王慶彬,王洪鳳,耿全政,李 洋,孔 波,張 民,丁新華
(1.山東蓬勃生物科技有限公司 山東泰安 271018;2.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 山東泰安 271018;3.山東農業大學作物生物學國家重點實驗室 山東泰安 271018)
目前,農產品質量安全問題受到社會大眾的廣泛關注,其不僅關系到廣大人民群眾的切身利益,而且是國家民生問題之一,尋求環境友好型的促生、抗病農業新產品迫在眉睫。2006年,Jones等[1]提出了植物免疫系統的概念,植物免疫誘抗劑已成為當前國際上生物農藥創制較為熱門的研究方向。
植物免疫誘抗劑也稱植物疫苗,是一類新型生物農藥,其通過激活植物的免疫系統并調節植物的新陳代謝,從而增強植物抗病和抗逆能力[2]。多年來的研究發現,天然植物免疫誘抗劑具有顯著抗病、防凍、增產、改善品質的效果,對人畜無害,不污染環境。
近年來,山東蓬勃生物科技有限公司一直致力于研究一種超高活性植物免疫誘抗劑[3]——ZNC(智能聰)的作用機制和應用效果,在有效物質的分離純化、促進作物生長、誘導作物抗病性等方面取得了較大進展。ZNC(智能聰)對作物促生、抗病、增產、改善作物品質等方面的應用效果及其在農藥、肥料行業的應用前景概述如下。
山東蓬勃生物科技有限公司研究的超高活性植物免疫誘抗劑——ZNC(智能聰),是從野生沙棘植株中分離、純化的內生真菌菌絲體中提取出來的高活性植物生長促進物質。ZNC(智能聰)為純天然物質,對環境友好,作用譜廣,對作物普遍有效,其活性成分具有誘導植物耐旱、耐低溫、耐鹽堿、抗病以及促進根際微生物和植物根系生長[4]等功能。
此外,控釋尿素配施ZNC(智能聰)可實現兩者協同增效,顯著提高小麥生育關鍵期土壤氮素供應強度,進而提高小麥產量、氮肥利用率和純收益[5]。
采用等量不同質量濃度(5、15和25 ng/mL)的ZNC(智能聰)浸小麥種培養,分別在培養20 h測發芽率、培養3 d測芽長和根長,結果(表1)小麥芽長、主根長、發芽率各指標均比清水對照處理有所增加,其中ZNC(智能聰)25 ng/mL處理的各項指標增加比例最大。所以,ZNC(智能聰)具有較強的促生功效,能夠促進小麥萌發和生長。

表1 不同質量濃度ZNC(智能聰)處理的小麥(山農12)室內發芽情況測定結果
馬鈴薯播種時采用質量濃度25 ng/mL的ZNC(智能聰)噴溝,膨大期采用質量濃度10 ng/mL的ZNC(智能聰)隨水滴灌,結果(表2)馬鈴薯匍匐莖數量增加了20%,根數增加了81.8%,最長根增長了12.7%,增產率達15.7%。這說明ZNC(智能聰)能較明顯地促進馬鈴薯根系發育,增強了根系吸收土壤養分的能力,從而提高了馬鈴薯產量。

表2 ZNC(智能聰)促進馬鈴薯根系發育的效果統計
為了評價ZNC(智能聰)誘導作物抗病性的效果,以黃瓜為試驗對象,開展了黃瓜霜霉病防治效果的試驗研究。試驗共設3個處理,其中:處理1,空白對照;處理2,質量分數50%烯酰嗎啉WP 500 g/hm2(1 hm2使用501 g有效成分的藥劑,兌水450 kg噴霧);處理3,質量分數50%烯酰嗎啉WP 500 g/hm2+ZNC(智能聰)30 ng/mL[1 hm2使用501 g有效成分的藥劑和13.5 mg有效成分的ZNC(智能聰),兌水450 kg噴霧]。試驗結果(表3)表明,使用ZNC(智能聰)可以降低黃瓜霜霉病的發病指數,提高藥劑的防治效果。

表3 不同藥劑處理對黃瓜霜霉病防治效果統計
以暖棚種植的夏黑葡萄為例,試驗共設ZNC(智能聰)15 ng/mL、ZNC(智能聰)30 ng/mL和CK(清水)3個處理,ZNC(智能聰)在葡萄收獲前20 d噴施1次。試驗結果(表4)表明:葡萄噴施ZNC(智能聰)處理比CK(清水)處理提前5 d左右轉色、成熟,可提早上市;噴施ZNC(智能聰)后,葡萄產量均有所增加。由此可見,ZNC(智能聰)具有促進植物生殖發育和增產的功能,通過促進乙烯含量的增加,使果實提早成熟,同時增加產量,從而提高經濟效益。

表4 不同質量濃度ZNC(智能聰)處理對葡萄促早熟效果統計 kg/hm2
如表5所示,茄子幼苗經不同質量濃度ZNC(智能聰)噴施后,于0~10 ℃下低溫處理10 d,隨著噴施的ZNC(智能聰)質量濃度增加,冷害指數不斷降低,茄子幼苗恢復能力逐漸提高,且均高于對照。這說明ZNC(智能聰)能明顯降低低溫脅迫對茄子幼苗的傷害,表現出較高的生理活性,增強茄子幼苗受低溫冷害后的恢復能力,緩解對茄子幼苗的低溫脅迫。

表5 不同質量濃度ZNC(智能聰)處理對茄子抗低溫效果統計
不同質量濃度ZNC(智能聰)處理對茄子抗鹽效果統計如表6所示,其中:處理A,ZNC(智能聰)10 ng/mL+大量元素水溶肥600倍噴淋;處理B,大量元素水溶肥600倍噴淋;處理C,ZNC(智能聰)10 ng/mL噴淋;處理D,清水(對照)。噴淋:移栽后3 d噴1次,開花后噴2次。鹽脅迫處理:在門茄開花后,用物質的量濃度為200 mmol/L的NaCl灌根,每株用量1 L。
從表6數據可看出:ZNC(智能聰)處理的各項指標優于大量元素水溶肥處理,茄子苗生長情況得到部分緩解;大量元素水溶肥與ZNC(智能聰)配施處理的各項指標明顯優于清水(對照),對茄子苗的生長起到較大的促進作用。這說明ZNC(智能聰)對處于鹽脅迫的植株有一定保護作用,能夠促進其根系生長,提高葉片光合作用,增強抗逆能力,從而緩解鹽脅迫對茄子苗的影響。
隨著全民對食品安全、糧食安全和環境安全問題的不斷重視以及政府對化學農藥的限制使用,免疫誘抗劑不僅在糧食、果蔬等作物病蟲害綜合防控中的需求不斷增加,而且廣大用戶的接受程度也在不斷提高,由此帶動了免疫誘抗劑產業的迅速發展[6]。

表6 不同質量濃度ZNC(智能聰)處理對茄子抗鹽效果統計
山東蓬勃生物科技有限公司近年來建立了強大的研發團隊,一直致力于純天然植物免疫誘抗劑——ZNC(智能聰)的分離、純化、制備、結構鑒定及其抗病、抗逆、促生以及提高肥料利用率的研發和應用,開發出了ZNC(智能聰)系列產品——生物農藥及生物農藥增效助劑、新型植物生長調節劑、生物肥料、新型功能肥料(功能型尿素、功能型磷酸二銨、功能型控釋肥)等。此類新型系列產品完全符合環境友好、食品安全和可持續發展的要求,在未來生態農業生產中具有廣闊的發展前景。