设施黄瓜对外源苯丙烯酸胁迫的响应及调控措施研究

发布时间：2019-10-16 15:08

【摘要】：酚酸类物质是导致设施黄瓜连作自毒作用(Autotoxicity)的主要因子,当前调控措施难以满足对酚酸胁迫的缓解,提质增效困难。苯丙烯酸是已探明的造成设施黄瓜自毒效应的主要酚酸类物质,连作导致其严重累积。通过砂培试验结合大田试验,研究苯丙烯酸对设施黄瓜的毒害和胁迫机理,通过传统施肥配合生物有机肥、微生物菌剂、生物炭(碳化玉米芯)和凹凸棒有机肥,对缓解苯丙烯酸毒害作用进行研究,为有效调控其自毒作用提供依据,结果表明:1.砂培条件下,低浓度苯丙烯酸显著增加黄瓜幼苗叶绿素含量,有利于根系形态建成和地上部生物量的累积。当苯丙烯酸浓度在30-100 mg kg-1时,SOD活性显著升高,高于100 mg kg-1时,SOD、POD和CAT活性显著降低,质膜透性和MDA含量均显著升高,显著抑制植株光合作用,干物质累积显著减少。2.温室田间试验发现,生物有机肥配施微生物菌剂和碳化玉米芯对100 mg kg-1的苯丙烯酸胁迫有显著缓解效果,株高和茎粗有所增加,SOD、POD和CAT活性显著升高,MDA含量显著降低,单施生物有机肥对植株SOD和POD活性有较好的促进作用。3.在100 mg kg-1苯丙烯酸胁迫下,生物有机肥配施微生物菌剂和碳化玉米芯显著促进植株结瓜后期地上部和根部的生长,对地上部的促长较根系更显著,根冠比显著降低。另外,该处理最有利于根、叶器官盛瓜期以后N和P素的累积,有利于结瓜后期叶和茎对N素、P素和K素的累积,生物有机肥配施微生物菌剂和单施凹凸棒有机肥对植株结瓜后期叶片P素和K素的吸收累积促进效果显著。4.生物有机肥配施微生物菌剂和碳化玉米芯有利于改善耕层(0-20cm)土壤结构和土壤通气持水性能,有效磷、碱解氮、全氮和全磷等养分含量相比CK1提高68.26%、95.95%、28.57%和10.81%,脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性显著提升,有利于提升该层土壤细菌的数量并降低真菌数量,优化土壤微生物区系结构并提升微生物总量。土壤硝态氮累积量降低,有效铁、锌等微量元素供应能力得到改善。毛根区域(20-40 cm)土壤速效钾、碱解氮和有机质及全氮含量提升,有效铁和有效锌分别增加比空白对照增加34.94%和49.87%,生物有机肥配施微生物菌剂对毛根区域有效磷、全氮和全磷含量以及碱性磷酸酶活性促进作用显著。5.生物有机肥、微生物菌剂和碳化玉米芯配施对100 mg kg-1苯丙烯酸胁迫下黄瓜的品质改善效果最好,该处理最有利于黄瓜可滴定酸、可溶性蛋白、可溶性固形物和Vc含量提升,降低黄瓜硝酸盐累积量并提升糖酸比,产量较连作土壤增加43.46%。综上所述,生物有机肥、微生物菌剂和碳化玉米芯配施最有利于调控苯丙烯酸对设施黄瓜胁迫效应,对改善土壤微生态效果最显著。下茬定植前深翻耕层土壤,16.5 thm-2生物有机肥配施4.2t hm-2的碳化玉米芯,4次共4.5 L hm-2地菌清菌剂灌根,有利于缓解100 mg kg-1苯丙烯酸对设施黄瓜的胁迫效应,提升设施黄瓜品质和经济效益。
【图文】：

