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硅酸盐提高草莓植株在亏缺灌溉条件下的氮同化能力,抗氧化能力和果实营养成分


资环所在国际期刊Scientia Horticulturae(IF=4.342/Q1)发表了题为“Silicon application improves strawberry plant antioxidation ability and fruit nutrition under both full and deficit irrigation”的研究论文。亏缺灌溉对果实品质的提升作用已被广泛研究,但亏缺灌溉带来的一定程度干旱胁迫易造成减产。本实验意在探究硅酸盐对干旱胁迫的缓解作用,即,结合硅酸盐使用和亏缺灌溉能否在节约灌溉用水的前提条件下,既提升果实品质,又不造成果实减产。实验选用‘隋珠‘草莓作为实验对象,探究在充分灌溉或亏缺灌溉条件下,硅酸盐的喷施或根施对草莓植株抗氧化能力,氮素同化能力,和果实营养成分的变化。实验发现,当亏缺灌溉水量为充分灌溉水量的75%时,果实产量未受显著影响,且果实各类糖浓度及花青素浓度有一定提升。与叶片喷施相比,根施硅酸盐对果实品质的提升更为显著,尤其是在充分灌溉的条件下,花青素,维生素C和谷氨酸含量都有显著提升。在亏缺灌溉条件下,硅酸盐根施通过提升叶片的类胡萝卜素浓度来抵抗叶片组织膜系统的过氧化,保护了光合系统。与此同时,仅在亏缺灌溉条件下,硅酸盐喷施在提升植株抗氧化能力和碳同化能力方面作用显著,提升了叶片对活性氧基团的清除能力和叶片合成氨基酸的能力。本实验认为外施硅酸盐能够显著缓解亏缺灌溉所造成的干旱胁迫对草莓植株的负面影响,在提升果实品质的同时对植株生长和果实产量有保护作用。

研究亮点

l  根施硅酸盐对草莓品质的提升效果优于叶面喷施

l  根施硅酸盐可通过提升草莓叶片类胡萝卜素减少叶片组织膜系统过氧化,特别是在亏缺灌溉条件下优势明显

l  在亏缺灌溉条件下,硅酸盐叶面喷施在提升叶片抗氧化能力和氮素同化能力方面表现优于根施硅酸盐


徐香楠博士研究生为该论文第一作者,孙焱鑫副研究员和刘福来教授(哥本哈根大学)为通讯作者。该研究得到了温室高品质番茄与草莓生产的果实品质提升技术研究与集成示范 (Z22110000642203); 智慧温室蔬菜轻简高效栽培关键技术研究与集成示范(KJCX20210402)的项目资助。