殼寡糖在農業中的應用

本文數據信息來源于網絡《老姚說殼寡糖》和《華農殼寡糖》

       殼寡糖（Chitosan Oligosaccharide）是由2-10個氨基葡萄糖以β-1，4-糖苷鍵連接而成，它對植物的調控作用不同于傳統的生物農藥和化學農藥，不但可以提高植物的抗逆性（包括抗病性、抗寒和抗旱性等），同時還可以促進作物的生長，提高作物的品質。下面就讓小編從其作用功效、作用特點、作用機理、使用方法方面對殼寡糖在農業中的應用進行概述。

一．殼寡糖在農業中的功效主要表現

    1.促進植物的生長。主要包括促進種子萌發、促進根系生長、促進莖葉、果實生長、加快植物生長發育，改善品質，增產增收。

    a.促進種子萌發

      殼寡糖對作物的種子萌發有促進作用，殼寡糖處理黑麥草種子以后，其發芽指數和活力指數分別比對照提高了32.64％、60.47％。其促進作用與促進種子胚乳α-淀粉酶活性相關。

    b.促進根系生長

      使用殼寡糖后，植物根部發達，毛根、須根增多。這不僅有利于植物地上部分的生長，而且還可以提高作物對干旱、低溫、早霜等一些短期不良環境因子的忍受和忍耐力，還可增強對包括線蟲在內的土傳病害的抵抗力。

    c.促進莖葉、果實生長

      使用殼寡糖后，可增強植物的光合作用，提高其光合速率和效率。如殼寡糖溶液處理提高了黑麥草幼苗的葉綠素、可溶性蛋白的含量。因此植物普遍表現莖節粗壯，葉片肥大，色澤鮮亮，長勢旺盛，植物健壯。使用殼寡糖后，茄果類蔬菜和果樹的坐果率普遍提高，單果增大增重。

    d.加快植物生長發育，改善品質，增產增收

殼寡糖處理可以加快植物生長發育進程，促進作物提前開花和成熟。殼寡糖處理黃瓜植株，當黃瓜幼苗長至3～4片真葉時，噴灑于葉面上，每隔一周噴灑一次，重復三次。處理過的植株長勢明顯好于空白對照品，果實采收期可比空白對照提前3～5 d，產量也明顯高于對照。經殼寡糖處理后的油菜增產幅度在4.33%-9.67%。

    2.防病、抗病。主要包括誘導抗病性（見表1）、廣譜抑菌、抗病毒。

                           表1.殼寡糖在植物病蟲害防治效果中的實驗匯總

    3.殺蟲功效。可做殺蟲劑和農藥載體。

將細菌或植物甲殼素酶轉移到煙草、番茄、萵苣、大豆、馬鈴薯及甜菜等植物中，獲得可表達甲殼素酶活性的轉基因植物。與野生型植株比較，轉基因植物不僅可抗真菌，對昆蟲、線蟲也具有一定的抗性。但是，殼寡糖的殺蟲活性不如化學農藥，不宜直接作為常規殺蟲劑使用，可以部分代替殺蟲劑，或作為殺蟲劑的增效劑使用。

同時，把農藥分子鍵合到天然高分子多糖上的研究為生產低毒、高效農藥開辟了一條新的道路。殼寡糖作為農藥載體，一些酸性農藥可以很容易鍵合到它的氨基上。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過在水溶液值的平衡作用吸附到殼寡糖分子鏈上。

     4.改良土壤。

草原上繁衍著大量的昆蟲，包括多種多樣的甲殼蟲，它們的甲殼和翅翼中都含有豐富的甲殼素，它們死亡腐爛后，在成為肥料的同時，體內所含的甲殼素經過降解和脫乙酰基過程，產生不同分子量的殼寡糖。以殼寡糖作為土壤改良劑，有利于植物種子的發芽、出苗、生根、生長。殼寡糖還可以促進土壤中放線菌的生長，有利于吸附空氣中的氮，轉化為植物可利用氮，增加了養料。利用殼寡糖的抑菌能力和改善土壤的作用，可將殼寡糖與可溶性蛋白（如膠原蛋白）合成液體土壤改良劑。這種土壤改良劑具有適當的穩定性和可降解性，降解后是優質的有機肥料，可供作物吸收。并且這種改良劑能抑制土壤中病原菌的生長和繁殖，同時能有效的改善土壤的微粒結構，因此是一種比較理想的液體土壤改良劑。顯而易見，殼寡糖對草原的茂盛或退化起著十分重要的作用，是昆蟲和微生物對草原作出貢獻的重要工具和手段，是草原生態平衡的一個重要環節。
二.殼寡糖在農業中的作用特點

1.環境相容性好（即對非靶標生物的毒性低，影響小，在環境中易分解，無殘留影響，對環境和生態平衡無不良影響）；

2.超高效（用量很少，1克粉劑/畝,使用濃度為5-50ppm）；

3.安全性好（即僅對靶標有害生物有抑制作用，對非靶標生物具有高度安全性）；

4.避免抗藥性（通過激活植物系統獲得性抗（SAR）反應，機理獨特）；

 5.作用廣泛（促進植物生長，廣譜抑菌，對24種作物上36種病害有抗病作用）。

三．殼寡糖在農業應用中的作用機理

                                                                                                         圖1.殼寡糖作用模式圖

殼寡糖能有效的防治作物病害，主要通過兩個途徑起作用，一是殼寡糖可以抑制植物病原菌生長，減弱病原物的侵染能力。二是殼寡糖與植物細胞上的受體結合，激發抗性信號分子產生如NO、H₂O₂、Ca²⁺、茉莉酸等，經過信號轉導，激發抗性基因表達，產生抗性物質如β-1.3葡聚糖酶、幾丁質酶、植物抗毒素、苯丙氨酸解氨酶、過氧化物酶、多酚氧化酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶等，從而達到防治病害的目的。殼寡糖促進植物生長主要是由于誘導了生長素IAA的合成，生長素信號傳入植物體內起生長調節作用，激活植物多種生長發育基因表達，合成利于植物生長的生物活性物質，最終促進了植物的生長發育。

四．殼寡糖在農業中的使用方法

    1.浸種。作用是促進種子的發芽；實現農作物的正常成長；提高植物的自我防御力。

    2.灌注。作用是防止連續種植的損害；促使土壤的放線菌及發酵菌的活性化，從而提高肥料效果；活化根圈微生物，有助于植物的成長；防止植物的枯萎、凍死。

    3.葉面噴施。作用是提高植物的自我防御力；抵御干旱、病蟲害。

    作用時間：苗期、移栽期、初花期、幼果期到收獲前均可使用

    作用濃度：50ppm/L，液面噴施每隔15—20天1次，共噴3-5次。