石灰氮對(duì)日光溫室連作番茄葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和保護(hù)酶活性的影響

孟思達(dá)，馮珍，于夢(mèng)竹，孔剛，馬健

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，遼寧 沈陽 110866）

(2.瓦房店市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，遼寧 瓦房店 116300）

番茄（Solanum lycopersicum）是我國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中種植面積最大的作物，但由于周年生產(chǎn)，土壤連作障礙愈發(fā)嚴(yán)重，導(dǎo)致番茄植株生長(zhǎng)發(fā)育不良、產(chǎn)量減少、品質(zhì)劣化，這已成為設(shè)施番茄生產(chǎn)中急待解決的問題。石灰氮作為一種長(zhǎng)效堿性固體氮肥，已被證實(shí)在防治蔬菜病蟲害等方面有很好的應(yīng)用效果，近年來其本身具有的優(yōu)點(diǎn)使之成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者探索研究的重要對(duì)象。

本試驗(yàn)以日光溫室19年連作番茄為研究對(duì)象，通過對(duì)土壤外施不同劑量的石灰氮進(jìn)行處理，觀測(cè)番茄葉片滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和保護(hù)酶活性的變化趨勢(shì)，以豐富石灰氮在改良番茄植株生長(zhǎng)和提高抗性等方面的理論，為生產(chǎn)上更好地開發(fā)和利用石灰氮提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試連作土壤來自沈陽馬三家地區(qū)，為日光溫室番茄19年連作障礙土壤（其定植的番茄植株生長(zhǎng)勢(shì)減弱、產(chǎn)量下降、土壤鹽漬化）；供試番茄品種為“遼園多麗”；供試石灰氮呈黑色粉末狀（50%氰氨化鈣含量，20%含氮量，38%含鈣量），由寧夏大榮公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采取盆栽的方法，以連作土壤不施石灰氮為對(duì)照（CK），設(shè)置3個(gè)石灰氮處理，中劑量處理（Z表示）每桶石灰氮施用量為9 g，相當(dāng)于耕作層土重的0.05%水平；高劑量處理（G表示）每桶石灰氮施用量為18 g，為中劑量的1倍；低劑量處理（D表示）每桶施用量為4.5 g，為中劑量的0.5倍。于定植前與土壤混勻，裝于塑料桶內(nèi)，每桶裝土18 kg。

1.3 田間管理

試驗(yàn)于2017年在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)科研基地日光溫室中進(jìn)行。3月3日播種，穴盤基質(zhì)育苗，4月15日植株長(zhǎng)至5片真葉時(shí)，選擇長(zhǎng)勢(shì)一致的植株定植于塑料桶內(nèi)，用塑料桶定植，其尺寸為上口直徑28 cm，下口直徑21.5 cm，高24 cm；每個(gè)塑料桶內(nèi)定植1株，株距35 cm，行距55 cm；單干整枝，留3穗果，每3 d澆一次水，每桶2 L，常規(guī)方法栽培管理。

1.4 測(cè)定方法

葉片游離脯氨酸含量采用酸性茚三酮比色法測(cè)定；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法測(cè)定；NBT法測(cè)定超氧化物歧化酶（SOD）活性；比色法測(cè)定過氧化氫酶（CAT）活性和多酚氧化酶（PPO）活性；愈創(chuàng)木酚法測(cè)定過氧化物酶（POD）活性；苯丙氨酸脫氨顯色法測(cè)定L-苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性。上述各項(xiàng)指標(biāo)均在番茄拉秧期取第二穗果上部第一片葉片進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，采用SPSS18.0軟件的Duncan's新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同劑量石灰氮處理對(duì)日光溫室連作番茄葉片游離脯氨酸含量的影響

由圖1可見，CK對(duì)照葉片游離脯氨酸含量最高，與3個(gè)處理有顯著差異；與CK對(duì)照

相比，D、Z、G處理的葉片游離脯氨酸含量分別降低了13.44%、36.56%和29.41%；3個(gè)處理的葉片游離脯氨酸含量表現(xiàn)為D＞G＞Z，且處理之間均有顯著差異。

圖1 不同劑量石灰氮處理對(duì)日光溫室連作番茄葉片游離脯氨酸含量的影響

2.2 不同劑量石灰氮處理對(duì)日光溫室連作番茄葉片MDA含量的影響

由圖2可見，CK對(duì)照的葉片MDA含量最高，與3個(gè)處理有顯著差異；與CK對(duì)照相比，D、Z、G處理的葉片MDA含量分別降低了11.82%、22.37%和21.69%；3個(gè)處理的葉片游離脯氨酸含量表現(xiàn)為D＞G＞Z，D處理顯著高于另外2個(gè)處理，但Z處理和G處理之間無顯著差異。

