干旱、極端溫度和營(yíng)養(yǎng)缺乏是導(dǎo)致非生物脅迫的主要因素,從而對(duì)作物生產(chǎn)力產(chǎn)生負(fù)面影響。非生物脅迫會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激,產(chǎn)生過(guò)量的活性氧(ROS),激發(fā)抗氧化防御機(jī)制。已知ROS能損害DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等生物分子。為了減輕這種有害影響,植物采取了幾種自然防御機(jī)制。更準(zhǔn)確地說(shuō),ROS的去除要?dú)w功于酶促和非酶促抗氧化劑系統(tǒng),如超氧化物歧化酶(SOD)、抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)、愈創(chuàng)木酚過(guò)氧化物酶(GPX)、脫氫抗壞血酸還原酶(DHAR)、谷胱甘肽還原酶(GR)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、單氫抗壞血酸還原酶(MDHAR)、抗壞血酸(AsA)、酚類(lèi)化合物、谷胱甘肽、生育酚等。本研究中,噴施稀釋倍數(shù)為500倍的海藻提取液后,三種抗氧化酶活性顯著提高,酶活性的增加表明水培生菜中的抗氧化機(jī)制提高,防止細(xì)胞氧化損傷。因此,海藻提取液可以作為生物抗逆產(chǎn)品在干旱洪澇等非生物脅迫情況下使用,穩(wěn)定和提高作物產(chǎn)量。 作為典型的天然有機(jī)植物生物刺激劑,海藻提取物因可促進(jìn)植物生長(zhǎng)等特點(diǎn),在綜合有機(jī)農(nóng)業(yè)中廣泛應(yīng)用。山西揚(yáng)中食用海藻提取物
海藻提取物的研究現(xiàn)狀與發(fā)展近年來(lái),隨著人們對(duì)綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展越來(lái)越重視,在生產(chǎn)上對(duì)所施的肥料要求也逐漸提高,海藻提取物作為一種新型的生物有機(jī)肥料,因?qū)Νh(huán)境無(wú)毒無(wú)害受到廣大農(nóng)民的歡迎,目前國(guó)內(nèi)的海藻肥產(chǎn)品已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定,產(chǎn)品種類(lèi)已被底肥、追肥、葉面肥等全方面覆蓋,逐步滿(mǎn)足農(nóng)民的各種需求,海藻肥的市場(chǎng)前景十分可觀,因此海藻肥的應(yīng)用發(fā)展前景非常廣闊。目前在作物上的研究主要集中于產(chǎn)量和品質(zhì)方面。研究發(fā)現(xiàn)海藻肥浸種可以使番茄提早發(fā)芽、發(fā)芽整齊,可增加株高,提高番茄葉片的葉綠素含量,促進(jìn)西紅柿產(chǎn)量的增加,利于番茄生長(zhǎng)(孫錦等,2006)。Mancuso等(2006)研究發(fā)現(xiàn)海藻肥能增大葡萄葉面積,提高葡萄的抗旱能力。張霓裳等(2017)研究表明,在干旱脅迫條件下,施用外源海藻糖可以提高蘋(píng)果葉片的抗逆性。 山西揚(yáng)中食用海藻提取物研究海藻提取物與微生物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的協(xié)同作用,從海藻中提取殺菌物質(zhì)開(kāi)發(fā)生 物農(nóng)藥。
海藻提取物是以海洋藻類(lèi)為主要原料經(jīng)過(guò)化學(xué)或生物降解法提取,富含多酚、多糖、褐藻酸鹽、多胺、色素、游離氨基酸、甜菜堿、維生素、大量和微量營(yíng)養(yǎng)元素以及天然植物J素等多種生物活性物質(zhì)。該物質(zhì)既可單獨(dú)施用,也可與其他肥料復(fù)配施用,常作為肥料的增效劑。大量研究表明,海藻提取物不僅能夠促進(jìn)作物生長(zhǎng)和養(yǎng)分吸收,提高作物產(chǎn)量和改善品質(zhì),還能增強(qiáng)作物抗逆性。董華芳在草莓上采用2種施肥方式,分別根灌與葉面噴施海藻有機(jī)肥,發(fā)現(xiàn)根灌和葉面噴施海藻有機(jī)肥處理均能顯著提高草莓可溶性固形物含量和相對(duì)葉綠素值,根灌效果優(yōu)于葉面噴施。
