农业与生物技术学院 08级.doc

农业与生物技术学院 08级(2)班 杨文燕课题:克生作用与番茄的连作障碍的研究一、 选题依据对番茄、辣椒、甜椒、茄子、黄瓜、西瓜及甜瓜等反季节栽培，产品效益高，若连年种植番茄，3-5年后常常出现植株生长发育不良，造成幼苗枯萎、烂根，生长点及新生枝(蔓)发育不正常，不能伸长，易落花落果，结果少或不结果，多种病害并发，严重时造成绝收。由于每一种作物都有它特定的需求和代谢，长期连种同一种作物后，就容易引起连作障碍，其原因归纳起来有五大类营养不足。土壤结块，酸碱度改变病虫害基数加大。盐类积累。自毒性增加。番茄为一年生或多年生草本，高12米，全体被软毛。茎直立，但易于倒伏，触地则生根。单数羽状复叶，互生；叶长1040厘米；小叶极不规则，大小不等，卵形至矩圆形，长57厘米，先端渐尖，边缘有不规则的齿缺或分裂，基部歪斜，有小柄。花37朵，成侧生的聚伞花序，花盛开时径约2厘米，有柄，长11.5厘米，稍下垂；萼56裂，裂片线状披针形至线形；花冠黄色，裂片56枚；雄蕊56，着生于筒部，花丝短，花药半聚合状，或呈一圆锥体绕于雌蕊；子房2室至多室，柱头头状。浆果形状、大小及颜色不一，通常为球形或扁球形，肉质而多汁，红色或黄色，平滑。花期59月。番茄生育周期发芽期：从播种到第一片真叶出现（破心）。在正常温度条件下这一时期为79d；幼苗期：是指从第一片真叶出现至第一花序现蕾。此期适宜昼温为2528，夜温为1317。此期地温对幼苗生育有较大的影响，适宜的地温应保持在2223；始花座期：是指从第一花序现蕾至座果。这个阶段是番茄从以营养生长为主过渡到生殖生长与营养生长同等发展的转折时期，直接关系到产品器官的形成及产量；结果期：从第一花序着果到采收结束（拉秧）。这一时期果、秧同时生长，解决好营养生长与生殖生长的矛盾，是这一时期的关键要务。大蓟为多年生草本，高0.51m。根簇生，圆锥形，肉质，表面棕褐色。茎直立，有细纵纹，基部有白色丝状毛。基生叶丛生，有柄，倒披针形或倒卵状披针形，长1530cm，羽状深裂，边缘齿状，齿端具针刺，上面疏生白我丝状毛，下面脉上有长毛；茎生叶互生，基部心形抱茎。头状花序顶生；总苞钟状，外被蛛丝状毛；总苞片46层，披针形，外层较短；花两性，管状，紫色；花药顶端有附片，基部有尾。瘦果长椭圆形，冠毛多层，羽状，暗灰色。花期58月，果期68月。二、内容（一）研究内容1.1 番茄性状的测定;1.2 番茄幼苗生长及生病株的统计；1.3 番茄叶绿素含量测定；1.4 番茄根系活力测定；1.5 番茄还原糖含量的测定；（二）试验材料与仪器2.1试验材料优质番茄种子 大蓟2.2试验试剂丙酮 80%丙酮 醋酸酮 5%盐酸 碳酸钙 石英砂等 乙酸乙酯 连二亚硫酸钠（Na2S2O4） 1%TTC溶液 0.4%TTC溶液 磷酸缓冲液（1/15mol/L，pH7.0） 1mol/L硫酸 0.4mol/L 琥珀酸钠 1mg/mL 葡萄糖标准液 3,5-二硝基水杨酸（DNS） 试剂碘-碘化钾溶液 酚酞指示剂 6M HCl 和6M NaOH 各100mL 抗坏血酸（纯） 2.6二氯靛酚钠盐 2%草酸 白陶土 2.6二氯靛酚溶液标定 标准抗坏血酸溶液 苯酚 浓H2 SO4 CuSO4 5H2O 酒石酸钾钠 NaOH 蔗糖 葡萄糖2.3试验仪器721型分光光度计 电子天平 量筒 研钵 剪刀 漏斗 滤纸试管及试管架 洗耳球 酒精灯等 恒温箱1台 三角瓶 移液管 容量瓶 小培养皿 试管架 药匙 水浴锅 离心机（三）试验设计一）预试验阶段设计将大蓟粉成粉末状，分三种含量，分别为100g、200g、300g编号为I-1、I-2、I-3，选好优质土壤中,均匀分成四组，规格相同，编号为II-0、II-1、II-2、II-3，然后将I-1、I-2、I-3大蓟粉末分别均匀撒入II-1、II-2、II-3中，与土壤拌匀，II-0中不撒大蓟粉末。精选大小一致且饱满的32粒番茄种子，然后将32粒种子分四组，编号为0、1、2、3，每组8颗种子。分别将四组种子种入II-0、II-1、II-2、II-3中，II-0作为对照，观察种子发芽状况，确定合适的浓度。