明,仅施农大复合肥会抑制一些抗氧化酶的活性,而施入一定量的生物有机肥后均能提高各种酶的活性,且微生物菌剂和一顶三生物有机肥的适宜用量为60 kg/亩和80kg/亩。因此,生物有机肥可以通过提高油菜体内抗氧化酶的活性来缓解逆境胁迫下的氧化损伤,从而提高植物抵抗逆境胁迫的能力。

2.4 不同生物有机肥施用量对油菜体内丙二醛和超氧阴离子含量的影响

 
 
  

图1 不同生物有机肥施用量对油菜体内抗氧化酶活性的影响

对照组患儿采用沙美特罗替卡松结合糠酸莫米松治疗,沙美特罗替卡松吸入剂(Glaxo Operations UK Limited国药准字H20150242规格50ug/500ug*60泡),早晚1次。糠酸莫米松鼻剂(Schering-Plough Labo N.V.(比利时)国药准字H20140100),每侧鼻孔1揿,每日1次,持续治疗30d。

由图2可见,施入农大复合肥后显著降低了油菜叶片和根系内MDA含量和产生速率,并随生物有机肥施入量的提高呈先下降后上升的趋势。

 
  

图2 不同生物有机肥施用量对油菜叶片和根系内MDA含量和产生速率的影响

由图2a可见,施入微生物菌剂和一顶三生物有机肥后,叶片和根系内MDA含量的最低点均出现在T3处理和T8处理,与CK2处理相比,叶片内MDA含量分别显著降低了35.96%和25.28%,根系MDA含量分别显著降低了73.68%和50.00%,且T3处理和T8处理与其他施入同类生物有机肥处理相比差异显著。

由图2b可见,施入微生物菌剂和一顶三生物有机肥后,油菜叶片和根系内产生速率的最低点出现在T3处理和T8处理,与CK2处理相比,叶片内产生速率分别显著降低了32.28%和26.06%,根系内产生速率分别显著降低了26.34%和22.90%,且T3处理和T8处理较其他施入同类生物有机肥处理相比差异显著。

以上结果表明,生物有机肥可以通过提高植物体内抗氧化酶的活性来降低活性氧的含量,从而提高植物的抗逆性,但施入量应适宜,太少效果不显著,过多又会出现适得其反的效果,因此挑选适宜的施用量对充分发挥生物有机肥的优势具有极其重要的意义。

随着市场经济的发展和现代企业制度的逐渐完善,我国企业普遍能够对费用开支等成本管控机制拥有一个相对明确的认知和重视。然而我国事业单位由于自身性质等方面的影响,对经费管控等内部管理机制的认识还相对不足,管理者及相关人员对经费管控的重视还有待加强。

3 结语

研究表明,油菜叶片内光合色素含量与肥料的施入量及种类密切相关,其中:微生物菌剂的最佳用量为60 kg/亩;一顶三生物有机肥的最佳用量为160 kg/亩,且用量在80~200 kg/亩的差异不显著。叶绿素是植物体内重要的光合色素,其中叶绿素a是捕获有效光能的主要色素,而叶绿素b是辅助色素,因此叶绿素a和叶绿素b是植物光合作用的基础,并且植物体内碳水化合物的积累来源于光合作用[18]。已有研究表明,施用生物有机肥可以提高芥蓝、草莓、黄瓜等作物叶片内叶绿素含量,增强光合作用,促进生长[19- 21];生物有机肥还可以通过提高盐胁迫下向日葵幼苗叶片内光合色素和可溶性蛋白的含量,以减轻高盐胁迫[22]。因此,施入适量的生物有机肥在提高油菜叶片内色素含量的同时显著提高了油菜的干鲜重及叶面积。

植物防御酶与植物抗性关系密切,前人研究表明,生物有机肥能够通过提高植物体内防御酶(如SOD,CAT,PPO,PAL,POD)的活性来减轻番茄和茄子青枯病的发病率[23- 24];通过提高抗氧化酶的活性、降低MDA的累积量来延缓木薯的衰老,最终提高产量和品质[25]。本研究同样发现,施入生物有机肥后,油菜叶片和根系内的抗氧化酶活性均提高,且其活性与施入量密切相关;此外,随抗氧化酶活性的提高,油菜叶片和根系内过氧化物质(MDA和含量随之降低,与前人研究结果相似。MDA是植物细胞膜不饱和脂肪酸发生过氧化作用的终产物,其含量可作为植物细胞膜质损伤程度的参数;是植物体内的第1个氧自由基,在细胞信号转导和氧感应方面具有重要的作用,浓度适宜时可作为胞内信号分子,而含量过高时又会引起自由基链锁反应,最终转化成H2O2、羟基自由基(OH-)和1O2等自由基而导致氧化损伤[26];而SOD能催化发生歧化作用生成H2O2,POD和CAT将H2O2分解成H2O和O2,消除植物体内过多的活性氧[27- 28],减轻植物的氧化损伤。一方面生物有机肥含有大量的有益微生物群落和微生物代谢产物,在活化改善土壤的同时可改善植物根际环境,通过促进植物根系的生长来增强植物的抗性;另一方面生物有机肥中的功能菌可作为诱导因子,激活并增强植株体内抗氧化酶以及与抗病相关蛋白的活性来提高植物的抗性[27],因此遭受外界不良环境影响时,植物体会通过外界的信号源激发自身已有的强大调控系统来抵御不良环境。而未施肥植株由于营养缺乏,其自身的调控代谢能力弱,因此易受外界不良环境的影响;而仅施复合肥可能会对土壤中一些有益微生物造成伤害,导致与之呈竞争作用的有害微生物大量繁殖,使植物易染病害。因此,生物有机肥可通过改善植物根际营养和微生物环境来提高油菜叶片和根系内抗氧化酶活性,降低MDA和的累积量,提高抵抗各种不良环境的能力,最终提高油菜的产量和品质。

综上所述,微生物菌剂和一顶三生物有机肥对优化油菜生长和提高油菜产量方面都起到了良好的促进效果:首先通过提高叶片内光合色素的含量来提高油菜的光合作用;然后通过提高油菜体内抗氧化酶的活性来提高油菜抵抗外界不良环境的能力;其次通过活化土壤养分促进根系生长,提高油菜吸收水分和养分的能力,促进叶面积的伸展和地上部的生长;最终提高了油菜接受转化光能和贮存碳水化合物的能力。微生物菌剂的最佳用量为60 kg/亩,一顶三生物有机肥的最佳用量为160 kg/亩,且微生物菌剂对油菜生长的促进效果较一顶三生物有机肥要明显,但适宜用量范围较窄;而一顶三生物有机肥的适宜用量为80~200 kg/亩。综合考虑经济效益,一顶三生物有机肥可采用80 kg/亩的最佳经济用量。

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宋以玲,于建,陈士更,肖承泽,李玉环,苏秀荣,丁方军
《化肥工业》 2018年第01期
《化肥工业》2018年第01期文献

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