如何看待“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”
摘要:除了作物所需的17種必需元素外,還有很多物質(zhì)對(duì)植物的生長(zhǎng)具有一定的功效。這類物質(zhì)具有一定的生物活性,可促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)并增強(qiáng)其抗逆性。這些物質(zhì)大多為有機(jī)物,不屬于礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的范疇,因此被稱之為“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”,在國(guó)外被稱作生物刺激素。
除了作物所需的17種必需元素外,還有很多物質(zhì)對(duì)植物的生長(zhǎng)具有一定的功效。這類物質(zhì)具有一定的生物活性,可促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)并增強(qiáng)其抗逆性。這類物質(zhì)大多為有機(jī)物,不屬于礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的范疇,因此被稱之為“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”,在國(guó)外被稱作生物刺激素。
氮、磷、鉀三種是植物需求量較多的營(yíng)養(yǎng)元素,是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最受重視的營(yíng)養(yǎng)元素。近年來(lái),中微量元素也逐漸受到農(nóng)民的重視,在作物生長(zhǎng)過(guò)程中也會(huì)有意識(shí)的補(bǔ)充中微量元素。但是,又有多少人會(huì)關(guān)注能讓作物長(zhǎng)得更好的“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”呢?
化肥施用量的不斷增大,導(dǎo)致土壤酸化板結(jié),養(yǎng)分比例失調(diào),造成作物減產(chǎn)、品質(zhì)差劣、抗逆性降低等問(wèn)題日益突出。我們目前迫切需要解決的問(wèn)題是如何提高肥料的利用率,提高作物的抗逆性,從而提高其產(chǎn)量和品質(zhì)。
“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”是對(duì)植物生長(zhǎng)上有促進(jìn)作用的一類物質(zhì),“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”作為新生理活性物質(zhì),能夠有效促進(jìn)植物生長(zhǎng)及抗病,增加肥效。專家們的研究表明,“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”與其他物質(zhì)配伍后,產(chǎn)生的配伍效應(yīng)更為有效。“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”在肥料領(lǐng)域的應(yīng)用前景是非常廣闊的。它主要有以下幾種作用:
①促生長(zhǎng)——“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”可增強(qiáng)種子萌發(fā)過(guò)程中胚乳的a-淀粉酶活性,加快胚乳淀粉水解過(guò)程,促進(jìn)種子萌發(fā),使種子發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率明顯提高,從而加快植物生長(zhǎng),提高壯苗率。
②增強(qiáng)抗逆性——寡糖能提高植物體內(nèi)可溶性糖和游離脯氨酸含量,增強(qiáng)植物體內(nèi)保護(hù)酶(POD、SOD、CAT等)活性,并誘導(dǎo)植保素的合成,病程相關(guān)蛋白(即幾丁質(zhì)酶和β-1,3-葡聚糖酶及苯丙氨酸解氨酶)的表達(dá),降低細(xì)胞膜相對(duì)透性和MDA的含量,從而提高植物的抗逆性。
③改善品質(zhì)——“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”處理可提高作物的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),羧甲基殼聚糖處理抽穗期玉米穗軸和花絲,可使玉米種子貯藏蛋白的含量提高10.8%,其中醇溶蛋白含量提高33.8%。殼聚糖拌種不結(jié)球白菜種子和葉面噴施幼苗,均能顯著提高葉片中可溶性蛋白、總氨基酸、可溶性總糖、Vc含量,降低粗纖維含量,從而提高其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。
