壳寡糖在农业中的应用

壳寡糖在农业中的应用

本文数据信息来源于网络《老姚说壳寡糖》和《华农壳寡糖》

       壳寡糖（Chitosan Oligosaccharide）是由2-10个氨基葡萄糖以β-1，4-糖苷键连接而成，它对植物的调控作用不同于传统的生物农药和化学农药，不但可以提高植物的抗逆性（包括抗病性、抗寒和抗旱性等），同时还可以促进作物的生长，提高作物的品质。下面就让小编从其作用功效、作用特点、作用机理、使用方法方面对壳寡糖在农业中的应用进行概述。

一．壳寡糖在农业中的功效主要表现

    1.促进植物的生长。主要包括促进种子萌发、促进根系生长、促进茎叶、果实生长、加快植物生长发育，改善品质，增产增收。

    a.促进种子萌发

      壳寡糖对作物的种子萌发有促进作用，壳寡糖处理黑麦草种子以后，其发芽指数和活力指数分别比对照提高了32.64％、60.47％。其促进作用与促进种子胚乳α-淀粉酶活性相关。

    b.促进根系生长

      使用壳寡糖后，植物根部发达，毛根、须根增多。这不仅有利于植物地上部分的生长，而且还可以提高作物对干旱、低温、早霜等一些短期不良环境因子的忍受和忍耐力，还可增强对包括线虫在内的土传病害的抵抗力。

    c.促进茎叶、果实生长

      使用壳寡糖后，可增强植物的光合作用，提高其光合速率和效率。如壳寡糖溶液处理提高了黑麦草幼苗的叶绿素、可溶性蛋白的含量。因此植物普遍表现茎节粗壮，叶片肥大，色泽鲜亮，长势旺盛，植物健壮。使用壳寡糖后，茄果类蔬菜和果树的坐果率普遍提高，单果增大增重。

    d.加快植物生长发育，改善品质，增产增收

壳寡糖处理可以加快植物生长发育进程，促进作物提前开花和成熟。壳寡糖处理黄瓜植株，当黄瓜幼苗长至3～4片真叶时，喷洒于叶面上，每隔一周喷洒一次，重复三次。处理过的植株长势明显好于空白对照品，果实采收期可比空白对照提前3～5 d，产量也明显高于对照。经壳寡糖处理后的油菜增产幅度在4.33%-9.67%。

    2.防病、抗病。主要包括诱导抗病性（见表1）、广谱抑菌、抗病毒。

                           表1.壳寡糖在植物病虫害防治效果中的实验汇总

    3.杀虫功效。可做杀虫剂和农药载体。

将细菌或植物甲壳素酶转移到烟草、番茄、莴苣、大豆、马铃薯及甜菜等植物中，获得可表达甲壳素酶活性的转基因植物。与野生型植株比较，转基因植物不仅可抗真菌，对昆虫、线虫也具有一定的抗性。但是，壳寡糖的杀虫活性不如化学农药，不宜直接作为常规杀虫剂使用，可以部分代替杀虫剂，或作为杀虫剂的增效剂使用。

同时，把农药分子键合到天然高分子多糖上的研究为生产低毒、高效农药开辟了一条新的道路。壳寡糖作为农药载体，一些酸性农药可以很容易键合到它的氨基上。例如二氯苯氧乙酸、二氯甲氧苯酸、2-甲基-4-氯苯氧乙酸都可以通过在水溶液值的平衡作用吸附到壳寡糖分子链上。

     4.改良土壤。

草原上繁衍着大量的昆虫，包括多种多样的甲壳虫，它们的甲壳和翅翼中都含有丰富的甲壳素，它们死亡腐烂后，在成为肥料的同时，体内所含的甲壳素经过降解和脱乙酰基过程，产生不同分子量的壳寡糖。以壳寡糖作为土壤改良剂，有利于植物种子的发芽、出苗、生根、生长。壳寡糖还可以促进土壤中放线菌的生长，有利于吸附空气中的氮，转化为植物可利用氮，增加了养料。利用壳寡糖的抑菌能力和改善土壤的作用，可将壳寡糖与可溶性蛋白（如胶原蛋白）合成液体土壤改良剂。这种土壤改良剂具有适当的稳定性和可降解性，降解后是优质的有机肥料，可供作物吸收。并且这种改良剂能抑制土壤中病原菌的生长和繁殖，同时能有效的改善土壤的微粒结构，因此是一种比较理想的液体土壤改良剂。显而易见，壳寡糖对草原的茂盛或退化起着十分重要的作用，是昆虫和微生物对草原作出贡献的重要工具和手段，是草原生态平衡的一个重要环节。
二.壳寡糖在农业中的作用特点

1.环境相容性好（即对非靶标生物的毒性低，影响小，在环境中易分解，无残留影响，对环境和生态平衡无不良影响）；

2.超高效（用量很少，1克粉剂/亩,使用浓度为5-50ppm）；

3.安全性好（即仅对靶标有害生物有抑制作用，对非靶标生物具有高度安全性）；

4.避免抗药性（通过激活植物系统获得性抗（SAR）反应，机理独特）；

 5.作用广泛（促进植物生长，广谱抑菌，对24种作物上36种病害有抗病作用）。

三．壳寡糖在农业应用中的作用机理

                                                                                                         图1.壳寡糖作用模式图

壳寡糖能有效的防治作物病害，主要通过两个途径起作用，一是壳寡糖可以抑制植物病原菌生长，减弱病原物的侵染能力。二是壳寡糖与植物细胞上的受体结合，激发抗性信号分子产生如NO、H₂O₂、Ca²⁺、茉莉酸等，经过信号转导，激发抗性基因表达，产生抗性物质如β-1.3葡聚糖酶、几丁质酶、植物抗毒素、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、超氧化物歧化酶等，从而达到防治病害的目的。壳寡糖促进植物生长主要是由于诱导了生长素IAA的合成，生长素信号传入植物体内起生长调节作用，激活植物多种生长发育基因表达，合成利于植物生长的生物活性物质，最终促进了植物的生长发育。

四．壳寡糖在农业中的使用方法

    1.浸种。作用是促进种子的发芽；实现农作物的正常成长；提高植物的自我防御力。

    2.灌注。作用是防止连续种植的损害；促使土壤的放线菌及发酵菌的活性化，从而提高肥料效果；活化根圈微生物，有助于植物的成长；防止植物的枯萎、冻死。

    3.叶面喷施。作用是提高植物的自我防御力；抵御干旱、病虫害。

    作用时间：苗期、移栽期、初花期、幼果期到收获前均可使用

    作用浓度：50ppm/L，液面喷施每隔15—20天1次，共喷3-5次。