【海南槟榔会】田本农化童雷霆：全球气候变化背景下，东南亚热作的典型非生物胁迫及应对策略

西安田本农用化学有限责任公司执行总监童雷霆

2024年全球地表平均温度较工业化前（1850—1900年）升高1.55±0.13°C；WMO预测2025—2029年全球气温有80%概率再创新高。

气候变化带来的威胁：气候变化对农业生产的危害，本质是通过改变农业生态系统的核心要素平衡（如温度、降水、大气成分等），打破作物生长的“适宜阈值”；同时加剧非生物胁迫（如极端天气）和生物胁迫（如病虫害），最终导致作物生理功能异常、生长周期紊乱、产量品质下降。

环境因子偏离这一区间时间较长或者幅度较大，作物抗逆能力会显著下降，进而引发品质和产量的问题。

环境阈值突破导致的胁迫—生物&非生物，包括温度胁迫、水分胁迫、渗透胁迫，也包括病虫草害。

气候变化影响作物生理的核心是“环境阈值突破，导致的作物生理失衡”

热带作物典型的非生物胁迫：台风造成的机械性损伤&光照骤减——造成有机物合成不足，

果实发育停滞，导致果实因“养分饥饿”出现小果、空芯或脱落；温度胁迫，高温/低温——温度波动超过±3℃会导致雌花比例下降，低温造成扫把花的形成；还有涝害。

非生物胁迫下作物损伤的核心机理：从基因到表型。

激活膜上Ca²⁺通道蛋白（如OSCA家族），触发胞内Ca²⁺浓度骤升；同时，膜上胁迫响应受体激酶（如CRLK1）直接结合胁迫信号，启动下游通路。

非生物胁迫均会诱导活性氧（ROS，如H₂O₂、O₂⁻）爆发，ROS作为“预警信号分子”，被细胞内氧化还原感受器（如PrxR过氧化物酶、Trx硫氧还蛋白）识别，进一步放大胁迫信号。

非生物胁迫首先通过作物细胞膜或细胞内的“感受器”被识别，这是损伤发生的第一步。

Ca²⁺信号通路：胞内Ca²⁺浓度变化被钙调蛋白（CaM）、钙依赖蛋白激酶（CDPK）识别，CDPK磷酸化下游靶蛋白（如转录因子、酶），启动抗逆或损伤相关反应。

MAPK级联的信号放大。感知信号激活MAPKKK→MAPKK→MAPK级联反应（如低温下的MEKK1→MKK2→MPK4/6），磷酸化信号逐级放大，最终传递至细胞核，调控基因表达。

感知信号通过“第二信使+信号通路”传递至细胞核，将初始信号放大为强核内信号

细胞核内的转录因子启动抗逆基因表达

AP2/ERF家族：如DREB亚家族（脱水响应元件结合蛋白），可以激活15—20个抗低温功能的基因（如COR、RD29A）表达；ERF亚家族则参与ROS清除和细胞保护。

bZIP家族：bZIP转录因子通过调控渗透调节物质（如脯氨酸）的合成基因，维持细胞渗透压。

表观调控的“精细微调”

DNA甲基化：干旱/盐碱胁迫下，基因组特定区域（如抗逆基因启动子）甲基化水平升高，抑制基因表达（如拟南芥中RD29A启动子甲基化导致抗逆性下降）。

组蛋白修饰：组蛋白乙酰化（如H3K9ac）促进基因转录（如低温下ICE1基因的H3K9ac修饰增强其表达），组蛋白去乙酰化则抑制基因表达，加剧损伤。

代谢失衡引发的细胞损伤

盐胁迫下，细胞因渗透压失衡发生质壁分离，酶活性下降导致代谢紊乱。

功能蛋白缺失导致的结构破坏

胁迫信号→膜/胞内感受器感知→Ca²⁺/ABA/MAPK通路传导→转录因子+表观调控启动基因表达→代谢失衡+功能蛋白不足→细胞结构破坏→宏观表型损伤

田本农化有自己的材料研发系统Carbonmax。

交互反馈，不断升级优化。

通过天然有机分子结构优化、官能团的功能，基因功能解析，代谢通路的转录组功能解析，形成TBIO材料—基因功能数据库。

TBIO功能性肥料研发系统- COINTECH

种植目的：

养分的调配，协调和优化作物和环境的应答，提高作物对营养的吸收和分配效率。

TBIO的应对策略

TBIO的产品—热作系列

安可丽全水溶小分子矿源腐植酸，吸富100含海藻提取物的水溶肥料、植道含氮硫钾的全水溶颗粒水溶肥、小田同学含腐植酸大量元素水溶肥料、田宝含氨基酸中量元素肥料、植优力含氨基酸微量元素水溶肥料、植优能有机水溶肥料、索丰盈含氨基酸微量元素水溶肥料等。

目前，TBIO相关产品已在东南亚、海南等热作主产区的田间应用，为应对气候变化带来的非生物胁迫、保障热作产业稳定发展提供了有效解决方案。