沼气消化液对水培芝麻菜和欧芹农艺性状及功能健康特性的影响研究

为解决传统种植基质不可持续问题，研究人员创新性地将沼气固体消化液制成的蚯蚓粪(V)与液体消化液(LD)应用于水培系统，对比研究了其对芝麻菜(Diplotaxis tenuifolia L.)和欧芹(Petroselinum crispum Mill.)生长与代谢的影响。研究发现V+LD组合能显著提升叶片品质，促进酚类物质积累，其中欧芹总酚含量提升23%，抗氧化活性增强，为可持续农业提供了新型栽培方案。

　　

这项创新研究将沼气工程的副产品——固体消化液转化的蚯蚓粪(vermicompost, V)和液体消化液(liquid digestate, LD)变废为宝，作为水培系统的可持续栽培基质。在温室条件下，芝麻菜和欧芹分别接受了四种处理：传统泥炭(P)+标准营养液(SS)、P+LD、V+SS以及V+LD组合。

有趣的是，蚯蚓粪对欧芹展现出强力生物刺激效应，V+SS处理使欧芹所有生长参数显著提升。而芝麻菜在V+SS处理下获得最大根干重(0.38±0.05 g)，V+LD则培育出10 cm的理想叶片。生理参数检测发现，蚯蚓粪处理使两作物叶面积指数提升，蒸腾速率降低，水分利用效率显著改善。

代谢组学分析揭示：P+LD处理使欧芹两茬采收的多酚含量均达峰值，芝麻菜首茬多酚提升35%。V+LD组合更激活了欧芹的次生代谢通路，黄酮类合成酶活性增强，抗氧化能力(ORAC值)提升2.3倍。液相色谱鉴定出芝麻菜含6种硫苷化合物(glucosinolates)和山奈酚衍生物(kaempferol derivatives)，欧芹则富含芹菜素衍生物(apigenin derivatives)。主成分分析(PCA)显示，V+LD处理使芝麻菜积累芥子酸衍生物(sinapic acid)，欧芹中木犀草素(luteolin)含量提升4倍。

这项研究证实，沼气衍生物可完全替代传统栽培基质，V与LD的协同作用更能激活植物防御代谢通路，为功能农产品开发提供了绿色解决方案。