抗溫度逆境組合 3號+9號+10號+12號 各800倍
種植植物常常會遇到的逆境
—溫度逆境
植物大都只能在一定的溫度範圍內生長,多數是10°C到30°C這個區間,過高或過低,植物的生理現象就會受到抑制,使得作物停止生長或死亡。
當植物在營養生長的時候,地溫和水溫的影響較大,而進入生殖生長的開花結果時,主要則是受到氣溫的影響,特別是溫度對花芽的形成有著密切的關係。
正因為如此,貿然的將寒帶、溫帶植物帶到熱帶地區種植,必定會對植物本身帶來無法彌補的傷害!
因為突如其來的高溫會加速植物體內的化學反應,這樣的代謝會造成損耗,進而讓植物飢餓,如此生長就會變慢,甚至停止。
最糟的狀況是蛋白質在高溫下會變性或凝結,繼而影響到酶,但在植物自我保護的機制下,蛋白質會轉譯,而形成伴護蛋白質,防止危害範圍擴大,等到高溫逆境解除,就能恢復正常,使得植物在高溫下受到的影響為可逆性。
那什麼又是低溫逆境呢?
人都會怕冷了,植物當然也會怕冷!只不過每一種植物的對於冷的耐受度是有很大的差別的。
植物對冷的耐受性,大都時候可以從它的原產地看出一些端倪,就像是來自熱帶的人和來自寒帶的人相比,前者會比較怕冷一樣。
輕微的寒害,會讓植物生長變得緩慢,但當寒害持續,或氣溫繼續的下降,植物的葉子就會變色,或出現斑點,呈現水浸狀,甚至讓根部受到寒害,植物就會枯萎。
寒害的發生不分地區,也不分季節,特別是現在受到極端氣候的影響,常常不該冷的時候冷、不該熱的時候熱;我們人都常常因為這樣而感到身體不適了,更何況無法表達的植物!
也因此,什麼時候會出現相對低溫、會出現多久、該如何因應,甚至預防,都是我們必須積極去學習並培養敏感度的!
植物面對低溫傷害的時候,光合作用和營養運輸會受到抑制,甚至既有的蛋白質會被分解,造成膜的變性,在膜出現裂縫後,電解質因此流失。而對於低溫比較敏感的植物,會有比較多的飽和脂肪酸,溫度接近零度時,飽和脂肪酸會硬化成半結晶狀,大受影響,而這樣的影響大都不可逆!
一定會有個疑問,那就是原本怕冷的植物,會一直怕冷嗎?答案是不一定!
多數植物經過馴化,也就是讓植物暴露在不會造成寒害的低溫,經過一段時間以後,會提高植物的抗寒能力,當然,如果氣溫急速下降,還是會發生寒害!
正如前面所提,由於低溫對於植物造成的影響是不可逆的;也因此比較起來,冷馴化會比熱馴化困難得多;因為低溫下降的速度通常很快,像是台灣的冬天,一向不會很冷,但往往會有一段時間,溫度是崩跌式的下滑!
如果是種塊根的植友,一定會有這樣的感觸,許多夏型種的塊根,常常經過一個冬天後…就再也不醒來了!
怎麼讓這個馴化的時間縮短,甚至培養出植物對於低溫的耐受度提高呢?
我們橦團隊,針對這部分下了許多功夫,推出一系列抗低溫逆境的營養劑,幫助植友們解決這些問題!
而低溫的逆境,對於植物的影響通常是不可逆性;低溫會降低光合作用的強度、減少根系對養分的吸收、影響養分的運轉,受到寒害除了生長緩慢,葉子也會變色或出現斑點、水浸狀,甚至全株萎凋。
參考資料:
https://www.aphia.gov.tw/userfiles/08.pdf
農業部農試所
https://scholars.tari.gov.tw/bitstream/123456789/11893/1/28-4-1.pdf
低溫逆境—鈣
低溫的天氣,許多植物是非常容易受損的;面對不喜歡的環境或天氣,人類可以選擇避開,那不能移動的植物在面對環境逆境(低溫)時,它們該如何因應,甚麼營養元素有助於植物面對這些逆境呢?
