硒与锌对紫花苜蓿生长及品质的调控作用及其机理

硒与锌对紫花苜蓿生长及品质的调控作用及其机理

作者:师大云端图书馆 时间:2015-10-11 分类:期刊论文 喜欢:1340
师大云端图书馆

【摘要】硒、锌是人体和动物必需的生命元素。硒兼具营养、致毒和解毒等多种生物学功能,被称为生命的保护剂,同时,适量硒具有促进植物长发育、提高作物产量品质、增强作物抗氧化性和拮抗重金属等生理作用。锌参与蛋白质和核酸的合成,是维持人体正常发育的重要元素之一,同样,锌在植物体内也具有重要的生物学功能,含量过多或过少都将导致植物产生生理疾病。因此,硒、锌的适量吸收对于动植物和人类都具有非常重要的意义。紫花苜蓿(MedicagosativaL.)作为重要的优质饲料,对锌的缺乏表现为中度敏感,对硒有超强的吸收和富集能力,是将无机硒转化为有机硒的重要载体,是动物和人摄取硒和锌的直接来源。本文针对河南省广泛分布的石灰性潮土硒、锌有效性极低,导致大量低硒低锌植物的产生,难以满足人畜健康需求的问题,通过盆栽试验、大田试验及池栽试验等3种方法研究了硒(亚硒酸钠)、锌(硫酸锌)配施对苜蓿抗逆性、产量品质、氨基酸组成和土壤理化指标的影响,以期为农产品硒、锌含量的提高提供理论依据和调控措施。主要研究结果如下:1.通过盆栽方式研究了硒、锌交互作用对苜蓿生长和品质的影响,结果表明:(1)除单施低锌处理(0.442gZnSO4·7H2O/kg土)外,其他处理均显著提高苜蓿干草产量,硒是提高产量的主要因素,锌有促进作用,两者配合效果最好。地上生物量以最高(1.00mgNa2Se2O3/kg土配施0.442gZnSO4·7H2O/kg土)。(2)施硒显著提高了苜蓿地上部和根部硒含量,根部硒含量增加更为明显,是地上部的20倍左右。同时,高锌促进根对低硒的吸收而抑制对高硒的吸收。施锌显著提高苜蓿地上部和根部锌含量,且根部明显高于地上部,高硒抑制锌的吸收。硒、锌微肥促进了苜蓿对氮、磷、钾的吸收。(3)苜蓿总氨基酸含量及必需氨基酸含量分别以Se1Zn1(同上)处理和Se1Zn2(1.00mgNa2Se2O3/kg土配施1.769gZnSO4·7H2O/kg土)处理最高,均以高硒高锌处理最低(Se2Zn2,即1.769gZnSO4·7H2O/kg土配施6.00mgNa2Se2O3/kg土);苜蓿蛋白的第一限制氨基酸均为含硫氨基酸(蛋氨酸+胱氨酸),牧草对牛肉的EAAI值为0.885~0.913,对兔肉为0.862~0.889,对山羊肉为0.891~0.919,生产的苜蓿对牛、兔及山羊均为良好蛋白源。(4)施锌和硒微肥分别显著提高了土壤中DTPA-Zn和有效硒的含量,且随施用量的增加而显著增加;锌对硒的有效性随硒、锌用量的不同表现出不同的规律,但同一施锌水平下配施硒肥均不能明显提高锌的有效性。2.采用大田小区试验方法,通过播前基施NPK肥料、硒、锌微肥和富啡酸,研究了硒锌和富啡酸配施对紫花苜蓿产量、品质和抗氧化物酶活性的影响。结果表明:(1)在施用氮磷钾的基础上,硒锌或富啡酸均可提高紫花苜蓿干草产量,且以硒锌与富啡酸配施效果最好;并均可显著提高紫花苜蓿硒、锌含量及积累量;硒锌和富啡酸配施极显著提高了苜蓿粗蛋白含量及粗灰分含量,而对粗脂肪、酸性洗涤纤维和无氮浸出物含量影响不显著,并显著提高了氨基酸总量及缬氨酸(Val)、亮氨酸(Leu)以及赖氨酸(Lys)等3种必需氨基酸(EAA),同时提高了非必需氨基酸(NEAA)中的天门冬氨酸(Asp)、精氨酸(Arg)、组氨酸(His)和酪氨酸(Tyr)。