对香豆酸甲酯在促进根系生长和减少氧化亚氮排放中的应用

技术领域

本发明属于植物根系生长调节与温室气体减排技术领域，具体涉及生物硝化抑制剂对香豆酸甲酯在促进烟草根系生长和减少植烟土壤N

背景技术

氮素是烟草生长发育过程中重要的营养元素，氮肥的施用直接影响着烟叶的产量和质量。如何提高烟草氮肥利用率、减少环境影响，并促进烤烟生长已成为烤烟增效减排的关键问题。硝化-反硝化过程与土壤氮素的损失与利用密切相关，化学硝化抑制剂一直被用于降低农田土壤氮素由于硝化而造成的损失。近年来，利用自然来源、环境友好的生物硝化抑制剂是一项农业氮素增效减排的新策略。

氧化亚氮(N

此外，生物硝化抑制剂能减少氮素损失使土壤中铵态氮增多，但土壤铵过量也可能对植物产生胁迫而抑制根系生长。因此，生物硝化抑制剂减少氮损失并不意味着对植物生长一定是促进作用。近期研究发现，生物硝化抑制剂能直接调控植株体内生理过程来抑制根系生长。比如高粱源生物硝化抑制剂对羟基苯丙酸甲酯(MHPP)显著抑制了模式植物拟南芥和药用植物紫苏的根系生长。MHPP主要通过诱导一氧化氮累积及活性氧水平的升高，影响了根尖生长素的感受和响应，因而抑制了根尖分生区细胞的分裂及主根生长。高粱分泌的另外一种生物硝化抑制剂高粱醌(Sorgoleone)能抑制植物体内的光合作用。这些对植物生长的直接负面调控会影响生物硝化抑制剂未来的开发与应用，限制了生物硝化抑制剂的实用化。

对香豆酸甲酯是前期从根系组织中发现的生物硝化抑制剂。但是，以往主要关注对香豆酸甲酯在硝化菌株纯培养体系下对硝化活性的影响，关于对香豆酸甲酯在减少温室气体N

发明内容

解决的技术问题：本发明针对上述技术问题，提供一种对香豆酸甲酯在促进根系生长和减少氧化亚氮排放中的应用，能集硝化抑制、土壤N

技术方案：对香豆酸甲酯在促进植物根系生长或减少植烟土壤室气体氧化亚氮排放中的应用。

上述根系生长的判断指标为植物主根根长和侧根数量。

上述对香豆酸甲酯在促进植物根系生长的添加浓度为5～40μM。

上述植物为烟草。

上述对香豆酸甲酯在减少黄壤温室气体氧化亚氮排放的添加浓度为10～500μM。

上述植烟土壤为黄壤。

上述对香豆酸甲酯与硫酸铵配成混合溶液后共同施入土壤中，施加量为50-200mg·N·kg

对香豆酸甲酯在制备烟草育苗生长调节剂中的应用。

对香豆酸甲酯在制备烟草氮肥产品中的应用。

有益效果：本发明提供了对香豆酸甲酯的多向调控作用，不仅能通过调控土壤微生物活性而提高氮肥利用率和减少N

附图说明

图1为不同添加量对香豆酸甲酯对烟草主根生长的影响。

图2为不同添加量对香豆酸甲酯对烟草侧根生长的影响。

图3为对香豆酸甲酯对黔西南植烟土壤N

具体实施方式

实施例1：不同添加量对香豆酸甲酯对烟苗主根生长的影响

1.实验设计

1.1供试植物：植物材料为烟草K326。

1.2供试试剂：对香豆酸甲酯(C

1.3实验处理：实验设置对香豆酸甲酯6个终浓度，分别为：0μM、5μM、10μM、20μM、40μM、100μM。

1.4实验步骤：

将烟草种子装进灭菌后的1.5mL离心管中，加入1mL 10％H

1.5实验结果

与未添加对香豆酸甲酯的对照相比，添加5μM、10μM、40μM和60μM的对香豆酸甲酯处理显著促进了37.2％～74.5％的烟草K326的主根生长，其中10μM处理时促进效果最好(图1)。而且，随着浓度的增加促进率有下降趋势，在100μM时对K326主根生长还有抑制效果。

实施例2：不同添加量对香豆酸甲酯对烟苗侧根生长的影响

2.实验设计

2.1实验步骤：供试植物、供试试剂、实验处理和实验步骤同实施例1。

侧根数量的测定：移苗至添加了不同浓度对香豆酸甲酯处理的MS培养基5天后，借助测量标尺,裸眼观察计数成熟一级侧根的数量(侧根长度大于0.5mm)。未出现侧根的植株个体按零计算。

2.2实验结果

与未添加对香豆酸甲酯对照相比，10μM、20μM和40μM的对香豆酸甲酯处理均显著促进了约15-30％的烟草K326一级侧根数(图2)。随着浓度的增加，促进效果逐渐变小，在100μM下对侧根生长有抑制作用。结合主根的结果，10-20μM对香豆酸甲酯添加对烟草K326主根和侧根的促进效应较好。

实施例3：不同添加量对香豆酸甲酯对植烟土壤N

3.实验设计

3.1供试土壤：供试的酸性黄壤采自贵州省黔西南布依族苗族自治州兴义市。采自耕地表层，剔除杂质后风干并过2mm筛，储存于室温下备用。土壤理化性质见表1。

表1供试土壤的基本理化性质

3.2实验步骤：采用100mL玻璃瓶培养，设5个处理，每个处理设置3个重复。称取10g干土置于培养瓶中，吸取(NH

土壤N

F＝(M/V

式中：F表示气体的排放速率，N

3.3实验结果

如图3所示，培养21天后，不同浓度对香豆酸甲酯处理下植烟土壤N