謹防倒春寒影響“氮”吸收,低溫冷害是特肥“試金石”

農作物在生長過程因品種及生育期養分需求的高低,往往需要追肥,雖然近年來緩控釋肥料得到了長足發展,但受限於地域、農民習慣、品種特性等條件,追肥仍舊是農作物增產的常用手段之一,追肥一般以氮肥為主,磷肥為輔,其它元素肥料補充(小部分作物除外)。

隨著我國種植技術的快速發展,反季節作物種植越來越多,而近年來我國氣候異常多變,“倒春寒”時有發生,極易造成作物低溫冷害損傷。低溫冷害是影響農作物生長髮育的重要因素之一,會引起植物生理生化和分子生物學層面的不良響應,造成產量和品質下降,嚴重影響我國糧食安全生產。目前低溫冷害的影響遍佈中國東西南北,尋找抵禦“倒春寒”危害的有效措施,對於農業高效綠色生產具有重要的現實意義。

返青追尿素,最怕遇低溫

以水稻和小麥為例,作物在返青時需要追施“返青肥”。目前的主要追肥品種依然是尿素。尿素是一種酰胺態氮,需在土壤微生物分泌的脲酶作用下先轉化為銨態氮後,才能被作物根系大量吸收。酰胺態氮的轉化過程與土壤溫度有著密切關係:當土壤溫度在30℃時,轉化過程較快,只需2-3天;土壤溫度在20℃時,需要4-5天才能轉化;而土壤溫度為10℃時,則需7-10天才能全部轉化。因此,一旦在作物返青期追肥時遇到“倒春寒”,尿素便無法快速有效轉化,無法滿足農作物氮素最大效率期的養分供應,顯著影響農作物生長。

葉噴緩釋氮,遇低溫效果大減

以水稻為例,環境溫度低於15℃時,水稻生理代謝就會受到影響,短時間內冷害會導致水稻生長遲緩,若低溫持續時間過長,秧苗會出現腐爛甚至死亡。冷害不僅會對水稻造成明顯的外部損傷,還會對其系列生理和代謝過程造成不可逆的傷害,如破壞細胞膜透性、造成電解質洩露, 抑制葉綠素合成、降低葉片光合能力等。我國北方水稻通常在5月份進行育秧,此時地下水溫度低、晝夜溫差大,“倒春寒”頻發。而水稻二葉期胚乳中的養分消耗殆盡時是水稻抗性最弱的時期,極易遭受冷害;苗床和移栽後是液體緩釋氮肥等葉面肥噴施的關鍵時期,受低溫影響葉面追肥效果也會大減,最終影響作物產量。

功能物質盛行,低溫冷害是特肥試金石

下面列舉下常用的一些抗低溫措施:①通過設施園藝栽培,增加保溫措施來減輕低溫對作物的危害,採用溫室大棚種植,覆膜種植等方式來提高溫度,改善作物生長環境;②採用雜交育種或基因工程來培育抗寒品種,減少低溫的不利影響。不管是設施栽培還是抗冷品種選育,遇到低溫脅迫時仍舊會影響農作物生長,降低產量和品質,③使用提高作物抗冷能力的功能物質來提高作物抗冷性對所有農作物普遍有益,尤其是生物刺激素類物質,這些抗冷功能物質包括:植物生長調節劑,如脫落酸、蕓薹素內酯、水楊酸等;生物刺激素,植物來源的可溶性糖、生物鹼、有機酸、萜類、黃酮類、酚類物質,微生物源的微生物及其代謝物,海洋來源的甲殼素及海藻提取物,礦物源及發酵產物來源的腐殖酸和氨基酸;具有滲透調節物質無機鹽離子,如Ca+,K+等。

內生菌提取物能否成“抗冷神器“

野生植物在地球上生存了萬億年,野生植物根系與內生菌互惠共生過程中產生的超高活性代謝物對野生植物生存生長意義重大。根據這一理論,山東蓬勃生物科技有限公司通過多年、多地、多重篩選分離了具有高效促生抗逆功能的菌株,通過液態深層發酵產生菌絲體,將其超聲破碎後獲取了菌絲體內溶物質。蓬勃生物將獨有的菌絲體內溶代謝物命名為ZNC(智能聰),經多家權威部門檢測驗證,明確了其具有廣譜的抗低溫、高溫、乾旱、鹽鹼等逆境脅迫作用。

