外源L-天冬氨酸纳米钙抑制棉花生长的效应及潜在机制

为探究L-天冬氨酸纳米钙颗粒[Ca(L-asp)-NPs]进入环境后对棉花生长的影响,以鄂抗8号棉花为试验材料,设置0(对照)、25、50、75、100 mg·L^-1共计5个Ca(L-asp)-NPs处理浓度,于华中农业大学盆栽场进行试验,测定干鲜质量、根系形态、钙含量、叶绿素、抗氧化酶、MDA、电导率等指标。结果表明:与对照相比,Ca(L-asp)-NPs处理显著降低了棉花的干鲜质量并抑制根系伸长。根、茎、叶钙含量最大值为7905、13 144、38 117 mg·kg^-1,比对照增加了102%、61%、51%,但钙的转移因子在施入Ca(Lasp)-NPs后显著降低。外源Ca(L-asp)-NPs也显著降低了叶片叶绿素含量以及根系抗氧化酶活性和电导率,除25 mg·L^-1处理外,MDA含量也显著下降。研究表明,Ca(L-asp)-NPs进入环境后会抑制棉花的生理生长,对棉花生长产生抑制作用,同时棉花本身会提升根冠比来适应此胁迫。

L-天冬氨酸纳米钙促进油菜生长的机理机制

为揭示外源L-天冬氨酸纳米钙[Ca(L-asp)-NPs]对作物生长的影响,以油菜为供试材料,通过水培试验,研究了不同浓度(0、25、50、75、100 mg·L^(-1))的Ca(L-asp)-NPs和钙离子[1.18 g·L^(-1) Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O]对植株生物量、根系形态、钙含量、叶绿素、光合参数、丙二醛和可溶性蛋白含量的影响。结果表明:较低浓度(25、50 mg·L^(-1))的Ca(L-asp)-NPs对油菜生长影响不显著,较高浓度(100 mg·L^(-1))的Ca(L-asp)-NPs会提高植株生物量(如株高和根长)。与不施钙相比,Ca(L-asp)-NPs施用会促进油菜根系的生长,增加叶绿素含量,提高叶片光合速率,100 mg·L^(-1) Ca(L-asp)-NPs处理下油菜总根长、总表面积和根尖数分别增加了76.08%、30.78%和1107.31%;净光合速率、胞间CO_(2)浓度、气孔导度和蒸腾速率则分别提高了295.31%、31.90%、1158.03%和376.74%。另外,Ca(L-asp)-NPs的施用会降低叶片丙二醛含量,提高可溶性蛋白含量。研究表明,外源Ca(L-asp)-NPs可以作为纳米肥料为油菜补充钙营养,100 mg·L^(-1) Ca(L-asp)-NPs对油菜生长的促进效果最佳,油菜长势最接近于适宜钙水平。Ca(L-asp)-NPs具有作为新型纳米钙肥料在农业生产中推广的潜力。