其實平時就要補充*鈣*來提高作物對環境逆境的耐受性,若平時作物的鈣有補足,面對低溫或日夜溫差大時,造成的損害就能有效降低。
鈣信號介導的植物對低溫逆境的反應;越來越多研究都證實,鈣離子的信號傳導在賦予植物耐寒方面起著重要的作用。
寒冷是限制植物生長並降低生產力和質量的主要環境因素。在低溫條件下,植物表現出多種低溫誘導的生理生化反應,如活性氧 (ROS) 的產生、膜脂成分的變化和滲透壓的變化等等。
植物對低溫逆境的反應是一個複雜的過程,這種反應需要多種信號參與,鈣離子作為重要的傳訊者,參與多種生物學過程,包括在植物低溫逆境反應中發揮關鍵作用。
植物通過冷信號傳感器感知細胞質膜的變化來感知冷刺激。由冷刺激觸發的鈣離子信號由鈣離子傳感器傳遞,這些鈣離子傳感器與鈣離子信號傳導中的其他組件一起,將鈣離子信號解碼為下游信號事件,以誘導基因表達的變化並最終導致耐寒性。
某些作物的生長期會經歷低溫,適當低溫可以使特定作物生長得更好,但是若該低溫超過作物所能承受的範圍,反而是種逆境,低溫對植物生長、發育過程、作物產量和品質有不利影響。
參考資料、圖片來源:
1. Cold calcium signaling in Arabidopsis involves two cellular pools and a change in calcium signature after acclimation.
https://academic.oup.com/plcell/article-abstract/8/3/489/5985155
2. Calcium Signaling-Mediated Plant Response to Cold Stress
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6320992/
3W-03
鈣跟鎂,兩者是植物不可或缺的微量元素。
鈣是植物細胞壁的重要成分,如果鈣質充足,構築了銅牆鐵壁,植株強健,病害就難以入侵。
鎂是形成葉綠素的最主要元素,與植物生長有關的多種酵素也以鎂為活化劑。
裡頭是以糖醇鈣的形式作為鈣離子的載體,而這個螯合技術是廠商獨有的專利技術。
為什麽要用糖醇鈣呢?
最主要的一個原因就是作物缺鈣太嚴重。並且,很多時候,我們會發現即使補充了鈣肥,作物依舊出現缺鈣症狀。
怎麼會這樣呢?
1)鈣元素用到植物上,主要是通過根尖進入到植物體內被吸收利用,而且它需要靠蒸騰作用的方式運輸到植物的各個部分,在植物體內的移動速度比較慢。
2)鈣元素還容易在作物體內形成有機酸鈣沉澱,鈣的移動性差。
3)有時候土壤中並不缺鈣,而且鈣含量還不少,但是因為根系吸收能力差、其他肥料使用過多,導致產生拮抗作用、土壤條件差(土壤酸化等),都會抑制作物對鈣的吸收,導致即使有鈣、不斷的補鈣,但還是出現缺鈣的現象。
所以使用糖醇鈣,主要目的就是要促進作物對鈣肥的吸收和利用,提高利用率,更高效的補鈣。
那糖醇鈣跟普通的鈣肥、其他鈣型態的營養劑相比較,有什麽優勢呢?
糖醇鈣產品的優勢,其實最主要的就是利用了糖醇的優勢。
1)作物本身的韌皮部里邊就含有糖醇物質,如果用糖醇來做鈣元素的載體,糖醇鈣就會被作物的韌皮部識別成糖醇,而進行更快地吸收和運輸,而且還不容易與作物體內的有機酸生成有機酸鈣沈澱。
所以,移動性就會好很多,吸收利用率也會提高很多。
2)糖醇本身具有很好的保濕功能,可以在葉片上停留較長的時間,所以它就延長了葉片吸收鈣元素的時間,這一方面也提高了作物對鈣的吸收和利用。
研究也指出:硝酸鈣、氯化鈣、氨基酸鈣、糖醇鈣四種不同的鈣離子型態,施用在分了四區的果園中時,施用糖醇鈣的那一區的果實的收成量、質量跟保鮮期間獨樹一格。
參考資料:
1. 糖醇螯合钙肥对马铃薯产量、品质及养分吸收的影响
https://dds.sciengine.com/cfs/files/pdfs/view/0253-9829/A38B767E40964DFB913E8E939E6C6D63.pdf
低溫逆境—微量元素
鋅、鐵、錳、銅、鈷
11月中以後,其實已經感受到早晚溫差越來越大、氣溫也降低不少;雖然台灣的冬天一向溫暖,但若是在寒流來襲氣溫急速下降,植物可能會因為低溫而出現無法回復的損傷。
植物種植的時候,如果營養管理適當,其實是可以提高抗凍性的!
