硝酸钾（KNO3）对姜黄（Curcuma Longa L.）发芽、生理特性、生化指标、蛋白质组成及产量影响的评估

《Journal of Plant Growth Regulation》：Evaluation of Potassium Nitrate (KNO3) Priming on Germination, Physiological, Biochemical, Protein Profiling, and Yield Attributes of Turmeric (Curcuma Longa L.)

钾硝酸盐预处理显著提升姜黄发芽率（92%）、光合色素及代谢物含量，并降低氧化应激（MDA 5.71 μmol/g）。多年度试验证实其增强株高（112-134 cm）、分蘖数（4.33-5）及鲜姜产量（91.85→370.97 g），蛋白质合成通过SDS-PAGE检测到上调。

　　

摘要

本研究评估了硝酸钾（KNO₃）对姜黄（Curcuma longa L. var. IISR Pragati）的发芽、生理、生化特性以及产量的影响。试验了不同浓度的硝酸钾（50–300 mM），结果发现200 mM的浓度最为理想：该浓度下姜黄的发芽率为92%（对照组为74%），总叶绿素含量为1716 μg/mg鲜重，碳水化合物含量为18,443 μg/mg，蛋白质含量为5733 μg/mg，脯氨酸含量为668 μg/mg，同时 malondialdehyde（MDA）的含量也较低（5.71 μmol/g）。为期四年的实验（2022–2025年）一致显示，使用200 mM硝酸钾处理的姜黄植株在生长性状上表现出显著改善，包括株高（112–134 cm）、分蘖数（4.33–5个）和叶片数量（10.66–12.33片）、叶片长度（87–93.2 cm）；此外，其产量相关指标也有所提高。硝酸钾处理显著促进了根茎的生长，母根茎、主根茎（长度分别为5.33–6.9 cm和10.5–11.66 cm）及次级根茎（长度为8.83–9.16 cm）的数量和体积均有所增加，导致鲜根茎产量从对照组的91.85 g增加到标准化处理后的285.23 g，甚至在2022年达到了370.97 g。姜黄素含量也显著提升。生化分析表明，处理后的植株光合色素水平和代谢活性增强，氧化应激减轻。SDS–PAGE蛋白质分析显示，硝酸钾处理组的叶片中蛋白质条带强度高于对照组，表明蛋白质合成和代谢活动得到上调。总体而言，适度的硝酸钾处理（200 mM，处理时间24小时）显著提高了姜黄的生理效率和蛋白质调控能力，从而增强了其生长能力和抗逆性。这种简单、低成本且环境友好的方法为在不同气候条件下提高姜黄产量和质量提供了可行的策略，同样适用于其他具有根茎的作物。

本研究评估了硝酸钾（KNO₃）对姜黄（Curcuma longa L. var. IISR Pragati）的发芽、生理、生化特性以及产量的影响。试验了不同浓度的硝酸钾（50–300 mM），最终确定200 mM为最佳浓度：该浓度下姜黄的发芽率为92%（对照组为74%），总叶绿素含量为1716 μg/mg鲜重，碳水化合物含量为18,443 μg/mg，蛋白质含量为5733 μg/mg，脯氨酸含量为668 μg/mg，同时 malondialdehyde（MDA）的含量较低（5.71 μmol/g）。为期四年的实验（2022–2025年）一致显示，使用200 mM硝酸钾处理的姜黄植株在生长性状上表现出显著改善，包括株高（112–134 cm）、分蘖数（4.33–5个）和叶片数量（10.66–12.33片）、叶片长度（87–93.2 cm）；此外，其产量相关指标也有所提高。硝酸钾处理显著促进了根茎的生长，母根茎、主根茎（长度分别为5.33–6.9 cm和10.5–11.66 cm）及次级根茎（长度为8.83–9.16 cm）的数量和体积均有所增加，导致鲜根茎产量从对照组的91.85 g增加到标准化处理后的285.23 g，甚至在2022年达到了370.97 g。姜黄素含量也显著提升。生化分析表明，处理后的植株光合色素水平和代谢活性增强，氧化应激减轻。SDS–PAGE蛋白质分析显示，硝酸钾处理组的叶片中蛋白质条带强度高于对照组，表明蛋白质合成和代谢活动得到上调。总体而言，适度的硝酸钾处理（200 mM，处理时间24小时）显著提高了姜黄的生理效率和蛋白质调控能力，从而增强了其生长能力和抗逆性。这种简单、低成本且环境友好的方法为在不同气候条件下提高姜黄产量和质量提供了可行的策略，同样适用于其他具有根茎的作物。