評價不同種植土壤中辣椒對Cd抗性的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于農業科學領域,具體設及到一種用于評價不同種植±壤辣椒苗期抗Cd 性的方法。
【背景技術】
[0002] ±壤是農業生產的重要資源,但是據2014年國家環境保護部與國±資源部公布 的《全國±壤污染狀況調查公報》獲知,我國±壤環境狀況總體不容樂觀,其中重金屬污染 物W82. 8%點位超標率作為主要的±壤環境問題。相對于鉛、隸、神等重金屬,儒(Ca血ium, Cd)在±壤中存在時間很長,半衰期可達15-1000年,而且對生物體毒性較高,活性與移動 性也較強。
[0003] 辣椒(仍仍icy曲saw曲L.)是我國重要的經濟作物,全國種植面積約3000萬畝, 種植面積居世界各國之首,產值在蔬菜中居第一位,在保證我國蔬菜周年均衡供應中起重 要作用。Liu等(LiuHY,etal,2005)報道辣椒為Cd高富集蔬菜類,辣椒受Cd污染后,不 僅會嚴重影響其口感、降低其營養價值和品質,而且會進一步通過食物鏈向人體中遷移和 積累,進而危害人體健康。
[0004] Cd脅迫條件下,植物對Cd毒害的耐性因植物種類、Cd濃度、±壤類型等存在種內 和種間的差異。我國±壤類型多樣,為減少辣椒遭受Cd毒害,在種植辣椒時需考慮Cd污染 濃度及±壤類型。如何準確地評價不同污染程度、不同種植±壤中辣椒對Cd的抗性成為亟 需解決的關鍵技術。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題是:準確、科學地提供一種用于對比不同Cd污染程度 和不同種植±壤中辣椒對Cd抗性的評價方法,可有效降低Cd對辣椒的毒害。
[0006] 本發明是運樣實現的: 1.基本思路 在不同程度、不同類型Cd污染±壤中種植長勢一致的辣椒幼苗,辣椒脅迫30天,即辣 椒移栽后至第一朵花出現開始測定生理指標和形態指標,并計算各項指標的抗Cd系數,然 后對各項指標抗Cd系數進行主成分分析,最后通過隸屬函數法準確、綜合地評價不同條件 下辣椒對Cd的抗性。
[0007] 2.本發明的方法包括下列步驟: 步驟1 :采集自然條件下未受Cd污染的±壤樣品; 步驟2 :制備不同污染程度、不同類型Cd污染±壤并裝盆; 步驟3 :將辣椒幼苗分別移栽到步驟2中制備出的不同污染程度、不同類型Cd污染的 ±壤中,并按常規方法種植管理辣椒; 步驟4 :測試步驟3移栽種植在不同±壤中的辣椒生理指標和形態指標; 步驟5 :計算辣椒各項指標抗Cd系數,并對其進行主成分分析; 步驟6 :采用隸屬函數法綜合評價不同Cd污染程度和不同種植±壤中辣椒對Cd抗性。
[0008] 其中,所述制備不同污染程度、不同類型Cd污染±壤并裝盆包括如下步驟: Cd污染±壤的制備:按±壤類型分組布置盆栽試驗,每組試驗按預設添加CcT濃度設 置處理,每個處理重復3次;隨后將CdCl2,2. 5&0分析純溶于超純水,然后W噴霧形式將其 均勻噴灑于±樣中并充分攬拌; Cd污染±壤裝盆:將制備的Cd污染±壤裝入經稀酸浸泡并沖洗干凈、帶有托盤的塑 料盆鉢中,盆鉢大小為20cmX25cm,每盆裝± 3.化邑。
[0009] 其中,步驟3中辣椒在移栽前通過漂浮育苗法培育幼苗,待其長出6片真葉時,進 行煉苗并挑選健壯、長勢一致的辣椒植株移栽到不同污染程度、不同類型Cd污染的±壤 中。
[0010] 其中,步驟4中辣椒生理指標包括SOD、POD、MDA和根系活力,辣椒形態指標包括株 高、生物量和根冠比。
[0011] 其中,步驟5中計算辣椒各項指標抗Cd系數方法如下:根據公式A%= (Cd脅迫處 理測定值/對照測定值)X100%計算辣椒各單項指標抗Cd系數;主成分分析方法如下:利 用DPS軟件或SPSS軟件對辣椒各單項指標的抗Cd系數進行主成分分析,根據最少特征值 大于1原則,選取新的用于抗Cd評價綜合指標。
