甘蔗是全球和我国重要的糖料作物,也是重要的可再生能源作物。随着全球气候变化加剧,干旱在全球包括我国甘蔗主产区常年发生,对甘蔗农业生产和制糖产业均产生严重影响。如何有效提高甘蔗抗旱性已成为甘蔗研究领域的重要课题。目前,国内外研究的主要方向一方面是通过选用抗旱甘蔗品种、土壤施用保水剂或调理剂类物质来提高土壤保水能力或者促进根系吸收能力来提高甘蔗抗旱性,另一方面则主要通过施用外源生长调节物质来提高甘蔗抗旱性,目前研究报道的外源物质主要有脱落酸ABA、硅、乙烯利、壳聚糖等。 在非生物胁迫和生物胁迫方面,海藻提取物中富含的微量元素、等通过调节植物新陈代谢来达到增强抗逆的目的。云南海藻提取物 食品原料
根系作为植物重要的养分和水分吸收部分,直接影响着植物地上部生长,因此植物适应逆境胁迫的途径之一是改变根系的形态和构型。研究表明,甘蔗在盐胁迫以及酸胁迫等逆境胁迫条件下,根系形态参数会发生明显变化,包括根总长、根直径、根体积和根表面积等均会明显减少。本研究中,不同浓度的PEG胁迫条件下甘蔗各项根系参数比正常处理均明显减少,而叶面喷施海藻提取物后对根系的生长也具有一定促进作用,从而缓解了干旱胁迫对甘蔗根系的伤害。这个作用可能是海藻提取物被叶片吸收后参与了ABA依赖性信号通路,调节了与抗旱性相关的基因表达。虽然在干旱胁迫下,喷施海藻提取物对甘蔗生长具有缓解作用,但各项指标并不能达到正常处理的水平,说明海藻提取物只能在一定程度上降低干旱胁迫带来的伤害,而无法完全消除其负面影响。即便如此,海藻提取物仍然具有作为植物抗旱物质开发研究的可能性。广西海藻提取物护肤海藻提取物可以在一定程度上抑制植物病害,可能兼具改善根际土壤环境、促进植物生长、提高质量等功效。
国际上制备商业海藻植物生长剂使用海藻提取物的原料普遍的有:海带、马尾藻、昆布泡叶藻和巨藻等。如南非产品Kelpak66使用的原材料就是从南非西海岸采集的昆布,挪威爱尔稼海藻提取物Algea使用的原材料是北冰洋中的泡叶藻。不同的藻类制成的海藻提取物所产生的效果是不一样的。有研究表明,蕨藻类制成的海藻肥在提高豇豆产量和品质方面要优于可江蓠制成的海藻提取物。这与海藻所含的营养元素和活性物质的不同有很大的关系,也与海藻的采收季节有关,通常处在发育阶段和生长季节的海藻中生长素的含量较高。不同的采收部位,也会影响海藻提取物中的生长素的含量,生长素的合成在根和茎的前列、顶芽及腋芽等部位,而其移动主要表现为向基移动,所以在海藻中,其含量通常在顶芽中高,在叶柄中低。对巨藻上部50cm藻体中IAA含量分布的研究很好的验证了这一点:藻体顶端叶片—叶柄—根部存在一个明显下降的浓度梯度。生长素在藻体生长发育旺盛的顶端部位含量较大。此外还与采收海域有关,即便是同一种海藻,生长在不同的海域,其富集的营养元素和生物活性物质也是不同的。
海藻提取物已经在许多作物中有广泛应用:施用海带提取物可提升西兰花的生长状况和抗病能力;将海藻提取物应用到番茄中,可有效提高番茄的根的生长,提高番茄花期叶片的叶绿素含量,对番茄产量和果实总可溶性固形物浓度均有促进作用,同时提高番茄果实的硬度,有利于减少运输储藏过程中的损失;将海藻提取物应用到大豆中,发现海藻提取物可提高大豆产量,且提高了酚类、类黄酮、花青素和抗氧化活性物质等营养成分的含量;在土壤中施用褐藻提取物,显著提高了澳大利亚酿酒葡萄产量,相对对照组提高了14.7%;对菜豆施用海藻提取物可显著提高菜豆产量,相对对照组提高了32.08%;对苹果施用海藻提取物,可提高座果率、果实数量、果实重量和长度等。海藻提取物因富含海藻多糖、甜菜碱和甾醇等多种活性物质,具有促进作物生长、改 善品质、增强抗逆性等特点。
科研中常用分子量为6000的聚乙二醇(PEG6000)作为渗透调节剂加入营养液来模拟干旱胁迫环境。目前,干旱胁迫下海藻提取物对甘蔗生长以及根系形态的影响并不清楚。因此,本研究采用水培方法,在营养液中加入PEG6000模拟干旱胁迫环境,研究喷施海藻提取物对甘蔗植株生长及根系形态的影响,以期为海藻提取物在提高甘蔗抗旱性方面提供理论支持。研究结果表明,PEG模拟干旱胁迫导致甘蔗株高和生物量降低,根系形态参数发生明显变化,植株含水率降低,根系活力下降。干旱胁迫条件下喷施海藻提取物能使甘蔗的株高、茎径和干物质量增加,总根长、根系表面积和根系体积增大,根系和地上部的含水率提高,根系活力增加。因此,喷施海藻提取物能在一定程度上缓解干旱胁迫对甘蔗造成的伤害,改善植株的生长情况。 海藻酸螯合后可以形成具有凝胶特性的海藻酸盐促进土壤团粒结构土壤腐殖质形成,稳定土壤胶体和土壤通气性。四川淡黑巨海藻提取物
海藻提取物应用逐渐扩大丰富,在农业领域不断有新发现。研究表明,海藻提取物在植物病害防治有巨大潜力。云南海藻提取物 食品原料
海藻提取物的作用机理海藻肥能够提高作物的抗逆性,减少化肥、农药使用次数和用量,提高果实的坐果率,为绿色有机食品奠定基础。刘刚等(2014)通过对洋香瓜喷施海藻肥发现,喷施适量的海藻肥可提高果实产量、可溶性固形物、总糖及维生素C的含量。王强等(2005)对黄瓜的研究中表明,海藻肥处理能够提高可溶性蛋白和脯氨酸含量,当水分胁迫解除后,海藻肥处理的渗透调节物质含量下降速度低于对照组,所以施用海藻肥能够减少栽培中干旱对作物生长的影响。云南海藻提取物 食品原料
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