Gràcies per visitar Nature.com. Esteu utilitzant una versió del navegador amb compatibilitat limitada amb CSS. Per a una millor experiència, us recomanem que utilitzeu un navegador actualitzat (o que desactiveu el mode de compatibilitat a l'Internet Explorer). A més, per garantir una compatibilitat continuada, mostrem el lloc web sense estils ni JavaScript.
Controls lliscants que mostren tres articles per diapositiva. Feu servir els botons Enrere i Següent per moure's per les diapositives o els botons del controlador de diapositives al final per moure's per cada diapositiva.
La contaminació per cadmi (Cd) representa una amenaça per al cultiu de la planta medicinal Panax notoginseng a la província de Yunnan. En condicions d'estrès exogen per Cd, es va dur a terme un experiment de camp per comprendre l'efecte de l'aplicació de calç (0,750, 2250 i 3750 kg bm-2) i la polvorització d'àcid oxàlic (0, 0,1 i 0,2 mol l-1) sobre l'acumulació de Cd. i acció antioxidant Components sistèmics i medicinals que afecten el Panax notoginseng. Els resultats van mostrar que la calç viva i la polvorització foliar amb àcid oxàlic podrien augmentar els nivells de Ca2+ en Panax notoginseng sota estrès per Cd i reduir la toxicitat del Cd2+. L'addició de calç i àcid oxàlic va augmentar l'activitat dels enzims antioxidants i va alterar el metabolisme dels osmoreguladors. L'activitat de CAT va augmentar de manera més significativa, augmentant 2,77 vegades. L'activitat més alta de SOD va augmentar 1,78 vegades quan es va tractar amb àcid oxàlic. El contingut de MDA va disminuir un 58,38%. Hi ha una correlació molt significativa amb el sucre soluble, l'aminoàcid lliure, la prolina i la proteïna soluble. La calç i l'àcid oxàlic poden augmentar els ions de calci (Ca2+), disminuir el Cd, millorar la tolerància a l'estrès en Panax notoginseng i augmentar la producció total de saponines i flavonoides. El contingut de Cd va ser el més baix, un 68,57% inferior al del control, cosa que corresponia al valor estàndard (Cd≤0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). La proporció de SPN va ser del 7,73%, cosa que va assolir el nivell més alt de cada tractament, i el contingut de flavonoides va augmentar significativament en un 21,74%, assolint el valor estàndard del fàrmac i el millor rendiment.
El cadmi (Cd), com a contaminant comú en el sòl cultivat, migra fàcilment i té una toxicitat biològica significativa1. El Shafei et al. 2 van informar que la toxicitat del Cd afecta la qualitat i la productivitat de les plantes utilitzades. En els darrers anys, el fenomen de l'excés de cadmi al sòl de les terres cultivades al sud-oest de la Xina s'ha tornat molt greu. La província de Yunnan és el Regne de la Biodiversitat de la Xina, entre el qual les espècies de plantes medicinals ocupen el primer lloc al país. Tanmateix, els rics recursos minerals de la província de Yunnan condueixen inevitablement a la contaminació del sòl per metalls pesants durant el procés d'extracció, cosa que afecta la producció de plantes medicinals locals.
El Panax notoginseng (Burkill) Chen3 és una planta medicinal perenne molt valuosa que pertany al gènere Araliaceae Panax ginseng. L'arrel del Panax notoginseng promou la circulació sanguínia, elimina l'estasi sanguínia i alleuja el dolor. El principal lloc de producció és la prefectura de Wenshan, província de Yunnan5. La contaminació per Cd estava present en més del 75% de la superfície del sòl a la zona de plantació del Panax notoginseng i va superar el 81-100% en diversos llocs6. L'efecte tòxic del Cd també redueix considerablement la producció de components medicinals del Panax notoginseng, especialment saponines i flavonoides. Les saponines són una classe d'aglicones, entre les quals les aglicones són triterpenoides o espirosterans, que són els principals ingredients actius de moltes herbes medicinals xineses i contenen saponines. Algunes saponines també tenen activitats biològiques valuoses com ara activitat antibacteriana, antipirètica, sedant i anticancerígena7. Els flavonoides generalment es refereixen a una sèrie de compostos en què dos anells de benzè amb grups hidroxil fenòlics estan units a través de tres àtoms de carboni centrals, i el nucli principal és la 2-fenilcromanona 8. És un antioxidant potent, que pot eliminar eficaçment els radicals lliures d'oxigen a les plantes, inhibir l'exsudació d'enzims biològics inflamatoris, promoure la cicatrització de ferides i l'alleujament del dolor, i reduir els nivells de colesterol. És un dels principals ingredients actius del Panax Ginseng. Resoldre el problema de la contaminació del sòl amb cadmi a les zones de producció de Panax notoginseng és una condició necessària per garantir la producció dels seus principals components medicinals.