随苯丙烯酸浓度的升高，植株ＳＯＤ活性总体呈先升高后降低的趋势，当苯丙逡逑烯酸浓度达到１００邋ｍｇ邋ｋｇ“时，ＳＯＤ活性最高，这表明此浓度黄瓜植株毒害作用最强，产生了大逡逑量的丙二醛，进而刺激ＳＯＤ活性的增强，丙二醛也表现出相同趋势。当苯丙烯酸浓度高于５０邋ｍｇ逡逑ｋｇ＇１时，植株ＰＯＤ表现出急剧降低的趋势，在１００邋ｍｇ邋ｋｇ“后基本趋于稳定。另外ＣＡＴ活性在１５０逡逑ｍｇ邋ｋｆ达到最低，之后随浓度升高又表现出升高的趋势。细胞膜透性总体上随苯丙烯酸浓度的升逡逑高而升高，而自１００邋ｍｇ邋ｋｇ“基本趋于稳定，根冠比随苯丙烯酸浓度升高变化趋势无明显规律。逡逑３．３．４苯丙烯酸对抗氧化系统和根冠比的化感效应指数评定逡逑表６苯丙烯酸对黄瓜抗氧化系统和根冠比的化感效应指数评定逡逑逦Ｔａｂ邋６邋Ａｌｌｅｌｏｐａｔｈｉｃ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｉｎｄｅｘ邋ｏｆ邋ｃｉｎｎａｍｉｃ邋ａｃｉｄ邋ｏｎ邋ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ邋ｓｙｓｔｅｍ邋ａｎｄ邋ＲＶＳ邋ｒａｔｉｏ邋ｏｆ邋ｃｕｃｕｍｂｅｒ逦逡逑浓度逦质膜透性逦超氧化物歧化酶过氧化物酶逦过氧化氢酶逦丙二醛逦根冠比逡逑Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ邋Ｍｅｍｂｒａｎｅ逦ＳＯＤ逦ＰＯＤ逦ＣＡＴ逦ＭＤＡ逦Ｒ／Ｓ逡逑ｍｇ．ｋｇ＇１逦ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ逦ａｃｔｉｖｉｔｙ逦ａｃｔｉｖｉｔｙ逦ａｃｔｉｖｉｔｙ逦ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑３０逦－０．１５逦－０．０４逦－０．１３逦０．２９逦０．４６逦－０．４５逡逑５０逦－０．０４逦０．２９逦０．０４逦０．３３逦０．７３逦－０．１５逡逑

气相色谱柱及相关检测条件：载气：Ｈｅ；邋Ｒｔｘ－５ｍｓ（规格为３０ｍｘ0．２５ｍｍ，邋０．２５邋ｐｍ）；流速：逡逑１．０爪１＾１＾１１＿１；进样口温度为２５（）°（：：程序升温：初始温度８０°（：，以４°（：１＾１＾的升温速度将温逡逑度升温至１６０邋°Ｃ为止，，２。（：邋ｍｉｎ—１升温速度升温至到２００邋°Ｃ为止，５邋°Ｃ邋ｍｉｎ—１升温到２４０邋°Ｃ为止，逡逑保持１０邋ｍｉｎ；进样量：ｌｐＬ，分流比：２０：１。离子源温度：２３０邋°Ｃ；电离方式：ＥＩ，电子能量：逡逑７０邋ｅＶ；溶剂延迟时间：３邋ｍｉｎ；质量扫描范围：３５－５５０邋ａｍｕ；采集方式为ＳＣＡＮ扫描。通过质谱逡逑分析和计算机标准谱库检索，并采用峰面积归一化法确定各化合物的质量分数。具体测定结果如逡逑下：逡逑ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ邋逦邋逦逡逑５５００００邋：邋５５０．６８１逡逑５０００００－ｉ逡逑４５００００ｔ逡逑４０００００－；逡逑３５００００＊；逦卜逡逑３００００ＣＨ逦Ｉ逡逑２５００００：逦Ｒ逦Ｉ逦．．逡逑５００００＾逦＾逦＾逦逦邋＾逦■邋，邋‘邋＿邋ｔ邋—ｉｋ一邋ＴＩＣＭ．００逡逑４．０逦１０．０逦２０．０逦３０．０逦４０．０逦５０．０逦５７．０逡逑ｔｎｉｎ逡逑图３邋０－２０邋ｃｍ邋土壤的ＧＣ－ＭＳ图谱逡逑Ｆｉｇ邋３邋ＧＣ－ＭＳ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋０－２０邋ｃｍ邋ｓｏｉｌ逡逑ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ邋逦逡逑：２７１．６ＳＳ邋｜邋￣逡逑２５００００－逡逑
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S642.2;S626

【参考文献】

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本文编号：2550055