含有适量氮的聚-γ-谷氨酸可减轻辣椒果实中镉的积累

摘要

背景

农业土壤中的镉（Cd）污染威胁着全球的作物生产力和食品安全。辣椒（Capsicum annuum L.）容易在其可食用组织中积累镉，这增加了潜在的健康风险。氮（N）施肥可以提高辣椒的叶绿素含量和产量，但也可能增加镉的吸收。聚-γ-谷氨酸（PGA）是一种具有金属螯合能力的微生物生物聚合物，可能有助于减轻这种负面影响。

方法

进行了一项盆栽实验，设置了两种土壤镉含量、三种尿素施用量和两种叶面PGA浓度。测量了叶绿素含量、产量及其组成部分、氮（N）和磷（P）的浓度、微量营养素的浓度以及镉的浓度。

结果

在镉胁迫下，氮是提高产量的主要因素。PGA提供了额外的益处，尤其是在中等尿素施用量下。与单独施用镉处理相比，Cd×N1处理使总产量增加了121.36%，而Cd×N1×PGA处理使总产量进一步增加了179.55%。Cd×N1×PGA处理还降低了果实中的镉浓度58.44%，并减少了根向果实转移镉的因子60.19%。这些结果表明，PGA对减轻镉污染的效果取决于尿素施用量。在测试范围内，PGA在中等尿素施用量下更有效地限制了根向果实的镉转移，而较高的尿素施用量则带来了更大的产量增加。

结论

PGA降低果实中镉浓度和根向果实转移镉的效果取决于氮的投入水平。在测试范围内，叶面施用PGA结合中等尿素施用量更有效地限制了根向果实的镉转移，而较高的尿素施用量则更有利于产量的提高。