留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

蚯蚓肥对温室番茄植株抗氧化能力的影响

姚澜 关之昊 王业迪 杨真 张新宇 杨丽娟

姚 澜, 关之昊, 王业迪, 杨 真, 张新宇, 杨丽娟. 蚯蚓肥对温室番茄植株抗氧化能力的影响[J]. 土壤通报, 2021, 52(2): 361 − 368 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020073001
引用本文: 姚 澜, 关之昊, 王业迪, 杨 真, 张新宇, 杨丽娟. 蚯蚓肥对温室番茄植株抗氧化能力的影响[J]. 土壤通报, 2021, 52(2): 361 − 368 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020073001
YAO Lan, GUAN Zhi-hao, WANG Ye-di, YANG Zhen, ZHANG Xin-yu, YANG Li-juan. Effect of Antioxidant Capacity of Greenhouse Tomatoes by Vermicompost[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2021, 52(2): 361 − 368 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020073001
Citation: YAO Lan, GUAN Zhi-hao, WANG Ye-di, YANG Zhen, ZHANG Xin-yu, YANG Li-juan. Effect of Antioxidant Capacity of Greenhouse Tomatoes by Vermicompost[J]. Chinese Journal of Soil Science, 2021, 52(2): 361 − 368 doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020073001

蚯蚓肥对温室番茄植株抗氧化能力的影响

doi: 10.19336/j.cnki.trtb.2020073001
基金项目: 辽宁省特聘教授项目、辽宁省科学研究经费-服务地方项目和国家重点研发计划项目(2016YFD0201004)资助
详细信息
    作者简介:

    姚澜:姚 澜(1996−),女,内蒙古通辽人,硕士研究生,主要从事养分管理与资源利用研究。E-mail: syau_yl@163.com

    通讯作者:

    E-mail: syau_ylj@163.com

  • 中图分类号: S147.34;S641.2

Effect of Antioxidant Capacity of Greenhouse Tomatoes by Vermicompost

  • 摘要: 研究蚯蚓肥对温室番茄植株体内抗氧化能力的调节作用,为提高设施栽培条件下蔬菜抗病、抗逆能力提供理论依据和技术支撑。温室内盆栽试验,设置对照(CK)、化肥(CF)、牛粪(CM)和蚯蚓肥(EM)4个处理。观测植株表型性状(株高、茎粗、SPAD值和叶面积),并分别于番茄定植后25 d、50 d和75 d采集植株功能叶片和根系,测定防御酶活性(过氧化氢酶,CAT;过氧化物酶,POD;多酚氧化酶,PPO和超氧化物歧化酶,SOD)、根系活力及丙二醛含量(MDA)。结果表明:(1)蚯蚓肥可显著增加番茄叶面积和根系活力,对株高、茎粗、根系鲜重和叶片SPAD值以及根系丙二醛含量无显著影响;随生育期的延长,蚯蚓肥处理的根冠比呈上升趋势。(2)根系和叶片防御酶活性变化趋势相似,随生育期的延长,CAT活性呈下降趋势,POD活性呈上升趋势,PPO和SOD活性呈先升高后下降趋势。蚯蚓肥可提高番茄的CAT和POD活性,EM处理较其它处理增加21.63% ~ 511.2%;EM处理的PPO活性较CM处理增加54.6% ~ 163.9%,CF处理较CM和EM处理的SOD活性降低23.32% ~ 91.67%。(3)相关性分析表明,番茄叶面积与根系POD活性呈极显著正相关,根系活力与叶片POD呈极显著正相关,根系POD与叶片POD、PPO和SOD呈极显著正相关。设施蔬菜生产中适量施用蚯蚓肥,在促进作物生长发育的同时,可提高番茄植株的抗氧化能力,增强作物的抗逆性和抗病性,为作物高产和病虫害绿色防治奠定基础。
  • 图  1  不同生育期番茄植株生长发育状况

