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Effects of a magnetized soil on the quality of rape (Brassica napus L.) and indication of soil-health quality

磁处理土壤对油菜品质的影响及土壤健康质量指示


用室外盆栽试验的方法,将土壤磁效应与生物磁效应相结合,以草甸土为供试土壤,油菜为供试作物,研究了盆栽条件下,磁处理土壤对油菜(Brassica napus L.)油菜生物学产量和品质的影响,进一步探讨了磁场处理对土壤健康质量的改善作用。研究结果表明,磁场强度处理土壤不仅可提高盆栽条件下油菜的生物学产量,还促使其维生素C含量得以增加,而且油菜叶柄和叶片内的硝酸盐含量也降低,说明磁处理可以使土壤健康质量得到改善。200mT磁场强度是适于油菜生长的最佳磁处理参数。

According to soil-magnetized and bio-magnetized effects, the improvement in the quality of rape (Brassica napus L.) and indication of soil-health quality by action of magnetization was testified using the pot-culture experiment. The result indicated that biological yield of rape was not only increased, but also vitamin C in rape plants was increased after the soil was treated by 200 mT of magnetization fields. However, the content of nitrate in rape tissues was decreased. It thus reflected that soil-health quality has been improved due to soil magnetization.


全 文 : 万方数据
194 生态科学 23卷
l,2供试作物
油菜(Brassicacampestris)品种为五月蔓。盆栽
前,选取籽粒饱满,大小一致的小麦种子用5%次氯
酸钠灭菌、消毒。自来水冲洗干净后,浸种12h,催
芽。播种时,每盆播种子10粒,最后每盆定苗3株称
重测定产量。收获后,洗净,将叶柄和叶片分离后,,
按张宪政和陈风玉(1994)的方法【8】测定维生素C和
叶柄、叶片中硝酸盐的含量,试验过程中的各利,生理
生化指标每次随机取三次重复进行化学分析。
2结果与讨论
2.1磁场处理土壤对油菜产量的影响
表1为磁处理土壤盆栽油菜收获后的生物量。结
果显示,磁处理土壤提高了盆栽油菜的生物量。其中
200InT处理、100mT处理、300mT处理、500mT
处理分别比对照增产14.62%、12.83%、9.49%、8.24%,
且差异达到显著水平。进一步多重比较的结果,200
mT处理与100mT处理之问、300mT处理与500mT
处理之间差异未达到显著水平,200mT处理与300
mT处理、500mT处理、100mT处理的差异达到显著
水平,可见,200mT处理土壤在本试验中对于油菜产
量提高为最佳的磁处理强度参数。
表1磁场处理土壤对油菜产量的影晌
:!垒垒!!!垦!!兰!121垩璺g望!!i丝坚12丛竺望!苎巳£∑!!!堕
磁场强度(mY)产量Yield 显著水平
Intensityof (g·pot。1)Level
ofsignificance
magneticfields
。 ‘
0.05 O.0l
200 162.40 a A
100 159.88 ab A
300 155.13 b AB
500 153.37 b AB
400 145.44 C BC
CK 141.69 C C
F=763.42++Fo.05=3.33Fore=5.64
2.2磁场处理土壤对油菜维生素C含量的影响
维生素是一类维持人体正常生理功能的必需的有
机营养物质。医学和生理学的研究证明,缺乏维生素,
人体的发育就会受到阻碍。维生素C广泛存在于蔬菜
和水果中。蔬菜是人们日常生活获得维生素C的最主
要来源,如果食物中维生素C供应不足,人们会因维
生素C缺乏而得坏血病,使毛细血管的透性和脆性增
加,胶元合成受阻,身体抵抗能力减弱[5’61。近年来的
研究指出,维生素C有阻断亚硝胺在动、植物体内的
形成及消除体内过剩自由基的作用。从表2中可以看
出,随磁场强度的加大,油菜维生素C的含量逐渐增
加,在400mT处理维生素C的含量最大,比对照增
加17.54%,并且差异达极显著水平,其次为300mT
处理、500mT处理,分别比对照增加13.45%和8.22%,
差异也达到显著水平,磁处理土壤油菜维生素C的含
量的变化可能与磁处理土壤影响了土壤健康质量,进
而影响到油菜体内的物质代谢和抗坏血酸氧化酶的活+
性有关,详细机理有待于做进一步的研究。
表2磁场处理土壤对油菜维生素c含量的影响
!垒垒!!兰量!!曼!!竺!巴曼g望!!!兰!堕1211竺坚!i!呈尘!翌£12旦!!翌!