二）试验阶段设计3.1土壤处理将大蓟粉成粉末状，分三种含量，分别为100g、200g、300g编号为I-1、I-2、I-3，选好优质土壤中,均匀分成四组，规格相同，编号为II-0、II-1、II-2、II-3，然后将I-1、I-2、I-3大蓟粉末分别均匀撒入II-1、II-2、II-3中，与土壤拌匀，II-0中不撒大蓟粉末。3.2种子的选取与处理精选大小一致且饱满的32粒番茄种子，然后用磷酸三钠浸种，即先用清水浸种34小时，捞出沥干后，再放入10%的磷酸三钠溶液中浸泡20分钟，捞出洗净。对番茄种子进行消毒。然后将32粒种子分四组，编号为0、1、2、3，每组8颗种子。分别将四组种子种入II-0、II-1、II-2、II-3中，II-0作为对照，定期观察种子发芽状况并做好统计，以备各项指标测定。3.3 指标测定3.3.1番茄性状的测定表一：组数 株高 根长 根重 叶片数 单株干重 单株湿重II-0II-1II-3II-43.3.2 番茄幼苗生长及病情的统计；表二：组数 发芽率 生病株 未生病株 开花株 存活株 死亡株II-0II-1II-3II-43.3.3叶绿素含量测定；1取样：称取四组番茄新鲜叶片各1.5g，每组分成三份，每份0.5g,剪碎后放入研钵中。注意取样时要避开大的叶脉。2研磨提取： 把每份样品分别放入研钵中，加少量石英砂和碳酸钙粉及23ml95乙醇，研成均浆，再加乙醇10ml，继续研磨至组织变白。静置35min。 取滤纸1张，置漏斗中，用乙醇湿润，沿玻棒把提取液倒入漏斗中，过滤到25ml棕色容量瓶中，用少量乙醇冲洗研钵、研棒及残渣数次，最后连同残渣一起倒入漏斗中。用滴管吸取乙醇，将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中。直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用乙醇定容至25ml，摇匀。3读取吸光度：取厚度为lcm的洁净比色皿，注意不要用手接触比色皿的光面，先用少量色素提取液清洗23次，注意清洗时要使清洗液接触比色皿内壁的所有部分，然后将色素提取液倒入比色皿中，液面高度约为比色皿高度的4/5，将撒在比色皿外面的溶液用滤纸吸掉（注意不能擦），再用擦镜纸擦干擦净。将比色皿放入仪器的比色皿架上，注意不要将溶液撒入仪器内。第一个位置放盛有95乙醇的比色皿，做为空白对照。将仪器波长分别调至663、649、470nm处，以95%乙醇做为空白对照调透光率100%，分别测定溶液在上述三个波长下的吸光度。每个样品重复测定3次。注意，每次在转换波长时，都要用95乙醇调透光率100%。4 计算公式：Ca=13.95A6656.88A649； Cb=24.96A6497.32A6653.3.4根系活力的测定3.3.41定性测定 （1）配置反应液 把1%TTC溶液，0.4moL/L琥珀酸钠和磷酸缓冲液按154比例混合。 （2）把根仔细洗净，把地上部分从茎基切除，将根放入三角瓶中，倒入反应液，以浸没根为度，置37左右暗处放1h，以观察着色情况，新根尖端几毫米以及细侧根都明显地变成红色，表明该处有脱氢酶存在。3.3.4.2定量测定（1）TTC标准曲线的制作 吸取0.25ml 0.4%TTC溶液放入10ml容量瓶，加少许Na2S2O4粉末，摇匀后立即产生红色的TTF。再用乙酸乙酯定容至刻度，摇匀。然后分别取此液0.25ml、0.5ml、1.00ml、1.50ml、2.00ml置10ml容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得到含TTF25g、50g、100g、150g、200g的标准比色系列，以空白作参比，在485nm波长下测定光密度，绘制标准曲线。（2）称取根样品0.5g，放入小培养皿（空白试验先加硫酸再加入根样品，其他操作相同），加入0.4%TTC溶液和磷酸缓冲液的等量混合液10ml，把根充分浸没在溶液内，在37下暗处保温1h，此后加入1mol/L硫酸2ml，以停止反应。