La calç és un dels passivants habituals per fixar la contaminació del sòl per cadmi in situ. Afecta l'adsorció i la deposició de Cd al sòl i redueix l'activitat biològica del Cd al sòl augmentant el pH i canviant la capacitat d'intercanvi catiònic del sòl (CEC), la saturació de sals del sòl (BS) i l'eficiència del potencial redox del sòl (Eh)3,11. A més, la calç proporciona una gran quantitat de Ca2+, que forma antagonisme iònic amb el Cd2+, competeix pels llocs d'adsorció de les arrels, impedeix el transport de Cd a la brota i té una baixa toxicitat biològica. Amb l'addició de 50 mmol l-1 de Ca sota estrès de Cd, es va inhibir el transport de Cd a les fulles de sèsam i es va reduir l'acumulació de Cd en un 80%. S'han publicat nombrosos estudis relacionats sobre l'arròs (Oryza sativa L.) i altres cultius12,13.
Ruixar les fulles dels cultius per controlar l'acumulació de metalls pesants és un nou mètode per tractar els metalls pesants dels darrers anys. El principi està relacionat principalment amb la reacció de quelació a les cèl·lules vegetals, que fa que els metalls pesants es dipositin a la paret cel·lular i inhibeix l'absorció de metalls pesants per part de les plantes14,15. Com a agent quelant d'àcid dicarboxílic estable, l'àcid oxàlic pot quelar directament els ions de metalls pesants a les plantes, reduint així la toxicitat. Els estudis han demostrat que l'àcid oxàlic de la soja pot quelar Cd2+ i alliberar cristalls que contenen Cd a través de les cèl·lules apicals dels tricomes, reduint els nivells de Cd2+ corporals16. L'àcid oxàlic pot regular el pH del sòl, augmentar les activitats de la superòxid dismutasa (SOD), la peroxidasa (POD) i la catalasa (CAT), i regular la infiltració de sucre soluble, proteïnes solubles, aminoàcids lliures i prolina. Moduladors metabòlics 17,18. Les substàncies àcides i l'excés de Ca2+ a les plantes d'oxalat formen precipitats d'oxalat de calci sota l'acció de les proteïnes germinals. La regulació de la concentració de Ca2+ a les plantes pot regular eficaçment l'àcid oxàlic dissolt i el Ca2+ a les plantes i evitar l'acumulació excessiva d'àcid oxàlic i Ca2+19,20.
La quantitat de calç aplicada és un dels factors clau que afecten l'efecte de la restauració. S'ha establert que el consum de calç oscil·la entre 750 i 6000 kg·h·m−2. Per a sòls àcids amb pH 5,0-5,5, l'efecte de l'aplicació de calç a una dosi de 3000-6000 kg·h·m-2 va ser significativament més alt que a una dosi de 750 kg·h·m-221. Tanmateix, l'aplicació excessiva de calç causarà alguns efectes negatius al sòl, com ara grans canvis en el pH del sòl i la compactació del sòl22. Per tant, vam establir els nivells de tractament amb CaO com a 0, 750, 2250 i 3750 kg·h·m−2. Quan es va aplicar àcid oxàlic a Arabidopsis, es va trobar que el Ca2+ es reduïa significativament a 10 mM L-1, i la família de gens CRT que influeix en la senyalització del Ca2+ va respondre fortament20. L'acumulació d'alguns estudis previs ens va permetre determinar la concentració d'aquest experiment i continuar estudiant la interacció d'additius exògens sobre Ca2+ i Cd2+23,24,25. Per tant, aquest estudi pretén investigar el mecanisme regulador dels efectes de l'aplicació tòpica de calç i la polvorització foliar d'àcid oxàlic sobre el contingut de Cd i la tolerància a l'estrès de Panax notoginseng en sòls contaminats amb Cd, i explorar més a fons les millors maneres i mitjans de garantir la qualitat medicinal. Sortida de Panax notoginseng. Proporciona informació valuosa per guiar l'expansió del cultiu herbaci en sòls contaminats amb cadmi i la provisió d'una producció sostenible d'alta qualitat per satisfer la demanda del mercat de medicaments.