權威機構對ZNC低溫調控機制的研究結果

2019年底,土肥資源高效利用國家工程實驗室、山東農業大學資源與環境學院,山東蓬勃生物科技有限公司雙方聯合協作,對ZNC(智能聰)誘導水稻苗期抵禦低溫冷害的調控機制進行了系統研究。

研究表明,較對照處理,施用用量極低(0.01-1 ppb)的ZNC(智能聰)能顯著誘導水稻多項生長和抗逆指標提升:

①打破休眠,催芽效果顯著:種子發芽率在第5天和第6天較對照(CK)處理顯著提高28.2%~106.7%。

②提高苗期生物量:顯著增加水稻葉片生物量7.9%~20.4%,提高根系重量12.5%~28.1%。

③促進根系發育:顯著提高水稻總根長、根表面積、根體積和根平均直徑48.0%、36.6%、36.2%和35.2%。

④提升光合效率水平:顯著提高水稻葉片光合速率5.1%~34.4%,並提高了葉片氣孔導度和蒸騰速率。

⑤緩解氧化損傷:顯著提高葉片SOD、CAT和POD酶活性46.9%,9.6%和18.4%,提高根系SOD、CAT和POD酶活性28.0%,12.7%和16.4%,並顯著降低葉片和根系中MDA含量22.0%和29.8%。

總結來說,ZNC(智能聰)在極低的濃度下通過增加根系對養分吸收的面積、提高葉片光合能力和減少細胞氧化損傷途徑顯著緩解低溫對水稻幼苗的脅迫。該研究已於中國科技期刊卓越行動計劃期刊《植物營養與肥料學報》上刊登(2019年第12版)。

低溫下ZNC(智能聰)讓植物體內總氮提高了2-6倍

ZNC(智能聰)能夠正向調控和氮磷高效吸收相關基因的表達量和生長素合成基因的表達量,表達量提高10-100倍;在同等施氮條件下,植物體內總氮提高了2-6倍;在同等施磷條件下,植物體內總磷含量提高了20%-30%。

低溫下ZNC加快植物葉片對氮的吸收

ZNC可顯著提高植物體內硝酸還原酶(NR),谷氨醯胺合成酶(GS),穀氨酸合成酶(GOGAT)的活性,促進植物本身合成氨基酸,加快生長。

低溫下ZNC(智能聰)能夠促進土壤中脲酶的活性

尿素需在脲酶的作用下轉化成銨態氮才能被植物吸收利用,溫度對脲酶活性影響很大,低溫下脲酶活性被抑制是尿素低溫下功效緩慢的主要原因。低溫下ZNC(智能聰)提高了尿素的活性,能夠大幅度提高尿素的速效性。研究發現,同條件下,加入ZNC,尿素轉化速率加快。

低溫下ZNC(智能聰)促進根系酸性磷酸酶和鹼性磷酸酶的活性

根系磷酸酶活性的增加能夠水解釋放土壤中的有機磷化合物供植物生長,磷酸酶在調控植物磷營養方面有著非常重要的作用, 調控有機磷的代謝及再利用過程, 其活性直接影響著有機磷有效性的高低,根系能分泌酸性磷酸酶和鹼性磷酸酶,在石灰質土壤當中鹼性磷酸酶的作用更大一些。

農作物在生長過程因品種及生育期養分需求的高低,往往需要追肥,雖然近年來緩控釋肥料得到了長足發展,但受限於地域、農民習慣、品種特性等條件,追肥仍舊是農作物增產的常用手段之一,追肥一般以氮肥為主,磷肥為輔,其它元素肥料補充(小部分作物除外)。

