聚天门冬氨酸对基质培育樱桃番茄幼苗生长的影响.pdf

2023.09西北园艺试验研究聚天门冬氨酸对基质培育樱桃番茄幼苗生长的影响谢君摘要为探究聚天门冬氨酸（PASP）对基质培育樱桃番茄幼苗生长的促进作用，以特美瑞1 9 1 番茄为材料，研究不同添加量对樱桃番茄幼苗生长发育的影响，探析适合壮苗培育的添加比例。试验结果如下：与对照相比，在育苗基质中添加聚天门冬氨酸，促进了樱桃番茄幼苗的生长和生物量的有效积累，幼苗光合作用和根系活力增加，幼苗体内矿物质元素含量显著增加；其中3 0 g/kg（T 2 处理）聚天门冬氨酸综合效果最佳，壮苗指数最高。关键词樱桃番茄；聚天门冬氨酸；生长发育聚天门冬氨酸(PASP)作为一种绿色氨基酸类聚合物，具有较强络合、吸附和分散作用，能够完全实现生物降解。作用在土壤中可以改善土壤微粒结构，对游离矿质元素起到吸附作用，促进肥料中的矿质元素更好地在土壤中分散和固定，便于植株吸收利用。研究发现，增施聚天门冬氨酸可促进玉米根系周围土壤团粒结构改善,幼苗对氮、钾吸收量增加,玉米苗期抗旱性显著增强。在水稻种植中施用一定量的聚天门冬氨酸，其株高、穗长和产量均显著增加。在胡杨幼苗生长发育中，根施聚天门冬氨酸有效提高叶片中叶绿素含量，增加叶片对光能的捕获利用，促进枝干的生长和叶片干物质的有效积累。我国设施蔬菜栽种面积逐年增加，蔬菜种苗年需求量过50 0 0 亿株，培育壮苗是设施蔬菜栽种的关键环节。现阶段聚天门冬氨酸在农业领域的研究多限于大田作物上，针对设施蔬菜培育壮苗鲜有研究。本实验以特美瑞1 9 1 番茄为栽培材料，研究聚天门冬氨酸不同施用量谢君，甘肃省定西市安定区农村合作经济经营服务中心，邮编7 4 3 0 0 0。收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 2对基质栽培樱桃番茄幼苗生长发育的影响，以期为设施蔬菜培育壮苗提供一定依据和技术支持。1材料与方法1.1试验设计订试验于2 0 2 2 年1 2 月5日至2023年1 月2 7 日在甘肃定西安定区玻璃温室内进行。试验番茄品种为特美瑞1 9 1；聚天门冬氨酸（固含量9 5%,N含量为0.1 2 g），由兰州东方希望化工集团生产；无土育苗基质（珍珠岩：蛭石：草炭=2：1：2)栽种。12月5日种子消毒催芽，1 2 月8 日播种，使用7 2 孔穴盘育苗;播种前,将聚天门冬氨酸溶于蒸馏水制成不同浓度的溶液，充分浸透基质。共设6 个不同浓度梯度处理，聚天门冬氨酸含量依次为:CK（清水）、T115g/kg、T 2 3 0 g/k g、T 3 45g/kg、T 4 6 0 g/k g、T 57 5g/k g,3 次重复，每个处理重复9 0 株，后期常规育苗养护管理。1.2指标测定1.2.1生长指标机选取1 5株幼苗，分别测定生理指标。用卷尺测量株高；用游标卡尺测定茎粗；用电子天平分别对地上、下部分称量，测定幼苗鲜重；后将上下部分别放入烘箱杀青处理（1 0 5，1 5分钟），一51 一播种4 0 天后，每个处理随试验研究烘干(7 5)至恒重，测定地上、下部分干重。计算番茄幼苗植株整体干鲜重和壮苗指数。壮苗指数=（地下部干物质量/地上部干物质量+茎粗/株高）整株干物质量1.2.2光合指标播种4 2 天后上午1 0:0 0,每个处理随机选取1 5株，使用Li-6400便携光合仪测定番茄幼苗从上向下第2 片展开叶的Pn（净光合速率）、Tr（蒸腾速率）、Gs（气孔导度）、Ci胞间CO2浓度）。测定光合指标时设定仪器PED(光量子密度）为8 0 0 mo/ms,COz浓度为380L/L，相对湿度7 5%，温度2 5。1.2.3叶面积及根系播种4 2 天后，每个处理随机选取1 5株，去除心叶后将植株完全展开平铺在背景板上拍照；根系用蒸馏水清洗，利用EPSON扫描仪进行根系扫描成像；使用LA-S系列图像分析仪系统对叶片和根系照片进行处理分析，分别获取叶面积、根系总长度、根系表面积、根系体积和根尖数量。