Utilitzant la varietat local Wenshan notoginseng com a material, es va dur a terme un experiment de camp a Lannizhai (24°11′N, 104°3′E, altitud 1446m), comtat de Qiubei, prefectura de Wenshan, província de Yunnan. La temperatura mitjana anual és de 17°C i la precipitació mitjana anual és de 1250 mm. Valors de fons del sòl estudiat: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, N hidrolitzat alcalí 88,82 mg kg-1, P efectiu 18,55 mg kg-1, K disponible 100,37 mg kg-1, Cd total 0,3 mg kg-1 i pH 5,4.
El 10 de desembre, es van aplicar 6 mg/kg de Cd2+ (CdCl2 2.5H2O) i calç (0.750, 2250 i 3750 kg h m-2) i es van barrejar amb la capa superior del sòl a una distància de 0 a 10 cm a cada parcel·la, 2017. Cada tractament es va repetir 3 vegades. Les parcel·les experimentals es van ubicar aleatòriament, la superfície de cada parcel·la era de 3 m2. Es van trasplantar plàntules de Panax notoginseng d'un any després de 15 dies de cultiu al sòl. Quan s'utilitzen xarxes d'ombreig, la intensitat lumínica del Panax notoginseng a la capçada d'ombreig és d'aproximadament el 18% de la intensitat lumínica natural normal. Cultivar segons els mètodes de cultiu tradicionals locals. A l'etapa de maduresa del Panax notoginseng el 2019, es ruixarà àcid oxàlic com a oxalat de sodi. La concentració d'àcid oxàlic va ser de 0, 0,1 i 0,2 mol l-1, respectivament, i el pH es va ajustar a 5,16 amb NaOH per imitar el pH mitjà del filtrat de restes. Ruixeu les superfícies superior i inferior de les fulles un cop per setmana a les 8 del matí. Després de ruixar 4 vegades, es van collir plantes de Panax notoginseng de 3 anys a la setmana 5.
El novembre de 2019, es van recollir al camp plantes de Panax notoginseng de tres anys tractades amb àcid oxàlic. Algunes mostres de plantes de Panax notoginseng de 3 anys per analitzar el metabolisme fisiològic i l'activitat enzimàtica es van col·locar en tubs de congelació, es van congelar ràpidament en nitrogen líquid i després es van transferir a un refrigerador a -80 °C. Cal determinar la part de l'etapa madura de les mostres d'arrel per al Cd i el contingut de l'ingredient actiu. Després de rentar amb aigua de l'aixeta, assecar a 105 °C durant 30 minuts, mantenir la massa a 75 °C i triturar les mostres en un morter.
Pesar 0,2 g de mostres de plantes seques en un matràs Erlenmeyer, afegir 8 ml de HNO3 i 2 ml de HClO4 i tapar durant la nit. L'endemà, l'embut amb coll corbat es col·loca en un matràs triangular per a la descomposició electrotèrmica fins que aparegui fum blanc i la solució de descomposició es torni transparent. Després de refredar a temperatura ambient, la mescla es transfereix a un matràs aforat de 10 ml. El contingut de Cd es determina en un espectròmetre d'absorció atòmica (Thermo ICE™ 3300 AAS, EUA). (GB/T 23739-2009).
Peseu 0,2 g de mostres de plantes seques en una ampolla de plàstic de 50 ml, afegiu-hi 10 ml d'1 mol l-1 HCL, tanqueu-la i agiteu-la durant 15 hores i filtreu-la. Amb una pipeta, aixequeu la quantitat necessària de filtrat per a la dilució adequada i afegiu-hi la solució de SrCl2 per portar la concentració de Sr2+ a 1 g L-1. El contingut de Ca es va determinar mitjançant un espectròmetre d'absorció atòmica (Thermo ICE™ 3300 AAS, EUA).
Mètode del kit de referència de malondialdehid (MDA), superòxid dismutasa (SOD), peroxidasa (POD) i catalasa (CAT) (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., número de registre del producte), utilitzeu el kit de mesura corresponent núm.: Jingyaodianji (quasi) word 2013 núm. 2400147).
Peseu 0,05 g de la mostra de Panax notoginseng i afegiu-hi el reactiu d'antrona-àcid sulfúric al costat del tub. Agiteu el tub durant 2-3 segons per barrejar bé el líquid. Col·loqueu el tub a la graella de tubs d'assaig durant 15 minuts. El contingut de sucres solubles es va determinar mitjançant espectrofotometria UV-visible (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Xina) a una longitud d'ona de 620 nm.
