植物激活蛋白農(nóng)藥的研究進展

植物激活蛋白農(nóng)藥的研究進展

植物激生蛋白是一種利用生物技術從微生物中分離提取的新結(jié)構蛋白質(zhì)。它能調(diào)節(jié)植物的新陳代謝,啟動植物體內(nèi)的一系列代謝反應,激活植物自身的免疫系統(tǒng)和生長系統(tǒng),同時通過誘導和激活植物體內(nèi)的抗病基因而增強抗病能力,從而增強農(nóng)作物抵御病蟲侵害和不良環(huán)境影響的能力。本產(chǎn)品無公害、無殘留,不污染環(huán)境,是環(huán)境友好型的綠色環(huán)保產(chǎn)品。植物激活蛋白也是一種活性極高的蛋白,每667m2使用這種蛋白的有效成分24.0～36.0mg,即可預防農(nóng)作物的多種病害、增強抗逆性、促進生長發(fā)育,對改善作物品質(zhì)和提高作物產(chǎn)量都有較為明顯的效果。2004～2006年,筆者對北京同昕綠園生物技術有限公司研制生產(chǎn)的植物激活蛋白可溶性粉劑,在多種農(nóng)作物上分別進行了田間試驗和大面積示范,現(xiàn)將結(jié)果報道如下。1應用于蔬菜1.1植物激活蛋白對大蒜病毒病、白的和炭疽病的誘抗效果華容縣治河渡鎮(zhèn)大面積種植辣椒533.3hm2,2005年筆者在該鎮(zhèn)的下高村辣椒生產(chǎn)基地進行試驗示范,面積1.33hm2。每667m2用植物激活蛋白可溶性粉劑60g(15g/包),對水60kg(1000倍液),從苗期6月10日開始至7月25日每隔15d噴施1次,共施用4次,另設空白對照田和對照藥劑可殺得等常規(guī)農(nóng)藥進行比較。試驗結(jié)果表明:施用植物激活蛋白的農(nóng)田,辣椒病毒病、疫病、白絹病和炭疽病發(fā)病率分別僅為3.0%、1.0%、2.0%和3.0%,與空白對照田比較,誘抗效果分別為70.0%、66.7%60.0%和62.5%。施用農(nóng)藥可殺得的農(nóng)田,病毒病疫病、白絹病和炭疽病發(fā)病率分別為4.0%、1.0%3.0%和5.0%,防治效果分別為60.0%、66.7%40.0%和37.5%。另外,施用激活蛋白的農(nóng)田,辣椒長勢旺,植株平均增高2.50cm,枝葉茂盛,葉色濃綠,辣椒坐果率提高5.0%～10.0%,果肉增厚,顏色光亮,辣椒的產(chǎn)量與品質(zhì)明顯得到提高。岳陽市君山區(qū)廣興洲鎮(zhèn)種植大白菜歷史悠久,為大白菜之鄉(xiāng),近年種植面積達666.7hm2以上。2004～2005年筆者在該鎮(zhèn)的五一村大白菜生產(chǎn)基地進行試驗示范,面積2.28hm2。從大白菜移栽緩苗后開始,分別于8月20日與9月5日、20日連續(xù)3次噴施植物激活蛋白可溶性粉劑1000倍液,另設空白對照田(不施藥)進行比較。試驗示范結(jié)果表明:施用激活蛋白的田和空白對照田大白菜霜霉病發(fā)病率分別為62.0%和89.5%,病情指數(shù)分別為26.89和43.75,誘抗效果為38.53%;激活蛋白田和對照田炭疽病發(fā)病率分別為56.0%和78.4%,病情指數(shù)分別為25.78和44.0,誘抗效果為41.41%;激活蛋白田和對照田病毒病發(fā)病率分別為3.0%和8.0%,誘抗效果62.50%;激活蛋白田和對照田軟腐病發(fā)病率分別為21.7%和33.5%,誘抗效果35.22%。由上述可知,植物激活蛋白對大白菜病毒病誘抗效果較好,對炭疽病、霜霉病和軟腐病雖然效果較差,但均有一定的預防作用。湘潭市蔬菜研究所2004年在大白菜上的試驗結(jié)果進一步表明,植物激活蛋白不同濃度處理以1000倍液最為適宜,分別在大白菜移栽后14d和34d施用,和空白對照區(qū)比較,大白菜株高增加9.07%,葉長和葉寬分別增加9.46%和5.48%,平均產(chǎn)量為59.3t/hm2,比對照增產(chǎn)21.99%,而當?shù)爻Ｓ玫闹参锷L調(diào)節(jié)劑愛多收3000倍液,增產(chǎn)效果為12.43%。