1.2.4根系活力播种4 3 天后，每个处理随机选取1 5株，选取根系活性较高部位采用TTC（氯化三苯基四氮唑）比色法测定根系活力。株高茎粗处理/cmT19.830.28abT210.610.21aT310.810.24aT49.410.31bT58.880.21bcCK7.990.22c2.2对番茄幼苗叶片光合指标的影响由表2可知，添加聚天门冬氨酸增强了叶片的光合作用。随着聚天门冬氨酸添加量的增加，樱桃番茄幼苗光合指标呈现出先上升后降低趋势，其中T2处理效果最佳,Ci（胞间CO2浓度）、Gs（气孔导度）、Pn(净光合速率)和Tr(蒸腾速率)较CK一52 一西北园艺1.2.5叶绿素含量播种4 3 天后，每个处理随机选取1 5株，选择从上往下第2 片健康完整叶片0.5g，去除叶脉部分，利用丙酮浸提法测定叶绿素a和总叶绿素含量。1.2.6矿质元素含量播种50 天后，每个处理随机选取1 5株，分别对地上、下部分烘干研磨，利用凯氏定氮法测定上下部植株全氮含量，利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定植株全钾、全磷、锰、铁、锌、铜、镁和钙含量。1.3数据处理使用Excel2009软件对试验数据进行处理分析，采用SPSS14.0软件对数据进行方差分析（P0.05）。2结果与分析2.1对番茄幼苗生长指标的影响樱桃番茄幼苗株高、茎粗、植株干鲜重以及壮苗指数较CK显著增加,说明聚天门冬氨酸氨酸有助于幼苗生长发育,其中处理T2(30g/kg)效果最佳，株高、茎粗、整株鲜物质量、整株干物质量较CK相比分别增加了3 2.7 9%、2 4.1 6%、3 6.1 9%、28.92%，且差异显著（表1）。表1 番茄幼苗生长指标地上部鲜物地下部鲜物整株鲜物地上部干物 地下部干物整株干物/mm质量/g4.120.12ab4.480.23ab4.420.12a5.050.21a4.260.13ab5.030.20a3.870.14bc4.520.31ab4.020.12abc4.240.19ab3.560.11c3.720.11b2023.09壮苗指数质量/g质量/0.80.06ab5.050.31ab0.90.04a5.870.22a0.930.06a5.770.19a0.780.04ab5.170.34ab0.860.03ab4.970.26ab0.710.07b4.310.17b相比分别增加了7.8 2%、3 4.4 5%、2 8.9 5%、2 3.8 8%，且差异显著。2.3对番茄幼苗根系活力及根系构型的影响由表3 可知，随着聚天门冬氨酸添加量的增大，樱桃番茄幼苗根系活力及根系构型指标呈现出先增加后降低的趋势,其中T2处理综合效果较质量/g0.450.02ab0.490.03a0.520.03a0.520.02a0.440.04ab0.390.01b质量/g0.090.01bc0.110.01ab0.120.01a0.10.01abc0.090.01bc0.080.01c质量/g0.4550.02ab0.5350.04a0.5550.02a0.4950.03ab0.4650.03ab0.4150.02b0.281 70.02ab0.342.90.03a0.346 70.06a0.298 70.05ab0.305 60.04ab0.270 10.03b2023.09优，其根系活力、根系长度、根系表面积、根系体积及根尖数量较CK分别增加了2 6.7 8%、28.15%、3 2.4 2%、4 1.8 1%、3 0.9 5%，且差异显著。