[发明专利]MgCl2在促进植物硝态氮吸收中的应用

说明书

技术领域

本发明属于促进植物硝态氮吸收的领域，具体涉及无机化学试剂MgCl₂在促进植物硝态氮吸收中的新用途。 

背景技术

近年来，设施栽培技术的成熟和推广加速了我国农业的发展。目前我国的大棚农业生产面积不断扩大，2011年国内设施园艺栽培面积超过240万hm²，居世界第一位。但在生产过程中大棚环境产生的环境问题比露天环境严重。设施蔬菜、花卉栽培周期短、复种指数高、种植结构单一，加上设施栽培土壤常年覆盖得不到雨水冲洗、一般在使用3-5年后均会发生不同程度的次生盐渍化。设施土壤的盐分阴离子主要是NO₃^-，是设施蔬菜生产的主要障碍因子。不能耕种后的土地去盐渍化的方式是用水浸泡农田，进一步使含有大量氮素的废水进入河流湖泊，进一步引起水体的富营养化。上述既涉及资源和生态环境问题，也与农业的持续发展息息相关，是目前设施蔬菜生产中亟待解决的问题。因此，发明一种高效、简便、价格低廉和易被接受的植物硝态氮吸收促进剂具有重要意义。

美人蕉（Canna indica）为美人蕉科球茎类花卉植物，多年生直立草本，喜高温和阳光，开花期长，适应性强，具有较高的观赏价值。近年来随着人工湿地处理污水技术的发展，人们对其研究表明，美人蕉根系比较发达，对TN、TP、COD的去除效果较好，已经成为富营养化水体治理的常用植物,具有广阔的应用和推广前景。

镁参与了一切生命体的全部生长过程，被土肥学者看作氮、磷、钾之后植物的第四大必须营养元素。已知镁是叶绿素的重要组成部分，也是叶绿素中唯一的金属元素。镁是各种酶的基本要素和最活跃的部分，广泛的参与了植物的新陈代谢过程，是植物形成淀粉和蛋白质不可缺少的部分。镁对植物的影响已成为国际农学界和土肥界研究的热点问题。已有的研究表明，植物对氮素的吸收、同化是一个非常复杂的过程。硝态氮是植物主要吸收的无机态氮形式之一，经植物根系吸收后还需要经过硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、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。质膜H⁺-ATPase是植物细胞膜上重要的功能蛋白，被称为植物生命活动过程的“主宰酶”,能够建立跨膜质子电动势，促进离子和营养物质的跨膜转运。硝酸还原酶（NR）可以将体内的硝酸盐转化为亚硝酸盐，是硝酸盐同化过程的第一步，是氮代谢的限速酶。谷氨酰胺合成酶（GS）是植物氮代谢的关键酶之一，它在氮同化循环中催化谷氨酸（Glu）与NH₃缩合形成谷氨酰胺（Gln），并参与植物含氮化合物的新陈代谢途径。目前，关于植物吸收氮素机理的研究已有较大进展，但是还没有找到直接有效的提高植物吸收氮素的方法。实际生产中人们还是主要通过增加氮肥的使用量来提高植物对氮素的吸收，但是收效非常有限并引起了上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种MgCl₂的新用途，作为植物硝态氮吸收促进剂，即MgCl₂在作为高效快速促进植物对硝态氮吸收、同化中的应用。

为了实现本发明的上述目的，本发明的技术方案如下：

（1）配制物质的量浓度为130-180μmol/L的MgCl₂溶液；

（2）将湿地土壤中株高30-40cm的美人蕉幼苗置于上述步骤（1）MgCl₂溶液中，对美人蕉根进行6-8h的预处理； 

（3）预处理后的植物放在不同浓度硝态氮的农田废水中，观察植物对硝态氮的吸收速率并测定硝态氮吸收、同化关键酶的活性。

本发明提供的MgCl₂促进剂使用方便，成本较低；该促进剂显著增加了植物对硝态氮的吸收和同化。本发明开辟了促进植物氮素吸收、同化的新途径，有助于科技工作者对MgCl₂刺激植物生长的分子机理的研究，在农业生产上有广阔的前景。

本发明的有益效果：本发明所述促进植物氮同化的MgCl₂促进剂，具有投入低、操作简单、效率高的特点，在常温下，MgCl₂是比较理想的促进植物硝态氮吸收的促进剂，氯化镁预处理可以提高美人蕉细胞膜上H⁺-ATPase、硝酸还原酶及谷氨酰胺合成酶等氮素吸收和同化相关酶的活性，提高氮素的吸收和同化效率；有助于减少因过量施肥引起的土壤盐渍化等问题，对农业的可持续发展具有重要意义。

附图说明