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壳聚糖（chitosn）又名甲壳胺、几丁聚糖，它的前身名甲壳质(chitin)、几丁质，它的衍生物壳寡糖（又名氨基寡糖素）。甲壳素是一个泛称，包含前面所说的所有，而不是单指聚糖或者寡糖。  甲壳素广泛存在于高等真菌类、节肢动物虾、蟹昆虫外壳等生物体内，在自然界的储存量仅次于植物纤维素，同时也是自然界中唯一一种动物阳离子纤维。由于大分子间强的氢键作用，导致自然界存在的甲壳素结晶构造坚固，一般不熔化，也不溶于水、酸碱和一般的有机溶剂，化学性质非常稳定，应用有限，只有经过加工后的甲壳素才能广泛应用。 目前壳聚糖的生产方法一般采用酸碱处理：  壳聚糖，却由于其分子结构中大量游离氨的存在，溶解性能大大改观，具有一些独特的物化性质及生理功能，在农业、医药、食品、化妆品、环保诸方面具有广阔的应用前景。 壳聚糖在国内商品化应用在农业上应该在1998年前后的国内的“稼棵安”（甲壳胺的谐音）后来改名“963”（名字源于国家863和973计划）、进口的“起土产”（chitosan的谐音）、“2116”开始，慢慢被经销商和用户认可，由于壳聚糖本身的性质决定了它在农业上不是一个速效产品，市场接受和推进一直十分缓慢，即便被用户认可和市场接受，个人认为也不全是壳聚糖的因素。 作为“稼棵安”最早的研发者之一和生产者，我非常清楚，稼棵安是纯的10%壳聚糖溶液，没有任何隐性添加成分，市场接受程度很慢。后来结合寿光市场大棚的用肥习惯，推出了“963”系列的冲施肥才逐渐在市场有了一定的认可度。191农资人曾对“963”公司的负责人做过一个专访，说壳聚糖在农业上的应用效果第一次使用7天左右是有效，第二次是显效，第三次是奇效。确实是这样，这也是这么多年以来，有一种特有的情怀，一直对壳聚糖情有独钟。 对于壳聚糖在农业上的应用的作用，简单总结下面个方面： 1、调理作物本身的生理机能 壳聚糖对于植物犹如中药对于人体，重在调理，在于调、防，而不是治。通过调理作物本身的生理机能，提高作物本身的抗性，达到抗病害（抗寒、抗旱、抗涝、抗病）的目的。一定浓度的壳聚糖喷洒在作物叶面，可以形成一层保护膜，不影响叶片呼吸，而可以有效预防病菌的侵入。同时壳聚糖可以刺激作物分泌几丁质酶，具有免疫机能活化的作用。外来的药剂再好，作用再大，毕竟是外来的，自身的免疫机强大才是我们想要的，所以“植物疫苗”现在基本上成了壳聚糖的代名词。 2、抑菌作用 一定浓度的壳聚糖施用在土壤中7天，有益菌放线菌的数量是以指数倍数增加的，而有害菌镰刀菌属的数量能下降70%以上。这个数据是2000-2002年，我在青岛海洋大学农用海洋材料实验室带学生做毕业论文时得到验证的。壳聚糖处理后土壤24小时内，土壤细菌密度增加19倍。优势菌属为不动杆菌(8.9%)、壳聚糖和芽胞杆菌(42%)占81%、假单胞菌(32%)占32%。 微生物活性的增加也与腐生线虫数量的增加有关。结果表明，壳聚糖在促进土壤微生物活性方面具有积极的作用，从而在土壤中具有拮抗作用，从而减少线虫感染，促进植物生长。  抗菌作用的不同机制是: 与质膜磷脂和蛋白的相互作用导致细菌细胞膜的破坏和非细胞物质的泄漏。与细胞表面带负电荷成分的相互作用。细胞壁完整性的破坏和细胞内的改变。螯合金属，抑制毒素的产生和微生物的生长。与带电荷的DNA/RNA磷酸基相互作用，抑制mRNA和蛋白质的合成，细菌表面沉积，造成养分流动受阻。 对于诱导植物的防御反应，壳聚糖可能直接影响与染色质相互作用的基因表达，或与特定受体结合。 3、增强机体对非生物胁迫和生物胁迫的防御反应  诱导植物防御酶和合成次生代谢物，如多酚、木质素、类黄酮等，用壳聚糖处理过的许多植物中发现了植物抗毒素。包括：胼胝体对位、细胞质Ca增加、mapk激酶激活、质膜H+- atp酶抑制，染色质改变、生物碱的合成和植物调节剂。壳聚糖分子被一种特定的细胞受体识别后，第二信使(s)必须转导信号来诱导生理反应。活性氧(ROS)、Ca、一氧化氮(NO)、ABA等分子参与壳聚糖介导的信号通路。 