一种基于调控根系微生物提高叶菜产量及硒含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于调控根系微生物提高叶菜产量及硒含量的方法，属于纳米农业技术领域。本发明专利技术所述的方法包括如下步骤：在作物根部施加硒纳米肥料；其中所述的硒纳米肥料是零价Se纳米材料，尺寸在10～90nm，所述的硒纳米肥料是以硒纳米颗粒溶液的形式施加，施加的浓度为1～20mg/L，所述硒纳米肥料的施加体积为50～150mL/株。本发明专利技术的方法能够显著改善叶菜类根系微生物群落；显著提高叶菜植株内Se含量；显著提高叶菜植株光合作用，增加其产量；显著提高叶菜植株微量元素的含量。著提高叶菜植株微量元素的含量。著提高叶菜植株微量元素的含量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于调控根系微生物提高叶菜产量及硒含量的方法


[0001]本专利技术涉及一种基于调控根系微生物提高叶菜产量及硒含量的方法，属于纳米农业


技术介绍

[0002]硒(Se)是植物有益元素，植物中有机形态的Se又是人类补充Se的重要来源。研究表明，Se是人体内谷胱甘肽过氧化物酶的组成元素以及维持多种酶活性的重要成分，它在人体具有抗氧化、抗癌以及提高免疫力等功能。然而，世界上许多国家人群饮食中的Se缺乏仍是一个普遍问题，通过施用无机Se肥来生产富Se食品是当前解决人类Se缺乏的有效解决途径。
[0003]叶菜类食品在人们的膳食结构中占据重要地位。在我国，每人每天建议消费300～500g 叶菜类食物。而且，在我国，叶菜类食物每年的种植面积3亿亩；产量7亿吨以上。因此，开发叶菜类食物内富Se技术，不仅能够改善全民健康指数，也能提高菜叶菜类食物的品质和经济价值。
[0004]近年来，Se纳米材料(Se NMs)具有高活性，在用作Se肥方面逐渐得到关注和认可。有研究报道指出，Se NMs能够促进植物愈伤组织器官的形成和根系生长，增加作物光合作用及产量，提高作物的营养品质(Se含量、可溶性糖、可溶性蛋白、抗氧化酶活性等)。
[0005]根际微生物在增加养分利用率和促进植物生长方面发挥着关键作用。例如，植物与固氮细菌之间的共生关系可以将大气中的氮转化为铵态氮，提高植物对N的利用效率。溶解磷的细菌可以排泄有机酸并增加沉淀的磷的溶解度，从而提高磷的利用率。研究表明，诸如铁(Fe)，镁(Mg)和磷的养分可以改善光系统并促进光合作用；而光合作用形成的碳水化合物可为微生物提供11％至40％的碳源，进一步促进微生物的生长。

