[发明专利]一种镁肥、其制备方法及其在番茄种植中的应用

说明书

本发明涉及一种镁肥、其制备方法及其在番茄种植中的应用。该镁肥包括质量分数为0.5％‑2％的镁离子和水，通过称取适量的硫酸镁溶解于蒸馏水中能够制备得到。将该镁肥应用于番茄种植中能够提高番茄的产量，特别是果实提前着色，番茄内的有益成分增加。番茄内番茄红素、Vc、可溶性固形物、糖、蛋白和总氨基酸的含量增加，影响番茄口味的不利成分：可滴定酸和淀粉的含量降低；还能够增加乙烯合成及调控通路如下基因的表达量：ACS2/4、ETR1/4、EIN3/EIL3和ERF1。

技术领域

本发明涉及植物栽培技术领域，尤其涉及一种镁肥、其制备方法及其在番茄种植中的应用。

背景技术

在农业发展过程中，肥料起着至关重要的作用。随着农业生产技术水平的不断提高，我国肥料应用趋于向养分平衡的方向发展，从前期高浓度大量元素肥料的过量施用，到当前阶段人们逐渐认识到中微量元素对作物产量和品质的重要影响。

番茄(Lycopersicon esculentum Miller)是我国设施栽培中面积最大的蔬菜作物，具有极高的营养价值和保健作用(刘伟等，2006)。樱桃番茄既是蔬菜也是水果，其生长周期为110天到170天不等，是重要的经济作物。番茄红素是目前自然界中抗氧化能力极强的类胡萝卜素，生物活性普遍强于其他类胡萝卜素，具有抗氧化、降血脂、抗癌、提高机体免疫力等重要的生物学功能(朱原，2020)。番茄红素作为番茄最重要的营养品质之一，是番茄的品质评估的一个重要指标，对番茄的经济价值提升具有重要作用(Dumas et al.,2003)。

现有技术多为通过改进种植方法或通过基因编辑技术来提升番茄中的番茄红素含量。基因编辑的方式改变了番茄本身的遗传物质，在番茄地栽的过程中，存在基因漂移的风险。现有种植方法的改进多为在使用种子进行育苗前对种子进行特殊处理，例如，CN109220615A公开了一种提高番茄红素含量的种植方法，包括：在磁场环境中使用浸种液浸泡种子；对种子进行辐照、晾干、喷洒白醋；随后进行播种，对番茄幼苗进行不同频率和声波的交替处理，以提升番茄中的番茄红素的含量。CN107667605A公开了一种提高番茄中的番茄红素含量的种子处理方法，包括：将种子依次用硼砂水、普鲁兰多糖水溶液、柠檬酸螯合铜水溶液浸泡，随后进行电场处理，播种后能够促进番茄红素的合成和积累，增加番茄的产量。上述两个现有技术在对种子进行处理后种子需要生长发育成为植株还需要经历漫长的生长过程，在生长期间存在较多可能影响植株的生长状况和果实品质的环境因子，常见的如水分、肥料和温度等，提高番茄果实中的番茄红素的含量的效果难以确定，而对果实的其余品质的影响也不清晰；并且处理种子的过程十分复杂，使用的溶液、磁场和电场等条件并不常见，处理条件苛刻，不利于推广使用。

镁是作物生长所需的必要营养元素之一，被土肥学者看作是继氮、磷、钾之后植物生长所必需的第四大营养元素，在植物中的含量约占0.1％～0.5％，与磷含量相当(陆景陵，1994；汪洪，1999)。镁参与植物体内的光合作用和碳水化合物分配等重要生理过程，是新陈代谢中非常活跃的组分，也是构成多种酶的基本要素，同时还与蛋白质和淀粉的形成有关(曹恭，2003；Chen et al.，2018)。我国土壤中镁含量呈自北向南、由西向东逐渐降低的趋势，大量研究结果表明南方地区作物普遍存在缺镁现象；尽管北方的土壤中镁浓度相对较高，但由于实际农业生产中非常突出的不合理施肥会干扰植物对镁元素的吸收以及设施栽培频繁灌溉导致镁淋溶损失，所以北方作物缺镁现象也日益严重(白由路等，2002；Shaul，2002；Gransee and Fuhrs，2013)。近年来，镁作为植物生长所必需的营养元素逐渐受到重视，对镁肥的研究随之增加，但绝大多数施镁试验的目的是缓解作物缺镁的症状，对作物叶面施用镁肥影响作物果实的重要评价指标—品质和成熟时间的研究却寥寥无几。虽然前人针对镁肥影响荔枝、柑橘、桃等果实的着色情况进行过研究，但并未对相关机理开展深入探讨。