磁场强度 Vc含量 显著水平
(mT)IntensityV aminC Levelofsignificance
ofmagneticf elds(mg·1009。1)0.050.0l
2-3磁场处理土壤对油菜体内硝酸盐含量的影响
人类摄入的硝酸盐主要来源于蔬菜。蔬菜是一种
易于富集硝酸盐的植物性食品,现代科学的发展已经
证明这种自然现象无害于植物本身,却通过食物链的
传递危害取食人畜的健康。蔬菜食用部分硝酸盐含量
是蔬菜卫生品质的一个限制性指标,沈明珠(1982)
等所定安全限量标准为【9L。级、<432mg·埏~、二级
≤785mg·kg~、三级≤1440mg·kg叫(允许熟吃不
宜生吃)、四级≤3100mg·kg-1(禁止食用)、硝酸盐
在植物体内的含量不仅与植物种类、品种、部位和年
龄有关,而且还与外界的温度、光照和肥料等环境条
件有密切的关系。
表3、4为油菜叶片、叶柄中硝酸盐含量的测定结
果。除100mT处理外,经磁处理土壤的油菜叶片中
硝酸盐含量与对照相比都有所下降。但100mT处理
与对照之间的差异未达到显著水平。按照安全限量标
准,100mT处理和对照油菜叶片中硝酸盐含量超过一
级,而其余处理未达到一级。
叶柄中硝酸盐含量与对照比同样降低,其中200
mT、300mT、400mT、500naT与对照的差异达到了
显著水平。按照安全限量标准,100mT处理和对照油
菜叶柄中硝酸盐含量超出二级,而其余处理低于二级,
但超过一级。
油菜同一植株不同部位的硝酸盐含量分布也有很
大的差异,无论对照还是磁处理组油菜,叶柄中硝酸
盐含量明显高于叶片中硝酸盐含量。其原因是叶片中
万方数据
3期 顾继光,等:磁处理土壤对油菜品质的影响及土壤健康质量指示 195
n十绿素含量高于叶柄中的叶绿素含量,而叶绿素在进
行光合作用时,受光的刺激后,能大量形成还原态的
FADH、NADPH和含铁氧化还原素等辅酶,它们是硝
酸还原酶和亚硝酸还原酶的主要电子传递者,能加速
催化硝酸盐和亚硝酸盐的还原;而在缺少叶绿素的叶
柄中,细胞则是依靠呼吸作用产生的还原作用来进行
还原硝酸盐和亚硝酸盐。
表3磁场处理土壤对油菜叶片硝酸盐含量的影响
Table3Effectofmagnetizedsoilonnitrateconcentrationsin
!!璺!墅211皇巴
磁场强度(mT) 硝酸盐含量 显著水平
Intensityof ContentofitrateLevelofsignificance
magneticf elds(mg·kg。)0.05 0.Ol
100 445.84 a A
CK 439.53 a A
200 40I.92 b 13
300 373.17 C BC
500 350.63 C C
400 348.49 C C
F=571.48”F005=3.33F001_5.64
表4磁场处理土壤对油菜叶柄硝酸盐含量的影响
Table4 Effectofmagnetizedsoilonnitrateconcentrationsin
!塑巴!竺!!璺P!
磁场强度(mT)硝酸盐含量 显著水平
Intensityof ContentofnitrateL velofsignificance
magneticf elds(mg·kg-。)0.05 0.01
100 796.26 a A
400 718.03 b B
500 639.77 C C
200 591.95 cd C
300 578.16 d C
F=812.65+4 Fo05=3.33Fool=5.64
分析磁处理降低油菜叶柄、叶片中硝酸盐含量原
因,主要是由于磁处理提高了油菜的硝酸还原酶活性,
使N03-N有利于向NH4-N_氨基酸_多肽_蛋白质
的转化,从而影响了油菜体内的硝酸盐含量。
目前,世界卫生组织和联合国粮农组织
(WHO/FAO)己明确规定,人类食物结构中硝酸盐
的日摄取量允许值为3.6mg·kg。1体重。因此通过磁
处理土壤栽培蔬菜可以在理论上探索出一条优质、高
效、无公害的栽培管理措施,从而避免生产上盲目地
为追求高产,长期超量施用化肥而造成的环境污染、
以及土壤养分失衡致使蔬菜品质变差、蔬菜中毒物累
积超标逐年加重的现象。因此采取合理的栽培措施,
减小植物体内的硝酸盐含量,最终减少人们每天硝酸
盐的摄入量是十分重要的,而磁处理土壤为磁性犁在
农田上的大面积应用提供理论依据【lo】
3结论
土壤经磁处理后,可能由于土壤健康质量得到改
善,因此栽培油菜使油菜产量提高,维生素C含量增
加,并降低了油菜叶柄、叶片中硝酸盐的含量,改善
了油菜的品质。有关机理有待进一步深入研究。
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万方数据
磁处理土壤对油菜品质的影响及土壤健康质量指示
作者: 顾继光, 林秋奇, 胡韧, 周启星, 刘孝义
作者单位: 顾继光,林秋奇,胡韧(暨南大学水生物研究所,广州,510632), 周启星(中国科学院沈阳应用
生态研究所,中国科学院陆地生态过程重点实验室,沈阳,110016), 刘孝义(沈阳农业大学土
地与环境学院,沈阳,110161)
刊名: 生态科学
英文刊名: ECOLOGIC SCIENCE
年,卷(期): 2004,23(3)

参考文献(10条)
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