    不同字母表示同一时间、不同处理的样本间差异达5%显著水平。下同。

    Figure  1.  Growth and development of tomato plants at different growth stages

    图  2  不同生育期番茄根系表型性状与根系活力及根系丙二醛含量

    Figure  2.  Phenotypic traits, root activity and root malondialdehyde content of tomato at different growth stages

    图  3  不同生育期番茄植株防御酶活性

    大写字母表示番茄功能叶片防御酶活性,小写字母表示番茄根系防御酶活性。

    Figure  3.  Defense enzyme activities of tomato plants at different growth stages

    表  1  供试肥料基本养分

    Table  1.   Nutrient contents of the fertilizer used

    养分含量
    Nutrient content
    尿素
    Urea
    过磷酸钙
    Superphosphate
    硫酸钾
    Potassium sulfate
    牛粪
    Cow manure
    蚯蚓肥
    Vermicompost
    N(g kg−1 460.00 8.85 11.25
    P2O5(g kg−1 120.00 21.09 19.04
    K2O(g kg−1 500.00 7.23 4.13
    下载: 导出CSV

    表  2  番茄植株表型性状和植株防御酶活性等指标间相关性分析

    Table  2.   Correlation analysis between phenotypic traits and plant defense enzyme activities in tomato plants

    叶片
    Leaf
    SPAD值
    SPAD value
    叶面积
    Leaf area
    过氧化氢酶
    CAT
    过氧化物酶
    POD
    多酚氧化酶
    PPO
    超氧化物歧化酶
    SOD
    根系 株高 −0.474** 0.914** −0.673** 0.635** 0.834** −0.078
    茎粗 −0.304 0.812** −0.499** 0.597** 0.814** −0.073
    根鲜重 −0.266 0.748** −0.659** 0.709** 0.799** 0.044
    根冠比 −0.255 0.448** −0.490** 0.350* 0.430** −0.229
    根系活力 0.106 0.293 −0.494** 0.537** 0.253 0.122
    丙二醛 −0.181 0.142 −0.089 0.558** 0.078 −0.371*
    过氧化氢酶 0.651** −0.810** 0.585** −0.671** −0.724** 0.110
    过氧化物酶 −0.061 0.449** −0.268 0.491** 0.708** 0.485**
    多酚氧化酶 −0.154 0.021 0.307 −0.064 0.094 0.161
    超氧化物歧化酶 0.233 −0.202 0.088 −0.521** −0.048 0.521**
      注:**表示在1%水平相关性显著,*表示在5%水平相关性显著。
    下载: 导出CSV
  • [1] Zhang W, Han D Y, Dick W A, et al. Compost and compost water extract-induced systemic acquired resistance in cucumber and Arabidopsis[J]. Phytopathology, 1998, 88(5): 450 − 455. doi: 10.1094/PHYTO.1998.88.5.450
    [2] 胡艳霞, 孙振钧, 孙永明, 等. 蚯蚓粪对黄瓜炭疽病的系统诱导抗性作用[J]. 应用生态学报, 2004, 15(8): 1358 − 1362. doi: 10.3321/j.issn:1001-9332.2004.08.012
    [3] Yang L J, Zhao F Y, Chang Q, et al. Effects of vermicomposts on tomato yield and quality and soil fertility in greenhouse under different soil water regimes[J]. Agricultural Water Management, 2015, 160: 98 − 105. doi: 10.1016/j.agwat.2015.07.002
    [4] 赵凤艳, 张勇勇, 张玥琦, 等. 有机物料对设施番茄长期连作土壤细菌群落结构的影响[J]. 生态学杂志, 2019, 38(6): 1732 − 1740.
    [5] 李天来, 杨丽娟. 作物连作障碍的克服−难解的问题[J]. 中国农业科学, 2016, 49(5): 916 − 918.
    [6] Kaur H, Sirhindi G, Bhardwaj R, et al. 28-homobrassinolide regulates antioxidant enzyme activities and gene expression in response to salt- and temperature-induced oxidative stress in Brassica juncea[J]. Scientific Reports, 2018, 8(1): 1 − 13. doi: 10.1038/s41598-017-17765-5