Pesar 0,5 g d'una mostra fresca de Panax notoginseng, triturar-la fins a obtenir un homogenat amb 5 ml d'aigua destil·lada i centrifugar a 10.000 g durant 10 minuts. Diluir el sobrenedant fins a un volum fix. Es va utilitzar el mètode del blau brillant de Coomassie. El contingut de proteïna soluble es va determinar mitjançant espectrofotometria a les regions ultraviolada i visible de l'espectre (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Xina) a una longitud d'ona de 595 nm i es va calcular a partir de la corba estàndard de l'albúmina sèrica bovina.
Pesar 0,5 g de mostra fresca, afegir 5 ml d'àcid acètic al 10% per moldre i homogeneïtzar, filtrar i diluir a volum constant. Mètode cromogènic amb solució de ninhidrina. El contingut d'aminoàcids lliures es va determinar mitjançant espectrofotometria ultraviolada-visible (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Xina) a una longitud d'ona de 570 nm i es va calcular a partir de la corba estàndard de leucina.
Pesar 0,5 g d'una mostra fresca, afegir 5 ml d'una solució al 3% d'àcid sulfosalicílic, escalfar al bany maria i agitar durant 10 minuts. Després de refredar, la solució es va filtrar i es va diluir fins a un volum constant. Es va utilitzar el mètode cromogènic de ninhidrina àcida. El contingut de prolina es va determinar mitjançant espectrofotometria UV-visible (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Xina) a una longitud d'ona de 520 nm i es va calcular a partir de la corba estàndard de prolina.
El contingut de saponines es va determinar mitjançant cromatografia líquida d'alta resolució (HPLC) d'acord amb la Farmacopea de la República Popular de la Xina (edició 2015). El principi bàsic de la HPLC és utilitzar un líquid d'alta pressió com a fase mòbil i aplicar una tecnologia de separació altament eficient en una columna de fase estacionària per a partícules ultrafines. Les habilitats operatives són les següents:
Condicions d'HPLC i prova d'idoneïtat del sistema (Taula 1): L'elució en gradient es va dur a terme segons la taula següent, utilitzant gel de sílice unit amb octadecilsilà com a farciment, acetonitril com a fase mòbil A, aigua com a fase mòbil B, i la longitud d'ona de detecció va ser de 203 nm. El nombre de copes teòriques calculades a partir del pic R1 de les saponines de Panax notoginseng hauria de ser com a mínim de 4000.
Preparació de la solució de referència: Peseu amb precisió els ginsenosids Rg1, els ginsenosids Rb1 i els notoginsenosids R1, afegiu-hi metanol per obtenir una solució mixta de 0,4 mg de ginsenosid Rg1, 0,4 mg de ginsenosid Rb1 i 0,1 mg de notoginsenosid R1 per ml.
Preparació de la solució de prova: Pesar 0,6 g de pols de Sanxin i afegir 50 ml de metanol. La mescla es va pesar (W1) i es va deixar reposar durant la nit. A continuació, la solució barrejada es va bullir lleugerament en un bany d'aigua a 80 °C durant 2 hores. Després de refredar-la, pesar la solució barrejada i afegir el metanol resultant a la primera massa de W1. A continuació, agitar bé i filtrar. El filtrat es va deixar per a la seva determinació.
El contingut de saponina es va absorbir amb precisió amb 10 µl de la solució estàndard i 10 µl del filtrat i es va injectar en HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Corba estàndard: determinació de la solució estàndard mixta Rg1, Rb1 i R1, les condicions de cromatografia són les mateixes que les anteriors. Calculeu la corba estàndard amb l'àrea del pic mesurada a l'eix y i la concentració de saponina a la solució estàndard a l'abscissa. Introduïu l'àrea del pic mesurada de la mostra a la corba estàndard per calcular la concentració de saponina.
Peseu una mostra de 0,1 g de P. notogensings i afegiu-hi 50 ml de solució de CH3OH al 70%. Soniqueu durant 2 hores i després centrifugueu a 4000 rpm durant 10 minuts. Preneu 1 ml del sobrenedant i diluïu-lo 12 vegades. El contingut de flavonoides es va determinar mitjançant espectrofotometria ultraviolada-visible (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Xina) a una longitud d'ona de 249 nm. La quercetina és una substància abundant estàndard8.
Les dades es van organitzar amb el programari Excel 2010. L'anàlisi de la variància de les dades es va avaluar amb el programari SPSS Statistics 20. Imatge dibuixada amb Origin Pro 9.1. Les estadístiques calculades inclouen la mitjana ± desviació estàndard. Les afirmacions de significació estadística es basen en P < 0,05.
