硝酸钾(KNO3)根茎引发处理增强姜黄(Curcuma longa L.)生长、产量及抗茎螟能力的机制研究

本研究针对姜黄种植中因茎螟(Conogethes punctiferalis)侵害导致的减产问题，通过水引发、NaCl引发和KNO3引发三种预处理方法，系统评估了其对三个姜黄品种（Prabha、Prathibha和Pragati）生长、生理生化特性及抗虫性的影响。结果表明，KNO3引发显著提升叶绿素含量、脯氨酸积累及根茎产量，同时将害虫侵染率从对照组的35-56%降至4-17%，并降低丙二醛(MDA)水平。该研究为姜黄可持续种植提供了简单高效的生态解决方案。

　　

姜黄（Curcuma longa L.）作为"黄金香料"，因其富含具抗炎、抗氧化活性的姜黄素（curcumin），在全球医药和食品领域需求激增。然而，这种经济作物的生产长期面临茎螟（Conogethes punctiferalis Guen.）的致命威胁——这种害虫通过蛀食假茎导致植株枯萎，造成单株72-79克的产量损失。传统化学防治因害虫隐蔽取食习性收效甚微，且带来环境与健康风险。在此背景下，印度卡拉拉邦卡利卡特大学附属M.E.S Asmabi学院植物学研究部的T.R.Athira团队创新性地将种子引发技术（seed priming）应用于姜黄根茎预处理，相关成果发表于《Discover Plants》。

研究采用水引发（hydropriming）、氯化钠（250 mM NaCl）和硝酸钾（200 mM KNO₃）三种处理方案，对三个主栽姜黄品种（Prabha、Prathibha和Pragati）进行24小时浸泡预处理。通过为期两年的田间试验（2022-2024），系统监测了生长参数、光合色素含量、渗透调节物质（脯氨酸）、氧化损伤标志物（MDA）及茎螟侵染率等指标。

关键发现
3.1 Pest attack assessment
KNO₃引发展现出卓越的抗虫效果，使茎螟侵染率降至4-12%，显著低于对照组（35-56%）。

显示，处理组植株的蛀孔和萎蔫症状明显减轻。

3.1.1 Growth parameters
KNO₃引发显著促进营养生长，其中Prathibha品种表现最优，单株叶片数达8.3片，假茎长度增长至43.0 cm。

3.2 Photosynthetic pigment contents
NaCl引发显著提升光合色素，总叶绿素含量增幅达46-75%。而KNO₃引发组则表现出更高的脯氨酸积累（较对照提升3倍）和更低的MDA水平（降低40%），

证实其有效缓解了氧化应激。

3.2.3 Yield parameters
KNO₃引发使根茎单丛产量提升2-3倍，

显示其与害虫防控效果呈显著负相关。

这项研究开创性地证实：KNO₃根茎引发通过三重机制——增强光合效能（叶绿素）、强化渗透保护（脯氨酸）和减轻氧化损伤（MDA），同步提升姜黄的生长势与抗虫性。该技术操作简便（仅需24小时浸泡）、成本低廉（试剂浓度≤200 mM），为有机姜黄种植提供了可靠解决方案，有望在印度等主产区推广，助力全球香料产业的可持续发展。