送樣檢測,施用激活蛋白小區(qū)的大白菜維生素C和蛋白質(zhì)含量均高于對照區(qū)。這說明植物激活蛋白不僅能明顯提高大白菜的產(chǎn)量,而且還能改善品質(zhì)。1.3病害的田間調(diào)查結(jié)果頭是一種營養(yǎng)保健蔬菜,遠銷日本及東南亞市場。頭在湘陰縣已有500a以上的栽培歷史,常年種植面積為3000～3500hm2,已成為該縣一種規(guī)模產(chǎn)業(yè)和出口農(nóng)產(chǎn)品。2005年筆者在湘陰縣三塘鎮(zhèn)千秋村頭基地進行了植物激活蛋白(1000倍液)防治頭基腐病、紫斑病、霜霉病3種主要病害的藥效試驗示范,面積2.41hm2,在施用前和施用激活蛋白1、2、3、4次(4月16、30日與5月16、31日)的藥后10d,每次都分別進行了發(fā)病率和防治效果調(diào)查,并與對照藥劑(金雷多米爾)和空白對照田進行比較。植物激活蛋白可溶性粉劑防治頭三大病害的大田藥效試驗示范結(jié)果見表1。在頭3種主要病害發(fā)生危害定局時,第4次施用激活蛋白后10d(5月31日)的調(diào)查結(jié)果顯示:①基腐病,施用激活蛋白的田和空白對照田發(fā)病率分別為4.40%和18.2%,誘抗效果75.80%,施用對照藥劑施用金雷多米爾的田和空白對照田發(fā)病率分別為3.80%和18.2%,防治效果79.10%;②紫斑病,激活蛋白田和對照田發(fā)病率分別為6.22%和28.5%,誘抗效果78.10%;金雷多米爾田和對照田發(fā)病率分別為4.62%和28.5%,防治效果83.80%。③霜霉病,激活蛋白田和對照田病情指數(shù)分別為7.83和26.8,誘抗效果70.80%;金雷多米爾田和對照田病情指數(shù)分別為5.13和26.8,防治效果80.90%。這說明,植物激活蛋白可溶性粉劑大田每667m2用量60g對水60kg均勻噴霧,連續(xù)施用4次,對頭基腐病、紫斑病、霜霉病均有較好的誘抗效果,但和對照藥劑比較,其防效略低。另外,在第3次施藥(5月28目)后測試植物激活蛋白對頭生長育的影響,田間經(jīng)濟性狀測定表明,施用激活蛋白的頭平均株高38.5cm,施用金雷多米爾的頭平均株高36.4cm,空白對照田頭平均株高31.7cm,激活蛋白比金雷多米爾和對照田頭平均株高分別增加2.10cm和6.80cm;有效分蘗數(shù),激活蛋白、金雷多米爾、對照田頭平均每蔸分蘗分別為9.70株、9.10株和7.70株,激活蛋白比金雷多米爾和對照田的頭平均每蔸分蘗分別增加0.60株和2.0株。另外,施用激活蛋白的田頭根系發(fā)達,鱗莖增大,產(chǎn)量增加。在頭收獲時測產(chǎn),激活蛋白田頭平均產(chǎn)量26.5t/hm2,金雷多米爾田頭平均產(chǎn)量23.7t/hm2,空白對照田頭平均產(chǎn)量13.7t/hm2,激活蛋白比金雷多米爾和對照田的頭平均每公頃分別增加2.8t和12.8t,增產(chǎn)和換回損失分別為10.69%和42.05%。2激活蛋白對柑橘生長和品質(zhì)的影響石門縣是“柑桔之鄉(xiāng)”,現(xiàn)有柑桔面積28000hm2,2006年柑桔產(chǎn)量達31.0萬t,出口柑桔4.1萬t。石門縣柑桔辦董世平從2003～2006年在柑桔上連續(xù)使用植物激活蛋白,結(jié)果表明:施用激活蛋白的柑桔樹春梢嫩葉轉(zhuǎn)綠明顯快于空白對照樹,并且嫩葉很快成為功能葉,能較好滿足幼果發(fā)育對營養(yǎng)的需求,因而柑桔坐果率較對照樹提高7.38%。