污泥热碱液对小青菜产量及氮转化酶活性的影响

作者：王永亮; 吴晨瑞; 薛晓蓉; 孙晋鑫; 刘晓林; 杨治平; 张强; 白炬^*

来源：中国生态农业学报（中英文）, 2023, 31(11): 1768-1779.

• 污泥热碱液
• 小青菜
• 氮素
• 氮素转化酶
• 谷氨酸合成酶

污泥通过碱性热水解工艺(ATH)提取的富含多肽、蛋白质类液体(污泥热碱液)已被证实无毒性且可运用于农业生产中,并显著促进作物生长。为探究污泥热碱液对小青菜氮素吸收及氮代谢调控机制的影响,本试验以小青菜为研究对象,采用盆栽试验,以不施氮肥为对照,研究5个污泥热碱液处理土壤中分别施入0 mg·kg-1、20.19mg·kg-1、40.38 mg·kg-1、60.57 mg·kg-1、80.76 mg·kg-1污泥热碱液,探讨小青菜植株氮素吸收、氮代谢关键酶活性等的变化。结果表明,随着施用量的增加,各指标均呈先升高后下降的趋势,当施用量为40.38 mg·kg-1时,小青菜收获后氮素累积量、产量和品质等达较高水平,硝酸盐含量最低。通过对小青菜氮素吸收量及产量进行拟合,得出121.48～127.59 kg·hm-2为该污泥热碱液对小青菜的最佳施用量。施用量为40.38 mg·kg-1时,小青菜中硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)均保持较高的活性,在小青菜定苗后第2周、第4周和第6周与其他处理相比, NR活性增加56.56%～183.43%、16.55%～150.36%和7.86%～293.25%, NiR活性增加24.70%～348.17%、1.06%～71.24%和7.62%～286.59%, GDH活性增加9.91%～149.21%、37.52%～308.35%和16.08%～123.12%, GS活性增加4.13%～17.82%、5.23%～122.27%和9.91%～121.21%,GOGAT活性增加31.31%～288.16%、9.63%～351.69%和28.45%～1274.32%。冗余分析表明小青菜中GOGAT是决定产量、氮素利用率、氮素吸收率的主要因素,与产量呈显著正相关。施用适量的污泥热碱液会提高小青菜氮素相关转化酶活性,促进对氮素吸收及产量的增加。热碱液可作为新型肥料施用,不仅可以解决污泥资源化问题,还可以提高小青菜产量及养分吸收。

• 单位
  山西农业大学