[0012] 其中,步驟6中所述隸屬函數法包括如下步驟: 先根據公式U(X)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),(i=l, 2,......n)計算新的綜合指標的 隸屬函數值,再根據公式Wi=Pi/EPi(i=l,2,......n)計算各綜合指標的權重,然后根據 公式D=E扣(x)XWi],(i=l,2,......n)計算不同Cd污染程度、不同種植±壤類型中辣 椒綜合抗Cd能力的大小,最后根據D值準確判斷不同Cd污染程度和不同種植±壤中辣椒 對Cd抗性; 式中U(X)表示第i個綜合指標的隸屬函數值;Xi表示第i個綜合指標得分值;Xmax、Xmin分別表示第i個因子得分最大值、最小值;Wi表示第i個綜合指標在所有綜合指標中 的重要程度;Pi為第i個綜合指標的貢獻率;D值為辣椒在某種±壤Cd毒害條件下抗Cd性 綜合評價值。
[0013] 由于采用了本發明的技術方案,能夠科學有效判斷不同Cd污染程度和不同種植 ±壤中辣椒對Cd抗性的不同,從而有目的地選擇辣椒的種植±壤,并提供了對±壤進行改 良的理論依據,從而在實際生產中有效降低Cd對辣椒的毒害,提高辣椒種植效益。
【具體實施方式】
[0014] 下面結合實施例對本發明作進一步詳細說明: 本發明的技術方案包括如下步驟: (1) ±壤樣品的采集:隨機混合采集自然條件下未受Cd污染的不同類型±壤樣品,風 干、過篩、除雜后保存備用。
[0015] (2)Cd污染±壤的制備:按±壤類型布置n組盆栽試驗,每組試驗按預設添加CcT 濃度設置處理,每個處理重復3次。隨后根據實際需求,將CdCl2,2. 5&0分析純溶于超純 水,然后W噴霧形式將其均勻噴灑于±樣中并充分攬拌。
[0016] (3)Cd污染±壤裝盆:將(2)制備的±壤裝入經稀酸浸泡并沖洗干凈、帶有托盤 (接納滲漏出的Cd溶液,W便倒回盆鉢防止Cd液淋溶損失影響試驗結果的準確性)的塑料 盆鉢中,盆鉢大小為20cmX25cm,每盆裝± 3.化邑。
[0017] (4)辣椒育苗、移栽與管理:通過漂浮育苗法培育辣椒幼苗,待其長出6片真葉時, 進行煉苗并挑選健壯、長勢一致的辣椒植株移栽到不同Cd濃度盆栽±壤中,每盆2株。辣 椒生長期間用自來水誘灌,水中Cd含量未檢出,并按常規管理方式施肥、防治病蟲害。
[0018] (5)測試辣椒生理指標和株高、生物量、根冠比等:參考郝建軍等編著《植物生理 學實驗技術》方法測定辣椒500、?00、104、根系活力等各項生理指標。用直尺量取辣椒莖基 部到生長點的高度,記為辣椒株高。用烘干稱重法測定辣椒根、莖、葉干重,作為辣椒根、莖、 葉生物量。根冠比=辣椒根干重/莖葉干重X100%。
[001引 (6)計算單項指標抗Cd系數:根據公式A%= (Cd脅迫處理測定值/對照測定 值)X100%計算辣椒各單項指標抗Cd系數。
[0020] (7)主成分分析:利用DPS軟件或SPSS軟件對辣椒各單項指標的抗Cd系數進行 主成分分析,根據最少特征值大于1原則,選取新的用于抗Cd評價綜合指標。
[0021] (8)綜合評價:先根據公式U(X)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin),(i=l, 2,......n)計 算新的綜合指標的隸屬函數值,再根據公式Wi=Pi/EPi(i=l,2,……n)計算各綜合指 標的權重,然后根據公式D=E扣(x)XWi],(i=l,2,......n)計算不同Cd污染程度、不 同種植±壤類型中辣椒綜合抗Cd能力的大小,最后根據D值準確判斷不同Cd污染程度和 不同種植±壤中辣椒對Cd抗性。
[0022] 式中U(X)表示第i個綜合指標的隸屬函數值;Xi表示第i個綜合指標得分值; Xmax、Xmin分別表示第i個因子得分最大值、最小值。Wi表示第i個綜合指標在所有綜合 指標中的重要程度;Pi為第i個綜合指標的貢獻率。D值為辣椒在某種±壤0(1毒害條件下 抗Cd性綜合評價值。
[0023] 實施例1 :