可溶性濃縮糖蜜對不同作物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用

可溶性濃縮糖蜜對不同作物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用

可溶性濃縮糖蜜（condensed molasses soluble, CMS）是由糖蜜發(fā)酵廢液經(jīng)過濃縮—高溫—濃縮干燥制成。糖蜜發(fā)酵廢液主要是酵母發(fā)酵分離和糖蜜預(yù)處理過程生成的一種具有深褐色的濃縮有機(jī)廢水。它不僅含有豐富的礦物元素，如氮，磷，鉀， 鎂，鋅等，而且還含有大量的有機(jī)化合物，如氨基酸，有機(jī)酸等。為了研究 CMS 對不同作物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)作用，本研究分析了：1）CMS 的性質(zhì)及成分；2）CMS 對不同作物種子萌發(fā)及幼苗生長的調(diào)節(jié)作用；3）CMS 對油菜和水稻生長的調(diào)節(jié)機(jī)制；4）CMS 對油菜和水稻全生育期的影響及肥效；5）CMS 對土壤的調(diào)節(jié)作用。主要研究結(jié)果如下：
    可溶性濃縮糖蜜的性質(zhì)及成分。外觀上 CMS 為黃褐色的粉狀物質(zhì)，具有特殊的刺激性氣味，易溶于水，水溶液呈弱酸性，低濃度情況下水溶液呈淺黃色，隨著濃度的增加，顏色逐漸加深。成分分析表明 CMS 含有植物所必需的所有礦質(zhì)元素，其中大量元素 N、P、K 所占的比例分別為 1.8%-2.4%、0.22%-0.50%、5.0%-6.0%，微量元素中氯的含量最高為 2.3%-6.7%，鈉的含量為 1.9%。CMS 除了含有礦質(zhì)元素外， 還含有大量的氨基酸，其中天冬氨酸和谷氨酸含量最多，分別為 5.6%、2.4%。此外，CMS 還含有大量有機(jī)酸，如乳酸、琥珀酸、檸檬酸和蘋果酸，以及羥基化合物，如肌醇、2,3-丁二醇、赤藻糖醇和甘露醇等，而且 CMS 的重金屬含量極低。
CMS 對不同作物種子萌發(fā)及幼苗生長的調(diào)節(jié)作用。通過分析 CMS 對水稻、玉米、小麥、油菜、白菜和蘿卜等 6 種作物的種子萌發(fā)及苗期生長的影響，我們發(fā)現(xiàn)不同 CMS 濃度對不同種類作物種子的發(fā)芽率沒有明顯的影響，但對作物幼苗的生長有一定的影響。具體表現(xiàn)為：低濃度的 CMS 對油菜幼苗生長沒有促進(jìn)效果，而提高 CMS 的濃度至 0.2 g/L 時(shí)會(huì)抑制其幼苗的生長；0.05 g/L-0.1 g/L 的 CMS 可以促進(jìn)蘿卜幼苗的生長；CMS 可以促進(jìn)白菜幼苗的生長及根的伸長。水稻表現(xiàn)出和油菜相同的趨勢，提高 CMS 的濃度至>0.15 g/L 時(shí)會(huì)對生長產(chǎn)生抑制；低濃度的CMS（0.05 g/L）可以促進(jìn)小麥幼苗的生長，而高濃度時(shí)效果不明顯；低濃度的 CMS 會(huì)促進(jìn)玉米的生長，而高濃度的 CMS 則會(huì)出現(xiàn)抑制作用。
    可溶性濃縮糖蜜 對油菜和水稻生長的調(diào)節(jié)機(jī)制。我們通過油菜苗期水培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) CMS無法完全替代營養(yǎng)液作為營養(yǎng)源，在正常營養(yǎng)的基礎(chǔ)上添加適量的 CMS（0.05 g/L）可以顯著提高油菜苗期的生物量，增加油菜根系活力，促進(jìn)根系發(fā)育；油菜葉片中的 SOD 活性增加，POD、CAT 活性以及 MDA 含量沒有顯著性的變化。在正常營養(yǎng)的基礎(chǔ)上添加 0.2  g/L 的 CMS 則會(huì)抑制油菜苗期的生物量和根系發(fā)育；油菜葉片POD 和 CAT 的活性以及根系 POD 的活性顯著降低，MDA 的含量顯著增加。表明在正常營養(yǎng)的基礎(chǔ)上施加適量 CMS 可以促進(jìn)油菜苗期的生長發(fā)育，過量則會(huì)抑制油菜苗期的生長發(fā)育。通過對水稻苗期的水培試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，正常營養(yǎng)的基礎(chǔ)上施加過量的 CMS 使水稻的根系直徑顯著增加，根長、根體積顯著降低，抑制磷在根系和地上部的累積，水稻根系 POD、CAT 活性和 MDA 含量顯著增加。表明 CMS 對水稻苗期生長的影響主要表現(xiàn)在根系形態(tài)與酶活上。
    可溶性濃縮糖蜜 對油菜和水稻全生育期的影響及肥效。通過油菜大田試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)苗期施肥量的增加，油菜的出苗率及生物量呈增加趨勢。抽薹期對油菜新葉和老葉中的氮磷鉀的含量進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，隨著 CMS 施加量的增加，新葉中氮的含量增加， 而磷鉀含量無顯著差異，老葉中氮磷鉀的含量沒有顯著差異。成熟期產(chǎn)量分析發(fā)現(xiàn)僅施加 500 g/m2 的 CMS 相比正常施肥減產(chǎn) 15%；在正常施肥的基礎(chǔ)上基肥添加 50g/m2 和 200 g/m2 的 CMS 相比正常施肥分別增產(chǎn) 5%和 14%；在正常施肥的基礎(chǔ)上苗期追施 200 g/m2 可增產(chǎn) 17%，抽薹期追施 200 g/m2 可增產(chǎn) 3%。通過水稻盆栽試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)在不施化肥和 1/2 正常施化肥的基礎(chǔ)上施加 10 g 的 CMS，水稻的單株產(chǎn)量相比不施化肥和 1/2 正常施化肥分別增加了 143%、44%，在正常施化肥的基礎(chǔ)上施加 CMS 對單株的產(chǎn)量沒有影響，說明在養(yǎng)分缺乏的情況下施加一定量的 CMS 可以使水稻的產(chǎn)量增加，但是在養(yǎng)分充足的情況下施加 CMS 不能增加水稻的產(chǎn)量。
    可溶性濃縮糖蜜 對土壤的調(diào)節(jié)作用。我們通過對 2016-2017 年油菜大田施加 CMS 后的土壤進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)正常施肥+200 g/m2 CMS 處理的有機(jī)質(zhì)、全氮、速效磷含量最高，500 g/m2 CMS 處理的速效鉀含量最高，顯著高于其它處理。正常施肥+200 g/m2CMS 處理土壤中過氧化氫酶和脲酶活性最高，顯著高于空白處理。對 2017-2018 年大田土壤微生物的測定發(fā)現(xiàn)，正常施肥+200 g/m2 CMS 處理的細(xì)菌、放線菌數(shù)量最多，顯著高于空白處理。研究表明施加 CMS 可以增加土壤養(yǎng)分的含量，提高土壤肥力，還可以增加土壤中脲酶和過氧化氫酶的活性以及土壤中微生物的數(shù)量，改善土壤環(huán)境，提高土壤質(zhì)量。














































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