一般來說,當植物本體中的微量元素(鋅、鐵、錳、銅、鈷)的含量增加時,會降低結冰溫度,就像鹽會降低水的結冰溫度一樣。
目前農業的田間試驗證明,微量元素的含量提高(尤其是錳和硼,還有鋅、銅、鐵、鈷),即使是植物處於休眠狀態時,也可以在數天或數小時內顯著降低結冰溫度,而海藻素的應用也有此效果。
下圖是美國的黑麥照片,左半部施用含有微量元素及海藻素的葉面肥,右半部則否;經過2-3夜低溫後,未處理的區域(右)有相當大的霜凍損害,而葉面經過處理的區域(左)則正常。
鋅參與生長素的合成,是某些酶(如穀氨酸脫氫酶、乙醇脫氫酶)的活化劑;色氨酸合成需要鋅,而色氨酸是合成生長素( IAA)的前驅物。
目前的研究顯示,鋅是80種以上酵素的成分,例如乙醇脫氫酶、Cu-Zn 超氧物歧化酶、碳酸酐酶和RNA聚合酶。
銅是氧化還原酵素的組成成份,也是呼吸作用的觸媒;
鐵雖然不是葉綠素的組成成份,但是跟植物體內的前驅物質合成有關。
錳對光合作用、呼吸作用與蛋白質的合成作用等,都具有重要的功能,也可以控制某些氧化還原系統。
參考資料:
1. Nutritional influence on freeze damage
https://johnkempf.com/nutritional-influence-on-frost-damage/
2. Zinc, manganese, and copper amino acid complexes improve performance and bone characteristics of layer-type chicks under thermoneutral and cold stress conditions
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032579120304910
3. 一種利用鋅元素提高空氣鳳梨耐寒性的管理方法
https://patents.google.com/patent/CN105075786A/zh
3W-09
含有多種植物所需微量元素,能提升葉綠素所需酶構成與代謝,也與光合作用、呼吸作用,蛋白質的合成息息相關,促使植株在葉綠體上有不俗表現。
葉綠素形成之關鍵,參與許多酵素反應或合成過程。
刺激木質素合成,強健細胞壁,協助光合作用、呼吸作用,碳水化合物和蛋白質的代謝。
低溫逆境—鉀
由於低溫會抑制植物生長發育,從而導致作物生產力受限。它通過直接抑制代謝反應和間接影響冷誘導的滲透、氧化和其他逆境來影響植物。
而植物的有效鉀含量和耐低溫逆境的能力呈現正相關,而低於最佳濃度則會使低溫帶來的負面影響更嚴重。
也因此,增加鉀的濃度會增強作物耐低溫的能力,不僅能夠提高抗氧化酶的濃度,還可以充當滲透物和降低植物細胞液的冰點。
研究指出,高鉀濃度可以激活植物的抗氧化系統,而抗氧化系統跟耐寒性有關,因此增加鉀相關的產品的施用對產量和耐寒性有正向的影響。
低溫會破壞光合作用過程並降低抗氧化酶的有效性,從而導致 ROS 累積,而鉀通過提高抗氧化水平和減少 ROS 的產生來改善植物在低溫的逆境下的存活率。
另一個研究則發現,霜害與葉片的鉀離子濃度呈顯著負相關,充足的鉀元素供應可有效提高抗凍性,像是鉀供應充足的燕麥可以在晚霜中存活而不會受到明顯損害,而在缺鉀土壤上生長的大部分作物則無法存活。
這一發現可歸因於滲透壓的調節以及由低溫逆境引起的電解質滲漏的減少。
高濃度的鉀離子通過降低植物細胞溶液的冰點來防止結冰;此外,胞質溶膠的鉀離子濃度對於參與調節抗凍性的酶活性也是必不可少的!
