[发明专利]外源Si在提高Cd胁迫下叶菜品质中的应用

说明书

本发明公开了外源Si在提高Cd胁迫下叶菜品质指标中的应用，属于蔬菜种植安全领域。外源Si在提高Cd胁迫下叶菜品质指标中的应用，促进Cd胁迫下叶菜的正常生长，缓解叶菜的生长抑制，使得根长和株高以及干重和鲜重都有不同程度地增加。此外，在Si的作用下，不仅能降低Cd胁迫下叶菜中Cd的累积，还能增加叶菜中可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C的含量，对叶菜的安全生产和营养价值提高具有积极意义。

技术领域

本发明属于蔬菜种植安全领域，尤其是外源Si在提高Cd胁迫下叶菜品质中的应用。

背景技术

Cd是植物体生长和发育非必需的有毒重金属元素，具有极易被植物吸收、迁移性强、不易降解等特点。然而，由于采矿活动的增加，过度使用化肥和农药、废水灌溉、土壤Cd污染已成为全球范围内严重的环境问题。Cd会干扰植物的正常代谢、生理和生化过程，从而导致生长抑制、光合速率下降、氧化损伤、代谢紊乱、营养缺乏、产量和品质下降。此外，受Cd污染的作物会构成严重的食品安全问题，同时对人类健康造成威胁。因此，提高粮食作物的耐Cd性，降低Cd含量是当务之急。

Si是植物体必需的有益矿质营养物质，它不仅在调节植物营养平衡中发挥作用，而且具有保护植物免受侵害的能力。据报道，Si可以提高植物对Cd毒性的耐受性，主要通过降低重金属吸收、减少根-茎运输、降低脂质过氧化等方式保护植物免受重金属毒害。此外，已有大量研究证明Si可以减少水稻、小麦、豌豆、番茄和玉米等作物中的重金属累积，减轻重金属毒性。目前，Si多以硅肥和硅基材料的形式直接施入土壤，由于此类材料的溶解性差、容易被土壤胶体所吸附固定，因此其利用率较低。此外，现阶段对于Si对叶菜的研究多集中在生长发育、重金属吸收转运、抗氧化以及作物产量方面，对叶菜的品质涉及较少。

叶菜是全球范围内种植的最常见和最重要的蔬菜种类，其对重金属胁迫敏感，容易吸收和积累重金属。叶菜中的重金属过量不仅会导致质量和产量的下降，而且会对人类健康造成潜在的风险。

发明内容

本发明的目的在于缓解Cd胁迫下叶菜生长抑制，品质下降的特点，提供外源Si在提高Cd胁迫下叶菜品质中的应用。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

外源Si在提高Cd胁迫下叶菜品质中的应用，用于提高Cd胁迫下叶菜中的可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C含量。

进一步的，Si的外源性供体为Na₂SiO₃·9H₂O水溶液。

进一步的，Na₂SiO₃·9H₂O水溶液的浓度为0.5molL^-1。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的外源Si在提高Cd胁迫下叶菜中的可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C含量中的应用，通过添加外源Si，促进了Cd胁迫下油菜和菠菜的正常生长，使得油菜的根长和株高分别提高了11.32％和8.46％，根部干重增加27.12％；菠菜的根长和株高分别提高了17.08％和21.18％，鲜重和干重在叶部和根部中分别增加161.17％、117.15％和55.72％、21.79％。这是由于，Si可以通过刺激其他营养元素的吸收和利用，促进植物生长；另外，Si还可能参与了细胞的伸长和细胞分裂，使得干重增加。另外，Si的应用还能增加油菜和菠菜中可溶性糖、可溶性蛋白和维生素C的含量，其中，与Cd处理相比，叶部及根部中的Cd含量在油菜和菠菜中分别降低了20.26％、27.54％和36.91％、23.60％；可溶性糖和维生素C的含量在油菜中显著提高，分别增加14.72％和7.29％，菠菜中的可溶性蛋白增加58.19％。由于Si处理可以产生重要的植物激素IAA，激素IAA可以积极调节植物中的蛋白质合成，同时，Si本身就是植物体必需的有益矿质营养物质，可以改善植物的生理状态和间接促进了可溶性蛋白的积累。

具体实施方式