新型牛蒡根下脚料有机液肥的制备及其对番茄与甜瓜的肥效作用研究

发布时间：2020-03-24 12:22

【摘要】：牛蒡是一种药食两用植物,在中国广泛种植。牛蒡根的深加工过程中,会产生数量巨大的下脚料,对其进行综合利用,具有重要意义。本文对牛蒡根下脚料的综合利用方法进行了研究。牛蒡根下脚料可用于生产水溶性有机肥。本文对酶法水解牛蒡根下脚料制备水溶性有机肥的生产工艺进行了优化,并采用甜瓜和番茄栽培试验对其应用效果进行了研究。结果表明:采用复合酶水解可提高牛蒡根下脚料的水解效率。复合酶的最佳组成为纤维素酶47.3%、中性蛋白酶1.0%、碱性蛋白酶51.7%,最佳酶解条件为49.9℃、pH 6.42、底物浓度6.94%、酶底比2.536%。在此条件下水解3h,牛蒡根下脚料酶解物的收率可达74.83%,可溶性蛋白得率可达11.06%,可溶性糖得率可达37.49%。牛蒡根下脚料酶解物富含有机质、可溶性糖和氨基酸等肥效成分。有机质含量高达94.72%,总养分(N+P_2O_5+K_2O)为3.42%,可溶性糖含量高达49.7%,总氨基酸含量为106.53mg Kg~(-1),且以Pro、Arg和Asp最为丰富。甜瓜盆栽试验结果表明,牛蒡根下脚料酶解物具有促进甜瓜生长,提高其产量和品质的作用。与空白对照相比,施用牛蒡根下脚料酶解物的甜瓜,茎叶鲜重、株高和茎粗分别提高了20.2%、24.1%和19.8%;单瓜重、瓜横径与纵径分别提高了14.71%、7.63%和9.82%;可溶性糖含量提高了13.58%;维生素C含量提高了17.86%;同时,可滴定酸和硝酸盐含量降低。番茄栽培试验结果表明,叶面喷施和灌根施肥牛蒡根下脚料酶解物均可促进番茄生长,改善番茄品质,改良土壤的生物特性。与空白对照相比,叶面喷施和灌施牛蒡根下脚料酶解物均可显著提高番茄的株高和茎粗,叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶的活力提高,丙二醛(MDA)含量降低;番茄中可溶性糖、维生素C和番茄红素含量提高,有机酸含量降低;根际土壤中细菌和放线菌数量增加,过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶和蔗糖酶等酶活力显著提高。牛蒡根下脚料酶解物的肥效与其施用浓度有关,与低浓度牛蒡根下脚料酶解物叶面喷施和灌根施肥相比,高浓度牛蒡根下脚料酶解物叶面喷施和灌根施肥处理的株高增长量分别提高了17.06%和6.20%,茎粗增长量分别提高了12.20%和7.91%,叶片MDA含量分别降低了17.75%和17.79%,APX、CAT、POD、SOD等叶片抗氧化酶活力和过氧化氢酶、磷酸酶、脲酶和蔗糖酶等土壤酶活力提高,根际土壤中细菌和放线菌数量增加,番茄品质提高。牛蒡根下脚料可用于生产堆肥茶。本文研究了有机物料腐熟剂对牛蒡根下脚料堆肥进程与堆肥品质的影响,同时,研究了堆肥茶对番茄的促生作用与对番茄枯萎病的防治作用。研究结果表明,接种有机物料腐熟剂,堆肥过程中微生物的代谢更加旺盛,腐熟进程加快,堆肥质量提高。牛蒡根下脚料堆肥茶可促进番茄生长,株高、茎粗、叶绿素含量等均比对照显著提高。牛蒡根下脚料堆肥茶对尖孢镰刀菌SN302的菌丝生长与孢子萌发具有显著的抑制作用,对菌丝生长的抑制率高达79.2%,对孢子萌发的抑制率高达31.6%。牛蒡根下脚料堆肥茶对番茄枯萎病具有较好的防治效果,病情指数显著降低,防效高达32.54%。牛蒡根下脚料堆肥茶灌根的处理,番茄叶片POD、SOD等防御酶的活力显著提高,MDA含量显著降低。
【图文】：

总糖,底物浓度,理化成分,收率

28图 3-1 pH、底物浓度与酶底比对收率、蛋白得率与总糖得率的影响 and substrate concentration and the ratio of enzyme to substrate on yield and yieof sugar料酶解物的理化成分

牛蒡根,下脚料,酶解物,叶面喷施

33图 3-2 牛蒡根下脚料酶解物叶面喷施（a）与灌根（b）对番茄叶片抗氧化酶活力的影响Fig. 3-2 Effect of foliar spraying (a) and root irrigation (b) using burdock root waste enzymatic hydrolysate othe antioxidant enzyme activities in tomato leaves中同组数据无相同字母标识者，差异显著（P<0.05）.3 牛蒡根下脚料酶解物对番茄叶片叶绿素、MDA 含量的影响叶面喷施牛蒡根下脚料酶解物对番茄叶片叶绿素和 MDA 含量的影响如图 3-。与空白对照相比，叶面喷施牛蒡根下脚料酶解物的番茄叶片叶绿素含量均显P<0.05），，MDA 含量均显著降低（P<0.05）。喷施低浓度牛蒡根下脚料酶解物其无机肥对照相比，叶绿素含量提高了 9.90%（P<0.05），MDA 含量降低了
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S141.4;S641.2;S652

【参考文献】