添加外源物质对瓜菜生长发育的影响与机理探讨及应用

科技成果来源：商丘科技成果库;
地区：河南-商丘;
科技成果名称：添加外源物质对瓜菜生长发育的影响与机理探讨及应用
成果所有人：商丘市农林科学院
成果简介：2022年河南全省瓜菜播种面积2673.75万亩，居全国第1位，总产量7660.35万吨，居全国第2位。在特色瓜菜方面，商丘市的丝瓜和甘蓝种植已经形成了一批大型特色基地。但是商丘市受季风控制降水季节分配不均，年际变化较大，然而瓜菜对水肥的需求比较敏感。丝瓜也会遭受水分胁迫的危害。在育苗期，人为管理不当、断水断电等原因造成的水分胁迫，会严重威胁穴盘内丝瓜幼苗的生长。若移栽后遭遇水分胁迫，植株会因生长势的降低而变得瘦弱矮小。结果期受到水分胁迫，则会使丝瓜果实过早老化、纤维增加、品质降低、商品果减少。因此，研究丝瓜在干旱逆境下的响应机理，提高丝瓜抵御干旱逆境的能力，对减少生产损失有重要意义，对提高其他作物的抗逆性也有一定的参考价值。钙是植物生长发育所必需的中量元素，同时是偶联胞外刺激和胞内生理生化反应的第二信使，对植物生长发育和生理代谢活动有重要调控作用。在逆境条件下，钙参与逆境信号的响应与表达，对稳定细胞膜结构、阻止膜脂过氧化反应、提高抗氧化保护酶系统的酶活性、改善光合性能等方面有重要作用。研究表明，叶片喷施或根灌外源钙均能够有效改善干旱胁迫下黄芩幼苗叶绿素的含量和保护酶的活性。钙可促进水分胁迫下小麦幼苗的生长和养分吸收，缓解水分胁迫的抑制效应。甜菜碱( glycine betaine，GB）广泛存在于动植物和微生物体内，是一种季胺型水溶性生物碱，能够减缓高温、干旱、盐害等逆境胁迫对植物造成的伤害。在逆境条件下，甜菜碱可通过降低细胞渗透压、清除机体活性氧、维持生物膜结构的稳定性和生物体内大分子结构的完整性等方式，增强植株的抗逆性。研究表明，甜菜碱能够维持干旱胁迫下茄幼苗的生长，并使 MDA 含量保持较低水平。甜菜碱可提高干旱胁迫下甜茶的相对含水量和渗透调节物质含量，调节抗氧化酶保护系统的酶活性。可见，外源钙和甜菜碱对提高作物抗旱性均有一定正向作用，而有关外源钙、甜菜碱单施或配施在丝瓜幼苗抗旱性方面的研究尚未见报道。为此，本试验以丝瓜品种绿钻 88 为试材，在水培条件下借助 PEG－6000 模拟干旱胁迫环境，研究外源钙、甜菜碱对干旱胁迫下丝瓜幼苗形态建成、光合色素、光合能力、保护酶活性、膜透性、活性氧积累的影响，探讨外源钙与甜菜碱提高丝瓜幼苗干旱胁迫抗逆性的作用机理，以期为丝瓜生产中缓解干旱逆境伤害和进行抗旱节水栽培提供理论依据。甘蓝应种植在水分和肥料能力强的土壤中，生物炭处理可以使甘蓝提高自身的抗逆能力与改善品质指标。生物炭具有有机碳含量高、高碳氮比、疏松多孔结构等特性，施入土壤后具有增加土壤有机质、吸附和保持土壤养分的作用，并能提高产量和肥料的利用率，改善作物品质。传统意义的秸秆炭化，多指的是秸秆在400℃以上的炭化，存在生物炭产率低、生产能耗高、成本高等缺点。300℃以下的低温炭化工艺，则很好地解决了上述问题，其生物炭产率高、能耗小、综合成本效益高，其农业应用前景广阔。但是，低温生物炭与传统工艺的生物炭相比，其在影响土壤理化性质、作物生长、品质方面的效果如何，尚需要探索。因此，本研究针对低温生物炭和传统高温生物炭进行比较分析，从甘蓝田间应用、土壤理化性质等角度入手，探讨低温生物炭和传统高温生物炭应用效果可能存在的差异，为低温生物炭在甘蓝上深入应用提供一定的技术依据。
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