農(nóng)作物的最終產(chǎn)量受到三大因素的影響:
一是作物的遺傳因素(品種),決定了該作物能夠獲得最高產(chǎn)的上限,即理想產(chǎn)量;
二是環(huán)境因素,即作物是否受到干旱、鹽堿、洪澇、寒冷、高溫等非生物脅迫(逆境)而導(dǎo)致不同程度的產(chǎn)量損失;
三是栽培技術(shù),包括土壤耕作、施肥和病蟲草防治技術(shù);這其中,病、蟲、草害等生物脅迫是造成現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)方面不同程度減產(chǎn)的主要因素。
自人類開始耕作以來,便開始了和病蟲草害的斗爭歷史。隨著化學(xué)農(nóng)藥的問世,人類對(duì)惡劣性雜草、田間疫病和害蟲有了一定掌控權(quán),歷史上的“蝗災(zāi)”不再重演,農(nóng)民也不用再“晨起鋤禾”,大大解放了生產(chǎn)力。
但工業(yè)時(shí)代以來,溫室效應(yīng)為主的環(huán)境污染帶來了持續(xù)的氣候惡化,讓天氣和季節(jié)變得不可預(yù)測。極端氣候常導(dǎo)致作物處于逆境當(dāng)中,作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成受到嚴(yán)重影響。
據(jù)相關(guān)研究表明:在主要農(nóng)作物的最終產(chǎn)量形成中,病蟲害的影響占比逐漸縮小,目前僅占10~20%,而非生物脅迫影響最大產(chǎn)量潛力的占比達(dá)到60~80%,成為制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要問題。
天氣好的作物年份產(chǎn)量高,天氣差的年份作物產(chǎn)量低。
生物刺激素:幫助作物抵抗非生物脅迫
生物刺激素:是指一類物質(zhì)和(或)微生物,當(dāng)被應(yīng)用于植物葉圍或根圍時(shí),具有刺激植物體內(nèi)自然的生理過程,以提高營養(yǎng)吸收,營養(yǎng)利用效率,耐非生物脅迫及提高作物品質(zhì),且功效與其營養(yǎng)成分相對(duì)獨(dú)立。
生物刺激素來源于自然,是通過生物技術(shù)提取的小分子有機(jī)活性物質(zhì),主要包括四大類:植物源(藻類和植物)提取物,微生物制劑,蛋白質(zhì)、多肽和游離氨基酸類,腐殖酸和黃腐酸類,有些機(jī)構(gòu)也會(huì)將殼聚糖、礦物類等歸屬在內(nèi)。
需要注意的是,生物刺激素既不是植物調(diào)節(jié)劑,也不是農(nóng)藥,更沒有肥料的屬性,它介于三者之間:
不是植物生長調(diào)節(jié)劑,但可以誘導(dǎo)植物產(chǎn)生內(nèi)源激素,提高作物自身抗逆能力;
也不是殺菌劑,但可以誘導(dǎo)植物抵抗真菌、細(xì)菌及病毒等病害;
更不是肥料,但可以大幅提高作物對(duì)肥料的吸收利用率,獲得更高產(chǎn)量和品質(zhì)。
這正是生物刺激素最優(yōu)秀的特質(zhì),僅僅微量即可實(shí)現(xiàn)功能倍增、減肥減藥的功效。
隨著異常氣候?qū)ψ魑锏挠绊懼饾u變大,生物刺激素作為一種可以提高作物抗逆能力的活性物質(zhì),越來越多地被用于應(yīng)對(duì)非生物脅迫。在低溫、干旱、鹽堿等逆境下,生物刺激素大顯身手,幫助作物存活下來,并獲得更好的產(chǎn)量。
1.花菜移栽后21天,使用2公斤/公頃的生物刺激素進(jìn)行滴灌處理。第一次采收時(shí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明:與對(duì)照相比,使用生物刺激素的花菜根系更發(fā)達(dá),產(chǎn)量更高,均勻度也更高,平均每公頃總產(chǎn)量提高1.15噸,產(chǎn)量增加11%,投入產(chǎn)出比達(dá)到16~35倍。
2.對(duì)馬鈴薯使用濃度為0、6、12、25kg/ha的生物刺激素,在干旱脅迫期間延緩了葉片脫水,并優(yōu)化了馬鈴薯塊莖的數(shù)量和大小;使用濃度為25kg/ha的生物刺激素在干旱脅迫期間表現(xiàn)最好。