圖2 不同劑量石灰氮處理對(duì)日光溫室連作番茄葉片MDA含量的影響

2.3 不同劑量石灰氮處理對(duì)日光溫室番茄葉片保護(hù)酶活性的影響

由表1可見，CK對(duì)照的葉片SOD活性最低，3個(gè)處理的SOD活性顯著高于CK對(duì)照;與CK對(duì)照相比，D、Z、克處理的葉片SOD活性分別增加了9.30%、24.77%和27.39%;隨著石灰氮?jiǎng)┝康脑黾樱?個(gè)處理的SOD活性逐漸增大，表現(xiàn)為G＞Z＞D，但Z處理和克處理之間無顯著差異。CK對(duì)照的葉片CAT活性最低，3個(gè)處理的CAT活性顯著高于CK對(duì)照；與CK對(duì)照相比，D、Z、G處理的葉片CAT活性分別增加了12.41%、55.61%和34.49%；3個(gè)處理之間的CAT活性表現(xiàn)為Z＞G＞D，且都有顯著差異。CK對(duì)照的葉片PPO和POD活性最低，Z處理和克處理的PPO和POD活性顯著高于CK對(duì)照，但D處理與CK對(duì)照無顯著差異；隨著石灰氮?jiǎng)┝康脑黾樱?個(gè)處理的PPO和POD活性逐漸增大，但Z處理和克處理之間無顯著差異。CK對(duì)照的葉片PAL活性最低，3個(gè)處理顯著高于對(duì)照；隨著石灰氮?jiǎng)┝康脑黾樱?個(gè)處理的PAL活性逐漸增大，表現(xiàn)為G＞Z＞D，但3個(gè)處理之間無顯著差異。

表1 不同劑量石灰氮處理對(duì)日光溫室番茄葉片保護(hù)酶活性的影響

3 結(jié)論

20世紀(jì)90年代以來，番茄溫室、大棚等設(shè)施栽培方式逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位，周年生產(chǎn)導(dǎo)致連作障礙，致使溫室、大棚土壤性質(zhì)逐年惡化，肥力下降，次生鹽漬化嚴(yán)重，病原菌積聚；土壤結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致土壤板結(jié)，養(yǎng)分均衡性失調(diào)，同時(shí)加劇土傳病害的發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致植株生長(zhǎng)發(fā)育不良、產(chǎn)量減少、品質(zhì)下降，這已成為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中急待解決的問題。有研究發(fā)現(xiàn)，番茄連作3年后，在其整個(gè)生育進(jìn)程中均表現(xiàn)出連作障礙效應(yīng)且隨連作年限的延長(zhǎng)呈顯著增強(qiáng)現(xiàn)象；同一生育時(shí)期，隨著連作年限的增加，POD活性先增大后減小，CAT和SOD活性及根系活力不斷降低，同時(shí)MDA含量顯著增加，且連作對(duì)根系中保護(hù)酶活性的影響大于葉片。

石灰氮中約含有50%～60%的石灰，施用于土壤后可中和土壤中的酸性物質(zhì)，提高土壤pH值。同時(shí)，石灰氮是一種無酸根氮肥，由于不帶酸根且其硝化作用緩慢，即使施用量稍大也不會(huì)導(dǎo)致土壤鹽基劑量的上升，因此可以有效控制和緩解土壤鹽漬化問題。以石灰氮為主要氮源，可以使菠菜植株生長(zhǎng)狀況良好，葉色濃綠、葉肉增厚、Vc含量提高，產(chǎn)品的商品性狀顯著提高。

本試驗(yàn)中，石灰氮處理可以顯著降低番茄葉片游離脯氨酸含量和MDA含量，提高SOD、CAT、PPO、POD和PAL等保護(hù)酶活性，尤其是中劑量石灰氮處理的效果更為明顯。這說明石灰氮可以減輕連作障礙和土壤鹽漬化等逆境傷害，進(jìn)而提高番茄植株抗逆性。因此，石灰氮技術(shù)的應(yīng)用對(duì)日光溫室蔬菜栽培和安全生產(chǎn)具有重要指導(dǎo)意義。