氮硫互作对大蒜植株生长的影响

为探究氮硫互作对大蒜植株生长的影响,以‘新疆白皮蒜’为试材,研究无机基质栽培条件下不同氮硫互作水平对大蒜农艺性状、叶绿素含量以及根系活力的影响。试验结果表明,不同生长阶段氮硫互作对大蒜株高、茎粗、植株鲜重、干重、鳞茎鲜重均有不同程度的增促效果,但氮或硫单一元素对其影响不一;大蒜生长过程中叶绿素含量与根系活力呈先升高后降低趋势,氮硫互作对其均有显著影响,且氮和硫素单一元素也显著影响大蒜根系活性。综合来看,大蒜生长过程中氮硫互作效果显著,在氮素20 mmol/L、硫素4 mmol/L条件下收获的鳞茎重量最大。     

气调贮藏对大蒜鳞茎贮藏特性与品质的影响

以采收后的大蒜鳞茎为试材,固定O2浓度3.5%,研究CO_2浓度5%~14%梯度下气调贮藏对大蒜鳞茎贮藏特性与品质的影响。结果表明,CO_2浓度不高于11%时能够有效保持大蒜鳞茎水分含量,CO_2浓度达14%则加速水分散失;各处理大蒜鳞芽的腐烂率和芽瓣比均呈升高趋势,以CO_2浓度5%处理大蒜鳞芽的腐烂率最低;可溶性糖含量呈先升高后降低趋势;游离氨基酸含量持续上升,且CO_2浓度越大,游离氨基酸含量越高;大蒜辣素含量与蒜氨酸酶活性均呈下降趋势,CO_2浓度高于8%时则显著抑制蒜氨酸酶活性。综合分析认为,3.5%O2+5%CO_2+91.5%N2为大蒜鳞茎较优的气调贮藏参数,该条件能够保持鳞茎良好的贮藏特性和品质。     

氮硫互作对大蒜幼苗生长与抗氧化酶活性的影响

采用蛭石盆栽方式,研究不同浓度氮(5、10、20、40mmol·L-1,记作N1、N2、N3、N4)、硫(1、2、4、8mmol·L-1,记作S1、S2、S3、S4)配施条件对大蒜幼苗生长与抗氧化酶活性的影响。结果表明,随氮硫互作浓度的升高,大蒜幼苗的株高、茎粗、生物量及分配、根系活力以及叶片与根系中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性整体均呈先上升后下降的趋势。大蒜幼苗期对氮素的需求量较低,N1表现最好;而对硫素有一定的需要,S2表现最佳。氮素含量超过N3或硫素含量超过S3,对大蒜幼苗生长有明显的抑制作用。氮、硫2种元素对幼苗期大蒜的生物量分配与叶片中抗氧化酶活性无显著影响,而氮硫交互作用对幼苗根系以及叶片中抗氧化酶活性影响均达到显著或极显著水平。综合考量,氮素含量在5 mmol·L-1、硫素含量在2 mmol·L-1时最适于大蒜幼苗生长,且2种元素配施存在明显的互作效应。本研究为大蒜幼苗期施肥以及"植物工厂"生产模式提供了理论指导。     

~(60)Coγ射线处理对大蒜辐照效应的影响

为探索辐照剂量对大蒜辐照诱变效应,以休眠期白皮蒜与萌发期紫皮蒜为试材,采用0~40 Gy~(60)Coγ射线辐照处理,研究辐照剂量对大蒜鳞芽发芽率、成苗率、抗氧化系统酶及酯酶活性的影响。结果表明,20 Gy剂量能够完全抑制大蒜萌发;休眠期白皮蒜较萌发期紫皮蒜辐射耐受性强,相同辐射剂量下植株发芽率、成苗率表现较好。与对照组相比,处理组过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、酯酶(EST)活性均不同程度升高,且辐照剂量越高相应酶活性越高;而白皮蒜抗坏血酸过氧化物酶(APX)则呈相反趋势。综合可见,萌发期的紫皮蒜对辐射更具敏感性,小于10 Gy可能为大蒜辐照诱变育种适宜剂量范围。     

