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壳聚糖(植物疫苗)在农业方面的应用

 昵称22673231 2016-02-16

      作为农业大国的中国,提高农作物的单产和质量是直接关系到国计民生的重要任务。包括中国在内的各个国家每年都投入大量的科研力量进行这方面的研究。随着现代生物技术的迅速发展,使高技术含量的生物技术在农业发展领域得到了广泛的应用于实验。其中作为海洋生物产品的壳寡糖(植物疫苗)的开发与生产,更使我国的农业发展看到了新的曙光。壳寡糖(植物疫苗)是甲壳素产品中作用广泛和有效的产品,那么让我们先了解一下壳寡糖(植物疫苗)的由来。它是以蟹壳为生产原料进行生产加工,经过盐酸脱钙再经过氢氧化钠脱脂等工序,然后生产出几丁质(又名甲壳质),分子量达到100万以上。
    甲壳质再经过脱乙酰基处理后就生产出几丁聚糖(又名壳聚糖)。(植物疫苗)壳聚糖经过酶生物技术降解形成壳寡糖。壳寡糖(植物疫苗)分子量低于5000,可直接溶于水,速度快效果明显。那么生物产品的壳寡糖(植物疫苗)在农业领域又是如何发挥其生物制品的功能呢?壳寡糖(植物疫苗)的实际效果又会是什么样呢?
    让我们看看在农业领域应用壳寡糖(植物疫苗)的使用效果吧。通过种植不同的农作物实验证明:因为壳寡糖(植物疫苗)可以拉长细胞壁,所以壳寡糖(植物疫苗)具有调控植物生长和发育的效果,同时壳寡糖(植物疫苗)可以调节土壤中养分的作用,所以使农作物提高繁殖能力和防病、抗病等方面的功能,从实际效果来看,壳寡糖(植物疫苗)达到甚至超过了化肥的作用。壳寡糖(植物疫苗)能够刺激植物的免疫系统反应,活性寡糖可发出调节特定功能的信息,激活防御反应和调控植物生长,产生具有抗病害的活性物质,抑制病虫害的形成,间接的起到农药杀虫的作用。壳寡糖(植物疫苗)可诱导植物产生抗酶系,提高植物抗病能力,能杀灭引起根腐病、黑星病等病害的病菌,保证植物丰产丰收;可促进土壤中自生的固氮菌、乳酸菌、纤维分解菌、防线菌等有益菌的增加,调节土壤中有益酶的活性,保证其在良好的土壤环境中生长。通过拌种、浸种、包衣等方法处理种子,可增强种子发芽势力,使种子早出苗,出全苗,出壮苗。壳寡糖对水果、蔬菜、粮食作物等活性实验及大田实验证明,壳寡糖(植物疫苗)可使其增产10%—30%,而且具有良好的抗病虫害效果,具有安全、微量、高效、成本低等优势,因而可以应用于生物农药产品,部分替代化学农药。
    壳寡糖(植物疫苗)应用于农业领域韩国已较为普遍。壳寡糖(植物疫苗)在农业上的应用对我国农业的可持续发展具有重要意义。例如可以用于粮食和蔬菜种子的处理,促进种子提前发芽,作物生长,激发抗病力,提高产量和品质。可以用于土壤改良,抑制土壤中病原菌的生长,改善土壤的团粒结构和微生物区系。壳寡糖(植物疫苗)还可以用于饲料添加剂等等。

    甲壳素在农业上使用之优点:
    1、可使土壤中有益的微生物——放线菌增加,而使有害菌——镰刀菌(Fusarium)等减少。
    2、消灭根瘤线虫,养活土壤连作障碍。
    3、使土壤形成团粒化,改善土壤通气性、排水性和保肥力,因而促使根部发育,使根毛增加,增强营养吸收力,促进植物生长,增加产量。
    4、活化植物的几丁聚糖酵素(Chitimase )之活性。
    5、诱导植物抗毒素(Phytoalexin)之生产,提高作物抗病力、抗菌力,以减少农药使用量。
    6.增加蔬果钙含量,可增加作物脆度,减少苦味,改善口感。

