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钴与维生素B12协同优化:提升干旱区菜豆生物固氮(BNF)、产量及营养品质的关键策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月08日 来源:The Journal of Horticultural Science and Biotechnology 1.7
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为解决干旱贫瘠土壤中菜豆(Phaseolus vulgaris L.)结瘤固氮(BNF)不足导致的低产问题,来自埃及Nubaria地区的研究人员通过连续两季田间试验,探究钴(Co)和维生素B12对生物固氮酶活性、产量及种子成分的影响。结果显示:8.18 mg L?1 Co和16 mg L?1 B12处理可显著提升氮酶活性、蛋白质含量,使产量最高增加34.16%,为干旱区豆科作物营养强化提供新方案。
作为全球重要的蛋白质来源,菜豆(Phaseolus vulgaris L.)不仅通过生物固氮(BNF)维持农业生态,更是干旱区营养安全的关键作物。然而贫瘠土壤常导致其根瘤发育不良,氮固定效率低下。有趣的是,钴(Co)作为维生素B12的核心元素,既能构成豆血红蛋白的辅基,又是固氮酶的必备搭档;而外源B12还可能激活根瘤菌的氮同化通路。
在埃及Nubaria的田野舞台上,科学家们设计了一场为期两季的"营养交响乐"——用0-14 mg L?1钴和0-18 mg L?1 B12配制了六组营养方案。通过乙炔还原法测定氮酶活性,结合根瘤数量、植株生长等指标,发现这两个微量营养素竟能奏响增产强音:钴处理最高提升产量29.9%,B12组更是飙出34.16%的华丽高音。
数据建模揭示的最佳配比令人惊喜——8.18 mg L?1钴与16 mg L?1 B12的黄金组合,不仅让种子蛋白质和碳水化合物含量显著提升,还巧妙避开了毒副作用。这项研究为干旱区"以微量营养撬动高质高产"提供了新乐谱,尽管还需在更广的音域验证其普适性。
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