微生物菌剂和玉米蛋白酵素对番茄叶片生理特性和产量的影响

doi:10.13287/j.1001-9332.202311.017

应用生态学报 ›› 2023, Vol. 34 ›› Issue (11): 3039-3044.doi: 10.13287/j.1001-9332.202311.017

微生物菌剂和玉米蛋白酵素对番茄叶片生理特性和产量的影响

刘希港¹, 李楠¹, 季托^1,2,3, 周波⁴, 魏珉^1,3, 李静^1,2,3, 杨凤娟^1,2,3*

¹山东农业大学园艺科学与工程学院/作物生物学国家重点实验室, 山东泰安 271018;
²农业农村部黄淮地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室, 山东泰安 271018;
³山东果蔬优质高效生产协同创新中心, 山东泰安 271018;
⁴山东农业大学生命科学学院, 山东泰安 271018

收稿日期:2023-08-01 修回日期:2023-10-04 出版日期:2023-11-15 发布日期:2024-05-15
通讯作者: *E-mail: beautyyfj@163.com
作者简介:刘希港, 男, 1998年生, 硕士研究生。主要从事设施蔬菜与无土栽培研究。E-mail: 1533771983@qq.com
基金资助:
宁夏回族自治区重点研发项目(2023BCF01042)、“十三五”国家重点研发计划课题(2019YFD1001904)和2020年度山东省重点扶持区域引进急需紧缺人才项目〔鲁发改动能办(2020)1285号〕

Effects of microbial agents and corn protein ferment on physiological characteristics in leaves and yield of tomato

LIU Xigang¹, LI Nan¹, JI Tuo^1,2,3, ZHOU Bo⁴, WEI Min^1,3, LI Jing^1,2,3, YANG Fengjuan^1,2,3*

¹College of Horticulture Science and Engineering, Shandong Agricultural University/State Key Laboratory of Crop Bio-logy, Tai’an 271018, Shandong, China;
²Huanghuai Region Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Tai’an 271018, Shandong, China;
³Shandong Province Collaborative Innovation Center of Fruit and Vegetable, Tai’an 271018, Shandong, China;
⁴College of Life Sciences, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China

Received:2023-08-01 Revised:2023-10-04 Online:2023-11-15 Published:2024-05-15

摘要/Abstract

摘要： 为解决设施长季节栽培番茄因养分管理不当引发的植株早衰问题,本研究以‘圣罗兰3689’番茄为试材,以正常管理为对照(CK),研究微生物菌剂(T₁)、玉米蛋白酵素(T₂)及两者配施(T₃)对长季节栽培番茄叶片光合特性和抗氧化酶活性等生理特性的影响,探究其延缓叶片衰老的生理机制。结果表明: 单独施用微生物菌剂或玉米蛋白酵素均能提高番茄叶片光合特性和抗氧化酶活性,但两者配施效果更好。微生物菌剂和玉米蛋白酵素配施(T₃)处理后80 d,番茄叶片中叶绿素(a+b)含量、净光合速率、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性分别较CK增加16.4%、30.9%、23.4%、33.0%和40.3%。处理后210 d,株高和茎粗分别较CK增加8.2%和7.0%,产量显著增加9.9%。综上所述,微生物菌剂和玉米蛋白酵素配施可通过提高番茄叶片中叶绿素含量、净光合速率和抗氧化酶活性来延缓叶片衰老,促进番茄生长,提高产量。