細胞膜是感知溫度變化的主要部位,低溫逆境會降低膜的流動性,膜流動性的降低可能進一步影響離子、水和代謝物的轉運。
而細胞膜中的不飽和與飽和脂肪酸的比例對於植物耐寒性是非常重要的!細胞膜中的不飽和脂肪酸比例越高,植物組織對於低溫的耐受性就越強。
參考資料:
1. Effects of nitrogen and potassium fertilization on perennial ryegrass cold tolerance during deacclimation in late winter and early spring
2. The Critical Role of Potassium in Plant Stress Response
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3645691/
3. 鉀對作物生理及病害的影響
台中農改場特刊122號
https://www.airitilibrary.com/Article/Detail/P20131108002-201403-201408040012-201408040012-339-345
低溫逆境—甜菜鹼
甜菜鹼可調控細胞內的滲透壓,作為一個滲透調節劑或保護劑,提高植物抵禦非生物逆境的能力。
另外,甜菜鹼也能夠作為細胞內巨分子(核酸、蛋白質、脂質)的保護劑,也參與活化氧族ROS的清除(抗氧化劑)。
當缺水或鹽分逆境下,使細胞維持生理功能,具有在某些生理代謝過程中取代水的功能;逆境會誘導甜菜鹼的合成,且此類滲透調節劑累積量與耐逆境能力成正比。
Einset (2007)的研究顯示,在植物遭受到低溫的逆境時,根系會產生大量的ROS(reactive oxygen species)並減緩生長。
由於甜菜鹼能減緩低溫對細胞磷脂質的過氧化,甜菜鹼能夠保護低溫下的酵素與膜系構造。
若是在低溫前先處理甜菜鹼的植株,遭受低溫逆境時,ROS消除蛋白的基因會大量表現,減少ROS在根系的累積。
植物從低溫逆境移除後,甜菜鹼處理組回復生長的速率高於未處理組將近3倍。有用甜菜鹼處理組的植物生長,尤其是根系的部分,會比未處理多了50%。
參考資料:
The role of glycine betaine in the protection of plants from stress: clues from transgenic plants
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/11841661/
Membrane-trafficking RabA4c involved in the effect of glycine betaine on recovery from chilling stress in Arabidopsis
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1399-3054.2007.00920.x
ROS Signaling Pathways in Chilling Stress
https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC2634213/
低溫逆境—細胞分裂素
細胞分裂素是重要的植物激素,在植物的生長和發育中起著多種關鍵作用,尤其是對於溫度逆境,細胞分裂素也是著至關重要的角色!
以下是細胞分裂素在植物中的主要功能:
1)促進細胞分裂和分化:
細胞分裂素能夠刺激細胞分裂,特別是在根尖和芽尖等分生組織中。它還能調控細胞的分化,影響植物器官的形成。
2)延緩葉片衰老:
細胞分裂素可以延緩葉片的衰老過程,保持葉綠素的含量,從而延長葉片的壽命和功能。
3)調控頂端優勢:
細胞分裂素與生長素共同作用,調控頂端優勢現象。高濃度的細胞分裂素有助於側芽的生長,而低濃度則有利於頂芽的生長。
4)促進營養吸收:
細胞分裂素能夠促進植物對氮、磷等營養元素的吸收和利用,增強植物的生長勢。
5)應對環境壓力:
細胞分裂素在植物應對非生物和生物脅迫(如高溫、低溫、乾旱、鹽鹼、病蟲害)中也起著重要作用,幫助植物提高抗逆性。
6)調控根系發育:
細胞分裂素對根系的生長有抑制作用,但能促進側根和不定根的形成,從而影響根系的整體結構和功能。
根據研究,細胞分裂素對很多作物如玉米、梨、甘藍、菠菜等都有增高抗凍性的作用,在冬季用苄基腺嘌呤2×10-5Mol/L濃度噴施葉面能顯著地提高越冬植物的抗凍性,低溫與細胞分裂素的相互作用有助於抗凍性的提高。
細胞分裂素是農藥的範疇!
