生物炭与植物生长促进根际细菌联合应用对印度菠菜盐胁迫的缓解效应研究

《Scientific Reports》：Biochar and PGPR co-application mitigates salinity stress in Malabar spinach (Basella alba L.) by modulating growth, stress markers, and antioxidant defense

　　

摘要

土壤盐分是影响农业生产力的主要问题，它会不利影响植物的生长、生理和生化性能。印度菠菜（Basella alba L.）是一种营养价值高的重要叶菜类蔬菜，它对盐分胁迫敏感，导致产量和市场品质降低。制定可持续策略以减轻这些影响，对于在边际土壤中种植该作物至关重要。本研究旨在评估生物炭和植物生长促进根际细菌（PGPR）单独及联合应用在减轻 B. alba 盐胁迫中的作用。进行了一项温室实验，采用完全随机设计，涉及三个因素：盐分（150 mM NaCl）、生物炭和 PGPR 接种。评估了生长性状、生化属性、离子稳态和抗氧化酶活性。结果表明，盐分显著降低了非酶抗氧化剂（类胡萝卜素、抗坏血酸、类黄酮和酚类化合物）的水平，并加剧了氧化损伤，这表现为丙二醛（MDA）含量的增加。脯氨酸积累量增加，这是盐胁迫下典型的渗透调节反应的一部分。例如，与对照组相比，150 mM NaCl 处理使株高减少了约 36%，叶绿素含量减少了 30%。与盐胁迫对照组相比，生物炭与 PGPR 联合处理使株高提高了 54%，叶绿素水平提高了 39%，同时将 Na?积累降低了 41%。在盐分胁迫下，两种改良剂单独应用均改善了生长、相对含水量（RWC）、K?/Na?平衡及抗氧化酶活性，而生物炭与 PGPR 联合处理产生了最强的恢复效果，在色素稳定性、离子平衡及氧化应激缓解方面表现出最大的改善。这项工作提供了生物炭与 PGPR 在 B. alba 中联用应用的早期详细评估之一，证明了一种提高盐渍地系统中作物耐受性的实用生物策略。