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植物与动物源蛋白水解物对雨养条件下有机迷迭香产量及化学成分的差异化调控研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月02日 来源:Italian Journal of Agronomy 2.6
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本研究针对有机农业中迷迭香(Salvia rosmarinus Spenn.)产量与品质提升需求,通过两年田间试验比较动物源(APH)与植物源(PPH)蛋白水解物的叶面施用效果。研究发现150 mL hL-1 PPH处理使鲜/干生物量最高提升3.9/1.3 Mg ha-1,精油产量达59.7 kg ha-1,且不改变精油芳香谱。研究为有机种植提供新型生物刺激剂应用方案,具有重要农业实践价值。
迷迭香作为地中海地区代表性药用植物,其抗菌、抗炎和抗氧化特性备受关注。然而在雨养条件下,环境胁迫常导致产量波动和次生代谢物含量不稳定。传统化学肥料虽能提升产量,却与有机农业理念相悖。如何通过生态友好方式同时提高迷迭香产量与品质,成为当前研究的难点。
意大利研究团队在《Italian Journal of Agronomy》发表的研究中,创新性地比较了动物胶原蛋白(APH)与豆科植物源(PPH)两种蛋白水解物的应用效果。通过两年田间试验,采用随机区组设计,系统评估了不同剂量处理对形态特征、生物量、精油成分及抗氧化指标的影响。研究运用气相色谱-质谱联用技术分析精油组分,通过DPPH法测定抗氧化活性(AA),并采用分光光度法检测总酚(TP)和迷迭香酸(RA)含量。
在形态与产量特征方面,PPH-150处理展现出最佳效果,使植株高度达71.8 cm,较对照提升54%。鲜/干生物量分别增加3.9/1.3 Mg ha-1,证实低剂量植物源蛋白水解物更能促进生长。叶绿素含量测定显示PPH-300处理达34.6 μg cm-2,表明生物刺激剂可增强光合效率。
精油特性研究获得突破性发现。虽然APH和PPH处理使精油含量波动在1.5-2.5%之间,但PPH-150处理的精油产量达59.7 kg ha-1,较对照提升2.7倍。气相色谱检测的29种成分中,α-蒎烯(35.52%)和1,8-桉叶素(27.00%)为主要组分,且处理间无显著差异,证明生物刺激剂不会改变精油特征香气。
化学参数分析呈现复杂响应。抗氧化活性在PPH-300处理下达138.8 mg TE g-1,与对照相当;而APH-200处理则显著提升至144.1 mg TE g-1。总酚含量在PPH-150处理时最高(82.1 mg CAE g-1),但迷迭香酸含量在APH-200和PPH-300处理下保持1.6%的高水平,显示不同生物刺激剂对次级代谢途径的调控存在差异。
这项研究首次系统比较了不同类型蛋白水解物对迷迭香的差异化影响。其重要意义在于:1) 确立150 mL hL-1 PPH为最优处理方案,可实现产量与品质的协同提升;2) 揭示生物刺激剂对初级代谢(生长指标)和次级代谢(化学成分)的差异化调控规律;3) 为有机农业提供可替代化学肥料的新型解决方案。研究结果对发展可持续芳香植物栽培具有重要指导价值,特别是为干旱地区迷迭香种植提供了可靠的技术参考。
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