沅江市南嘴鎮(zhèn)有機農(nóng)業(yè)示范基地2003年在柑桔(溫州蜜桔)上的試驗結(jié)果顯示,使用植物激活蛋白1000倍液分別于4至6月中旬噴施3次的處理,桔樹春梢葉片明顯比對照樹濃綠。據(jù)檢測,處理樹和對照樹葉綠素(鮮葉)含量分別為2.64mg/g和2.59mg/g,全氮含量分別為2.56%和2.90%,平均坐果率分別為6.10%和4.55%。處理樹和對照樹品質(zhì)檢測結(jié)果,前者比后者總糖含量和可溶性固性物含量分別提高25.16%和25.0%,果汁中的維生素C和可滴定酸分別高9.57%和11.11%。另外,調(diào)查還發(fā)現(xiàn)施用激活蛋白后對柑桔紅蜘蛛有一定的驅(qū)避和抑制作用,紅蜘蛛種群數(shù)量處理樹明顯少于對照樹。并對煤煙病的發(fā)生為害有較為明顯的預防效果,其抑蟲作用機理還有待進一步研究。3噴藥對棉籽生長發(fā)育的影響據(jù)中國農(nóng)科院植保所蛋白農(nóng)藥研究組的試驗結(jié)果,用激活蛋白15g對水15kg將棉種浸泡6h,可提高棉種的發(fā)芽率和根系發(fā)達程度,增強幼苗的抗逆性。用激活蛋白處理后的棉籽發(fā)芽率比空白對照提高10.0%,出苗后4d和7d苗莖分別較對照增粗21.77%和13.64%,平均根重提高32.9%,根系中脫氫酶活性比對照提高33.0%。用激活蛋白1000倍液分別在幼苗期、現(xiàn)蕾期和初花期共噴施3次,棉花的現(xiàn)蕾強度、成花率、成鈴率和吐絮率比空白對照分別提高79.56%、17.49%、39.84%和16.66%;單鈴重和衣分比對照分別提高3.08%和1.67%;還可減少蕾鈴脫落,減輕枯黃萎病的發(fā)生,籽棉和皮棉產(chǎn)量分別提高15.12%和17.19%。4植物激活蛋白對煙草花葉病的誘抗效果邱德文、楊秀芬等2005年的田間小區(qū)試驗結(jié)果表明,植物激活蛋白對煙草花葉病的控制效果比較理想,在第2次施用后7d調(diào)查,激活蛋白處理的小區(qū)發(fā)病率和病情指數(shù)均比對照藥劑明顯降低,與菌克毒克效果相當,誘抗效果分別為44.0%和48.49%。激活蛋白500倍液、1000倍液和1500倍液處理之間則無顯著差異。在第3次施用后7d調(diào)查,空白對照區(qū)的發(fā)病率已達70.0%,而激活蛋白處理區(qū)發(fā)病率和病指仍明顯降低,誘抗效果分別為47.61%和53.70%,這說明激活蛋白在病情加重的情況下,對病毒病仍有一定的誘導抗性。植物激活蛋白對煙草花葉病大田的誘抗效果見表2。另外,植物激活蛋白還能明顯促進煙草的生長,主要表現(xiàn)為株高、留葉數(shù)和葉面積增加,其中株高增長7.42%,中上部的葉面積分別增加10.35%和14.80%。5激活蛋白促進的代謝據(jù)左斌,邱德文等2005年報道,應用植物激活蛋白浸種處理水稻種子,能激活水稻幼苗體內(nèi)的琥珀酸脫氫酶(SDH)、淀粉酶、丙酮酸激酶(PK)活性,促進秧苗生長和根系發(fā)育。用最佳濃度2μg/ml的激活蛋白處理水稻種子,3d后SDH、PK和淀粉酶的活性比對照顯著增高,15d左右表現(xiàn)出生長性狀的差異。其中,SDH、PK分別為植物細胞內(nèi)TCA、EMP的關鍵調(diào)控酶,這三種酶活性同時升高,便意味著植物激活蛋白通過植物細胞表面受體的一定途徑,已激活了細胞內(nèi)合成酶的基因,促進了酶的合成,加速了植物細胞內(nèi)的三羧酸循環(huán),從而促進了細胞內(nèi)物質(zhì)的代謝。湖南金健米業(yè)集團公司2004年在桃源縣雙溪口鄉(xiāng)灌車湖村水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)示范基地的晚稻上,進行了激活蛋