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盐胁迫下复合微生物肥料对西红柿的促生作用论文

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2024-05-17 09:26:01    来源:    作者:xuling

摘要:文章旨在研究在盐胁迫条件下,复合微生物肥料对西红柿生长的影响。通过测定西红柿茎长、根长、地上部以及地下部干重等植物生长指标,分析该微生物菌肥对于植物的促生效果。结果表明,F5使株高提高了100.7%、速效磷提高了101.4%;M3使植株根的鲜重增加了126.7%,速效磷提高了126.1%。结果表明,在盐胁迫条件下,复合微生物肥料能够对西红柿起到很好的促生作用,为盐碱地的开发利用提供了借鉴的依据。

  摘要:文章旨在研究在盐胁迫条件下,复合微生物肥料对西红柿生长的影响。通过测定西红柿茎长、根长、地上部以及地下部干重等植物生长指标,分析该微生物菌肥对于植物的促生效果。结果表明,F5使株高提高了100.7%、速效磷提高了101.4%;M3使植株根的鲜重增加了126.7%,速效磷提高了126.1%。结果表明,在盐胁迫条件下,复合微生物肥料能够对西红柿起到很好的促生作用,为盐碱地的开发利用提供了借鉴的依据。

  关键词:盐胁迫,微生物肥料,西红柿,促生作用

  番茄(Lycopersicon esculentum Mill.),别名西红柿、蕃柿,是茄科番茄属一年生或多年生草本植物,适应性强,喜温暖光照,原产于南美洲[1],后经长期培育,形成了具有不同大小、形状、颜色、口感的多个栽培品种,受到了人们的广泛喜爱[2]。其果实中富含多种营养元素,如维生素A、维生素C、维生素B1、维生素B2、胡萝卜素和钙、磷、钾等,既可生食、煮食,又能加工成番茄酱汁或整果罐藏,是主要的蔬菜大宗品种之一[3]。

  土壤盐碱化是当今世界面临的严重生态环境问题之一。受自然环境、常年不合理的灌溉方式等因素的影响,我国的土壤盐碱化问题日益严峻。目前,我国已有的盐渍化土壤面积超过3 600万hm2,约占全国可利用土地面积的5%[4]。土壤中的盐分随水分而运动,在蒸发作用和温度梯度的影响下不断上升并在土壤表层聚集,土壤中的含盐量超过0.5%,就会使得作物根系吸水困难,从而影响作物生长发育并导致减产。

  当前,国家对盐碱地的综合利用予以了高度的重视,通过生物技术手段来提升植物对盐碱环境的适应性和耐受能力,已经成为盐碱地综合开发利用中经济且有效的一项技术措施[5]。王丹等[6]的研究表明,施加不同种类的微生物菌肥可以显著降低土壤pH和总盐含量,从而改善盐碱地的不良影响,增加作物产量。植物根际促生菌(Plant Growth Promoting Rhizobacteria,PGPR)是存在于植物根际土壤或附着于植物根系表面的一类促进宿主植物生长的细菌[7-8]。Ouhaddou等[9]的研究表明,植物根际促生菌可以侵染生菜根系,通过提高生菜体内抗氧化酶的活性和渗透调节物质的含量来缓解盐胁迫。因此,进一步研究微生物肥料能否促进盐胁迫下番茄的生长具有十分重要的现实意义,能够为提高土地盐碱化问题严重地区作物的经济效益提供可能。

  目前,关于微生物肥料对盐胁迫条件下番茄的生长是否具有积极影响的报道较少,并且植物根际促生微生物对于番茄的影响也尚不明确。鉴于此,本文以盐胁迫条件下的番茄为研究对象,通过对其施加微生物复合肥料并测定其在特定生长时期内的株高、根长等生理指标来研究复合微生物肥料对番茄的促生效果,以期为后续微生物肥料的开发与应用提供理论依据和技术参考。

  1材料与方法

  1.1实验材料

  1.1.1实验菌种:实验用菌株(FN0302、168、93、134、121、B238、B333-1、B337)均由内蒙古农业大学生命科学学院旱寒区环境微生物与生物技术实验室分离获得。供试品种为西红柿的中蔬四号。

  1.1.2培养基:1/2R2A培养基(酵母提取物0.25 g,蛋白胨0.25 g,酸水解酪素0.25 g,葡萄糖0.25 g,可溶性淀粉0.25 g,磷酸氢二钾0.15 g,硫酸镁0.025 g,TES 2 mL,蒸馏水1 000 mL)。

  1.2复合微生物颗粒肥料的制备

  参照张胜男等[10]的微生物肥料制作方法,本实验采用肥料颗粒机压制F5(包含FN0302、168、93、134、121五种菌株)以及M3(包含B238、B333-1、B337三种菌株)复合微生物颗粒菌肥。空载体由不加菌的秸秆等原料压制而成。

