聚天冬氨酸对草莓生长期中叶绿素含量的影响

2014-05-30 10:48张仁贵秦佩
安徽农业科学 2014年6期
关键词:草莓叶绿素

张仁贵 秦佩

摘要 [目的]为了研究聚天冬氨酸对草莓生长期中叶绿素含量的影响。[方法] 用2种添加聚天冬氨酸的肥料,采用随机区组的试验方法。[结果] 聚天冬氨酸液水溶肥溶液能够明显地提高草莓生长时期叶绿素含量,比空白组的叶绿素含量平均增加了20.65%。[结论] 提高叶片的叶绿素含量能增强光合作用,快速补充植物生长所需的各种营养成分。

关键词肥料增效剂; 聚天冬氨酸; 叶绿素; 草莓

中图分类号S668.4文献标识码

A文章编号0517-6611(2014)06-01593-02

Abstract [Objective]The research aimed to study the effects of PASP on chlorophyll in the growth of strawberry. [Method] With two kinds of PASP acid fertilizer,randomized block test method was adopted. [Result] PASP with water soluble fertilizer solution could obviously increase the chlorophyll content in strawberry growth period. Compared with blank group, chlorophyll content was increased by 20.65% on average. [Conclusion] The increase of leaf chlorophyll content could enhance photosynthesis,and supply all kinds of nutrients required for plant growth rapidly.

Key words Fertilizer synergist; PASP; Chlorophyll; Strawberry

肥料增效劑为水溶性混合物,是一种新型绿色水处理剂,具有无磷、无毒、无公害、可完全生物降解的特性。它对离子有极强的螯合能力,具有缓蚀与阻垢上冲功效,对碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、磷酸钙等成垢盐类具有良好的阻垢效果。肥料增效剂同时具有分散作用,并可有效防止金属设备的腐蚀。在农业上,它可以作养分吸收增强剂,促进蔬菜、瓜果、花卉等农作物生产,同时与农药并用提高药效。

聚天冬氨酸(Sodium of Polyaspartic Acid,PASP)是近年来在全球销量日增的绿色化学品,是近几年化工行业的热点之一。它是一种带有羧酸侧链、可完全生物降解、对环境友好的聚氨基酸。自1850年聚天冬氨酸首次人工合成以来[1],逐渐受到世界上各大化学公司的关注,其中以美国、德国和日本等化学公司对聚天冬氨酸的研究最为活跃。美国的Donlar公司和德国的Bayer公司等都已实现工业化生产[2]。1996年,美国Donlar公司还因在聚天冬氨酸合成研究方面的突出贡献被美国环保协会授予首届“总统绿色化学挑战奖”。聚天冬氨酸作为新型肥料增效剂,可以强化作物对氮、磷、钾及中微量元素的全面吸收,从而提高肥料利用率,增加作物产量;此外,聚天冬氨酸无毒、无害,可完全生物降解,是世界公认的绿色化学品。中国农业科学院洛阳国家旱农实验基地雷全奎等[3-4]在花生上的试验表明,施用聚天冬氨酸后,土壤中氮、磷、钾养分在各个时期保持较高的有效性,氮肥、磷肥、钾肥的利用率可分别提高60.3%、5.3%、167%,可节省化肥20%左右,且不易发生缺素症状。聚天冬氨酸可减少过量施肥对环境造成的不良影响,还可活化土壤中处于固定态的养分元素,既提高肥料利用率,又改善土壤质量。

草莓是蔷薇科草莓属多年生草木植物,在园艺学上属于浆果类水果,果实色泽鲜红,柔嫩多汁,甜酸适口,并带有香味,深受广大消费者的欢迎,所以人们将草莓誉为“水果皇后”[5]。草莓果实风味一般是酸甜味。草莓果实含糖量越高,风味越好[6]。随着人们生活水平的提高以及饮食工业的发展,人们对草莓的需求量越来越大[7]。

叶片是植物利用光能、合成有机化合物的重要场所,在植物生长发育过程中起着重要作用[8]。叶绿素的功能在于能进行光合作用,把吸收的二氧化碳与水合成有机物,作为植物生长所需要的能量贮存起来。提高叶片的叶绿素含量能快速增强光合作用,补充植物生长所需的各种营养成分,促进细胞原生质流动加快,使得黄叶变绿,小叶变大叶,卷叶变展叶;有效激活植物细胞,促使作物对所需养分的超强吸收,对因失绿引起的真菌、细菌、病毒等多种病害均有明显的效果;同时,能增强植物的抗重茬、抗病、抗寒、抗旱、抗逆、抗倒伏能力,改善品质,保花保果,膨大果实,增甜着色,增产增收。

1材料与方法

1.1试验时间、地点试验在苏州市相城区新埂村虞河蔬菜基地单体大棚进行,使用新配的轻基质栽种草莓。试验时间为2012年12月15日~2013年1月20日。

1.2试验材料供试肥料增效剂为聚天冬氨酸,德赛化工;俄罗斯进口罗素施复合肥N-P-K(16-16-16);水溶肥配方按照尿素与磷酸二氢钾1.0∶2.5配制。供试草莓为早熟品种红颜17。