2.4对番茄幼苗叶片生长的影响由表4 可知，随着聚天门冬氨酸量的增加，幼苗叶片中叶处理胞间 COz 浓度/(mol/mol)T1363.44.11bT2401.35.27aT3410.84.17aT4364.33.29bT5363.45.01bCK372.24.72b处理根系活力/(g/gh)T154.422.01cT267.932.15abT369.52.42aT463.733.01abcT555.863.74bCK53.583.57c处理T1T2T3T4T5CK2.5对番茄幼苗矿质元素含量的影响由表5、表6 可知，番茄幼苗矿质元素含量随着聚天门冬氨酸量的增加呈现出先增加后降低趋势，其中T2处理综合表现最佳，植株地上部和根系内锌、镁、钙、锰的含量较CK分别增加了10.42%、2 3.53%、9.2 1%、3 0.1 6%（地上部分）和66.67%、1 9.0 3%、1 7.3 2%、3 9.0 6%（根系），且差异显著。西北园艺绿素a和总叶绿素含量呈现出先增加后降低的变化趋势,其中T2处理表现最佳，叶绿素a含量、总叶绿素含量和叶面积较CK分别增加了27.34%、2 8.4 8%、2 7.3 1%,且差异显著。表2 番茄幼苗叶片光合指标气孔导度/(mmol/m?.s)净光合速率/（mol/m.s）265.76.43b15.740.39bc350.145.82a18.710.43a331.57.21a17.570.36ab258.77.48b15.950.45bc249.56.83b15.830.55bc260.435.79b14.510.35c表3 番茄幼苗根系活力及根系构型指标根系总长度/cm根系表面积/cm419.419.12ab57.294.74bc522.5910.17a73.25.21a515.6913.62a69.994.62ab415.8312.73ab57.033.91bc314.1913.96b48.325.11c407.7814.10b55.284.35bc表4 番茄幼苗叶绿素含量及叶面积叶绿素a/(mg/g)总叶绿素/(mg/g)102.414.19c1.670.22ab133.245.75a1.940.17a129.574.59ab1.880.16ab110.684.77bc1.850.14ab103.704.36c1.820.18ab104.634.69c1.510.21b3讨论与结论试验表明，基质添加3 0 g/kg聚天门冬氨酸促进了基质栽培樱桃番茄幼苗的生长发育，增强了幼苗的光合作用、根系活力以及根系构型，植株地上部和根系锌、镁、钙、锰的含量增加显著。研究发现，聚天门冬氨酸对土壤中矿物质元素有效性增强极为明显，能够使矿物质以容易被植株吸收的形态存在。聚天门冬氨酸具有的一53 一试验研究蒸腾速率/(mmol/ms)7.10.27b8.610.31a8.370.34a6.860.31b6.870.29b6.950.28b根系体积/cm3根尖数1.730.21c1 016.260.14b2.510.14a1 324.2467.11a2.390.28ab1 327.2872.10a1.760.23bc955.4574.27b1.750.21bc902.5768.92b1.770.26bc1 011.2453.25b叶面积/cm2.320.19b2.890.12a2.830.16a2.690.11ab2.680.13ab2.270.20b试验研究强络合、吸附和分散作用，使得其在土壤当中可以更好的促进植株对矿物质营养元素的吸收和利用。根部矿物质养分累积，促进了樱桃番茄幼苗根系生长，根系活力增加，进而促使根系对钙、锰等离子的吸收，进而对作物的生长发育起到促进作用。处理氮/(g/kg)T147.062.11bT254.661.78aT354.373.05aT451.372.31abT553.812.21abCK49.392.42ab处理氮(g/kg)T133.522.76aT233.113.14aT337.362.14aT438.072.41aT536.891.99aCK37.223.18a参考文献1杨晋辉,刘泰,陈艳雪,等.聚天门冬氨酸/盐的合成、改性及应用研究进展 J.材料导报，2018,32(11):1 852-1 862.2雷全奎,杨小兰,马雯场,等.聚天门冬氨酸对土壤理化性状的影响 J.陕西农业科学，2007(03):75-76.3姜雯,周登博,张洪生,等.不同施肥水平下聚天冬氨酸对玉米幼苗生长的影响 J.