  1.3盐胁迫盆栽实验

  设置处理共分为四组:施加颗粒菌肥的处理(M3和F5)、施加空载体颗粒的处理(NK)、空白对照(CK)。

  黑色塑料盆的直径和高度均为30 cm,向其中装约23 cm高的混匀后的土,用水浇透,待盆内土再次变成潮湿状,在塑料盆中央加入9.1 g肥料,用1 cm左右厚度的土将肥料掩埋,每盆中的施种量为5粒,再用2 cm厚的土掩埋种子,每个平行对照组设置5盆,在温室中培植(25。C,光暗周期14 h/10 h)。在播种后的第7天,浇100 mmol/L的NaCl溶液,进行幼苗盐胁迫。出苗后(3 cm长),每7 d进行一次100 mmol/L的NaCl胁迫。培植60 d左右,西红柿处于开花期,采集植物,开展数据测定。在培植期间,用蒸馏水浇灌(浇灌量500 mL/盆)。

  1.4土壤理化性质测定

  土壤速效氮和速效磷含量测定参考文献[11]进行。

  1.5生长性状的测定

  采集植株根部,用清水洗净,用刻度尺测量其最长处的茎长,以及根部拉直最长处的根长;将清洗干净的植株按照地上、地下部分剪开,用滤纸将多余的水吸干,分别测量地上与地下部分鲜重后,将其装入纸质袋中,80℃烘箱中烘干48 h,测量干重。

  1.6叶绿素含量的测定

  选取均匀、地上部分10 cm处的西红柿植株叶片,采用丙酮乙醇溶液萃取法[12]测量叶绿素含量。

  2结果与分析

  2.1土壤理化性质

  由图1可知,与CK相比,经F5、M3处理的土壤中速效磷的含量分别增加了101.4%和126.1%;与NK相比,分别增加了54.6%和73.5%。由图2可知,与CK相比,经F5、M3处理的土壤中速效氮的含量分别增加了29.5%和18%;与NK相比,分别增加了16.8%和6.2%。

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  2.2植物生长性状

  通过测量各实验组中西红柿植株的茎长与根长性状发现(见图3),与经CK处理的西红柿相比,经F5号混菌处理过的西红柿的茎长显著增加,增加了约100.7%;经M3号混菌处理过的西红柿的茎长增加了33.4%。与CK相比,经F5处理后西红柿的根长显著增长,增加了109.6%;经M3处理后西红柿的根长增加了约36.9%。同时,与NK相比,经M3处理后西红柿的根长增加了10.7%。

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  称量西红柿地上部的干重与鲜重可知(见图4),与CK相比,经M3处理过的茎叶的干重显著增加,增加了50.5%(与NK相比增加了54.6%);F5与CK相比,无显著差异,茎叶的干重增加了6.4%,增加幅度较小(与NK相比增加了9.3%)。经F5、M3处理过的茎叶的鲜重明显高于经过CK处理的重量,分别增加了66.2%和44.4%(与NK相比增加了36.7%和18.7%),经NK处理过的茎叶鲜重增加了21.6%。

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  称量西红柿植株根部的干重与鲜重可知(见图5),经F5、M3处理后的根的干重与CK相比显著增加,分别增加了83.5%和144.6%(与NK相比增加了29.5%和72.6%);NK与CK相比也显著增加了41.7%。与CK相比,经F5、M3处理过的根的鲜重分别增加了58.3%和126.7%(与NK相比也有显著增加,分别增加了103.8%和191.9%)。

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  分别取各实验组距根部1~3 cm处的茎进行测量(见图6),可以发现,经F5、M3处理过的西红柿植株明显比CK植株的茎要粗,茎粗分别增加了50.0%和30.7%(与NK相比,分别增加了82.9%和58.5%)。

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  2.3叶绿素含量

  通过图7可以看出,经F5、M3处理过的西红柿植株中的叶绿素含量明显提高,与CK相比分别增加了56.1%和95.8%,与NK相比分别增加了37.6%和72.7%。

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  3结语

  近年来,全球盐碱化土地的面积正在不断扩大,盐碱地对农作物的生长造成了严重的威胁[13]。微生物菌肥作为一种对环境较为友好的新型肥料,以微生物在大自然物质循环中的降解与合成为基础,产生营养成分以改善土壤质量,从而促进植物生长,提高作物品质,减轻盐碱土地对作物的伤害。这种肥料在植物与促生菌之间搭建起了有力的联系,能够推动农业实现可持续发展,促进可循环经济形成[14-15]。

  研究表明,施用微生物菌剂能够增强土壤肥力,显著提高土壤中速效氮、速效磷的含量,改善土壤的养分状况[16-17]。基于此,本文向盐胁迫条件下的西红柿施加复合微生物颗粒菌肥,通过测量发现,植物各项生长指标、土壤理化以及叶绿素含量等与空白对照组相比均有了明显升高;F5、M3号混菌处理组土壤中速效磷的含量与CK组相比分别增加了101.4%和126.1%,速效氮的含量与CK组相比分别增加了29.5%和18%。本实验通过每隔7 d对西红柿幼苗浇100 mmol/L的NaCl溶液来模拟盐胁迫环境,但由于野外环境复杂多样,盐胁迫程度不固定,故而后期可以采取梯度实验,进一步探究微生物颗粒菌肥在不同盐浓度下对西红柿种子萌发和幼苗生长的影响,从而为西红柿在盐碱地中的种植提供更加全面的指导依据。

参考文献

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