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生物刺激素,让农业不再靠天吃饭

 资源整合及利用 2019-11-28

农作物的最终产量受到三大因素的影响:

一是作物的遗传因素(品种),决定了该作物能够获得最高产的上限,即理想产量;

二是环境因素,即作物是否受到干旱、盐碱、洪涝、寒冷、高温等非生物胁迫(逆境)而导致不同程度的产量损失;

三是栽培技术,包括土壤耕作、施肥和病虫草防治技术;这其中,病、虫、草害等生物胁迫是造成现代农业栽培技术方面不同程度减产的主要因素。

自人类开始耕作以来,便开始了和病虫草害的斗争历史。随着化学农药的问世,人类对恶劣性杂草、田间疫病和害虫有了一定掌控权,历史上的“蝗灾”不再重演,农民也不用再“晨起锄禾”,大大解放了生产力。

但工业时代以来,温室效应为主的环境污染带来了持续的气候恶化,让天气和季节变得不可预测。极端气候常导致作物处于逆境当中,作物产量和品质形成受到严重影响。

据相关研究表明:在主要农作物的最终产量形成中,病虫害的影响占比逐渐缩小,目前仅占10~20%,而非生物胁迫影响最大产量潜力的占比达到60~80%,成为制约农业生产的主要问题。

天气好的作物年份产量高,天气差的年份作物产量低。

生物刺激素:帮助作物抵抗非生物胁迫

生物刺激素:是指一类物质和(或)微生物,当被应用于植物叶围或根围时,具有刺激植物体内自然的生理过程,以提高营养吸收,营养利用效率,耐非生物胁迫及提高作物品质,且功效与其营养成分相对独立。

生物刺激素来源于自然,是通过生物技术提取的小分子有机活性物质,主要包括四大类:植物源(藻类和植物)提取物微生物制剂蛋白质、多肽和游离氨基酸类腐殖酸和黄腐酸类,有些机构也会将壳聚糖、矿物类等归属在内。

需要注意的是,生物刺激素既不是植物调节剂,也不是农药,更没有肥料的属性,它介于三者之间:

不是植物生长调节剂,但可以诱导植物产生内源激素,提高作物自身抗逆能力;

也不是杀菌剂,但可以诱导植物抵抗真菌、细菌及病毒等病害;

更不是肥料,但可以大幅提高作物对肥料的吸收利用率,获得更高产量和品质。

这正是生物刺激素最优秀的特质,仅仅微量即可实现功能倍增、减肥减药的功效。

随着异常气候对作物的影响逐渐变大,生物刺激素作为一种可以提高作物抗逆能力的活性物质,越来越多地被用于应对非生物胁迫。在低温、干旱、盐碱等逆境下,生物刺激素大显身手,帮助作物存活下来,并获得更好的产量。

1.花菜移栽后21天,使用2公斤/公顷的生物刺激素进行滴灌处理。第一次采收时统计结果表明:与对照相比,使用生物刺激素的花菜根系更发达,产量更高,均匀度也更高,平均每公顷总产量提高1.15吨,产量增加11%,投入产出比达到16~35倍。

2.对马铃薯使用浓度为0、6、12、25kg/ha的生物刺激素,在干旱胁迫期间延缓了叶片脱水,并优化了马铃薯块茎的数量和大小;使用浓度为25kg/ha的生物刺激素在干旱胁迫期间表现最好。

3.盐渍地种植的玉米发生冰雹灾害后,使用3L/ha的生物刺激素手动喷洒,收获时统计产量:与对照相比,使用生物刺激素的玉米产量更高(玉米棒数提高23%),商品率也更高。

据研究统计,使用生物刺激素的产量增幅最少为5~10%改善作物品质性状如坐果、大小和颜色一致性等可提高15%,还可使农药用量节省10~15%。生物刺激素的应用已成为现代农业绿色、安全发展的重要方向。

不同种类生物刺激素的作用机理

由于不同来源的生物刺激素成分不同,作用功效也有所差异,在帮助植物抵御非生物胁迫时也各有优势。

海藻提取物:可以促进植物体内有机物和无机物的上下输送导向,调节细胞的渗透作用,促进作物生长,诱发作物产生抗逆因子,提高机体免疫力活性,增加作物抗逆性。另外,海藻酸还具有破除土壤板结、延缓盐渍化的作用。

甲壳素类物质:通过激发植物自身的免疫反应,使植物产生酚类化合物、几丁酶、葡聚糖酶、木质素、植保素、等相关蛋白以提高作物的抗逆抗病能力,从而起到抗逆、抗病虫和增产的作用。

腐殖酸、黄腐酸:应用于植物或植物周边可以起到调节作物生长,减少作物蒸腾,改良土壤,保水抗旱等作用。

氨基酸类:多种氨基酸都与植物抗逆相关,这些氨基酸可以通过调节气孔开合,细胞渗透压等减少作物的蒸腾作用,减缓逆境对作物带来的危害。

微生物类:有活性的微生物或代谢产物,与病菌竞争或刺激作物提高免疫力,达到促进作物生长,改良土壤,提高作物抗逆抗病虫等作用。

植物提取物:具有调节作物生长发育,提高作物抗逆、抗病能力,促进作物营养吸收等等作用。植物源生物刺激素取于植物、用于植物,与农作物具有最高的相融性,因此作为生物刺激素来说效果最好。

抗逆首选生物刺激素—花粉多糖

成都新朝阳推出的功能性花粉多糖,提取于油菜花粉,富含20余种氨基酸、不饱和脂肪酸、酚类物质、维生素、矿质元素等;对作物的亲和性更好,应对非生物胁迫的效果也更加显著。

经研究,花粉多糖可以促进根系生长,提升肥料利用率,使作物自身健壮;并提升作物抗旱耐低温能力,促进作物健康生长,以此抵御非生物胁迫对作物造成的伤害。

▲小麦水培根毛促长效果(1%花粉多糖稀释5000倍)

▲豇豆抗低温效果(10%花粉多糖稀释1000倍)

▲不同浓度花粉多糖对小麦缓解盐害效果

经过大量试验,花粉多糖生物刺激素对于减缓作物受到非生物胁迫具有重要作用。

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过去,我们用大量的化学农药和肥料来应对病虫草害和改变不适宜作物生长的田间环境,结果病虫害变得更加猖獗,土壤生态遭到破坏,作物生长环境变得更加恶劣。

今后,我们将利用生物刺激素提高植物的抗逆能力,让作物获得更大的生长空间,让农业不再靠天吃饭!同时,我们也应该关注环境保护,减少环境破坏,为作物生长、高产创造更好的田间环境。

来源 l 植保科学,版权归源作者所有。

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