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[技术课堂]解锁植物密码,挖掘植物力量(一) [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 2020-08-20
荷兰易普润集团(VanIperenGroup)和意大利专业科研机构Landlab正在通力合作,共同开发新一代基于植物代谢物的生物刺激剂。与大家熟知的海藻、氨基酸、腐殖酸这些生物刺激剂有所不同,该项目的名称为PlantsforPlants®,以下简称为P4P®(源于植物,用于植物),专注于研发新一代的有机、植物源的生物刺激剂。-

该项目研发始于2012年,已在前期的研究过程中获取了首批植物代谢物的新样本,并于2019年完成了一系列与项目相关的试验。为了达到新产品于2022年上市的目的,易普润将于2020年和2021年在欧洲多国和多个气候带对含有其中两种代谢物的原型产品开展进一步的大规模试验。

国际领先的农业媒体NewAgInternational的总编辑卢克·赫特森(LukeHutson)对意大利Landlab的科学经理兼创始人阿德里亚诺(AdrianoAltissimo)先生和荷兰易普润国际的新品部总监马克先生(MarcvanOers)进行了采访和交谈,以了解更多关于P4P®的信息。



荷兰易普润集团(荷兰肥料专家)和意大利专业科研公司Landlab正试图共同寻求和利用自然界中作物已经存在了100多万年的能力,这也是该项目的出发点。项目目的是从有机种植的农作物中获得植物提取物,并将其转化为可用于其他农作物生长的新一代生物刺激剂产品。


但问题是我们如何找到有效的植物提取物或代谢物呢?

对于这个问题的回答揭示了项目的反向研究方法。相比分离出一个分子,然后将其用于作物并观察在给定情况下所引起的反应,P4P®研究方法关注农作物自身缺陷,它着眼于从其他植物种类中分离出活性成分群,并用于补充和解决目标作物所缺乏和需要的部分。这些被分离出的优质提取物通过肥料方案用于农作物的生长,用以触发作物本身的渴求和反应。因此,这也是该项目名称被命名为P4P®”源于植物,用于植物”的用意。

大自然母亲已经为我们提供了很多具有天然活性成分的物质。不同的农作物含有不同的活性物质,并表现出不同的生理过程,这就是为什么选择作物的种类/品种成为该项目最敏感的细节之一。

P4P®项目可能会为“挖掘土壤潜能”一词带来全新的意义(这个词通常意味着耗尽土壤中的养分),使该词赋有更积极的含义。

该项目已经识别了作物中的一些活性益生成分,然后这些特定的作物成分被提取并配方形成最终产品。这些提取物被加工成为标准化的植物代谢复合物(SMP)。我们的合作伙伴们在2019年发布的新闻中称:P4P®新一代植物源生物刺激剂因其同质性而与众不同。那么,这一切又是从何而来呢?意大利专业科研机构Landlab的科学经理兼创始人阿德里亚诺(AdrianoAltissimo)说:“这个想法始于2000年初始,当我在相关产品的研发上投入精力时开始。在这之前,我从事的是动物源衍生化合物的研究,但随后我开始对植物体内多种多样的化合物选项感兴趣。”。阿德里亚诺(AdrianoAltissimo)说:“我们开始发掘植物王国中可寻找到的活性物质,然后筛选出可施用于其他作物上的活性成分。这些活性物质是植物化合物,例如葡萄糖苷类,多酚类,有机酸和黄酮类化合物。”。

“我们不是简单地得到了我们想要获得的活性物质,而是尽量为用于提取的目标作物创造最优化的生长环境。这些作物就像是我们的“矿”,是我们用于开采植物代谢物的“矿”。我们在非常干净的环境中种植它们,达到了有机种植的水平。”。

P4P®项目的关键是要从宿主(作物)中分离出特定的、稳定的代谢复合物(SMP),并在加工过程中使其成为具有特定效果的原型产品。我们的研究小组评估了宿主(作物)表型,并分离出可触发植物体内特定通路的化合物,从而使其对某些条件(例如缺水)的敏感性降低。“我们拥有完整的化合物成分图谱,而且我们知道我们需要的样本中有什么。在500多种成分中,我们知道绝大多数成分将如何归类。我们把他们归为两大类,例如特定的黄酮类和有机酸类。”阿德里亚诺(AdrianoAltissimo)解释说。

(P4P®新一代有机植物源的生物刺激剂)


原型产品试验

我们对三个原型产品进行了广泛的试验。迄今为止,我们已经在七个不同的地区进行了90余次试验;未来两年还将在七个以上的欧洲国家/地区进行更多的试验。广泛试验的目的是为了验证新样本在多种气候和土壤类型中的稳定性,相关试验结果非常重要。


(表1研发中的三款P4P®生物刺激剂原型产品)


如表1所示,第一个原型产品(LL002)是一款叶面肥产品,用于提升水分利用效率(WUE)。该提取物原型可通过提高用水效率来提高作物对非生物胁迫的适应力。”在灌溉作物区,该原型产品节省了高达30%的灌溉水;在缺水的气候带,该原型产品显著减少了雨养作物的缺水症状,同时提升了作物的产量和品质。”此陈述来自P4P欧盟Life机构获奖文献资料。


第二个原型产品(LL004)用于提高养分利用效率(NUE)。LL004提取物可提高果树和蔬菜的磷利用效率。它提升了作物的吸收能力,减少了在播种和种植过程中30%的磷肥施用量。正如阿德里亚诺(AdrianoAltissimo)解释的那样:“该原型产品(LL004)是一款剂型为粉末状,将被用于土壤的新型肥料。该产品的作用机理完全不同于第一款(LL002)原型产品,因为其活性成分来自完全不同的作物。LL004的主要成分是一组特定的葡萄糖苷类物质,它们与其他产品成分一起作用时,将大大提高磷的利用效率。”

第三个原型产品(LL017)是一款用于提高作物防御效率(CFE),降低病害敏感性的产品。LL017的活性提取物属于初级和次级代谢物,它有助于增强农作物的防御系统,被称为作物防御强化剂。在农业传统操作中,它将减少高达20-40%的杀菌剂的使用。

LL017原型产品处于生物刺激和病害防治之间,该产品可以很好地促进作物生长并帮助作物对抗真菌;但这并不是杀菌剂,准确的说,它是一种植物源生物强化剂。”Altissimo解释。

英文原文刊于《NewAGInternational》英文版2020年3月刊;中文发布于《NewAGInternational》中文版2020年4月14日的微信公众号。

未完待续,下期内容更精彩,敬请期待!

 
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