3W-10
而我們的10號的成分是來自挪威的海草萃取物,而海草萃取物中,有3種天然的荷爾蒙,分別是生長素(auxins)、細胞分裂素(cytokinins)和吉貝素(gibberellin),這些都是重要的植物生長調節劑。
具有抗氧化能夠提高植物的免疫力。
本產品的全氧化鉀,容易溶於水並且形成鉀離子
而鉀離子是植物生理上重要的角色,包括活化60多種酵素、氣孔開閉活動、光合作用、醣類運輸、水及養份運輸、蛋白質合成、澱粉合成、作物品質,
還有植株花苞數目增多,穩根下促進新的枝條增長、側芽生長、新芽點增生。
參考資料:
1. The effect of abscisic acid and cytokinins on the cold hardiness of winter wheat
https://cdnsciencepub.com/doi/abs/10.1139/b82-040
2. A subset of cytokinin two-component signaling system plays a role in cold temperature stress response in Arabidopsis
https://www.jbc.org/article/S0021-9258(20)60378-7/fulltext
3. Role of cytokinin and salicylic acid in plant growth at low temperatures
https://link.springer.com/article/10.1007/s10725-008-9338-8
4. 细胞分裂素在植物抗逆和延衰中的作用!(王三根 2000)
https:// www.chinbullbotany.com/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=1641
深秋以後,早晚溫差越來越大;低溫時間也越來越長,會發現植株葉片呈紫色的比例越來越高。
部分植物在冬天低溫時,葉片容易成紫色,這種現象大都是缺磷,磷會從老葉轉移至新生組織、生長旺盛的部位,因此老葉會呈紫紅色,因為糖分的運輸受阻,碳水化合物容易停留在葉片上,而有利於花青素的形成。
磷在植物的抗冷能力中,扮演著重要角色。
以下是磷如何幫助植物應對寒冷條件的幾個方面:
能量轉換:
磷是ATP(腺苷三磷酸)的重要組成部分,ATP是植物細胞能量轉換的主要分子。充足的磷有助於植物在寒冷條件下維持能量供應,支持生長和代謝活動。
根系發育:
磷促進根系的健康發展,強壯的根系能更有效地吸收水分和養分,幫助植物在寒冷條件下保持穩定的生長。
細胞膜穩定性:
磷是細胞膜磷脂的組成部分,充足的磷有助於維持細胞膜的完整性和功能,增強植物細胞對寒冷的抵抗力。
抗氧化能力:
磷參與多種代謝途徑,這些途徑可以提高植物的抗氧化能力,減少寒冷引起的氧化。
但巨量元素中的氮磷鉀,磷對於植物很重要,但卻非常難以被有效率的吸收,因為磷本身極容易被固定於土壤中,磷肥施入土壤後,易被固定形成不易溶解型,導致不易被植物吸收,土壤有效磷的量僅為總磷量的*1%以下*。
當磷被作物吸收的量少,就可能造成作物缺磷,而人們會繼續投入更多的磷在土壤,如此形成惡性循環。
除了磷本身特性造成植物吸收率不高,在特定環境中磷的有效性也會降低:
缺磷最容易發生在緊實、不通氣、缺乏有機質的土壤,低溫潮濕或淹水土壤中磷的有效性低,再加上根系衰弱或受損而使磷更不易被吸收。
3W-12
具有抗逆境的超強成分—磷酐。我們的12採用了更高比重的水溶性磷酐,能使有花苞的植物在短時間內開花,有利於細胞分裂並能促進開花結果及增進根的形成。
寒冷地區普遍發生缺磷,尤其當氣溫低於12℃以下,作物對磷的吸收率下降程度大於其他營養元素,降幅程度可達50%以上。
淹水會使根的大小和結構受到限制,進一步加劇了養分吸收不良的可能性,使植物隨著雨季的來到也有可能面臨缺磷的危機。
參考資料:
1. Effects of a Short-Term Shift to Low Temperature and of Long-Term Cold Hardening on Photosynthesis and Ribulose-1,5-Bisphosphate Carboxylase/Oxygenase and Sucrose Phosphate Synthase Activity in Leaves of Winter Rye (Secale cereale L.)
2. P availability low when drilling into cold, wet soils
以下是使用一段期間(9/16-11/14)營養蓄積的夏型種呈現:
11/16 鬼棲閣
11/16 象牙宮
11/16 羊角沙玫