下面是在马铃薯上的应用实例： 用壳聚糖对马铃薯植株进行体外处理 处理过的和控制过的植株转移到温室内喷洒壳聚糖溶液和没有喷洒作为对照。 壳聚糖处理后小块茎种子品质得到改善，产生了田间植物随着块茎数量和产量的增加。 壳聚糖与叶面的结合体外驯化期的应用对小块茎种子品质的影响大于该浓度在体外应用。 用可溶性壳聚糖进行田间小区试验 采用壳聚糖作为种子块茎处理剂、叶面喷雾剂和种子块茎与种子的组合剂 叶的治疗。与未处理的对照相比，壳聚糖的应用提高了产量参数。壳聚糖的应用也可以减少晚疫病的发病率。种子块茎处理与叶面施用相结合效果最好。 壳聚糖对后期接种病原体时的枯萎病有保护作用 喷洒在叶子上可以减少疾病的发生，菌丝生长被抑制，导致减少径向增长超过74%。茎中总多酚含量显著增加。在田间试验中，叶面的应用效果显著减少马铃薯晚疫病的发生。同时壳聚糖的应用，鲜重马铃薯、优质马铃薯也有所增加。结果表明，利用壳聚糖控制晚疫病是可行的。 马铃薯黄萎病 是马铃薯生产中的一个限制因素， 马铃薯播种前块茎浸泡在壳聚糖水溶液中，播种后15、25、40天，通过叶面喷施对马铃薯进行处理，都显著降低了疾病的严重程度，增加了块茎的新鲜重量。表明，壳聚糖可诱导马铃薯的抗性和保护马铃薯抵抗黄萎病的危害。 由枯霉引起的早期枯萎病 壳聚糖的还原率最高4.0g/L，线性增长率降低93.3%。在田间条件下壳聚糖显著降低(76.6%)疾病发生率。壳聚糖浓度越高，抗真菌能力活性越强。 用壳聚糖溶液喷洒马铃薯植株 经过处理的树叶被剪掉并机械感染用土豆病毒X (PVX)，用从接种过的叶子上切下的圆盘用于确定病毒积累。在另一组实验中，这些植物被PVX感染，并确定系统感染的植物数量。经过一天治疗，这些植物对病毒感染产生了抗药性。与对照组相比，壳聚糖处理后的叶盘积累的病毒量更少。壳聚糖处理也显著减少了系统性感染植物的数量。  壳聚糖对冬孢子虫病的影响 在贮藏过程中，用壳聚糖对块茎进行喷洒后，Erwinia（软腐病）对块茎的侵染减少了约30%。 壳聚糖对贮藏期马铃薯根瘤菌侵染的影响 壳聚糖处理后的块茎产量高于对照。对块茎进行浸泡处理，对植株进行壳聚糖喷施处理，产量提高最大。在贮藏过程中，经壳聚糖处理和喷雾处理后，镰刀菌对块茎的侵染率降低了33%以上。 蠕虫孢子梭菌 在土豆储藏过程中引起银屑。病原体引起块茎上银色、灰色和发亮的斑点。块茎的皮裂开、枯干，果肉变黑，导致土豆价值下降。 此外，受影响的块茎发芽弱或根本不发芽，导致产量损失。将壳聚糖作为块茎敷料，在植株上喷洒4次。块茎的平均感染程度比对照低33%，结果表明，壳聚糖对茄尼菌丝线形生长有抑制作用。 对马铃薯结痂病感染的影响 对照组块茎上结痂的百分比约为22%，经壳聚糖处理的土壤块茎在收获时结痂的比例仅为4%， 第二次种植后，对照马铃薯块茎的结痂率为21%，经壳聚糖改性后土壤的结痂率为9.5%。 马铃薯根瘤菌 是一种土壤源性病原菌，在贮藏过程中引起马铃薯黑头皮屑。应用壳聚糖对苏兰尼病的发生进行了田间试验。 与对照相比，壳聚糖明显降低了苏兰尼的侵染程度(43%)和块茎侵染率。 小土豆均匀涂覆壳聚糖溶液。与对照组相比，1%壳聚糖涂层的减重率降低了50%。在1%壳聚糖涂层下，发芽厚度也有所改善。同时提高了小土豆的货架期和生存能力。 以上是纯的壳聚糖溶液（严格意义上来说应该是壳聚糖和壳寡糖的混合溶液）针对马铃薯做的一部分推广应用试验结果。 笔者现在负责中国农资现代农业服务中心液体配肥中心的建设和服务，成功在所有液体肥中添加壳聚糖（壳寡糖）作为助剂，经过前期在辽宁葡萄、内蒙古马铃薯、烟台苹果、新疆棉花上推广试验示范，在提高作物抗性、提高氮磷钾利用率，减少肥料用量，提高作物品质等方面均取得了不错的效果。  壳聚糖（壳寡糖）作为一个不是新事物的新事物，其推广应用需要大家一起群策群力，树立正确的观念，正确引导。相信在所有有识之士的努力下，壳聚糖（壳寡糖）的春天肯定会到来。 作者：中农控股磷复肥部 张广华，编辑：农资头条李晓平  |
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