[發(fā)明專利]MgCl2在促進(jìn)植物硝態(tài)氮吸收中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310630601.6
• 申請(qǐng)日: 2013-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN103636416A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳麗梅;劉昂;趙艷;龐曉璐;吳文衛(wèi);陳奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G7/00
• 分類號(hào): A01G7/00;A01G7/06
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于促進(jìn)植物硝態(tài)氮吸收的領(lǐng)域，具體涉及無機(jī)化學(xué)試劑MgCl₂在促進(jìn)植物硝態(tài)氮吸收中的新用途。?

背景技術(shù)

近年來，設(shè)施栽培技術(shù)的成熟和推廣加速了我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。目前我國(guó)的大棚農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面積不斷擴(kuò)大，2011年國(guó)內(nèi)設(shè)施園藝栽培面積超過240萬hm²，居世界第一位。但在生產(chǎn)過程中大棚環(huán)境產(chǎn)生的環(huán)境問題比露天環(huán)境嚴(yán)重。設(shè)施蔬菜、花卉栽培周期短、復(fù)種指數(shù)高、種植結(jié)構(gòu)單一，加上設(shè)施栽培土壤常年覆蓋得不到雨水沖洗、一般在使用3-5年后均會(huì)發(fā)生不同程度的次生鹽漬化。設(shè)施土壤的鹽分陰離子主要是NO₃^-，是設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的主要障礙因子。不能耕種后的土地去鹽漬化的方式是用水浸泡農(nóng)田，進(jìn)一步使含有大量氮素的廢水進(jìn)入河流湖泊，進(jìn)一步引起水體的富營(yíng)養(yǎng)化。上述既涉及資源和生態(tài)環(huán)境問題，也與農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)，是目前設(shè)施蔬菜生產(chǎn)中亟待解決的問題。因此，發(fā)明一種高效、簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉和易被接受的植物硝態(tài)氮吸收促進(jìn)劑具有重要意義。

美人蕉（Canna?indica）為美人蕉科球莖類花卉植物，多年生直立草本，喜高溫和陽光，開花期長(zhǎng)，適應(yīng)性強(qiáng)，具有較高的觀賞價(jià)值。近年來隨著人工濕地處理污水技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)其研究表明，美人蕉根系比較發(fā)達(dá)，對(duì)TN、TP、COD的去除效果較好，已經(jīng)成為富營(yíng)養(yǎng)化水體治理的常用植物,具有廣闊的應(yīng)用和推廣前景。

鎂參與了一切生命體的全部生長(zhǎng)過程，被土肥學(xué)者看作氮、磷、鉀之后植物的第四大必須營(yíng)養(yǎng)元素。已知鎂是葉綠素的重要組成部分，也是葉綠素中唯一的金屬元素。鎂是各種酶的基本要素和最活躍的部分，廣泛的參與了植物的新陳代謝過程，是植物形成淀粉和蛋白質(zhì)不可缺少的部分。鎂對(duì)植物的影響已成為國(guó)際農(nóng)學(xué)界和土肥界研究的熱點(diǎn)問題。已有的研究表明，植物對(duì)氮素的吸收、同化是一個(gè)非常復(fù)雜的過程。硝態(tài)氮是植物主要吸收的無機(jī)態(tài)氮形式之一，經(jīng)植物根系吸收后還需要經(jīng)過硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶等一系列作用才能被植物同化。質(zhì)膜H⁺-ATPase是植物細(xì)胞膜上重要的功能蛋白，被稱為植物生命活動(dòng)過程的“主宰酶”,能夠建立跨膜質(zhì)子電動(dòng)勢(shì)，促進(jìn)離子和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)。硝酸還原酶（NR）可以將體內(nèi)的硝酸鹽轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽，是硝酸鹽同化過程的第一步，是氮代謝的限速酶。谷氨酰胺合成酶（GS）是植物氮代謝的關(guān)鍵酶之一，它在氮同化循環(huán)中催化谷氨酸（Glu）與NH₃縮合形成谷氨酰胺（Gln），并參與植物含氮化合物的新陳代謝途徑。目前，關(guān)于植物吸收氮素機(jī)理的研究已有較大進(jìn)展，但是還沒有找到直接有效的提高植物吸收氮素的方法。實(shí)際生產(chǎn)中人們還是主要通過增加氮肥的使用量來提高植物對(duì)氮素的吸收，但是收效非常有限并引起了上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種MgCl₂的新用途，作為植物硝態(tài)氮吸收促進(jìn)劑，即MgCl₂在作為高效快速促進(jìn)植物對(duì)硝態(tài)氮吸收、同化中的應(yīng)用。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

（1）配制物質(zhì)的量濃度為130-180μmol/L的MgCl₂溶液；

（2）將濕地土壤中株高30-40cm的美人蕉幼苗置于上述步驟（1）MgCl₂溶液中，對(duì)美人蕉根進(jìn)行6-8h的預(yù)處理；?

（3）預(yù)處理后的植物放在不同濃度硝態(tài)氮的農(nóng)田廢水中，觀察植物對(duì)硝態(tài)氮的吸收速率并測(cè)定硝態(tài)氮吸收、同化關(guān)鍵酶的活性。

本發(fā)明提供的MgCl₂促進(jìn)劑使用方便，成本較低；該促進(jìn)劑顯著增加了植物對(duì)硝態(tài)氮的吸收和同化。本發(fā)明開辟了促進(jìn)植物氮素吸收、同化的新途徑，有助于科技工作者對(duì)MgCl₂刺激植物生長(zhǎng)的分子機(jī)理的研究，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有廣闊的前景。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明所述促進(jìn)植物氮同化的MgCl₂促進(jìn)劑，具有投入低、操作簡(jiǎn)單、效率高的特點(diǎn)，在常溫下，MgCl₂是比較理想的促進(jìn)植物硝態(tài)氮吸收的促進(jìn)劑，氯化鎂預(yù)處理可以提高美人蕉細(xì)胞膜上H⁺-ATPase、硝酸還原酶及谷氨酰胺合成酶等氮素吸收和同化相關(guān)酶的活性，提高氮素的吸收和同化效率；有助于減少因過量施肥引起的土壤鹽漬化等問題，對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

附圖說明