关键词: 番茄, 长季节栽培, 微生物菌剂, 玉米蛋白酵素, 光合特性, 抗氧化酶活性, 产量

Abstract: Premature senescence in greenhouse tomato is a significant challenge under long-season cultivation, due to suboptimal nutrient management during growth periods. We investigated the effects of microbial agents (T₁), corn protein ferment (T₂), and their combined application (T₃) on photosynthetic characteristics and antioxidant enzyme activities in ‘Saint Laurent 3689’ tomato leaves, normal management served as the control (CK). We explored the physiological mechanism of delaying leaf senescence. Results showed that applying microbial agents or corn protein ferment individually led to improvements in leaf photosynthetic characteristics and antioxidant enzyme activities. The combined application yielded superior outcomes. Eighty days post the combined application of microbial agents and corn protein ferment (T₃), chlorophyll (a+b) content, net photosynthetic rate, and the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) in leaves increased by 16.4%, 30.9%, 23.4%, 33.0% and 40.3%, respectively, compared with the CK. Furthermore, plant height and stem diameter increased by 8.2% and 7.0%, while the total yield exhibited a significant increase of 9.9% compared with the CK 210 days post-treatment. In conclusion, the combined application of microbial agents and corn protein ferment has promising potential in enhancing chlorophyll content, net photosynthetic rate, and the activities of SOD, POD and CAT in tomato leaves. This approach effectively delayed leaf senescence, thereby promoting tomato growth and remarkably increasing the yield.

Key words: tomato, long-term cultivation, microbial agent, corn protein ferment, photosynthetic characteristics, antioxidant enzyme activity, yield

刘希港, 李楠, 季托, 周波, 魏珉, 李静, 杨凤娟. 微生物菌剂和玉米蛋白酵素对番茄叶片生理特性和产量的影响[J]. 应用生态学报, 2023, 34(11): 3039-3044.

LIU Xigang, LI Nan, JI Tuo, ZHOU Bo, WEI Min, LI Jing, YANG Fengjuan. Effects of microbial agents and corn protein ferment on physiological characteristics in leaves and yield of tomato[J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2023, 34(11): 3039-3044.

