通过施用绿色合成的氧化锌纳米颗粒来缓解玉米植株中的铅胁迫

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Alleviation of Lead Stress in Maize Plants Through the Application of Green-Synthesized Zinc Oxide Nanoparticles

本研究评估了叶面喷施绿色合成的ZnO纳米颗粒对两种玉米品种（Cimmyt-Pak和Yh-5427）铅胁迫的缓解效果。结果表明，300 mg/L ZnONPs显著提高植物株高、叶绿素含量及生物量积累，降低叶片电解质渗漏和H2O2水平，并调节铅和锌在植物组织中的分布，为污染土壤农业提供可持续解决方案。

　　

摘要

目的

农业土壤中的铅（Pb）污染对全球粮食安全和人类健康构成了严重威胁，亟需重视。本研究旨在评估叶面施用的绿色合成氧化锌纳米颗粒（ZnONPs）在缓解两种玉米（Zea mays L.）品种（V1 = Cimmyt-Pak 和 V2 = Yh-5427）因铅污染而产生的应激方面的潜力。

方法

采用盆栽实验，使用三种不同浓度的 ZnONPs（0、150 和 300 mg L^?1）通过叶面途径进行处理，以评估玉米植株在不同铅浓度（0、250、500 mg kg^?1）培养基条件下的生理、生化和生长反应。

结果

特别是当 ZnONPs 的浓度为 300 mg L^?1 时，显著提高了植株高度（V1 品种提高了 56.6%，V2 品种提高了 88.9%）、叶绿素含量（V1 品种提高了 79.3%，V2 品种提高了 38.2%）、生物量积累以及气体交换参数。ZnONPs 减少了植株叶片中的电解质泄漏和过氧化氢（H₂O₂）水平，同时增强了抗氧化酶的活性。与未施用纳米颗粒的相应铅处理组相比，ZnONPs 还降低了植株体内的铅浓度，并提高了植物组织中的锌（Zn）含量。

结论

叶面施用绿色合成的 ZnONPs 可以有效提高植物对铅胁迫的耐受性，从而提高受铅污染土壤中的作物产量。这些结果支持将 ZnONPs 的应用范围扩展到其他作物上，以实现更安全、可持续的农业生产。