石灰氮對日光溫室連作番茄葉片滲透調節物質和保護酶活性的影響

孟思達，馮珍，于夢竹，孔剛，馬健

(1.沈陽農業大學，遼寧 沈陽 110866）

(2.瓦房店市農業技術推廣中心，遼寧 瓦房店 116300）

番茄（Solanum lycopersicum）是我國設施蔬菜生產中種植面積最大的作物，但由于周年生產，土壤連作障礙愈發嚴重，導致番茄植株生長發育不良、產量減少、品質劣化，這已成為設施番茄生產中急待解決的問題。石灰氮作為一種長效堿性固體氮肥，已被證實在防治蔬菜病蟲害等方面有很好的應用效果，近年來其本身具有的優點使之成為國內外學者探索研究的重要對象。

本試驗以日光溫室19年連作番茄為研究對象，通過對土壤外施不同劑量的石灰氮進行處理，觀測番茄葉片滲透調節物質和保護酶活性的變化趨勢，以豐富石灰氮在改良番茄植株生長和提高抗性等方面的理論，為生產上更好地開發和利用石灰氮提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試連作土壤來自沈陽馬三家地區，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勢減弱、產量下降、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 試驗設計

本試驗采取盆栽的方法，以連作土壤不施石灰氮為對照（CK），設置3個石灰氮處理，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，每桶裝土18 kg。

1.3 田間管理

試驗于2017年在沈陽農業大學科研基地日光溫室中進行。3月3日播種，穴盤基質育苗，4月15日植株長至5片真葉時，選擇長勢一致的植株定植于塑料桶內，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；每個塑料桶內定植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，常規方法栽培管理。

1.4 測定方法

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

1.5 數據分析

采用Microsoft Excel 2010軟件對數據進行處理，采用SPSS18.0軟件的Duncan's新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同劑量石灰氮處理對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對照葉片游離脯氨酸含量最高，與3個處理有顯著差異；與CK對照

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個處理的葉片游離脯氨酸含量表現為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日光溫室連作番茄葉片MDA含量的影響

由圖2可見，CK對照的葉片MDA含量最高，與3個處理有顯著差異；與CK對照相比，D、Z、G處理的葉片MDA含量分別降低了11.82%、22.37%和21.69%；3個處理的葉片游離脯氨酸含量表現為D＞G＞Z，D處理顯著高于另外2個處理，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日光溫室番茄葉片保護酶活性的影響

由表1可見，CK對照的葉片SOD活性最低，3個處理的SOD活性顯著高于CK對照;與CK對照相比，D、Z、克處理的葉片SOD活性分別增加了9.30%、24.77%和27.39%;隨著石灰氮劑量的增加，3個處理的SOD活性逐漸增大，表現為G＞Z＞D，但Z處理和克處理之間無顯著差異。CK對照的葉片CAT活性最低，3個處理的CAT活性顯著高于CK對照；與CK對照相比，D、Z、G處理的葉片CAT活性分別增加了12.41%、55.61%和34.49%；3個處理之間的CAT活性表現為Z＞G＞D，且都有顯著差異。CK對照的葉片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對照，但D處理與CK對照無顯著差異；隨著石灰氮劑量的增加，3個處理的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對照的葉片PAL活性最低，3個處理顯著高于對照；隨著石灰氮劑量的增加，3個處理的PAL活性逐漸增大，表現為G＞Z＞D，但3個處理之間無顯著差異。

表1 不同劑量石灰氮處理對日光溫室番茄葉片保護酶活性的影響

3 結論

20世紀90年代以來，番茄溫室、大棚等設施栽培方式逐漸占據主導地位，周年生產導致連作障礙，致使溫室、大棚土壤性質逐年惡化，肥力下降，次生鹽漬化嚴重，病原菌積聚；土壤結構被破壞，導致土壤板結，養分均衡性失調，同時加劇土傳病害的發生，進而導致植株生長發育不良、產量減少、品質下降，這已成為設施蔬菜生產中急待解決的問題。有研究發現，番茄連作3年后，在其整個生育進程中均表現出連作障礙效應且隨連作年限的延長呈顯著增強現象；同一生育時期，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MDA含量顯著增加，且連作對根系中保護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，提高土壤pH值。同時，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導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狀況良好，葉色濃綠、葉肉增厚、Vc含量提高，產品的商品性狀顯著提高。

本試驗中，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，進而提高番茄植株抗逆性。因此，石灰氮技術的應用對日光溫室蔬菜栽培和安全生產具有重要指導意義。