生物炭助力瓠瓜（Laginaria siceraria）抵御干旱胁迫的研究：光合与生理机制新发现

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Synergistic Effect of Biochar on the Growth, Photosynthesis and Antioxidant System of Laginaria siceraria Under Drought Stress

为应对干旱对作物生产的威胁，研究人员探究生物炭对瓠瓜的影响，发现其可增强光合效率，意义重大。

　　干旱胁迫是全球可持续作物生产面临的严重威胁。然而，应用生物炭是一种提高水分利用效率的新策略，它能以经济实惠的方式减轻干旱胁迫的影响。当前研究旨在确定生物炭是否能帮助瓠瓜（Laginaria siceraria）应对干旱胁迫。研究分析了不同浓度（500、1000、1500 mg/L）的生物炭，对干旱胁迫下两种瓠瓜品种（长形和圆形）生长的影响，具体包括生长属性、通过双调制叶绿素荧光仪（DUAL PAM）测定的光合状态，以及对抗氧化物质（脯氨酸、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD））的定量分析。尽管干旱胁迫对植物生长、光合活性（如光系统 II 的实际光化学效率（Y (II)）、光系统 I 的实际光化学效率（Y (I)）、光系统 I 的电子传递速率（ETR-I）和光系统 II 的电子传递速率（ETR-II））、抗氧化酶（CAT 和 SOD）产生负面影响，同时导致脯氨酸积累。相反，用生物炭处理的植株，尤其是浓度为 1500 mg/L 的生物炭，通过非光化学淬灭（NPQ）的保护成分对光系统 II（PS II）起到显著保护作用，它降低了活性氧（ROS）水平，下调了电子传递速率（ETR）。因此，生物炭的应用增强了 NPQ 的发展，间接防止了干旱诱导的光抑制，提高了植物的光合效率。生物炭在增强瓠瓜的生长和光合活性方面具有协同效应，改变了其在缺水条件下的生理和抗氧化状态。建议在干旱胁迫环境下，生物炭的使用对提高蔬菜作物的耐旱能力至关重要。