硒与生物炭协同缓解镉胁迫对夏日香薄荷生长及精油产量的影响机制研究

这篇研究首次在夏日香薄荷（Satureja hortensis L.）中证实，5%小麦秸秆生物炭（v/v）与叶面喷施硒（5-10 mg L-1）的联合应用能协同降低镉（Cd）吸收（>60%），通过增强抗氧化酶（CAT/SOD）活性、维持渗透平衡（RWC +19%）及提升酚类物质（+23%）等机制，显著缓解Cd诱导的氧化应激（ROS），最终恢复生物量并提高精油产量（EO +27%）。该策略为Cd污染农田的药用植物安全生产提供了低成本解决方案。

　　

Highlight

镉（Cd）污染正严重威胁药用作物生产，而针对夏日香薄荷的实用缓解策略尚未探索。本研究验证了生物炭与叶面硒（Se）协同应用可缓解Cd诱导的氧化损伤并维持精油（EO）产量的假说。

Plant weight

20 mg kg^-1 Cd处理使夏日香薄荷的地上部分鲜重和干重分别下降42%和37%，而5%小麦秸秆生物炭使鲜重和干重回升20%和15%。

Discussion

Cd主要通过根系积累（图2a-b），而硒通过诱导硒酶（如谷胱甘肽过氧化物酶）和螯合Cd²⁺来限制其转运。生物炭则通过高阳离子交换容量吸附土壤中的Cd。

Conclusions

在20 mg kg^-1 Cd胁迫下，5%生物炭与5 mg L^-1硒的联合处理使Cd吸收降低超60%，并完全恢复CAT/SOD活性。这种协同效应为Cd污染区的药用植物栽培提供了可扩展方案。