④調(diào)節(jié)——“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”具有一定的生物活性,可促進(jìn)植物生長(zhǎng)并提高其抗逆性,安全、環(huán)保,多功能,具有較大的市場(chǎng)前景。
常見(jiàn)的“類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”有以下幾種:寡糖、海藻酸、甲殼素及殼聚糖、氯化膽堿、甜菜堿、二氫茉莉酸甲酯、核黃素、腐植酸、氨基酸等。
寡糖(oligosaccharides),是指由2~10個(gè)單糖經(jīng)脫水縮合由糖苷鍵連接形成的具有直鏈或支鏈的低度聚合糖類的合稱。其構(gòu)成單元一般為五碳糖或六碳糖,通常有6種:葡萄糖、果糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖等。寡糖作為一類植物免疫增強(qiáng)劑,能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生多種抗逆物質(zhì),在多種逆境下作用于植物可以提高植物的抗逆能力,多用于植物愈傷組織和懸浮細(xì)胞的生長(zhǎng)調(diào)節(jié),具有促生長(zhǎng)活性。其中,海藻酸鈉寡糖和褐藻寡糖是新一代的功能性低聚糖,它們能夠在植物調(diào)節(jié)生長(zhǎng)和誘導(dǎo)抗病領(lǐng)域發(fā)揮作用。它們不僅可促進(jìn)植物的生長(zhǎng),而且可提高植物對(duì)病害的抵抗力,是制備具有抗逆性功能性肥料的很好的原料。
海藻酸能夠均衡調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng),促進(jìn)花芽分化,提高坐果率,減少落果、裂果。促進(jìn)植物根系發(fā)育,提高對(duì)土壤養(yǎng)分、水分的吸收利用。海藻酸具有增加葉綠素含量,提高光合作用效率,大幅度提高產(chǎn)量,改善品質(zhì)的作用;
甲殼素及殼聚糖能有效的促進(jìn)植物根、莖、葉的生長(zhǎng),可以提高作物的產(chǎn)量,改善作物的品質(zhì)。
氯化膽堿可提高碳代謝物質(zhì)的形成提高運(yùn)輸器官內(nèi)蔗糖含量,提高塊莖內(nèi)淀粉磷酸合成酶與轉(zhuǎn)化酶的活性,并且可以降低塊莖內(nèi)淀粉酶的活性,對(duì)提高大薯產(chǎn)量及改良品質(zhì)具有一定的調(diào)控效應(yīng),施用時(shí)間始花期噴施效果較好。
甜菜堿能夠提高植物抗病、抗鹽、耐冷等抗逆能力;水楊酸參與植物蒸騰、種子萌發(fā)、開(kāi)花、結(jié)實(shí)、氣孔關(guān)閉等多種生理過(guò)程;同時(shí)誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病、抗鹽、耐冷等多種生理性狀,還可參與植物細(xì)胞線粒體抗氰呼吸和非磷酸化途徑,提高植物體內(nèi)茉莉酸代謝水平,具有成本低、用量少、且無(wú)毒無(wú)害、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
二氫茉莉酸甲酯無(wú)毒無(wú)污染,可克服噴施激素所產(chǎn)生的污染和毒害問(wèn)題,可以促進(jìn)果實(shí)著色,并調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、改善果實(shí)品質(zhì)。
核黃素能夠增強(qiáng)酶活性,是啟動(dòng)植物生長(zhǎng)信號(hào)通道的因子。植物體外使用核黃素,可以促進(jìn)許多生理代謝過(guò)程,減輕病害。同時(shí),核黃素在植物體內(nèi)可以與各種多糖結(jié)合,形成糖基化核黃素。這些現(xiàn)象表明植物可能有一種機(jī)制,對(duì)核黃素在體內(nèi)進(jìn)行重新分配,調(diào)控環(huán)境脅迫反應(yīng)。
腐植酸是一個(gè)具有良好生物活性、是由多種官能團(tuán)構(gòu)成的有機(jī)載體;腐植酸含有大量羧基、酚羥基、羰基等活性基團(tuán),可調(diào)節(jié)作物有機(jī)碳營(yíng)養(yǎng)平衡。因此在促進(jìn)作物生長(zhǎng),增強(qiáng)光合作用,促進(jìn)作物增產(chǎn)優(yōu)質(zhì)方面效果明顯。它具有很大的可容性,可與多種物質(zhì)相結(jié)合。被活化后的腐植酸成為高效生物活性物質(zhì),對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育及體內(nèi)生理代謝有刺激作用。腐植酸對(duì)土壤改良和植物生長(zhǎng)均有一定的功效是土壤改良和作物生長(zhǎng)非常好的肥料。