植物免疫誘抗劑
——ZNC(智能聰)的功效研究及應(yīng)用前景分析*

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(shí)驗(yàn)室/山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院 山東泰安 271018；3.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東泰安 271018)

目前，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題受到社會(huì)大眾的廣泛關(guān)注，其不僅關(guān)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(huán)境友好型的促生、抗病農(nóng)業(yè)新產(chǎn)品迫在眉睫。2006年，Jones等[1]提出了植物免疫系統(tǒng)的概念，植物免疫誘抗劑已成為當(dāng)前國際上生物農(nóng)藥創(chuàng)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(nóng)藥，其通過激活植物的免疫系統(tǒng)并調(diào)節(jié)植物的新陳代謝，從而增強(qiáng)植物抗病和抗逆能力[2]。多年來的研究發(fā)現(xiàn)，天然植物免疫誘抗劑具有顯著抗病、防凍、增產(chǎn)、改善品質(zhì)的效果，對(duì)人畜無害，不污染環(huán)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(jī)制和應(yīng)用效果，在有效物質(zhì)的分離純化、促進(jìn)作物生長、誘導(dǎo)作物抗病性等方面取得了較大進(jìn)展。ZNC(智能聰)對(duì)作物促生、抗病、增產(chǎn)、改善作物品質(zhì)等方面的應(yīng)用效果及其在農(nóng)藥、肥料行業(yè)的應(yīng)用前景概述如下。

1 ZNC(智能聰)簡介

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(nèi)生真菌菌絲體中提取出來的高活性植物生長促進(jìn)物質(zhì)。ZNC(智能聰)為純天然物質(zhì)，對(duì)環(huán)境友好，作用譜廣，對(duì)作物普遍有效，其活性成分具有誘導(dǎo)植物耐旱、耐低溫、耐鹽堿、抗病以及促進(jìn)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(shí)現(xiàn)兩者協(xié)同增效，顯著提高小麥生育關(guān)鍵期土壤氮素供應(yīng)強(qiáng)度，進(jìn)而提高小麥產(chǎn)量、氮肥利用率和純收益[5]。

2 ZNC(智能聰)的應(yīng)用研究

2.1 促進(jìn)種子萌發(fā)

采用等量不同質(zhì)量濃度(5、15和25 ng/mL)的ZNC(智能聰)浸小麥種培養(yǎng)，分別在培養(yǎng)20 h測(cè)發(fā)芽率、培養(yǎng)3 d測(cè)芽長和根長，結(jié)果(表1)小麥芽長、主根長、發(fā)芽率各指標(biāo)均比清水對(duì)照處理有所增加，其中ZNC(智能聰)25 ng/mL處理的各項(xiàng)指標(biāo)增加比例最大。所以，ZNC(智能聰)具有較強(qiáng)的促生功效，能夠促進(jìn)小麥萌發(fā)和生長。

表1 不同質(zhì)量濃度ZNC(智能聰)處理的小麥(山農(nóng)12)室內(nèi)發(fā)芽情況測(cè)定結(jié)果

2.2 促進(jìn)作物根系發(fā)育

馬鈴薯播種時(shí)采用質(zhì)量濃度25 ng/mL的ZNC(智能聰)噴溝，膨大期采用質(zhì)量濃度10 ng/mL的ZNC(智能聰)隨水滴灌，結(jié)果(表2)馬鈴薯匍匐莖數(shù)量增加了20%，根數(shù)增加了81.8%，最長根增長了12.7%，增產(chǎn)率達(dá)15.7%。這說明ZNC(智能聰)能較明顯地促進(jìn)馬鈴薯根系發(fā)育，增強(qiáng)了根系吸收土壤養(yǎng)分的能力，從而提高了馬鈴薯產(chǎn)量。

表2 ZNC(智能聰)促進(jìn)馬鈴薯根系發(fā)育的效果統(tǒng)計(jì)