3.在鹽漬地種植的玉米發(fā)生冰雹災(zāi)害后,使用3L/ha的生物刺激素手動(dòng)噴灑,收獲時(shí)統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量:與對(duì)照相比,使用生物刺激素的玉米產(chǎn)量更高(玉米棒數(shù)提高23%),商品率也更高。
據(jù)研究統(tǒng)計(jì),使用生物刺激素的產(chǎn)量增幅最少為5~10%,改善作物品質(zhì)性狀如坐果、大小和顏色一致性等可提高15%,還可使農(nóng)藥用量節(jié)省10~15%。生物刺激素的應(yīng)用已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色、安全發(fā)展的重要方向。
不同種類生物刺激素的作用機(jī)理
由于不同來源的生物刺激素成分不同,作用功效也有所差異,在幫助植物抵御非生物脅迫時(shí)也各有優(yōu)勢。
海藻提取物:可以促進(jìn)植物體內(nèi)有機(jī)物和無機(jī)物的上下輸送導(dǎo)向,調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透作用,促進(jìn)作物生長,誘發(fā)作物產(chǎn)生抗逆因子,提高機(jī)體免疫力活性,增加作物抗逆性。另外,海藻酸還具有破除土壤板結(jié)、延緩鹽漬化的作用。
甲殼素類物質(zhì):通過激發(fā)植物自身的免疫反應(yīng),使植物產(chǎn)生酚類化合物、幾丁酶、葡聚糖酶、木質(zhì)素、植保素、等相關(guān)蛋白以提高作物的抗逆抗病能力,從而起到抗逆、抗病蟲和增產(chǎn)的作用。
腐殖酸、黃腐酸:應(yīng)用于植物或植物周邊可以起到調(diào)節(jié)作物生長,減少作物蒸騰,改良土壤,保水抗旱等作用。
氨基酸類:多種氨基酸都與植物抗逆相關(guān),這些氨基酸可以通過調(diào)節(jié)氣孔開合,細(xì)胞滲透壓等減少作物的蒸騰作用,減緩逆境對(duì)作物帶來的危害。
微生物類:有活性的微生物或代謝產(chǎn)物,與病菌競爭或刺激作物提高免疫力,達(dá)到促進(jìn)作物生長,改良土壤,提高作物抗逆抗病蟲等作用。
植物提取物:具有調(diào)節(jié)作物生長發(fā)育,提高作物抗逆、抗病能力,促進(jìn)作物營養(yǎng)吸收等等作用。植物源生物刺激素取于植物、用于植物,與農(nóng)作物具有最高的相融性,因此作為生物刺激素來說效果最好。
抗逆首選生物刺激素—花粉多糖
成都新朝陽推出的功能性花粉多糖,提取于油菜花粉,富含20余種氨基酸、不飽和脂肪酸、酚類物質(zhì)、維生素、礦質(zhì)元素等;對(duì)作物的親和性更好,應(yīng)對(duì)非生物脅迫的效果也更加顯著。
經(jīng)研究,花粉多糖可以促進(jìn)根系生長,提升肥料利用率,使作物自身健壯;并提升作物抗旱耐低溫能力,促進(jìn)作物健康生長,以此抵御非生物脅迫對(duì)作物造成的傷害。
▲小麥水培根毛促長效果(1%花粉多糖稀釋5000倍)
▲豇豆抗低溫效果(10%花粉多糖稀釋1000倍)
▲不同濃度花粉多糖對(duì)小麥緩解鹽害效果
經(jīng)過大量試驗(yàn),花粉多糖生物刺激素對(duì)于減緩作物受到非生物脅迫具有重要作用。
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過去,我們用大量的化學(xué)農(nóng)藥和肥料來應(yīng)對(duì)病蟲草害和改變不適宜作物生長的田間環(huán)境,結(jié)果病蟲害變得更加猖獗,土壤生態(tài)遭到破壞,作物生長環(huán)境變得更加惡劣。
今后,我們將利用生物刺激素提高植物的抗逆能力,讓作物獲得更大的生長空間,讓農(nóng)業(yè)不再靠天吃飯!同時(shí),我們也應(yīng)該關(guān)注環(huán)境保護(hù),減少環(huán)境破壞,為作物生長、高產(chǎn)創(chuàng)造更好的田間環(huán)境。
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