活性炭與天然硅鋁酸鹽混合物
活性炭與天然硅鋁酸鹽混合物，天然硅鋁酸鹽，活性炭和層狀硅酸鹽粘土在農(nóng)業(yè)中被廣泛用作動物營養(yǎng)的添加劑和用于土壤調(diào)理和修復(fù)的肥料。天然層狀硅酸鹽被成為抗毒素營養(yǎng)素，沸石，膨潤土和活性炭(60：20：1)的獨(dú)特組合，使用特定技術(shù)加工而成。
近年來，人們對活性炭在農(nóng)業(yè)技術(shù)上的應(yīng)用越來越感興趣。幾項(xiàng)研究表明，膨潤土和沸石、活性炭都具有理想的性能和較大的持水能力。而在處理土壤中，它們改善了有效養(yǎng)分含量的水平?；钚蕴亢吞烊还桎X酸鹽獨(dú)特的物理和化學(xué)特性使其特別適合于農(nóng)業(yè)用途。沸石和膨潤土分別是天然存在的結(jié)構(gòu)和層狀硅酸鹽礦物，具有高陽離子交換和離子吸附能力。
有趣的是，在沒有植物的情況下，活性炭也會影響土壤介質(zhì)中的氮和其他營養(yǎng)物質(zhì)濃度。此外，發(fā)現(xiàn)向土壤中添加活性炭可增加植物生物量，這可能是因?yàn)榈目衫寐瘦^高。具體而言，我們研究了由沸石(> 90%斜發(fā)沸石)，膨潤土(> 83%蒙脫石)和活性炭(60:20:1)的混合物組成的抗毒性營養(yǎng)素玉米植物(玉米L.)在不利的水條件下。就我們所知，這是第一個(gè)研究在干旱條件下活性炭混合物處理對植物生長的影響的研究。
植物材料
實(shí)驗(yàn)植物材料由在沙培養(yǎng)中生長的玉米植物組成。沙粒度為0.01-0.075mm。播種前，種子用3%H2O2滅菌15分鐘，并用蒸餾水沖洗。在蒸餾水中浸泡24小時(shí)后，將種子轉(zhuǎn)移到含有無菌砂(700mL)的單個(gè)盆中。使用的腔室生長方法中，玉米植物暴露于16小時(shí)光照和8h黑暗的方案中，恒定的環(huán)境溫度下(25℃)。該實(shí)驗(yàn)包括120個(gè)盆，每個(gè)盆包含5個(gè)種子。兩個(gè)主要的實(shí)驗(yàn)組的組織如下：第一組(對照)包括60個(gè)沙子種子盆; 第二組活性炭混合物處理組)由60個(gè)盆栽種子覆蓋0.01g 活性炭混合物的種子。播種后，用10mL蒸餾水灌溉盆，以在苗期保持最佳土壤濕度條件。從第12天到第15天，用20mL蒸餾水和營養(yǎng)液交替灌溉。在生長的第15天，對照和活性炭混合物處理的植物進(jìn)一步細(xì)分為兩個(gè)亞組，每個(gè)由30個(gè)隨機(jī)選擇的盆組成。
我們在所有檢查組中干旱脅迫條件下脯氨酸含量增加(圖1)。在干旱條件下，與對照組相比，活性炭混合物的存在與葉中脯氨酸含量稍低有關(guān)，這表明活性炭混合物在干旱條件下有積極作用。
當(dāng)葉片中的游離脯氨酸含量降低時(shí)，表明當(dāng)存在活性炭混合物時(shí)，干旱條件下植物的生理損傷水平降低。這種影響可能是由于天然硅鋁酸鹽存在的濕度增加。盡管干旱條件誘導(dǎo)了對照組和活性炭混合物組的根中游離脯氨酸含量的顯著增加，但活性炭組中這種增加更為顯著?；钚蕴炕旌衔锝M植物根中游離脯氨酸含量極高，增加了脯氨酸的保護(hù)作用，脯氨酸在植物組織中起到滲透物質(zhì)的作用：使植物更有效地吸收干旱土壤中的水分。
硝酸還原酶(NR)活性水平和兩個(gè)組(活性炭和對照)的葉和根中的氮含量如圖2所示。這些結(jié)果表明干旱條件誘導(dǎo)了兩個(gè)組(對照和活性炭組)的根中的硝酸還原酶活性的顯著降低，以及活性炭混合物組根部中的N吸收降低。
在本研究中，我們證明在灌溉和干旱條件下，活性炭混合物處理對玉米植株的生物量和某些生理脅迫參數(shù)有顯著的正向影響。用活性炭處理的植物具有較高的整株植物和營養(yǎng)部分。此外，在活性炭處理的植物葉片中記錄到增加的水勢，降低的脯氨酸積累和降低的硝酸還原酶活性; 而在根中觀察到較高的脯氨酸積累和較少的硝酸還原酶活性。我們的數(shù)據(jù)一起表明，用活性炭混合物處理的植物可能具有增加的抗旱能力，盡管需要進(jìn)一步的調(diào)查。
本文作者：董帝豪
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