参考文献

[1] Hajiboland R, Aliasgharzadeh N, Laiegh SF, et al. Colo-nization with arbuscular mycorrhizal fungi improves salinity tolerance of tomato (Solanum lycopersicum L.) plants. Plant and Soil, 2010, 331: 313-327
[2] Quinet M, Angosto T, Yuste-Lisbona FJ, et al. Tomato fruit development and metabolism. Frontiers in Plant Science, 2019, 10: 1554
[3] 蔡东升, 李建明, 李惠, 等. 营养液供应量对番茄产量、品质和挥发性物质的影响. 应用生态学报, 2018, 29(3): 921-930
[4] 张娜. 微生物菌剂对设施番茄连作障碍的防治效果. 蔬菜, 2022(11): 29-31
[5] 朱广凯. 防治番茄早衰五招. 吉林蔬菜, 2017(6): 29
[6] 孟晴晴, 吴凤灵, 宋健丽, 等. 滴灌频次对温室长季节栽培番茄产量和养分利用效率的影响. 应用生态学报, 2023, 34(5): 1297-1304
[7] 苏建党. 探讨过量施用化肥的危害及应对措施. 农业与技术, 2016, 36(6): 49
[8] Woo HR, Kim HJ, Lim PO, et al. Leaf senescence: Systems and dynamics aspects. Annual Review of Plant Biology, 2019, 70: 347-376
[9] 刘连涛, 李存东, 孙红春, 等. 氮素营养水平对棉花不同部位叶片衰老的生理效应. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(5): 910-914
[10] Sakuraba Y. Molecular basis of nitrogen starvation-induced leaf senescence. Frontiers in Plant Science, 2022, 13: 1013304
[11] 严雯奕, 叶胜海, 董彦君, 等. 植物叶片衰老相关研究进展. 作物杂志, 2010(4): 4-9
[12] Janusauskaite D. Leaf senescence of winter wheat and spring wheat as influenced by tillage and fertilization management. Acta Physiologiae Plantarum, 2022, 44: 74
[13] 张金树. 日光温室冬春茬番茄的早衰及预防. 中国蔬菜, 2001(4): 42-43
[14] 丁文成, 何萍, 周卫. 我国新型肥料产业发展战略研究. 植物营养与肥料学报, 2023, 29(2): 201-221
[15] 李俊, 姜昕, 马鸣超. 新形势下微生物肥料产业运行状况及发展方向. 植物营养与肥料学报, 2020, 26(12): 2108-2114
[16] 张梅. 微生物菌剂对盐碱土的改良试验研究. 硕士论文. 乌鲁木齐: 新疆大学, 2021
[17] 范鹤龄, 陆建明, 孙雪冰, 等. 酵素堆肥对海南冬季辣椒生长的影响. 中国瓜菜, 2022, 35(3): 70-75
[18] 张智, 景仕豪, 周楠, 等. 不同复合微生物菌剂及施用量对番茄生长和品质的影响. 西北农林科技大学学报: 自然科学版, 2023, 51(9): 119-128
[19] Pérez-Montaño F, Alías-Villegas C, Bellogín RA, et al. Plant growth promotion in cereal and leguminous agricultural important plants: From microorganism capacities to crop production. Microbiological Research, 2014, 169: 325-336
[20] Zhou D, Huang XF, Chaparro JM, et al. Root and bacterial secretions regulate the interaction between plants and PGPR leading to distinct plant growth promotion effects. Plant and Soil, 2016, 401: 259-272
[21] 王君正. 微生物菌剂在黄瓜育苗和基质栽培中应用效果的研究. 硕士论文. 杨凌: 西北农林科技大学, 2021
[22] 宋以玲, 于建, 陈士更, 等. 复合微生物菌剂对棉花生理特性及根际土壤微生物和化学性质的影响. 土壤, 2019, 51(3): 477-487
[23] 樊宇婷, 李阳, 王吉庆, 等. 桑叶酵素液对水培小白菜生长及品质的影响. 中国瓜菜, 2022, 35(5): 28-36
[24] 宋健丽. 不同施肥方案对长季节栽培番茄生长、产量及品质的影响. 硕士论文. 泰安: 山东农业大学, 2022
[25] Sartory DP, Grobbelaar JU. Extraction of chlorophyll a from freshwater phytoplankton for spectrophotometric analysis. Hydrobiologia, 1984, 114: 177-187
[26] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术. 北京: 高等教育出版社, 2000
[27] Fu X, Zhang J, Zhou L, et al. Characterizing the deve-lopment of photosynthetic capacity in relation to chloroplast structure and mineral nutrition in leaves of three woody fruit species. Tree Physiology, 2022, 42: 989-1001
[28] Tan T, Li S, Fan Y, et al. Far-red light: A regulator of plant morphology and photosynthetic capacity. The Crop Journal, 2021, 10: 300-309
[29] 储思远, 黄艳波, 漆瑶, 等. 微生物调控宿主植物的耐热性及其机制[EB/OL]. 分子植物育种. (2023-02-03) [2023-07-30]. https://kns.cnki.net/kcms/detail//46.1068.S.20230202.1639.008.html
[30] 温丹, 王晓, 孙凯宁, 等. 不同形态微生物菌剂对不结球白菜生长和品质的影响. 应用生态学报, 2021, 32(5): 1777-1782
[31] 高潼, 盛夏薇, 吴琦杰, 等. 根施苹果酵素对草莓植株生理特性及果实品质的影响. 河北农业科学, 2023, 27(2): 44-48
[32] 王斌, 杨延军, 呼天星, 等. 酵素菌微肥在保护地甜瓜栽培上的试验初报. 陕西农业科学, 2015, 61(3): 8-10
[33] 路涛, 余宏军, 李强, 等. 叶果量调控对番茄生长发育、果实品质和产量的影响. 园艺学报, 2022, 49(6): 1261-1274
[34] 田方, 陈锡, 王普昶, 等. 微生物菌剂对白刺花苗期抗旱酶系及生理生化指标的影响. 植物生理学报, 2022, 58(2): 435-446
[35] 余明龙, 郑殿峰, 冯乃杰, 等. 烯效唑对低温胁迫下绿豆初花期碳代谢、抗氧化系统及产量的影响. 植物生理学报, 2021, 57(9): 1808-1818
[36] 李培颖. 伴生小麦对黄瓜叶片衰老期间光合及抗氧化生理的影响. 硕士论文. 哈尔滨: 东北农业大学, 2021
[37] 何飞燕. 复合微生物菌剂对花生的促生作用及土壤细菌菌群变化研究. 硕士论文. 长沙: 湖南农业大学, 2020
[38] 吕丹蕾, 卢兴霞, 邵玉慧, 等. 植物酵素在蔬菜生产中的应用研究概述. 天津农林科技, 2020(6): 39-41
[39] 于会丽, 徐国益, 路绪强, 等. 微生物菌剂对连作西瓜土壤微环境及果实品质的影响. 果树学报, 2020, 37(7): 1025-1035
[40] 王东升, 王蓓, 李伟明, 等. 氨基酸水溶肥料和EM微生物菌剂对设施白菜生长和品质的影响. 土壤通报, 2020, 51(3): 661-667