(2)硒锌与富啡酸三者配施(NPK+FA+Zn+Se)处理紫花苜蓿叶片谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)的活性最高,而超氧化物歧化酶(SOD)活性最低,三者配施处理可明显提高紫花苜蓿的抗氧化能力;硒锌微肥显著提高GSH-Px及CAT活性并降低SOD活性和丙二醛(MDA)含量,但对POD无显著影响;富啡酸显著提高苜蓿叶片GSH-Px、SOD和POD活性。3.采用池栽方式,以砂土、壤土、黏土三种质地潮土为主处理,以仅施氮磷钾(即对照,NPK),氮磷钾+富啡酸(NPK+FA),氮磷钾+复合微肥(锌和硒)(NPK+Zn+Se),氮磷钾+富啡酸+复合微肥(锌和硒)(NPK+FA+Zn+Se)等4个施肥处理为副处理,研究不同质地条件下施肥对紫花苜蓿生长、品质和氨基酸组成的影响,并探讨了苜蓿收获后土壤硒形态及土壤酶活性的变化,结果表明:(1)三种质地紫花苜蓿干物质积累量表现为:壤土>黏土>砂土,且均随茬次增加逐渐降低,以砂土条件下降幅最大。各施肥处理均促进了苜蓿干重的增加,均以NPK+FA+Se+Zn处理干物质产量最高。各茬均以砂土中苜蓿鲜干比最低,不同质地条件下苜蓿株高及茎叶比差异均不显著。(2)三茬中不同质地均以砂土苜蓿的粗蛋白含量最高、粗脂肪含量最低,而粗灰分、酸性洗涤纤维和无氮浸出物含量在不同茬次中的变化规律不一。不同茬次之间相比,各质地土壤中第一茬苜蓿粗灰分含量均高于第二茬和第三茬,粗脂肪与粗蛋白以第二茬最低,酸性洗涤纤维以第三茬最高,无氮浸出物以第三茬最低。各处理中以NPK+FA+Zn+Se提高粗蛋白和降低无氮浸出物效果最佳。(3)各质地苜蓿含量较高的氨基酸是天冬氨酸、谷氨酸及亮氨酸,含量最低的是蛋氨酸和胱氨酸。砂土中苜蓿必需氨基酸含量最高,而黏土含量最低。同时,三种质地均以NPK+FA+Se+Zn处理氨基酸总量和必需氨基酸总量最大,砂土和壤土中NPK+Se+Zn处理最小。且氨基酸总量以NPK+Se+Zn处理在砂土中的降幅最大,以NPK+FA+Se+Zn处理在黏土中的增幅最大。(4)三种质地土壤条件下苜蓿叶片SOD、POD、CAT活性均随茬次的增加逐渐升高,以壤土中苜蓿叶片SOD活性最高,砂土中POD及CAT活性最低。在砂土和壤土中NPK+FA+Zn+Se处理SOD含量最大,黏土则以NPK+FA处理最大。各质地均以NPK+FA+Se+Zn处理POD含量最高。(5)土壤中硒均以有机结合态为主,酸溶态(碳酸盐及铁锰氧化物结合态)硒次之,两者之和占总硒的60.94%~69.91%,可交换态硒含量略大于残渣态硒的含量,可溶态硒的含量最低。同时,砂土中水溶态硒含量最高,其次为壤土;可交换态硒含量在三种质地土壤中的顺序为:壤土>黏土>砂土;酸溶态硒含量在壤土中最高,而在黏土和砂土中的含量较为接近;有机结合态硒和残渣态硒在三种质地中的变化均为:黏土>壤土>砂土。说明质地越轻,硒的有效性越高。(6)土壤过氧化氢酶和脲酶活性在黏土中表现最高,磷酸酶则以壤土最高,三种酶活性均以砂土最低。NPK+FA+Se+Zn处理在不同质地中均显著提高了土壤酶活性。微生物生物量C在不同质地中均以NPK+FA+Se+Zn处理含量最高;微生物生物量N在砂土和黏土中仍以NPK+FA+Se+Zn处理含量最高,但在壤土条件下以NPK+FA最高。
【作者】田春丽;
【导师】介晓磊;
【作者基本信息】河南农业大学,作物营养生理,2014,博士
【关键词】硒;锌;富啡酸;紫花苜蓿;产量;品质;氨基酸组成;抗氧化物酶;硒形态;

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