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随着市场需求增加和土地资源限制，西洋参集约化种植（如：连作）已成为我国西洋参的主要种植方式。在集约化种植过程中，连作障碍已经成为制约西洋参产量和品质的关键因素，导致严重的经济损失。探索和创新西洋参的种植技术对于满足其高需求并确保可持续发展至关重要。
纳米硅基蚓粪滤液在西洋参种植中的作用尚不清楚，为了推进纳米技术在该领域的应用。近日，云南农业大学资源与环境学院何澍然研究团队在Plant Physiology and Biochemistry（中科院二区, Q1, IF=6.1）杂志在线发表了题为 “Nanosilicon-based vermicompost leachate and Trichoderma harzianum promote the growth of Panax quinquefolius L. cultivated under forests by improving soil enzyme activity” 的研究论文。该研究合成了一种新型绿色生物刺激素—纳米硅基蚓粪滤液(NSVCL)。对比评价了广谱生物刺激素哈茨木霉(TH)与NSVCL对林下栽培西洋参的促生效果。从植物-土壤系统的角度分析西洋参的生理特性和根际土壤酶活性，全面了解西洋参对NSVCL的生理特征响应，并明确了影响林下西洋参生长和品质形成的关键因素。
图1.蚓粪滤液(VCL)和纳米硅基蚯蚓渗滤液(WSH)的表征
图2. 纳米硅基蚓粪滤液(NSVCL)和哈茨木霉(TH)对林下西洋参生长和品质的影响
本研究表明，与不施用生物刺激素相比，NSVCL 和 TH 分别使西洋参根干重增加了129.33% 和 23.50%。NSVCL 的应用效果优于 TH。NSVCL可以改善林下西洋参叶片解剖结构和光合作用 (Pn、Tr、Gs、、Fv/Fm、qP、TChl、Chla、Chla /b)。NSVCL和 TH可以促进林下西洋参对N、P、K、Ca、Mg、Si的吸收。NSVCL具有超强的ROS (O2-和H2O2) 清除能力，提高抗氧化酶 (SOD、POD和APX) 活性，可以缓解植物的氧化损伤。NSVCL和 TH可以刺激土壤碳、氮和磷循环相关酶活性 (S-SC、S-DHA、S-ACP)，促进土壤养分转化。PLS-PM分析表明，生物刺激物 (NSVCL和TH) 添加到土壤后，通过直接影响根际土壤酶活性来间接促进林下西洋参生长和品质形成。因此，在应用NSVCL和TH条件下，土壤酶活性是促进林下西洋参生长和品质形成的关键因素。
图形摘要
云南农业大学资源与环境学院2021级硕士生马俏冉为论文第一作者，何澍然博士、字淑慧教授为共同通讯作者。研究得到了红河学院杨生超教授、云南农业大学陈军文教授和范伟教授的支持。研究获国家重点研发计划 (No. 2021YFD1601003)、云南省重大科技项目(No. 202102AA310048)和云南农业大学博士科研基金(No.KY2018-30)的资助。
原文链接:
https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.109811
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