2.3 誘導(dǎo)作物抗病性

為了評(píng)價(jià)ZNC(智能聰)誘導(dǎo)作物抗病性的效果，以黃瓜為試驗(yàn)對(duì)象，開展了黃瓜霜霉病防治效果的試驗(yàn)研究。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理，其中：處理1，空白對(duì)照；處理2，質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(zhì)量分?jǐn)?shù)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(yàn)結(jié)果(表3)表明，使用ZNC(智能聰)可以降低黃瓜霜霉病的發(fā)病指數(shù)，提高藥劑的防治效果。

表3 不同藥劑處理對(duì)黃瓜霜霉病防治效果統(tǒng)計(jì)

2.4 促進(jìn)作物生殖發(fā)育

以暖棚種植的夏黑葡萄為例，試驗(yàn)共設(shè)ZNC(智能聰)15 ng/mL、ZNC(智能聰)30 ng/mL和CK(清水)3個(gè)處理，ZNC(智能聰)在葡萄收獲前20 d噴施1次。試驗(yàn)結(jié)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(zhuǎn)色、成熟，可提早上市；噴施ZNC(智能聰)后，葡萄產(chǎn)量均有所增加。由此可見，ZNC(智能聰)具有促進(jìn)植物生殖發(fā)育和增產(chǎn)的功能，通過促進(jìn)乙烯含量的增加，使果實(shí)提早成熟，同時(shí)增加產(chǎn)量，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

表4 不同質(zhì)量濃度ZNC(智能聰)處理對(duì)葡萄促早熟效果統(tǒng)計(jì) kg/hm2

2.5 增強(qiáng)作物抗低溫、抗鹽能力

如表5所示，茄子幼苗經(jīng)不同質(zhì)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(zhì)量濃度增加，冷害指數(shù)不斷降低，茄子幼苗恢復(fù)能力逐漸提高，且均高于對(duì)照。這說明ZNC(智能聰)能明顯降低低溫脅迫對(duì)茄子幼苗的傷害，表現(xiàn)出較高的生理活性，增強(qiáng)茄子幼苗受低溫冷害后的恢復(fù)能力，緩解對(duì)茄子幼苗的低溫脅迫。

表5 不同質(zhì)量濃度ZNC(智能聰)處理對(duì)茄子抗低溫效果統(tǒng)計(jì)

不同質(zhì)量濃度ZNC(智能聰)處理對(duì)茄子抗鹽效果統(tǒng)計(jì)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(duì)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(zhì)的量濃度為200 mmol/L的NaCl灌根，每株用量1 L。

從表6數(shù)據(jù)可看出：ZNC(智能聰)處理的各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)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(xiàng)指標(biāo)明顯優(yōu)于清水(對(duì)照)，對(duì)茄子苗的生長起到較大的促進(jìn)作用。這說明ZNC(智能聰)對(duì)處于鹽脅迫的植株有一定保護(hù)作用，能夠促進(jìn)其根系生長，提高葉片光合作用，增強(qiáng)抗逆能力，從而緩解鹽脅迫對(duì)茄子苗的影響。

3 ZNC(智能聰)的應(yīng)用前景

隨著全民對(duì)食品安全、糧食安全和環(huán)境安全問題的不斷重視以及政府對(duì)化學(xué)農(nóng)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(dòng)了免疫誘抗劑產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展[6]。

表6 不同質(zhì)量濃度ZNC(智能聰)處理對(duì)茄子抗鹽效果統(tǒng)計(jì)

山東蓬勃生物科技有限公司近年來建立了強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，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(jié)構(gòu)鑒定及其抗病、抗逆、促生以及提高肥料利用率的研發(fā)和應(yīng)用，開發(fā)出了ZNC(智能聰)系列產(chǎn)品——生物農(nóng)藥及生物農(nóng)藥增效助劑、新型植物生長調(diào)節(jié)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(chǎn)品完全符合環(huán)境友好、食品安全和可持續(xù)發(fā)展的要求，在未來生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的發(fā)展前景。