En el cas de la polvorització foliar amb la mateixa concentració d'àcid oxàlic, el contingut de Ca a les arrels de Panax notoginseng va augmentar significativament amb l'augment de l'aplicació de calç (Taula 2). En comparació amb cap aplicació de calç, el contingut de Ca va augmentar un 212% a 3750 kg ppm de calç sense polvorització d'àcid oxàlic. A la mateixa taxa d'aplicació de calç, el contingut de calci va augmentar lleugerament amb l'augment de la concentració d'àcid oxàlic polvoritzat.
El contingut de Cd a les arrels va variar de 0,22 a 0,70 mg/kg. A la mateixa concentració de polvorització d'àcid oxàlic, el contingut de 2250 kg hm-2 Cd va disminuir significativament amb l'augment de la taxa d'aplicació de calç. En comparació amb el control, en polvoritzar les arrels amb 2250 kg gm-2 calç i 0,1 mol l-1 d'àcid oxàlic, el contingut de Cd va disminuir un 68,57%. Quan s'aplicava sense calç i 750 kg hm-2 calç, el contingut de Cd a les arrels de Panax notoginseng va disminuir significativament amb l'augment de la concentració de polvorització d'àcid oxàlic. Amb la introducció de 2250 kg de calç gm-2 i 3750 kg de calç gm-2, el contingut de Cd a l'arrel primer va disminuir i després va augmentar amb un augment de la concentració d'àcid oxàlic. A més, l'anàlisi 2D va mostrar que el contingut de Ca a l'arrel de Panax notoginseng es va veure afectat significativament per la calç (F = 82,84**), el contingut de Cd a l'arrel de Panax notoginseng es va veure afectat significativament per la calç (F = 74,99**) i l'àcid oxàlic. (F = 74,99**). F = 7,72*).
Amb un augment en la taxa d'aplicació de calç i la concentració de polvorització amb àcid oxàlic, el contingut de MDA va disminuir significativament. No es va trobar cap diferència significativa en el contingut de MDA entre les arrels de Panax notoginseng tractades amb calç i 3750 kg g/m2 de calç. Amb taxes d'aplicació de 750 kg hm-2 i 2250 kg hm-2 de calç, el contingut de MDA en 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic quan es va polvoritzar va ser un 58,38% i un 40,21% inferior al de l'àcid oxàlic no polvoritzat, respectivament. El contingut de MDA (7,57 nmol g-1) va ser el més baix quan es van afegir 750 kg de calç hm-2 i 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic (Fig. 1).
Efecte de la polvorització foliar amb àcid oxàlic sobre el contingut de malondialdehid en les arrels de Panax notoginseng sota estrès de cadmi [J]. P<0,05). El mateix a continuació.
Amb l'excepció de l'aplicació de 3750 kg h m-2 de calç, no es va observar cap diferència significativa en l'activitat de SOD del sistema radicular de Panax notoginseng. Quan es va utilitzar calç a 0, 750 i 2250 kg hm-2, l'activitat de SOD en polvoritzar amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic va ser significativament més alta que en absència de tractament amb àcid oxàlic, que va augmentar un 177,89%, 61,62% i 45,08% respectivament. L'activitat de SOD (598,18 unitats g-1) a les arrels va ser més alta quan es van tractar sense calç i es van polvoritzar amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic. A la mateixa concentració sense àcid oxàlic o polvoritzat amb 0,1 mol l-1 d'àcid oxàlic, l'activitat de SOD va augmentar amb l'augment de la quantitat d'aplicació de calç. L'activitat de SOD va disminuir significativament després de polvoritzar amb 0,2 mol L-1 d'àcid oxàlic (Fig. 2).
Efecte de la polvorització de fulles amb àcid oxàlic sobre l'activitat de la superòxid dismutasa, la peroxidasa i la catalasa en arrels de Panax notoginseng sota estrès de cadmi [J].
De manera similar a l'activitat de SOD a les arrels, l'activitat de POD a les arrels (63,33 µmol g-1) va ser més alta quan es va ruixar sense calç i 0,2 mol L-1 d'àcid oxàlic, que va ser un 148,35% més alta que el control (25,50 µmol g-1). L'activitat de POD primer va augmentar i després va disminuir a mesura que augmentava la concentració de ruixat d'àcid oxàlic i el tractament amb calç de 3750 kg hm-2. En comparació amb el tractament amb 0,1 mol l-1 d'àcid oxàlic, l'activitat de POD va disminuir un 36,31% quan es va tractar amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic (Fig. 2).