（3）把根取出，吸干水分后与乙酸乙酯34ml和少量石英砂一起磨碎，以提出TTF。把红色提出液移入试管，用少量乙酸乙酯把残渣洗涤二至三次，皆移入试管，最后加乙酸乙酯使总量为10ml，用分光光度计在485nm下比色，以空白作参比读出光密度，查标准曲线，求出四氮唑还原量。（4）计算公式 将所得数据带入下式，求出四氮唑还强度。四氮唑还原强度=3.3.5番茄还原糖含量的测定；3.3.5.1.试剂的制备（1）铜试剂： A、4CuSO45H2O B、称取24g 无水碳酸钠，用850mL 水溶于大烧杯中，加入2g 含4 分子结晶水的酒石酸钾钠，待全溶（应加热）后加入碳酸氢钠16g，再加入120g 无水硫酸钠（加热），全溶及冷却后加水至900mL，沉淀12d，取上清液（要求严格时过滤）备用。使用前将A 与B 按19 混匀即可使用。（2）砷钼酸试剂： 25g 钼酸铵 ( NH4)6Mo7O244H2O 溶于450mL 蒸馏水中（加热溶解，但温度接近150时易分解），待冷却后再加入21mL 浓H2SO4 混匀。另将3g 砷酸氢二钠(Na2HasO47H2O)溶解于25mL 蒸馏水中，然后加到钼酸铵溶液中，室温下放置于棕色瓶中可长期使用。（3）200gmL 标准葡萄糖原液：准确称取分析纯葡萄糖200mg，溶解定容到1000mL。3.3.5.2标准曲线的制作： 在一系列刻度试管中，分别加入200gmL 标准葡萄糖0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5及0.6 mL，再顺序加入蒸馏水2、1.9、1.8、1.7、1.6、1.5 及1.4 mL，配成浓度分别为0、10、20、30、40、50 及60g/mL 的系列葡萄糖溶液。每试管加入铜试剂2mL，混匀后沸水浴中加热10min，立即冷却，再加入2mL 砷钼酸试剂，振荡两分钟后稀释到20mL，用分光光度计在620nm 波长下比色，测其光密度OD620nm（做一式两份）。以糖浓度微克数为横坐标，光密度OD620nm 为纵坐标，绘制标准曲线。3.3.5.3番茄叶中还原糖的提取： 将样品洗净，吸干其表面水分，切碎混匀，称取1g 放入研钵中，加入约0.5g 石英砂，磨成匀浆，加水将样品由玻璃漏斗冲入100mL 容量瓶中，加水达7080mL，摇匀后置于80恒温水浴上浸提0.5h。 待上述样品冷却后，沉淀蛋白质，加入5硫酸锌5mL，再慢慢滴入0.3mol/L Ba(OH)2 5mL，以沉淀蛋白质。振荡后静置，至上层出现清液后再加一滴Ba(OH)2，直至无白色沉淀时，向容量瓶加水至刻度。3.3.5.4还原糖含量的测定： 过滤上述已定容的样品液，取5mL 滤液，再定容到100mL（此步视样品的含糖量而定）。取已稀释的溶液2mL，与标准葡萄糖显色法相同：加铜试剂2mL，煮沸10min，加砷钼酸试剂2mL，振荡2mL，定容到15ml，620nm 波长下比色，记下光密度OD620nm（至少重复两次）。3.3.5.5.结果计算式中：G 从标准曲线上查得含糖量（g）W 样品重（g）（四）试验结果若连年种植番茄，常常出现植株生长发育不良，造成幼苗枯萎、烂根，生长点及新生枝(蔓)发育不正常，不能伸长，易落花落果，结果少或不结果，多种病害并发，严重时造成绝收。由于每一种作物都有它特定的需求和代谢，长期连种同一种作物后，就容易引起连作障碍。参考文献：1陈晓红, 邹志荣. 温室蔬菜连作障碍研究现状及防治措施J . 陕西农业科学, 2002, (12) : 16- 17, 20.2吴凤芝, 赵凤艳, 刘元英. 设施蔬菜连作障碍原因综合分析与防治措施J . 东北农业大学学报, 2000, 31 (3) : 241- 247.3薛继澄, 毕德义, 李家金, 等. 保护地栽培蔬菜生理障碍的土壤因子与对策J . 土壤肥料, 1994 (1) : 4- 9.4徐瑞富, 任永信. 连作花生田土壤微生物群落动态与减产因素分析J . 农业系统科学与综合研究, 2003, 19 (1) : 33 - 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