1.3试验设计设3个处理:处理①复合肥(3 kg)中添加聚天冬氨酸液(15 ml);处理②水溶肥(15 L)中添加聚天冬氨酸液(15 ml);处理③空白对照(CK)。

采用随机区组的设计方法,在大棚内选取相邻的三垄,3次重复。每垄从相同的位置开始选取38株为一个区组,每10株为一组,间隔2株为保护行,共分为3个小区。在草莓膨果前期追施,每株500 ml,其中60 ml叶喷(分别喷小叶、生长叶、老叶,各喷20 ml),440 ml灌根。

1.4数据采集

选取各个小区中间5株草莓进行定点测量。在施肥处理后,每天正午12时使用叶绿素仪检测3种叶片的叶绿素含量,取平均数。在生产管理上,每天观测植株的生长状况,定时、定量浇水。

2结果与分析

2.1老叶叶绿素含量

老叶指叶组织逐渐衰老的叶片。衰老是一种器官或组织逐步走向功能衰退和死亡的变化过程[9]。在分子水平上,叶片衰老过程中叶绿素、蛋白质、RNA、DNA不断减少。水解酶和生长抑制因素则持续增长[10]。植株叶片衰老在许多物种中的发生是依赖植株年龄的,因此靠近植株根部的叶片比顶端叶片更早进入衰老。从表1可以看出,添加聚天冬氨酸的水溶肥后草莓老叶叶绿素和空白组葉绿素间差异在0.01水平显著,添加聚天冬氨酸的水溶肥后比空白组增加19.62%,而添加聚天冬氨酸的复合肥对草莓老叶叶绿素没有明显影响,其含量还降低了130%。

2.3小叶叶绿素含量

小叶是指新生长出的叶片。新叶一般生长较快,各种生长功能都迅速生长,所含物质比较新,颜色较嫩。从表3可以看出,添加聚天冬氨酸的水溶肥后草莓老叶叶绿素和空白组叶绿素间差异在0.01水平显著,添加聚天冬氨酸的水溶肥后比空白组增加了21.08%,而添加聚天冬氨酸的复合肥对草莓老叶叶绿素没有明显影响,其含量还降低了0.85%。

3结论

聚天冬氨酸本身是无毒、无污染、可降解、不含激素、不含重金属、无任何副作用的环境友好型产品[11],可以强化作物对氮、磷、钾及中微量元素的全面吸收,从而提高肥料利用率,增加作物产量,是世界公认的绿色化学品。该研究在各肥料中添加聚天冬氨酸增效剂作为试验肥料,研究草莓生长期中叶绿素含量的变化。肥料增效剂是通过促进中微量元素的吸收,达到作物养分的协调供应,改善作物品质,避免营养不良和使用激素引起的畸型果、秃尖、裂果和着色不好等情况。肥料增效剂综合了无机肥与农家肥的优点,具有很好的养分释放调控功能,是一种很好的控释肥,使得养分前期不致太多,后期养分不致太低,供肥曲线平稳,还可通过物理、化学生物技术手段来调控释放速度,实现促释和缓释的双向调节,使得肥料中营养元素的供应与作物对养分的需求基本同步,实现动态平衡,提高作物品质,使得作物营养成分提高,硝酸盐含量降低,色、香、味和耐贮性俱佳。 研究还表明,使用了添加聚天冬氨酸的水溶肥,各生长期草莓叶绿素含量有不同程度的提高,使用了添加的复合肥与空白对照相比并没有明显的提高。总体上来说,添加聚天冬氨酸的水溶肥对草莓生长期中叶绿素含量明显提高,比空白对照平均提高了20.65%;而复合肥的作用不明显,叶绿素的含量还平均降低了0.76%。

参考文献

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SCHWAMBOM M.Polymer degradation[J].Stability,1998,59:39-45.

[2] 闵恩泽,陈家镛,蔡启瑞,等.推进化工生产可持续发展的途径——绿色化学与技术[J].中国科学院院刊,1998(6):413-415.

[3] 陶虎春,黄君礼,杨士林.聚天冬氨酸的环境影响研究[J].环境科学研究,2004,17(5):32-34.

[4] 雷全奎,郭建秋,杨小兰,等.聚天门冬氨酸作为肥料增效剂的施用效果[J].中国农村小康科技,2006(6):50-52.

[5] 陈金兰,陈静波,赵晓亚.草莓化学成分研究[J].中国中药杂志,2001,26(9):610-612.

[6] 李淑贞,张静华.草莓果实主要营养成分变化研究[J].北方园艺,1990(Z2):18-20.

[7] 辛贺明,张喜焕.草莓优良品种及无公害栽培技术[M].北京:中国农业出版社,2004:122-123.

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[9] ZHONG C,RODERMEL S R,SHIBLES R M.Photosynthesis,rubisco activity and amount,their regulation by transcription in senescing soybean leaves[J].Plant Physiol,1993,101:105-112.

[10] JOHN L,HACKETT R,COOPER W,et al.Coning and characterization of tomato leaf senescencerealated cDNAs[J].Plant Mol Biol,1997,33(4):641-651.

[11] 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,2007,15(5):121-124.

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