Excepte en la polvorització amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic i l'aplicació de 2250 kg hm-2 o 3750 kg hm-2 de calç, l'activitat de CAT va ser significativament més alta que en el control. L'activitat de CAT del tractament amb 0,1 mol l-1 d'àcid oxàlic i el tractament amb calç 0,2250 kg h m-2 o 3750 kg h m-2 va augmentar un 276,08%, 276,69% ​​i 33,05% respectivament en comparació amb cap tractament amb àcid oxàlic. L'activitat de CAT de les arrels (803,52 µmol g-1) tractades amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic va ser la més alta. L'activitat de CAT (172,88 µmol g-1) va ser la més baixa en el tractament de 3750 kg hm-2 de calç i 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic (Fig. 2).
L'anàlisi bivariant va mostrar que l'activitat CAT i la MDA de Panax notoginseng es van correlacionar significativament amb la quantitat d'àcid oxàlic o calç polvoritzada i amb tots dos tractaments (Taula 3). L'activitat de SOD a les arrels es va correlacionar significativament amb el tractament amb calç i àcid oxàlic o la concentració de polvorització d'àcid oxàlic. L'activitat POD de les arrels es va correlacionar significativament amb la quantitat de calç aplicada o amb l'aplicació simultània de calç i àcid oxàlic.
El contingut de sucres solubles en els tubercles va disminuir amb un augment de la taxa d'aplicació de calç i la concentració de la polvorització amb àcid oxàlic. No hi va haver cap diferència significativa en el contingut de sucres solubles a les arrels de Panax notoginseng sense l'aplicació de calç i amb l'aplicació de 750 kg·h·m−2 de calç. En aplicar 2250 kg hm-2 de calç, el contingut de sucre soluble quan es va tractar amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic va ser significativament més alt que en polvoritzar amb àcid no oxàlic, que va augmentar un 22,81%. En aplicar calç en una quantitat de 3750 kg·h·m-2, el contingut de sucres solubles va disminuir significativament amb un augment de la concentració de polvorització amb àcid oxàlic. El contingut de sucre soluble del tractament de polvorització amb 0,2 mol L-1 d'àcid oxàlic va ser un 38,77% inferior al del tractament sense tractament amb àcid oxàlic. A més, el tractament per polvorització amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic va tenir el contingut de sucre soluble més baix de 205,80 mg g-1 (Fig. 3).
Efecte de la polvorització foliar amb àcid oxàlic sobre el contingut de sucre total soluble i proteïna soluble a les arrels de Panax notoginseng sota estrès de cadmi [J].
El contingut de proteïna soluble a les arrels va disminuir amb un augment de la taxa d'aplicació de calç i àcid oxàlic. En absència de calç, el contingut de proteïna soluble en el tractament de polvorització amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic va ser significativament inferior al del control, en un 16,20%. En aplicar 750 kg hm-2 de calç, no es va observar cap diferència significativa en el contingut de proteïna soluble a les arrels de Panax notoginseng. Amb una taxa d'aplicació de calç de 2250 kg h m-2, el contingut de proteïna soluble en el tractament de polvorització amb àcid oxàlic de 0,2 mol l-1 va ser significativament superior al del tractament de polvorització sense àcid oxàlic (35,11%). Quan es va aplicar calç a 3750 kg h m-2, el contingut de proteïna soluble va disminuir significativament amb l'augment de la concentració de polvorització d'àcid oxàlic, i el contingut de proteïna soluble (269,84 µg g-1) va ser més baix quan es va tractar a 0,2 mol l-1.1 polvorització amb àcid oxàlic (Fig. 3).
No es va trobar cap diferència significativa en el contingut d'aminoàcids lliures a les arrels de Panax notoginseng en absència de calç. Amb un augment de la concentració de polvorització amb àcid oxàlic i una taxa d'aplicació de calç de 750 kg hm-2, el contingut d'aminoàcids lliures primer va disminuir i després va augmentar. L'aplicació del tractament amb 2250 kg hm-2 de calç i 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic va augmentar significativament el contingut d'aminoàcids lliures en un 33,58% en comparació amb cap tractament amb àcid oxàlic. Amb un augment de la concentració de polvorització amb àcid oxàlic i la introducció de 3750 kg·hm-2 de calç, el contingut d'aminoàcid lliure va disminuir significativament. El contingut d'aminoàcids lliures en el tractament de polvorització amb àcid oxàlic de 0,2 mol L-1 va ser un 49,76% inferior al del tractament sense tractament amb àcid oxàlic. El contingut d'aminoàcid lliure va ser màxim quan es va tractar sense tractament amb àcid oxàlic i va ascendir a 2,09 mg/g. El contingut d'aminoàcids lliures (1,05 mg g-1) va ser més baix quan es va ruixar amb 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic (Fig. 4).