    [7] Tang J, Wang S Q, Hu K D, et al. Antioxidative capacity is highly associated with the storage property of tuberous roots in different sweetpotato cultivars[J]. Scientific Reports, 2019, 9(1): 1 − 10. doi: 10.1038/s41598-018-37186-2
    [8] Li X Z, Sun P, Zhang Y N, et al. A novel PGPR strain Kocuria rhizophila Y1 enhances salt stress tolerance in maize by regulating phytohormone levels, nutrient acquisition, redox potential, ion homeostasis, photosynthetic capacity and stress-responsive genes expression[J]. Environmental and Experimental Botany, 2020, 174: 1 − 18.
    [9] 张志刚, 尚庆茂. 蚯蚓粪基质对茄果类蔬菜穴盘苗耐热性的影响[J]. 沈阳农业大学学报, 2006, (3): 404 − 408. doi: 10.3969/j.issn.1000-1700.2006.03.034
    [10] 潘凤兵, 王海燕, 王晓芳, 等. 蚓粪减轻苹果砧木平邑甜茶幼苗连作障碍的土壤生物学机制[J]. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(6): 925 − 932.
    [11] Zohreh E B, Seyed A S, Abdolmehdi B A G P, et al. Application of combined fertilizers improves biomass, essential oil yield, aroma profile, and antioxidant properties of Thymus daenensis Celak[J]. Industrial Crops and Products, 2018, 121: 434 − 440. doi: 10.1016/j.indcrop.2018.05.048
    [12] 刘 磊. 不同配比蚯蚓粪栽培基质对盆栽观赏向日葵形态与生理指标的影响研究[D]. 雅安: 四川农业大学, 2010.
    [13] 刘佳斌. 蚯蚓粪基质对番茄枯萎病的抑制作用研究[D]. 哈尔滨: 东北农业大学, 2019.
    [14] 王玲杰. 柑橘褐斑病菌毒素提取、产毒特性及对寄主防御酶的影响[D]. 重庆: 西南大学, 2015.
    [15] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000: 184-185.
    [16] 李少杰, 孙晓丽, 曹云娥. 不同蚯蚓粪施用量对设施甜瓜生长及品质的影响[J]. 农业科学研究, 2018, 39(2): 37 − 42. doi: 10.3969/j.issn.1673-0747.2018.02.008
    [17] 孙喜军, 吕 爽, 高 莹, 等. 蚯蚓粪对作物连作障碍抑制作用研究进展[J]. 土壤, 2020, 52(3): 1 − 9.
    [18] Mupambwa H A, Mnkeni P N S. Optimizing the vermicomposting of organic wastes amended with inorganic materials for production of nutrient-rich organic fertilizers: a review[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2018, 25: 10577 − 10595. doi: 10.1007/s11356-018-1328-4
    [19] 吴军虎, 邵凡凡, 刘 侠. 蚯蚓粪对土壤团聚体组成和入渗过程水分运移的影响[J]. 水土保持学报, 2019, 33(3): 81 − 87.
    [20] Shi Z M, Wen M, Zhang J, et al. Effect of phenanthrene on the biological characteristics of earthworm casts and their relationships with digestive and anti-oxidative systems[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2020, 193: 1 − 8.
    [21] Manuel B, Julien B, Nicolas M, et al. Vermicompost significantly affects plant growth. A meta-analysis[J]. Agronomy for Sustainable Development, 2019, 39(34): 2 − 15.
    [22] Sifolo S C, Flavien E E, Kouadio I K, et al. Vermicompost utilization: A way to food security in rural area[J]. Heliyon, 2018, 4(12): 1 − 24.
    [23] Nuhaa S, Romeela M, Vinod K G. A comparative analysis of composts and vermicomposts derived from municipal solid waste for the growth and yield of green bean (Phaseolus vulgaris)[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2017, 24(12): 11228 − 11239. doi: 10.1007/s11356-017-8774-2
