源自生物结皮的蓝藻水解物：一种促进作物生长和提高抗逆能力的可持续方法

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Biocrust-derived Cyanobacterial Hydrolysate: A Sustainable Approach to Boosting Crop Growth and Stress Tolerance

可持续农业中的蓝藻生物刺激剂研究证实其在干旱和盐碱胁迫下可提升番茄和生菜的产量与抗逆性，生菜增产27%，番茄果实重量增加48%，且有效降低proline积累。

　　

摘要

随着气候变化和人口增长对粮食安全构成威胁，农民迫切需要可持续的工具来在更恶劣的条件下种植作物。我们的研究旨在展示从Nostoc commune（一种从干旱生物结皮中分离出的蓝细菌）中提取的天然物质的潜力——这种物质作为一种生物刺激剂，能够促进作物生长，并提高植物在干旱和盐碱条件下的存活率，从而为挑战性环境下的农业提供一种环保的解决方案。我们进行了两项互补的试验，使用番茄（Solanum lycopersicum cv. MicroTom）和生菜（Lactuca sativa var. longifolia）作为模型物种。第一项试验系统地评估了促进种子萌发和植株生长的最佳水解物浓度，并比较了不同的施用方法（叶面喷洒与种子浸泡）。在此基础上，第二项试验专门测试了该生物刺激剂在受控环境条件下保护植物免受干旱和盐碱胁迫的效果。我们的研究结果表明，N. commune水解物显著增强了这两种作物的生长和抗逆性。在生菜中，处理后叶片数量增加了19.7%，产量提高了27%；而在番茄中，繁殖能力显著提升（花朵数量增加了39%，果实数量增加了60%，果实重量增加了48%）。该水解物还表现出强烈的抗逆效果，减少了干旱胁迫下番茄中的脯氨酸积累（减少了74%），以及盐碱胁迫下生菜中的脯氨酸积累（减少了71%），表明其能够显著缓解非生物胁迫的影响。这项研究表明，N. commune水解物作为一种可持续的生物刺激剂，在提高作物对气候胁迫的抵抗力方面具有巨大潜力。通过促进生菜和番茄的生长、提高产量并减轻胁迫，蓝细菌提取物可以为智能型农业提供一种有前景的环保工具。未来的研究应致力于优化田间应用方法，验证其在不同作物和气候条件下的有效性，并将其整合到应对气候胁迫的可持续农业系统中。

图形摘要