Efecte de la polvorització foliar amb àcid oxàlic sobre el contingut d'aminoàcids lliures i prolina a les arrels de Panax notoginseng en condicions d'estrès per cadmi [J].
El contingut de prolina a les arrels va disminuir amb un augment de la taxa d'aplicació de calç i àcid oxàlic. No hi va haver cap diferència significativa en el contingut de prolina de Panax notoginseng en absència de calç. Amb un augment de la concentració de polvorització amb àcid oxàlic i taxes d'aplicació de calç de 750, 2250 kg hm-2, el contingut de prolina primer va disminuir i després va augmentar. El contingut de prolina en el tractament de polvorització amb àcid oxàlic de 0,2 mol l-1 va ser significativament més alt que el contingut de prolina en el tractament de polvorització amb àcid oxàlic de 0,1 mol l-1, que va augmentar un 19,52% i un 44,33%, respectivament. En aplicar 3750 kg·hm-2 de calç, el contingut de prolina va disminuir significativament amb un augment de la concentració de polvorització amb àcid oxàlic. El contingut de prolina després de polvoritzar amb àcid oxàlic de 0,2 mol l-1 va ser un 54,68% inferior al que no hi havia sense àcid oxàlic. El contingut de prolina va ser el més baix i va ascendir a 11,37 μg/g després del tractament amb 0,2 mol/l d'àcid oxàlic (Fig. 4).
El contingut de saponines totals en Panax notoginseng era Rg1>Rb1>R1. No hi va haver cap diferència significativa en el contingut de les tres saponines amb l'augment de la concentració d'àcid oxàlic en esprai i sense calç (Taula 4).
El contingut d'R1 en polvoritzar 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic va ser significativament inferior al que es va produir en absència de polvorització d'àcid oxàlic i utilitzant calç 750 o 3750 kg·h·m-2. Amb una concentració de polvorització d'àcid oxàlic de 0 o 0,1 mol l-1, no hi va haver cap diferència significativa en el contingut d'R1 amb un augment de la taxa d'aplicació de calç. A una concentració de polvorització d'àcid oxàlic de 0,2 mol l-1, el contingut d'R1 de 3750 kg hm-2 de calç va ser significativament inferior al del 43,84% sense calç (Taula 4).
El contingut de Rg1 primer va augmentar i després va disminuir amb l'augment de la concentració de polvorització amb àcid oxàlic i una taxa d'aplicació de calç de 750 kg·h·m−2. Amb una taxa d'aplicació de calç de 2250 o 3750 kg h m-2, el contingut de Rg1 va disminuir amb l'augment de la concentració de polvorització d'àcid oxàlic. A la mateixa concentració de polvorització d'àcid oxàlic, el contingut de Rg1 primer va augmentar i després va disminuir amb un augment de la taxa d'aplicació de calç. En comparació amb el control, excepte per tres concentracions de polvorització d'àcid oxàlic i 750 kg h m-2, el contingut de Rg1 va ser superior al del control, el contingut de Rg1 a les arrels dels altres tractaments va ser inferior al del control. El contingut de Rg1 va ser més alt quan es va polvoritzar amb 750 kg de calç gm-2 i 0,1 mol l-1 d'àcid oxàlic, que va ser un 11,54% superior al del control (Taula 4).
El contingut de Rb1 primer va augmentar i després va disminuir amb l'augment de la concentració de polvorització amb àcid oxàlic i una taxa d'aplicació de calç de 2250 kg hm-2. Després de polvoritzar 0,1 mol l-1 d'àcid oxàlic, el contingut de Rb1 va assolir un màxim del 3,46%, que és un 74,75% més alt que sense polvoritzar àcid oxàlic. Amb altres tractaments amb calç, no hi va haver cap diferència significativa entre les diferents concentracions de polvorització d'àcid oxàlic. Quan es va polvoritzar amb 0,1 i 0,2 mol l-1 d'àcid oxàlic, el contingut de Rb1 primer va disminuir i després va disminuir amb l'augment de la quantitat de calç afegida (taula 4).