    [24] 常 青, 杨丽娟, 周丹丹, 等. 施用蚓粪对茄子产量、品质及土壤养分的影响[J]. 沈阳农业大学学报, 2012, 43(1): 94 − 97. doi: 10.3969/j.issn.1000-1700.2012.01.020
    [25] 张国显, 范永怀, 赵凤艳, 等. 化肥减量配施有机物料对设施番茄生长、光合特性、产量及品质的影响[J]. 中国科技论文, 2018, 13(6): 698 − 703. doi: 10.3969/j.issn.2095-2783.2018.06.016
    [26] 路迎奇, 杨丽娟, 史津玮, 等. 蚓粪用量对温室番茄生长发育与产量和品质的调节[J]. 北方园艺, 2019, (6): 77 − 82.
    [27] Rakesh, Joshi, Jaswinder, et al. Vermicompost as an effective organic fertilizer and biocontrol agent: effect on growth, yield and quality of plants[J]. Reviews in Environmental Science and Biotechnology, 2014, 14: 137 − 159.
    [28] Papathanasiou F, Papadopoulos I, Tsakiris I, et al. Vermicompost as a soil supplement to improve growth, yield and quality of lettuce (Lactuca sativa L.)[J]. Journal of Food Agriculture and Environment, 2012, 10(2): 677 − 682.
    [29] Mohsin S M, Hasanuzzaman M, Parvin K, et al. Pretreatment of wheat (Triticum aestivum L.) seedlings with 2, 4-D improves tolerance to salinity-induced oxidative stress and methylglyoxal toxicity by modulating ion homeostasis, antioxidant defenses, and glyoxalase systems[J]. Plant Physiology and Biochemistry, 2020, 152: 221 − 231. doi: 10.1016/j.plaphy.2020.04.035
    [30] 张志忠, 奚玉培, 韩晓云, 等. 自毒胁迫对甜瓜种子萌发与幼苗保护酶活性和转录组的影响[J]. 西北植物学报, 2019, 39(12): 2197 − 2206.
    [31] 冯海华. 不同肥料组合对紫叶锦带叶片色素含量和保护酶活性的影响[J]. 陕西林业科技, 2019, 47(6): 10 − 13+24. doi: 10.3969/j.issn.1001-2117.2019.06.003
    [32] Meire P D S F, Mayara D S Q, Matheus M D A, et al. Substrate-associated mycorrhizal fungi promote changes in terpene composition, antioxidant activity, and enzymes in Curcuma longa L. acclimatized plants[J]. Rhizosphere, 2020, 13: 1 − 11.
    [33] 麦麦提艾力热合曼, 海利力库尔班, 郭立华, 等. 灰霉菌激活蛋白诱导抗病相关的酶活性提高番茄抗病性[J]. 中国生物防治学报, 2014, 30(6): 780 − 786.
    [34] 周东兴, 王恩泽, 刘 多, 等. 番茄枯萎病生防细菌的筛选及对植株防御酶活性的影响[J]. 生态学杂志, 2020, 39(5): 1753 − 1760.
    [35] Ariena H V B, Abraham G, Maria R F. Plant disease management in organic farming systems[J]. Pest Management Science, 2016, 72(1): 30 − 44. doi: 10.1002/ps.4145
    [36] Balasubramani R, Jonathan W W, Ammaiyappan S, et al. Influence of microbial diversity and plant growth hormones in compost and vermicompost from fermented tannery waste[J]. Bioresource Technology, 2016, 217: 200 − 204. doi: 10.1016/j.biortech.2016.03.032
    [37] Qiao L L, Zheng L Y, Sheng C, et al. Rice siR109944 suppresses plant immunity to sheath blight and impacts multiple agronomic traits by affecting auxin homeostasis[J]. The Plant Journal, 2020, 102(5): 948 − 964. doi: 10.1111/tpj.14677
  • 加载中
图(3) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  32
  • HTML全文浏览量:  12
  • PDF下载量:  2
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-07-30
  • 修回日期:  2021-01-29
  • 网络出版日期:  2021-04-09
  • 刊出日期:  2021-04-06

目录

    /

    返回文章
    返回