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基于深共晶溶剂提取的枸杞残渣多糖:优化工艺、组分分析与抗氧化活性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月03日 来源:Journal of Agriculture and Food Research 6.2
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推荐:本研究针对全球性微量营养素缺乏问题,通过多地点田间试验评估了Zn-ES和MM-ES与不同比例RDF组合对玉米(Zea mays L.)产量及生物强化的影响。结果表明,100% RDF结合硫和微量营养素(T6)处理显著提升谷物产量(6.55 t ha?1)及Fe、Zn等微量营养素浓度(增幅13–54.3%),同时改善土壤微生物活性与生理指标,为"One Health"框架下的营养干预提供可持续解决方案。
全球约20亿人面临微量营养素缺乏的"隐性饥饿",其中南亚地区尤为严重。印度等国家超过50%妇女儿童存在铁(Fe)缺乏,30%人群锌(Zn)摄入不足。这一问题在印度-恒河平原(IGPs)尤为突出,主要由于集约化谷物种植导致土壤肥力下降,约40%土壤缺锌,33%缺硼(B)。作为重要主食的玉米(Zea mays L.)虽具有高产潜力,但其籽粒天然微量营养素含量低,且传统施肥方案未充分考虑营养强化需求。
针对这一挑战,Twinkle Jena等人在《Journal of Agriculture and Food Research》发表研究,通过多地点田间试验系统评估了不同施肥策略对玉米产量和营养强化的影响。研究团队在印度新德里、卡纳尔和西姆拉三个生态区开展为期两年(2023-2024)的随机区组试验,采用便携式叶绿素仪(SPAD-502)、GreenSeeker光学传感器等设备监测生理参数,通过原子吸收分光光度法分析植物组织微量营养素含量,并测定土壤脱氢酶、磷酸酶等微生物活性指标。
3.1 硫和微量营养素生物强化
研究发现100% RDF结合硫和微量营养素(T6)处理使籽粒硫(S)浓度提升72.1%,Zn-ES和MM-ES分次施用(T4)使籽粒铁(Fe)浓度增加64.7%。叶片中锰(Mn)浓度达78.0 mg/kg,显著高于对照。
3.2 再动员效率
T6处理使硫再动员效率提高22.6%,而T4使锌(Zn)再动员效率达29.2%。微量营养素向籽粒的转运呈现Zn>Cu>Fe>Mn的规律。
3.3 营养收获指数
在西姆拉地区,硫收获指数提升53.1%,锌收获指数最高达0.56,表明施肥策略显著影响营养分配效率。
3.5 生理参数
T6处理使叶片相对含水量(RWC)提高6%,叶绿素值(SPAD)增加29.2%,NDVI指数提升27.3%,同时脯氨酸含量显著降低,表明植株抗逆性增强。
3.8 微生物参数
卡纳尔试验点土壤微生物生物量碳(MBC)增加6.92%,碱性磷酸酶活性提高6.77%,显示施肥方案显著改善根际微环境。
该研究通过GGE双标图分析证实,100% RDF结合硫和微量营养素的施肥方案(T6)在不同生态环境下均表现稳定,在卡纳尔地区实现最高产量(6.55 t ha?1)。研究创新性地证明:1)分次施用Zn-ES和MM-ES可提高微量营养素利用效率;2)有机改良剂与75% RDF配合使用可达到与全量化肥相当的效果;3)土壤微生物活性与营养强化效果呈显著正相关。这些发现为可持续农业实践提供了重要依据,通过优化施肥策略同步实现产量提升和营养强化,契合联合国可持续发展目标(SDG 2.2)要求。研究提出的"土壤-植物-人类-牲畜"健康连续体概念,为应对隐性饥饿提供了系统解决方案。
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