A la mateixa concentració d'àcid oxàlic ruixat, el contingut de flavonoides primer va augmentar i després va disminuir amb un augment en la taxa d'aplicació de calç. Sense calç ni cal de 3750 kg hm-2 ruixades amb diverses concentracions d'àcid oxàlic van mostrar una diferència significativa en el contingut de flavonoides. Quan es va aplicar calç a una taxa de 750 i 2250 kg h m-2, el contingut de flavonoides primer va augmentar i després va disminuir amb un augment en la concentració de ruixat amb àcid oxàlic. Quan es va tractar amb una taxa d'aplicació de 750 kg hm-2 i es va ruixar amb 0,1 mol l-1 d'àcid oxàlic, el contingut de flavonoides va ser el més alt i va ascendir a 4,38 mg g-1, que és un 18,38% més alt que la calç a la mateixa taxa d'aplicació sense ruixar amb àcid oxàlic. El contingut de flavonoides durant la polvorització amb àcid oxàlic 0,1 mol l-1 va augmentar un 21,74% en comparació amb el tractament sense polvorització amb àcid oxàlic i el tractament amb calç amb 2250 kg hm-2 (Fig. 5).
Efecte de la polvorització foliar amb oxalat sobre el contingut de flavonoides en les arrels de Panax notoginseng sota estrès de cadmi [J].
L'anàlisi bivariant va mostrar que el contingut de sucre soluble de Panax notoginseng es va correlacionar significativament amb la quantitat de calç aplicada i la concentració d'àcid oxàlic polvoritzat. El contingut de proteïna soluble en els tubercles es va correlacionar significativament amb la taxa d'aplicació de calç, tant de calç com d'àcid oxàlic. El contingut d'aminoàcids lliures i prolina a les arrels es va correlacionar significativament amb la taxa d'aplicació de calç, la concentració de polvorització amb àcid oxàlic, calç i àcid oxàlic (Taula 5).
El contingut de R1 a les arrels de Panax notoginseng es va correlacionar significativament amb la concentració de polvorització amb àcid oxàlic, la quantitat de calç aplicada, calç i àcid oxàlic. El contingut de flavonoides es va correlacionar significativament amb la concentració d'àcid oxàlic polvoritzat i la quantitat de calç aplicada.
S'han utilitzat moltes esmenes per reduir el Cd de les plantes immobilitzant el Cd al sòl, com ara la calç i l'àcid oxàlic30. La calç s'utilitza àmpliament com a additiu al sòl per reduir el contingut de cadmi en els cultius31. Liang et al.32 van informar que l'àcid oxàlic també es pot utilitzar per restaurar sòls contaminats amb metalls pesants. Després d'aplicar diverses concentracions d'àcid oxàlic al sòl contaminat, la matèria orgànica del sòl va augmentar, la capacitat d'intercanvi catiònic va disminuir i el valor del pH va augmentar en 33. L'àcid oxàlic també pot reaccionar amb ions metàl·lics al sòl. Sota estrès de Cd, el contingut de Cd en Panax notoginseng va augmentar significativament en comparació amb el control. Tanmateix, quan es va utilitzar calç, va disminuir significativament. En aquest estudi, en aplicar 750 kg hm-2 de calç, el contingut de Cd a l'arrel va assolir l'estàndard nacional (límit de Cd: Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), i l'efecte en aplicar 2250 kg hm−2 de calç funciona millor amb calç. L'aplicació de calç va crear un gran nombre de llocs de competència entre el Ca2+ i el Cd2+ al sòl, i l'addició d'àcid oxàlic podria reduir el contingut de Cd a les arrels de Panax notoginseng. Tanmateix, el contingut de Cd de les arrels de Panax notoginseng es va reduir significativament amb la combinació de calç i àcid oxàlic, assolint l'estàndard nacional. El Ca2+ al sòl s'adsorbeix a la superfície de l'arrel durant el flux de massa i pot ser absorbit per les cèl·lules de l'arrel a través dels canals de calci (canals de Ca2+), bombes de calci (Ca2+-AT-Pasa) i antiportadors de Ca2+/H+, i després transportat horitzontalment al xilema 23 de l'arrel. El contingut de Ca de l'arrel es va correlacionar negativament de manera significativa amb el contingut de Cd (P<0,05). El contingut de Cd va disminuir amb un augment del contingut de Ca, la qual cosa és coherent amb l'opinió sobre l'antagonisme del Ca i el Cd. L'anàlisi de la variància va mostrar que la quantitat de calç va influir significativament en el contingut de Ca a les arrels de Panax notoginseng. Pongrac et al. 35 va informar que el Cd s'uneix a l'oxalat en cristalls d'oxalat de calci i competeix amb el Ca. Tanmateix, la regulació del Ca per l'oxalat no va ser significativa. Això va demostrar que la precipitació d'oxalat de calci format per l'àcid oxàlic i el Ca2+ no era una simple precipitació, i el procés de coprecipitació es pot controlar mitjançant diverses vies metabòliques.