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随着全球气候的变化,极端天气频发,加之地下水位下降,部分干旱地区水资源匮乏,导致全球粮食危机加剧。水资源的高效利用成为未来农业种植面临的巨大挑战。


西安田本农化(TBIO CROP SCIENCE)致力于土壤环境健康、天然生物刺激、高效养分利用以及品质生活等方面的开发与研究。为了更高效利用有限的水资源,实现可持续性农业种植,TBIO 自主研发了具有土壤保水抗蒸发,促进植株有效抵御干旱胁迫的生物刺激素类产品安可润(AguaRetence)。


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一、腐植酸分子结构重塑的意义


AguaRetence是基于腐植酸分子结构改造,生成的一款功能性有机营养。通过对腐植酸分子的开链、断链以及加成等工艺手段,将原有结构小分子化,同时通过大量的亲水基团以及含氧官能团的加成,例如羟基、羧基、酚羟基等含氧官能团,使其具备高活性生物刺激功能,同时在土壤功能方面促进土壤水稳性团聚体的形成,降低土壤容重,络合土壤重金属离子,增加土壤胶体物质,实现保水抗蒸发以及植株抗旱的功能。

 

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二、安可润(AguaRetence)对土壤的水分管理


AguaRetence促进土壤水分氢键数量的提升,促使更多的土壤水分形成结合水,对土壤水起到了固定作用,不仅可以增强土壤锁水能力,减少土壤水的渗漏流失;同时,可以提升溶液沸点,拉升土壤溶液抗蒸发能力。


AguaRetence含氧官能团增加,使其络合金属离子的能力随之提升,当其进入土壤后,随着溶液下渗过程,会不断地和土壤中的钙镁离子络合成胶状物,减少土壤溶液滤失。 


马氏瓶下渗试验数据表明:AguRetence不同浓度在不同土壤中毛管水含量和持水能力。 


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高陵土 (粘土)


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阿拉尔 (砂土)


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长武土(壤土)


下图为湿润锋运移过程模拟试验,0-360 min内,与CK相比,三种不同质地的土壤入渗速率均明显降低,说明AguaRetence具有良好的减缓下渗的效果。

 

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三、安可润(AguaRetence)对作物的水分管理


AguaRetence通过激活作物体内抗氧化酶活性清除过量ROS,降低MDA。渗透胁迫下,提高作物体内脯氨酸含量,稳定作物体内蛋白质结构。脯氨酸可以利用其较强的吸水能力来增强细胞的持水能力,脯氨酸的累积可以降低细胞的水势,进而驱使水分进入细胞或降低水分从细胞中流出,为细胞膨胀提供了膨压。AguaRetence还可以通过促进植株抗旱基因的上调表达,提高植株抗旱能力。


AguaRetence对作物在逆境下的根系活力也有改善作用,能够提高作物根系在逆境下对水分和养分的吸收。TBIO模拟土壤盐胁迫,150mmol/L NaCl对土壤预处理,土壤电导率:3.7ms/cm的条件下,AguaRetence对玉米根系活力的影响如下表。


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四、结论


AguaRetence分子间氢键的增加提升了土壤结合水的量,减少了土壤水的渗漏;提升土壤溶液沸点,拉升土壤溶液抗蒸发能力,减少土壤水分滤失。


AguaRetence激活作物细胞内的抗氧化酶活性;提升作物体内脯氨酸含量,稳定蛋白质结构,增强细胞持水能力;刺激作物抗旱基因表达;刺激作物根尖细胞分裂相关基因表达,促进根系活力。


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