适宜的氮硫配施提高基质栽培大蒜鳞茎品质

试验采用蛭石-珍珠岩盆栽方式,研究了不同浓度氮(5、10、20 mmol/L,记作N1、N2、N3)、硫(2、4、8 mmol/L,记作S1、S2、S3)配施条件对大蒜鳞茎品质的影响,并采用隶属函数法对大蒜品质进行综合评价,分析鳞茎品质与氮硫互作水平的响应关系。试验结果表明,氮素、硫素对大蒜主要营养成分含量影响不尽相同,氮硫配施能够不同程度提高大蒜鳞茎中可溶性蛋白、VC、大蒜多糖、游离氨基酸的含量,且氮、硫单一因素对大蒜鳞茎品质影响远低于元素间交互作用。但在氮素适宜水平下(10~20 mmol/L),硫素水平对大蒜鳞茎中大蒜辣素含量有显著影响,提高硫浓度能够显著增加大蒜辣素含量,而在硫素浓度过高时(8 mmol/L)则明显抑制该物质合成。隶属函数法综合评价以N3S2处理组大蒜鳞茎品质最优,隶属函数值为0.81,对照组(CK)最差。综合分析可见,无机基质栽培条件下氮硫配施显著影响大蒜鳞茎品质,氮素浓度20 mmol/L(N3)、硫素浓度4 mmol/L(S2)时最利于大蒜鳞茎品质的提升,为大蒜无机基质栽培最佳氮、硫配施水平,且两元素配施存在明显的互作效应。该结论为大蒜栽培氮、硫元素合理配施提供试验指导。     

氮硫互作提高大蒜氮、硫含量及其关键同化酶活性

【目的】 从生理学角度研究氮、硫两种营养元素配施对大蒜氮硫关键同化酶的影响,揭示氮硫关键同化酶与植株氮、硫同化能力的关系,以期为大蒜合理施肥与提质增效提供理论参考。 【方法】 采用蛭石–珍珠岩盆栽方式,研究了不同浓度氮 (5、10、20 mmol/L)、硫 (2、4、8 mmol/L) 配施条件下,大蒜在幼苗期、花茎伸长期、鳞茎膨大初期和中期大蒜植株氮、硫含量,以及氮、硫关键同化酶活性的动态变化。 【结果】 大蒜植株氮含量总体呈上升趋势,在鳞茎膨大期达到最高水平,而硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS) 活性变化呈先上升后下降趋势,在花茎伸长期至鳞茎膨大初期活性较高。硫含量总体呈先上升后平稳趋势,ATP-硫酸化酶 (ATPS) 活性在花茎伸长期达到最大值,而半胱氨酸合成酶 (OAS-TL) 活性则呈先下降后上升趋势,在花茎伸长期酶活性总体最低。鳞茎膨大期前,氮硫交互作用对氮、硫同化量有影响显著,而单因素影响不明显;鳞茎膨大期,单因素影响明显。硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶活性整体呈先升高后降低趋势。氮素对于 NR 活性影响显著,而对 GS 影响不显著;硫素仅在花茎伸长期和鳞茎膨大初期对NR活性有显著影响,而氮硫交互作用对 NR、GS 均有显著或极显著影响。氮素、硫素对 ATP-硫酸化酶、半胱氨酸合成酶活性无显著影响,而氮硫交互作用对其影响极显著。NR 活性在花茎伸长期、鳞茎膨大初期与植株氮呈显著正相关关系,ATPS 活性在花茎伸长期、鳞茎膨大初期与植株硫含量呈显著正相关关系,Pearson 系数分别为 0.690、0.847 和 0.662、0.816。鳞茎膨大初期和中期,GS 活性与氮含量呈显著负相关,相关系数分别为 –0.857、–0.693。OAS-TL 活性与硫含量整体呈负相关,而在鳞茎膨大初期为 0.646,呈显著正相关。 【结论】 大蒜生长过程中,氮、硫两元素间存在互作关系。NR、ATPS 等酶活性的提高增加了植株氮、硫同化能力,而 GS 则通过降低酶活性而促进氮的同化。在大蒜鳞茎膨大期前,氮、硫配施能够通过调控关键同化酶活性而影响氮、硫同化,进而影响植株生长;鳞茎膨大阶段,可以通过单一施肥达到调控大蒜植株氮或硫含量的目的。