氢水农业灌溉、氢水种菜,降低硝酸盐水平

2021-05-07 15:30:03 6

  硝酸钙是常用的氮肥,对蔬菜生长具有重要作用,但是蔬菜可食用部分硝酸钙[Ca(NO3)2]的积累是造成蔬菜减产的主要原因之一,对人体健康有害,但迄今为止,还没有有效的方法来解决环境问题。

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  氢气是一种对环境和人类没有危害的物质,利用氢水作为补充氢气的工具在农业中有非常巨大的应用潜力,研究表明氢气对植物生长具有广泛的正面调节作用,例如可以促进侧根生长,增加蔬菜水果产量和品质,也能作为存储保险的工具。那么氢气对于蔬菜中硝酸钙含量是否也具有一定的效果,过去没有这方面的研究。最近南京农业大学氢气植物效应研究小组南京农业大学生命科学学院植物生物学系崔墐教授课题组对这个问题进行系统研究,研究结果发现氢水能显著降低大白菜幼苗的结果暴露在过度的硝酸钙水平,这种效应和氢水提供白菜组织细胞内抗氧化酶水平减少过氧化氢和超氧阴离子水平,降低组织氧化损伤有关,研究还对导致这些效应的细胞转运蛋白等上游效应进行了深入研究。提示氢气可能能通过特异性蛋白通道抑制了硝酸盐的运输,使更多的硝酸盐储存在根中,减少向地面上部分组织的运输。

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  该研究结果说明,用氢水浇灌大白菜有希望成为降低其硝酸盐水平,提高蔬菜品质的简单工具。结合过去相关研究结果,氢水作为蔬菜种植的有潜力的工具,不仅能提高产量,增加营养成分,且能减少有害物质含量,真是蔬菜生产最佳搭档。目前需要企业界抓紧研发适合农业灌溉和喷淋使用的简单实用的氢水农机。机会就在眼前,抓住了是机遇,放弃了是遗憾。

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  氢元素是宇宙的主要组成,氢元素是所有元素的始祖,氢是宇宙之始,是宇宙之尊。氢气生物学,不仅对人类,对动物植物,一视同仁,氢爱天下苍生,大爱如斯。

  文献参考

  Hydrogen-rich water ameliorates the toxicity induced by Ca(NO3)2 excess through enhancing antioxidant capacities and re-establishing nitrate homeostasis in Brassica campestris spp. chinensis L. seedlings

  崔瑾,农学博士,南京农业大学生命科学学院植物生物学系教授,博士生导师,副院长。

  近十年来,率领课题组着重开展以下两方面科研工作:

  一、芽苗蔬菜安全生产和营养品质调控

  芽苗蔬菜生产简便,消费量大,富含营养物质,具有独特的保健功能。课题组以大豆芽、绿豆芽和萝卜芽等为主要实验材料,立足我国对芽苗蔬菜安全生产和营养价值进一步提升的重大需求,通过辐射诱变筛选突变体和UV-A光调控等方法显著提高次生代谢产物含量,并阐明相关物质积累调控的分子机理,为生产富含花青苷、类黄酮和维生素C等营养物质的芽苗蔬菜提供理论依据、新品种材料和技术途径,显著提高营养价值,更好地发挥其功能型食品的作用,提升芽苗菜产业经济效益和社会效益。

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  二、蔬菜、水稻等农作物重金属污染防控

  土壤的重金属污染尤其是镉(Cd)污染问题已经严重威胁到农产品安全和农业可持续发展。课题组以小白菜、水稻为实验材料,主要探究不同品种植物镉积累和耐性差异的分子机制,通过品种筛选和应用安全有效的外源阻隔剂降低植物对Cd的吸收或转运,并阐明相关分子机理,为小白菜和水稻低镉品种选育和外源阻控降低可食部分镉含量提供重要的理论依据和技术途径。

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  先后主持4项国家自然科学基金,4项省部级课题,共计发表科研论文70多篇,其中SCI源期刊论文40多篇(第一作者和通讯作者25篇),包括Plant Physiology, J of Experimental Botany, Environmental Pollution, J of Agricultural and Food Chemistry, BMC Plant Biology等国际知名期刊。

  在教学上着重开展虚拟仿真教学资源建设和应用。先后主持省级教改项目1项、校级重点教改项目2项,主持国家级虚拟仿真实验教学项目2项,获得软件著作权5件,发表教改论文12篇,参编教材2部,获得各类教育教学奖项7项,其中获得江苏省教学成果二等奖、南京农业大学教学成果特等奖各1项。

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