通過(guò)對(duì)海藻提取物在蔬菜上的應(yīng)用效果研究?結(jié)果表明:海藻提取物可提早蔬菜的采收期6~14d?前期產(chǎn)量提高10?8%~27?4%?總產(chǎn)量提高6?8%~19?2%?并明顯改善品質(zhì);以2?0g/L的海藻提取物處理日光溫室番茄植株?可使番茄比較大節(jié)水率達(dá)到22?6%;用不同濃度的海藻提取物處理菠菜葉片?可降低菠菜硝酸鹽含量66?3%~93?2%;以2?0g/L的海藻提取物對(duì)辣椒進(jìn)行灌根處理?可使辣椒生育期施用化肥量節(jié)約20%。海藻提取物取材于深海區(qū)域的大型經(jīng)濟(jì)藻類(lèi)它含有豐富的氨基酸、礦物質(zhì)、多糖、維生素及生理活性物質(zhì)?對(duì)提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)和提早成熟并在水果保鮮和抵抗病蟲(chóng)害等方面均有明顯的效果。自1880年有學(xué)者報(bào)道了施用海藻提取物的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果?并清楚地說(shuō)明了海藻作為肥料的優(yōu)越性后的一個(gè)多世紀(jì)?海藻提取物已經(jīng)引起許多海藻學(xué)家和農(nóng)學(xué)家的注意。近年來(lái)利用海藻的特殊生化特性和各種有效組分來(lái)影響作物和果樹(shù)、蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育已成為研究熱點(diǎn)。試驗(yàn)研究的目的即在于研究海藻提取物對(duì)蔬菜的作用效果?為生產(chǎn)提供試驗(yàn)依據(jù)。 將海藻提取物與一定量氮磷鉀或微量元素進(jìn)行復(fù)配,制成海藻增效肥料,是海藻提取物在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的主要形式。
甜瓜是中國(guó)的栽培水果中的重要組成部分,中國(guó)的甜瓜栽培歷史悠久,是甜瓜生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó)。2018年中國(guó)甜瓜的收獲面積為3.545×105hm2,產(chǎn)量達(dá)到了1.273×107t,占全球的46.54%(王娟娟等,2020)。隨著生活水平的不斷提高,人們對(duì)甜瓜品質(zhì)的要求也與日俱增(張銀歡等,2018,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,(10):94-95.)。甜瓜的主要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)包括可溶性蛋白、可溶性糖、可溶性固形物、維生素C、還原糖等,提高這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量可有效提高甜瓜口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(閆巧俐等,2019)。海藻是中國(guó)優(yōu)勢(shì)海洋生物資源,具有較高的商業(yè)開(kāi)發(fā)潛力。海藻提取物可以促進(jìn)多種土壤微生物生長(zhǎng),通過(guò)促進(jìn)土壤有益微生物 的生長(zhǎng)來(lái)改善土壤微生物菌群豐度變化。江西海藻提取物控油
在油菜上澆灌海藻提取物時(shí)也發(fā)現(xiàn)可以促進(jìn)油菜 對(duì)鈣、鋅等微量元素的吸收,從而提高了油菜的營(yíng) 養(yǎng)價(jià)值。山西揚(yáng)中食用海藻提取物
生物法是利用酶解法將海藻中的大分子物質(zhì)降解成更加容易被植物吸收的小分子物質(zhì),生物法可以大限度地將海藻中的活性物質(zhì)提取出來(lái),是理想的得到海藻提取物的方法,這在本課題組之前的工作中也有相關(guān)的報(bào)道。關(guān)于海藻肥促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高產(chǎn)品品質(zhì)的報(bào)道已有不少,如Wang等施用不同濃度的海藻肥促進(jìn)蘋(píng)果幼苗的生長(zhǎng),提高了幼苗的光合速率、葉綠素含量及抗氧化酶活性,并且處理后的幼苗沒(méi)有表現(xiàn)出蘋(píng)果再植病的癥狀;Ghatas等研究表明,葉面噴施海藻提取液和微量營(yíng)養(yǎng)素,對(duì)黃花蒿的養(yǎng)分含量、產(chǎn)量、葉綠素和碳水化合物含量均有明顯影響。山西揚(yáng)中食用海藻提取物
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