巴西半干旱盐碱地区两种替代牧草的潜力评估:Moringa oleifera与Calotropis procera的生物量及耐盐性研究

【字体: 时间:2025年07月10日 来源:Discover Plants

编辑推荐:

  为解决巴西半干旱区土壤盐渍化导致的饲草短缺问题,研究人员评估了Moringa oleifera(辣木)与Calotropis procera(牛角瓜)在盐胁迫下的生物量生产、粗蛋白含量及矿物质组成。结果表明,M. oleifera在非盐条件下产量达14吨/公顷且粗蛋白含量高达22.01±5.45%,而C. procera在盐水灌溉下生物量提升至9.3吨/公顷,两者在极端盐碱环境中均表现出适应性。该研究为半干旱区畜牧业提供了可持续的耐盐饲草解决方案。

  

巴西半干旱地区占国土面积的12%,其独特的卡廷加(Caatinga)生物群落正面临气候变化加剧的威胁——温度上升、降雨不均和土地退化导致土壤盐渍化日益严重。这片养育着2800万人口的土地,地下水盐分高达7.00 dS m-1,传统牧草难以存活,牧民不得不高价进口饲料。更严峻的是,盐胁迫通过渗透压失衡和离子毒性双重机制抑制植物生长,使得当地以山羊和绵羊为主的畜牧业陷入困境。

为解决这一难题,塞阿拉联邦教育科学与技术研究院(IFCE)的研究团队将目光投向两种具有特殊适应能力的植物:富含蛋白质的"奇迹树"Moringa oleifera和被称为"沙漠幸存者"的Calotropis procera。通过为期5个月的温室实验,科学家们模拟了盐渍土壤(6.00 dS m-1)与盐水灌溉(7.00 dS m-1)的极端环境,系统比较了两者的生长表现。

研究采用三因素方差分析(ANOVA)评估盐胁迫对植物生物量分配的影响,通过张力计精确控制灌溉量,并参照国际标准方法测定粗蛋白(Crude Protein)和矿物质含量。样本采集自健康母株,在聚乙烯袋(12.56 L)中培育,确保根系发育空间。

3.1 植物生物量
M. oleifera展现出显著的地上部优势(83.37±4.23 cm),但盐水灌溉使其根长缩短17.88%。相反,C. procera在盐水中叶片生物量激增181.03%,体现其独特的盐响应机制。值得注意的是,当土壤与灌溉水双盐胁迫时,两物种仍能维持8.8吨/公顷的产量。

3.2 叶片与根系的粗蛋白及矿物质含量
M. oleifera叶片粗蛋白(22.01±5.45%)远超C. procera(18.12±4.42%),且盐水灌溉使两物种叶片蛋白含量提升40%。有趣的是,C. procera叶片矿物质含量(19.05±3.42%)是M. oleifera(10.08±1.22%)的近两倍,暗示其可作为矿物质补充饲料。

讨论与意义
该研究揭示了两种植物的互补价值:M. oleifera适合作为蛋白补充剂,其叶片中的单宁还能减少反刍动物12%的甲烷排放;而C. procera的纤维结构和高矿物质含量,可替代16.5%的常规粗饲料。更关键的是,C. procera通过调控水通道蛋白(PIP2;1)表达和离子分隔机制适应盐胁迫,为耐盐作物育种提供新思路。

研究人员特别指出,M. oleifera在真实田间条件下的产量可能高于温室数据(受限于12.56 L容器),而C. procera的入侵风险需在推广前评估。这项发表于《Discover Plants》的研究,为全球2.5亿公顷盐渍化土地的可持续利用提供了实践范本。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号