    7、增进微量元素吸收,以增加作物糖度,提早收获,提生品质,延长保鲜期。

    农业专用壳寡糖(植物疫苗),也称植物氨基寡糖素,是根据植物的生长需要,采用独特的生物技术生产而成,分为固态和液态两种类型。
  壳寡糖(植物疫苗)本身含有丰富的C、N, 可被微生物分解利用并作为植物生长的养份。
  壳寡糖(植物疫苗)可改变土壤微生物区系, 促进有益微生物的生长而抑制一些植物病原菌。
  壳寡糖(植物疫苗)可刺激植物生长,使农作物和水果蔬菜增产丰收。
  壳寡糖(植物疫苗)可诱导植物的抗病性, 对多种真菌、细菌和病毒产生免疫和杀灭作用,对小麦花叶病、棉花黄萎病、水稻稻瘟病、条纹叶枯病。番茄晚疫病等病害具有良好的防治作用。
  同时,壳寡糖(植物疫苗)对多种植物病原菌具有一定程度的直接抑制作用。
  壳寡糖(植物疫苗)在农业上应用具有微量(PPM级)、高效、低成本、无公害等特点,对我国农业可持续性发展具有重要意义。

甲壳素广泛存在于虾、蟹的外壳、昆虫外皮以及真菌的细胞壁中。就化学结构而言,甲壳素是氨基多糖,因其结构与植物纤维近似,其又源于动物,能被生物降解,因此也被定义为动物纤维素。它在种植业中表出现来的优点很多。

    传统的植保技术过分信赖化学农药,而几乎所有的农药都是遵循“直接杀灭”的原则。在这种观念和技术的主导下,病虫的抗药性不断增加,而植物自身的抗病抗逆机制却逐渐被削弱、钝化,使其休眠甚至丧失。这就是现今病害防治越来越困难的主要原因。甲壳素能诱导作物在短时间内产生大量多种抗性物质,使作物自身免疫能力大大提高,一旦病菌侵犯,这些抗性物质就能从多个靶位对之加以消灭,作用持久。

    甲壳素农药在作物发病前使用能获得最佳效果。应用甲壳素农药对炭疽、疫病、病毒、枯黄萎、根腐等病害均可预防并直接控制。当植物遭遇其他多种病害或病情严重时,可与外抑农药(减量)配伍,内抗外抑,协同作用,多数情况也都能取得满意的效果。

    甲壳素诱导作物产生多种抗性物质,因此对病毒、真菌、细菌三方面病害的防治都有效,尤其重要的是,对病毒病的防治过去往往是植保的难题,而用甲壳素农药防治效果却十分理想。这些均已得到实践的验证。

    经常使用甲壳素的作物很少发生虫害。在昆虫刚孵化成幼虫时用甲壳素农药效果最好。甲壳素农药对各种蚜虫均有明显的触杀作用,蚜虫触药后4-12小时即死亡。

    施用甲壳素,作物的抗寒冷、抗高温、抗旱涝、抗盐碱,抗肥害、气害、抗营养失衡等性能均有很大提高。这是因为甲壳素对作物本身以及土壤环境均产生多方面的良好影响。壁如甲壳素诱地作物产生的多种抗性物质中,有些具有预防、减轻或修复逆境对植物细胞的伤害;能促使作物生长健壮,健壮的植株自然也有较强的抗逆能力。

    甲壳素对作物的增产作用也是十分突出的,这是因为甲壳素可以激活、增强植株的生理生化机制,促使根系发达,茎叶粗壮,使植株吸收和利用水肥的能力以及光合作用等都得到增强。

    用甲壳素处理粮食种子可增产5%-15%;用于果蔬喷灌等可增产20%-40%或更多。其可改善作物品质,如增加粮食蛋白质和面筋的含量以及果蔬中粮的含量。

    甲壳素进入土壤后可以促使有益细菌如固氮菌、纤维分解菌、乳酸菌、放线菌的增生,抑制有害细菌如霉菌、丝状菌的生长。它可使放线菌的数量增加近30倍。这一特点决定了甲壳素可以有效改良土壤,改善作物的生存环境。甲壳素有广谱抗菌性。研究表明,甲壳素对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的多数菌属都有很好的抑杀作用。甲壳素在植株表面形成薄膜,对病菌的侵害起阻隔作用,而且这层膜有良好的保湿作用和选择性透气作用。这些特性决定了甲壳素可以成为果蔬保鲜剂的最好原料。

 

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