壳寡糖在蔬菜生产上神奇效果及应用

2022-01-21

壳寡糖是以丰富的海洋生物资源(虾、蟹壳)为原料,通过生物酶降解得到的聚合度低于20的低聚糖,是自然界中“带正电荷的天然活性产物”,在农业方面又称为氨基寡糖素。

壳寡糖应用于农业上,有调控植物生长发育、激活植物防御反应、杀菌防病等功能,可以提高作物产量、品质,并提高作物抗病性。随着对甲壳素类物质研究的不断深入,其在农业上的应用日渐兴起。

近些年,科研人员对壳寡糖进行了一些研究;这些研究表明,壳寡糖能提高多种作物的抗病性,并有助于提高抗寒能力、 叶绿素含量、光合速率等,还具有促进生长、控制徒长等作用。根据生产实际与研究现状,将壳寡糖在蔬菜生产上的应用总结如下:

浸种

    使用0.15%~0.3%的壳寡糖浸种,可以提高种子的发芽率、发芽整齐度,还可以提高幼苗抗病能力,促进幼苗生长与生根,并且具有用量低、成本低廉、无毒副作用的特点。浸种时间因作物品种不同而异

叶面肥

    叶片喷施浓度为30~60mg/kg的壳寡糖溶液,定植后每7~10d喷施1次,注意主要喷在叶片的背面,这样更容易被吸收;做到全株喷施。设施栽培时,可以在上午露水干之后、温度25℃以前,或在16:00、温度降至28℃以后,但要保证叶片上的液体在天黑前能干。露地栽培时,应在晴天无风的傍晚喷施。叶面喷施适宜浓度的壳寡糖,可以提高叶片叶绿素含量,提高植株干物质重,增加产量,并可以提高产品品质、增强产品耐贮性。

另外,壳寡糖可以使植物细胞壁变厚或是木质化程度增强;可迅速活化细胞,短时间内诱导植物自身产生多种抗病物质,例如植保素等,诱导一系列防御反应,提高植物抗病能力和抵御不良环境条件的能力。幼苗时喷施可以提高叶片叶绿素、可溶性蛋白质、 可溶性糖含量,POD、CAT活性等,并可以提高幼苗抗病抗逆能力,提高幼苗品质。

土壤改良剂

    壳寡糖能改善土壤团粒结构,改善土壤的理化性质,增强土壤透气性与保水保肥能力;能有效地促进根系细胞的分生,促使根毛的大量发生,使根系更发达,吸收力与抗旱能力更强;提高蔬菜根系对水分养分的吸收利用,提高养分的利用率。壳寡糖能使土壤中的化学养分处于有效活化状态,相当于提高了土壤肥力,从而可以减少对化肥的使用。

另外,冲施壳寡糖还能增强植株抗病抗逆能力。随冲施肥一起使用时,壳寡糖每次用量在200~800g/667m2;约20~30d使用1次即可。实际生产表明,冲施壳寡糖可提高黄瓜、甜瓜、番茄、辣椒、茄子、葡萄等作物的产量与品质;平均增产约8%以上,并可以大大提高品质,使产品更耐贮藏,另外,还能提高作物的抗病能力、促进植株生长。另外,冲施壳寡糖可以减轻线虫危害。

杀菌剂

    壳寡糖可以抑制植物病原菌孢子的萌发和生长,对其具有阻碍的作用,可以有效地防治病原菌感染,减少病虫害的侵染。研究与生产实践表明,壳寡糖具有广谱抑菌活性并对人畜无毒害。壳寡糖不但可以直接杀灭病原菌,还可间接提高植物的抗病能力。已经证明壳寡糖对番茄早疫病、番茄晚疫病、番茄灰霉病、黄瓜白粉病等均有很好的预防与治疗效果。生产上已经开发了一些壳寡糖类(氨基寡糖素)的杀菌,应用效果良好,且绿色安全无毒,是一类真正的绿色农药。

植物生长调节剂

    壳寡糖可以作为良好的植物生长调节剂使用。当壳寡糖浓度为20~100mg/kg时,一般可以促进植株生长,提高产量;延缓植株衰老,延长采收期;提高抗寒抗旱能力;缓解肥害药害;恢复低温造成的伤害。当壳寡糖浓度超过200mg/kg时,有矮化植株的作用,可以用其来控制植株旺长。因此,壳寡糖是一种良好植物生长调节剂。

保鲜剂

    在蔬菜生长期叶面喷施或随水冲施壳寡糖,可以提高产品耐贮性,另外,在收获后的产品上喷施浓度为1.5%的壳寡糖或用其溶液浸泡后,可以提高蔬菜产品的保鲜期.

抗病毒

    研究表明50~75mg/kg的壳寡糖溶液可以有效钝化烟草花叶病毒。生产实践表明,50~100mg/kg的壳寡糖对花叶病毒、蕨叶病毒、蔟叶病毒、番茄黄化曲叶病毒、条斑病毒均有良好预防作用。

具有一定的杀虫活性

    50~100mg/kg壳寡糖可以延长杀虫剂的持效时间。使用时可以与杀虫剂混合喷施,这样既可增强杀虫剂药效,又可以当作叶面肥,促进生长,提高产量与品质。

壳寡糖对植物适应性广,亲和性好,无毒无副作用,对人畜无害,能够生物降解,在土壤中不板结土壤,可缓慢降解为小分子碳水化合物,对环境无公害,是一种优良的天然生态制剂。

壳寡糖能充分活化根际状态,溶解养分分子,迅速形成土壤溶液,使氮、磷、钾等养分能得到植物充分有效地吸收。

研究发现,壳寡糖具有调节植物发育的功能,是一种天然的植物生长调节剂,能发根促茎,使茎缩短,粗壮旺盛,有利于养分最大限度地供应果实,其中微量元素在甲壳素的螫合下,容易被果实吸收,从而增加蛋白质、氨基酸的含量,从根本上改善品质。

壳寡糖替代种衣剂,可保护种子正常发育。用于种子贮存,可减少种子处理程序,经济实惠。研究表明,壳寡糖及其降解产物对土壤、种子有极强的杀菌作用,能强烈抑制有害真菌、菌丝如霜霉菌、胞囊菌等。

使用壳寡糖作添加剂,可使土壤有益菌如放线菌增加1 000倍、有害菌如镰刀菌及线虫类等显著减少,增强土壤供肥能力,从根本上改良土壤,根治板结,提高土壤有机质含量,便于连作。

壳寡糖能提高作物产量,改善作物品质,并使其恢复自然风味,耐贮、耐运,同时减少农药残留量,可以通过绿色通道出口。

壳寡糖具有溶液粘稠、易于成膜的特性。其极强的成膜功能,能延缓肥料元素的释放,减少养分的损失而大大提高肥效,这样能从根本上解决肥料的浪费,节约资金,保护环境,有益于人类健康,壳聚糖与纤维素共混制成膜,可大大增加膜的机械强度,利用壳聚糖易于成膜的特性,可用其作种子包衣材料.

壳寡糖被誉为“植物疫苗”,可见其对作物所起的作用。壳寡糖制剂能使植物抗菌抗病毒能力增强,改变植物生长机理,增强调节系统的免疫功能,从而保证植物的正常生长发育,用壳聚糖拌种,可降低大豆根腐病的发病率和病情指数,防效达42.6% ~46.9% ,同时可促进大豆根系生长,单株英果数、粒数、粒重增加,增产11.7%。