玉米科学,2 0 0 7(0 5):1 2 1-1 2 4.4张洪生,井涛,赵美爱,等.聚天冬氨酸和保水剂对干旱条件下玉米幼苗生长的影响 .中国农学通报,2 0 1 3,2 9(0 6):59-6 2.5陈广辙,刘影,许焱炜，等.含聚天门冬氨酸肥料在水稻上的田间应用效果 J.中国盐业，一54 一西北园艺在樱桃番茄育苗阶段中，添加聚天门冬氮酸有效促进了植株生长和根系发育以及矿物质营养元素在植株体内的吸收和累积，本试验中，T2(30g/kg)处理综合效果最佳，壮苗指数最高。表5番茄幼苗地上部矿质元素含量磷/mg/kg)钾/(mg/kg)29.91.31a321.5910.74a29.221.27a3409.73a24.961.84a33010.18a26.621.43a317.929.97a29.591.61a310.9411.12a30.321.86a311.8510.51a表6 番茄幼苗根系矿质元素含量磷(mg/kg)钾(mg/kg)11.541.01ab85.074.08a13.370.69a98.593.89a15.060.74ab101.963.34a14.280.51ab97.523.29a14.081.09ab96.782.76a14.311.07b96.893.48a2023.09钙/(mg/kg)镁/(mg/kg)174.015.21b36.181.02b191.084.76a441.32a0.740.14a166.714.46bc37.591.23b156.314.45c35.211.31b151.384.23c34.281.46b174.964.75b35.621.27b钙(mg/kg)镁(mg/kg)60.181.31ab37.181.31d81.571.29a46.781.88ab74.391.11ab47.261.38a73.291.20ab48.731.23abc72.911.15ab45.551.10bc69.531.47b39.31.24c2020(22):50-52.6李春艳,汪琴,赵海涛，等.聚天冬氨酸施用量对胡杨幼苗功能性状和生长的影响 J.东北林业大学学报,2 0 2 1,4 9(1 1):1 7-2 2.7杨洪辉，顾春山,张顺.我国蔬菜育苗现状及发展趋势探讨 J.南方农业,2 0 1 9,1 3(2 6):1 9+22.8李小方，张志良.植物生理学实验指导M.北京：高等教育出版社.2 0 1 6.9王景.电感耦合等离子体发射光谱仪测定水中金属元素 J.中国资源综合利用,2 0 2 2,4 0(09):23-25.10王琦许艳丽，闫鹏，等.聚天门冬氨酸和壳聚糖复配剂对东北春谷农艺性状、产量及氮素利用的影响 J.作物杂志,2 0 2 3(0 1):58-6 7.铁/(mg/kg)0.620.11a0.640.10a0.350.14a0.550.12a0.580.13a铁(mg/kg)1.280.11ab1.50.16ab1.690.12a1.880.13ab1.690.16ab1.40.10b铜/(mg/kg)0.08990.01a0.09140.01a0.08780.01a0.08320.01a0.09010.01a0.08420.01a铜(mg/kg)0.092.40.01a0.097 40.00a0.097 90.00a0.096 90.00a0.095 60.01a0.076 20.01a锰/(mg/kg)0.720.06b0.820.04a0.710.05bc0.530.03d0.640.04bc0.630.02c锰(mg/kg)0.690.02ab0.890.03a0.830.02b0.820.03bc0.790.05c0.640.03bc锌/(mg/kg)0.510.02abc0.530.01a0.530.00a0.470.01c0.480.01bc0.480.03bc锌(mg/kg)0.530.03b0.650.02b0.660.03a0.840.02ab0.770.03d0.390.04c