Organically enriched water from an integrated agri-aquaculture system enhances antioxidant defense and secondary metabolism in blackberry (Rubus ulmifolius cv. Tupy)

引言 综合农业-水产养殖系统可提高半干旱和干旱地区（日益受气候变化影响）的水分利用效率和养分循环利用；然而，果树作物对水产养殖源灌溉水的生理响应仍知之甚少。本研究评估了在墨西哥中部半沙漠地区测地穹顶条件下，以罗非鱼-黑莓综合系统产生的有机富集水灌溉黑莓（Rubus ulmifolius cv. Tupy）时的生长、光合状态及生化响应。方法 比较了四种灌溉处理：常规营养液、未补充矿质营养的罗非鱼养殖废水、补充矿质营养的罗非鱼养殖废水，以及与施肥处理调节至相同pH值的水井水。在灌溉开始后的216小时内，监测了植株生长性状、叶片绿色度、归一化差异植被指数、抗氧化酶活性、总酚类化合物及黄酮类化合物。结果与讨论 以补充矿质营养的罗非鱼养殖废水灌溉的植株，其生长和冠层绿色度与接受常规营养液的植株相当。相比之下，未补充矿质营养的罗非鱼养殖废水和井水诱导了更强的抗氧化和次生代谢响应，尤其是超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性以及酚类化合物和黄酮类化合物的时间动态变化，而苯丙氨酸解氨酶则表现出较弱且较迟的响应。这些模式表明，补充矿质营养的废水主要支持营养生长性能，而未补充矿质营养的废水则与营养激发响应相关，该响应可能涉及相对养分限制及废水中生物活性成分的作用。在216小时的评估期内，未补充矿质营养的废水维持的植株性能与施肥处理相当，表明水产养殖源水可在特定作物阶段减少矿质肥料投入。由于本实验为短期研究，无法就长期生产力、果实品质或植株持续响应得出结论。总体而言，研究结果支持综合农业-水产养殖系统作为水资源有限半沙漠环境中黑莓种植的水智能型方法的潜力。