隨著我國種植技術的快速發展,反季節作物種植越來越多,而近年來我國氣候異常多變,“倒春寒”時有發生,極易造成作物低溫冷害損傷。低溫冷害是影響農作物生長髮育的重要因素之一,會引起植物生理生化和分子生物學層面的不良響應,造成產量和品質下降,嚴重影響我國糧食安全生產。目前低溫冷害的影響遍佈中國東西南北,尋找抵禦“倒春寒”危害的有效措施,對於農業高效綠色生產具有重要的現實意義。

返青追尿素,最怕遇低溫

以水稻和小麥為例,作物在返青時需要追施“返青肥”。目前的主要追肥品種依然是尿素。尿素是一種酰胺態氮,需在土壤微生物分泌的脲酶作用下先轉化為銨態氮後,才能被作物根系大量吸收。酰胺態氮的轉化過程與土壤溫度有著密切關係:當土壤溫度在30℃時,轉化過程較快,只需2-3天;土壤溫度在20℃時,需要4-5天才能轉化;而土壤溫度為10℃時,則需7-10天才能全部轉化。因此,一旦在作物返青期追肥時遇到“倒春寒”,尿素便無法快速有效轉化,無法滿足農作物氮素最大效率期的養分供應,顯著影響農作物生長。

葉噴緩釋氮,遇低溫效果大減

以水稻為例,環境溫度低於15℃時,水稻生理代謝就會受到影響,短時間內冷害會導致水稻生長遲緩,若低溫持續時間過長,秧苗會出現腐爛甚至死亡。冷害不僅會對水稻造成明顯的外部損傷,還會對其系列生理和代謝過程造成不可逆的傷害,如破壞細胞膜透性、造成電解質洩露, 抑制葉綠素合成、降低葉片光合能力等。我國北方水稻通常在5月份進行育秧,此時地下水溫度低、晝夜溫差大,“倒春寒”頻發。而水稻二葉期胚乳中的養分消耗殆盡時是水稻抗性最弱的時期,極易遭受冷害;苗床和移栽後是液體緩釋氮肥等葉面肥噴施的關鍵時期,受低溫影響葉面追肥效果也會大減,最終影響作物產量。

功能物質盛行,低溫冷害是特肥試金石

下面列舉下常用的一些抗低溫措施:①通過設施園藝栽培,增加保溫措施來減輕低溫對作物的危害,採用溫室大棚種植,覆膜種植等方式來提高溫度,改善作物生長環境;②採用雜交育種或基因工程來培育抗寒品種,減少低溫的不利影響。不管是設施栽培還是抗冷品種選育,遇到低溫脅迫時仍舊會影響農作物生長,降低產量和品質,③使用提高作物抗冷能力的功能物質來提高作物抗冷性對所有農作物普遍有益,尤其是生物刺激素類物質,這些抗冷功能物質包括:植物生長調節劑,如脫落酸、蕓薹素內酯、水楊酸等;生物刺激素,植物來源的可溶性糖、生物鹼、有機酸、萜類、黃酮類、酚類物質,微生物源的微生物及其代謝物,海洋來源的甲殼素及海藻提取物,礦物源及發酵產物來源的腐殖酸和氨基酸;具有滲透調節物質無機鹽離子,如Ca+,K+等。

內生菌提取物能否成“抗冷神器“

野生植物在地球上生存了萬億年,野生植物根系與內生菌互惠共生過程中產生的超高活性代謝物對野生植物生存生長意義重大。根據這一理論,山東蓬勃生物科技有限公司通過多年、多地、多重篩選分離了具有高效促生抗逆功能的菌株,通過液態深層發酵產生菌絲體,將其超聲破碎後獲取了菌絲體內溶物質。蓬勃生物將獨有的菌絲體內溶代謝物命名為ZNC(智能聰),經多家權威部門檢測驗證,明確了其具有廣譜的抗低溫、高溫、乾旱、鹽鹼等逆境脅迫作用。

權威機構對ZNC低溫調控機制的研究結果

2019年底,土肥資源高效利用國家工程實驗室、山東農業大學資源與環境學院,山東蓬勃生物科技有限公司雙方聯合協作,對ZNC(智能聰)誘導水稻苗期抵禦低溫冷害的調控機制進行了系統研究。