技术实现思路

[0006][技术问题][0007]目前仍未明确在何种条件下Se NMs能够稳定且高效地促进作物生长，提高作物产量，增加作物内Se的含量。Se NMs的施用量、粒径、施加方式等因素都将影响Se在作物内的积累；更未明确Se NMs是否可以通过调控作物根系微生物群落，增加土壤养分的吸收效率，提高作物光合作用，从而达到增产硒的目标。
[0008][技术方案][0009]为了解决上述至少一个问题，本专利技术提供了一种提高叶菜类作物产量及Se含量的方法，明确了生产富Se叶菜类食物的Se纳米肥的粒径、施用量、施加时期和施加方式等因素，明确了通过根系微生物的关键作用，增加土壤养分的吸收效率，提高作物光合作用，从而达到增产硒的目标。本专利技术在叶菜植株苗期，根部施加合成的Se纳米肥，能够显著改善土壤微生物群落结构，促进养分的吸收，提高作物光合作用，增加产量，同时促进Se在叶菜植株的富集。
[0010]本专利技术的第一个目的是提供一种调控作物根系微生物的方法，所述的方法是在作物根部施加硒纳米肥料。
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，所述的硒纳米肥料是零价Se纳米材料，尺寸在10～90nm，进一步优选为30～70nm。
[0012]在本专利技术的一种实施方式中，所述的硒纳米肥料是以硒纳米颗粒溶液的形式施加，施加的浓度为1～20mg/L，进一步优选为5～15mg/L。
[0013]在本专利技术的一种实施方式中，所述的作物是叶菜，包括大白菜、结球甘蓝、菠菜、芹菜、油菜、香菜(芫荽)、生菜、空心菜(蕹菜)、木耳菜、荠菜、苋菜、茼蒿、乌塌菜、茴香、韭菜、蒜苗、豌豆苗、菊苣芽、荞麦芽、萝卜芽、佛手瓜嫩梢中的一种。
[0014]在本专利技术的一种实施方式中，所述硒纳米肥料的施加体积为50～150mL/株，进一步优选为80～120mL/株。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，所述硒纳米肥料的施加时期为叶菜植株苗期，具体是植株两叶一心或四叶一心时期。
[0016]本专利技术的第二个目的是提供一种基于调控根系微生物提高叶菜产量及硒含量的方法，所述的方法是采用本专利技术所述的调控作物根系微生物的方法。
[0017]本专利技术的第三个目的是本专利技术所述的方法在农业领域的应用。
[0018]本专利技术的第四个目的是提供一种培育高硒含量的叶菜的方法，所述的方法是在叶菜根部施加硒纳米肥料进行培育；其中所述的硒纳米肥料是零价Se纳米材料，尺寸在10～90nm；所述的硒纳米肥料是以硒纳米颗粒溶液的形式施加，施加的浓度为1～20mg/L；所述硒纳米肥料的施加体积为50～150mL/株。
[0019]在本专利技术的一种实施方式中，所述叶菜为小油菜、大白菜或生菜中的一种。
[0020][有益效果][0021]本专利技术的方法能够显著改善叶菜类根系微生物群落；显著提高叶菜植株内Se含量，相对于不加硒肥的植株提升3倍以上；显著提高叶菜植株光合作用，相对于不加硒肥的植株提升 12％以上；增加其产量，相对于不加硒肥的植株提升17％以上；；显著提高叶菜植株微量元素的含量，镁元素相对于不加硒肥的植株提升24％以上；钙元素相对于不加硒肥的植株提升16％以上；铁元素相对于不加硒肥的植株提升2％以上。
附图说明
[0022]图1为硒含量标准曲线。
[0023]图2为镁含量标准曲线。
[0024]图3为铁含量标准曲线。
[0025]图4为钙含量标准曲线。
[0026]图5为实施例1中Se纳米材料的TEM照片。
[0027]图6为实施例1和对照例1中小油菜中Se的含量(加Se和不加Se)。
[0028]图7为实施例1和对照例1中小油菜中净光合速率(加Se和不加Se)。
[0029]图8为实施例1和对照例1中小油菜产量(加Se和不加Se)。
[0030]图9为实施例1和对照例1中小油菜中镁(Mg)的含量(加Se和不加Se)。
[0031]图10为实施例1和对照例1中小油菜中铁(Fe)的含量(加Se和不加Se)。
[0032]图11为实施例1和对照例1中小油菜中钙(Ca)的含量(加Se和不加Se)。
[0033]图12为实施例1和对照例1中土壤微生物的差异性(加Se和不加Se)。
具体实施方式
[0034]以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本专利技术，不用于限制本专利技术。
[0035]测试方法：
[0036]1.微量元素(硒、镁、铁、钙)的测试：
[0037]微量元素含量测定分两步完成：1、使用微波消解仪将样品消解；2、使用电感耦合等离子质谱(ICP
‑
MS)测定。
[0038]具体如下：1、取样和前处理：将风干的植物样品磨碎过筛(60目)，每个处理组分别称取5个混合均匀的样品(25mg/样)置于消解管中，加入等量硝酸后密封消解管放入微波消解仪中消解。消解完成后，将样品过滤定容到50mL，然后使用ICP
‑
MS分析测试；2、标准曲线溶液的配置：将1mL标准品的混合液(1000mg/L)加入到100mL的超纯水中配置成 10mg/L的混合标准母液，把母液稀释成五个浓度梯度的标准品：0、100、200、500、1000、 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控作物根系微生物的方法，其特征在于，所述的方法是在作物根部施加硒纳米肥料。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的硒纳米肥料是零价Se纳米材料，尺寸在10～90nm。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的硒纳米肥料是以硒纳米颗粒溶液的形式施加，施加的浓度为1～20mg/L。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述的作物是叶菜，包括大白菜、结球甘蓝、菠菜、芹菜、油菜、香菜(芫荽)、生菜、空心菜(蕹菜)、木耳菜、荠菜、苋菜、茼蒿、乌塌菜、茴香、韭菜、蒜苗、豌豆苗、菊苣芽、荞麦芽、萝卜芽、佛手瓜嫩梢中的一种。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，所述硒纳米肥料的施加体积为50～150mL/株。6.根据权利要求1～5任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王震宇，王传洗，乐乐，陈菲然，曹雪松，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：