微生物菌剂和玉米蛋白酵素对番茄叶片生理特性和产量的影响

Effects of microbial agents and corn protein ferment on physiological characteristics in leaves and yield of tomato

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	邢红爽, 冯秋红, 史作民, 刘顺, 许格希, 陈健, 巩闪闪. 青藏高原东缘川滇高山栎和西南花楸叶片性状对海拔的响应 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(3): 606-614.
[2]	吕佳佳, 初征, 李百超, 宫丽娟, 周宝才, 刘丹, 王冬妮, 姜丽霞. 东北地区水稻开花期冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估指标构建 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(3): 731-738.
[3]	杨颜萌, 张家兴, 李亚茹, 马靖然, 王铎, 靳占才, 谢路路, 邓娇娇, 叶吉, 于大炮, 王庆伟. 光质对黄芩生长与生理生化特征的影响 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(2): 424-430.
[4]	马晓明, 李丹, 雷佳, 于婕, 王楠, 侯贤清, 魏娜, 李荣. 不同降水年型下耕作方式结合覆盖对旱地土壤物理性质和马铃薯产量的影响 [J]. 应用生态学报, 2024, 35(2): 447-456.
[5]	苑淑媛, 张鹏, 沈海龙. 天然更新红松苗针叶光合和解剖特性对不同郁闭环境的响应 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(9): 2314-2320.
[6]	李长青, 纪萌, 马萌萌, 王硕, 刘欢, 孙志梅. 天然增效剂与化学抑制剂复配对小麦/玉米轮作体系产量、氮素利用及氮平衡的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(9): 2391-2397.
[7]	郭丽娜, 卢霖, 董学瑞, 张凤路, 闫鹏, 董志强. 赤霉素、激动素和吲哚丁酸合剂对滨海盐碱区粒用高粱耐盐性和产量的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(9): 2405-2412.
[8]	冷寒冰, 万宁海, 刘群录. 香樟冠层光环境对叶片功能性状和光合特性的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(8): 2113-2122.
[9]	朱振闯, 孙仕军, 朱淼淼, 李咚祎, 王哲, 谌入瑄, 陈伟. 地下水埋深对东北平原地下水补给及大豆生长动态的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(7): 1871-1882.
[10]	杨毅轩, 陈应枝, 唐芃, 林文, 孙敏, 高志强. 播种方式对黄淮海麦区西部冬小麦氮素利用与产量形成的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(6): 1572-1582.
[11]	张鑫, 马迎杰, 齐边斌, 于波, 吕德国, 秦嗣军. 独脚金内酯类似物GR24对山定子幼苗低氮胁迫的缓解作用 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(6): 1592-1600.
[12]	张晓伟, 杨显贺, 车豪杰, 秦竞, 毕焕改, 艾希珍. 腐熟玉米秸秆对设施土壤环境及黄瓜产量和品质的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(5): 1290-1296.
[13]	孟晴晴, 吴凤灵, 宋健丽, 魏珉, 孟伦, 李静, 杨凤娟. 滴灌频次对温室长季节栽培番茄产量和养分利用效率的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(5): 1297-1304.
[14]	陆欣春, 范欣欣, 邹文秀, 严君, 陈旭, 韩晓增, 邓维娜. 肥沃耕层构建对白浆土土壤肥力和玉米产量的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(4): 883-891.
[15]	娄运生, 于玉洁, 刘燕, 杨蕙琳, 周东雪. 施硅对夜间增温下南方水稻生长、产量和品质的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(4): 985-992.