研究表明,較對照處理,施用用量極低(0.01-1 ppb)的ZNC(智能聰)能顯著誘導水稻多項生長和抗逆指標提升:

①打破休眠,催芽效果顯著:種子發芽率在第5天和第6天較對照(CK)處理顯著提高28.2%~106.7%。

②提高苗期生物量:顯著增加水稻葉片生物量7.9%~20.4%,提高根系重量12.5%~28.1%。

③促進根系發育:顯著提高水稻總根長、根表面積、根體積和根平均直徑48.0%、36.6%、36.2%和35.2%。

④提升光合效率水平:顯著提高水稻葉片光合速率5.1%~34.4%,並提高了葉片氣孔導度和蒸騰速率。

⑤緩解氧化損傷:顯著提高葉片SOD、CAT和POD酶活性46.9%,9.6%和18.4%,提高根系SOD、CAT和POD酶活性28.0%,12.7%和16.4%,並顯著降低葉片和根系中MDA含量22.0%和29.8%。

總結來說,ZNC(智能聰)在極低的濃度下通過增加根系對養分吸收的面積、提高葉片光合能力和減少細胞氧化損傷途徑顯著緩解低溫對水稻幼苗的脅迫。該研究已於中國科技期刊卓越行動計劃期刊《植物營養與肥料學報》上刊登(2019年第12版)。

文獻信息:王曉琪,姚媛媛,陳寶成,張民*,劉之廣*,馬金昭,王慶彬,宛氏擬青黴提取物增強水稻抗低溫脅迫的最佳施用水平,植物營養與肥料學報,2019, 25(12): 2133-2141.

低溫下ZNC(智能聰)讓植物體內總氮提高了2-6倍

謹防倒春寒影響“氮”吸收,低溫冷害是特肥“試金石”


ZNC(智能聰)能夠正向調控和氮磷高效吸收相關基因的表達量和生長素合成基因的表達量,表達量提高10-100倍;在同等施氮條件下,植物體內總氮提高了2-6倍;在同等施磷條件下,植物體內總磷含量提高了20%-30%。

文獻信息:Chongchong Lu#,Haifeng Liu#, Depeng Jiang, Lulu Wang, Yanke Jiang, Shuya Tang, Xuwen Hou, Xinyi Han, Zhiguang Liu, Min Zhang, Zhaohui Chu, Xinhua Ding*. Paecilomyces variotii extracts (ZNC) enhance plant immunity and promote plant growth, Plant and Soil, 2019, DOI: 10.1007/s11104-019-04130-w.

低溫下ZNC加快植物葉片對氮的吸收

謹防倒春寒影響“氮”吸收,低溫冷害是特肥“試金石”


ZNC可顯著提高植物體內硝酸還原酶(NR),谷氨醯胺合成酶(GS),穀氨酸合成酶(GOGAT)的活性,促進植物本身合成氨基酸,加快生長。

謹防倒春寒影響“氮”吸收,低溫冷害是特肥“試金石”


低溫下ZNC(智能聰)能夠促進土壤中脲酶的活性

謹防倒春寒影響“氮”吸收,低溫冷害是特肥“試金石”


尿素需在脲酶的作用下轉化成銨態氮才能被植物吸收利用,溫度對脲酶活性影響很大,低溫下脲酶活性被抑制是尿素低溫下功效緩慢的主要原因。低溫下ZNC(智能聰)提高了尿素的活性,能夠大幅度提高尿素的速效性。研究發現,同條件下,加入ZNC,尿素轉化速率加快。

低溫下ZNC(智能聰)促進根系酸性磷酸酶和鹼性磷酸酶的活性

根系磷酸酶活性的增加能夠水解釋放土壤中的有機磷化合物供植物生長,磷酸酶在調控植物磷營養方面有著非常重要的作用, 調控有機磷的代謝及再利用過程, 其活性直接影響著有機磷有效性的高低,根系能分泌酸性磷酸酶和鹼性磷酸酶,在石灰質土壤當中鹼性磷酸酶的作用更大一些。

謹防倒春寒影響“氮”吸收,低溫冷害是特肥“試金石”



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