壳聚糖&壳寡糖农业应用案例

发布时间：2016-06-17 14:39:20

壳聚糖简介

甲壳素经过脱乙酰基的处理，即成脱乙酰甲壳素，即为壳聚糖。壳聚糖在弱酸中具有可溶性，但可溶程度取决于脱乙酰基的程度。

壳聚糖的农业应用案例

壳聚糖可用于浸种、包衣剂、抑菌剂、土壤改良剂、肥料添加剂、果蔬保鲜剂和土壤重金属固化剂。

1. 浸种 浸种可用于大田作物也可用于蔬菜，例如：

玉米：提供0.1%浓度的壳聚糖溶液，使用时兑入1倍的清水，即稀释后的壳聚糖浓度为0.05%便可用于玉米浸种。

例如浓度为0.1%，1000ml的壳聚糖溶液，使用时，再兑入1000ml清水，共得 2000ml，可放入1.67KG玉米种。浸泡中间翻动两次，使种子均匀浸湿。浸泡16小时，晾干后播种。

黄瓜：提供1%浓度的壳聚糖溶液，使用时兑入5.7倍的清水，即稀释后的壳聚糖浓度为0.15%便可用于黄瓜浸种。

例如浓度为1%，100ml的壳聚糖溶液，使用时，再兑入570ml清水，共得670ml，可放入0.6KG黄瓜种子。浸泡过程要翻动两次，使种子均匀浸湿。浸泡24小时，晾干后播种。

2. 包衣  包衣可用于大田作物也可用于蔬菜，例如：

大豆：提供1%浓度的壳聚糖溶液，直接用其喷洒大豆种子，边喷边搅拌，使种子被壳聚糖溶液均匀包裹。每100ml壳聚糖溶液（即每克壳聚糖）可处理1KG大豆种子。此方法可明显促进根系发育、蛋白合成及产量的提高。

白菜：提供1%浓度的壳聚糖溶液，直接用于喷洒白菜种子，边喷边搅拌，使之均匀。每100ml壳聚糖溶液（即每克壳聚糖）可处理1.67KG白菜种子。

土豆等根茎类：提供1%浓度的壳聚糖溶液喷洒的种子，每100ml溶液可处理1.25KG种子。

3.促进生长的叶面喷洒剂

从目前掌握的资料、叶面喷洒剂主要用于蔬菜一类作物，如：

白菜：提供0.1%的壳聚糖溶液，使用时再兑入24倍清水，使壳聚糖的浓度稀释成40ppm（0.004%）。

例如每1000ml该浓度的溶液，使用时再兑入24000ml清水，共得25000ml用于喷洒叶面。喷到使叶面全湿润，以不滴液为准。对于白菜，当子叶完全展开时，喷洒第一次，以后每隔4天喷1次，一共喷5次。

土豆等根茎类：提供0.1%的壳聚糖溶液，使用时再兑入49倍清水，使壳聚糖的浓度稀释为20ppm（0.002%）。喷洒方法可参照白菜或黄瓜。

例如每1000ml该浓度的溶液，使用时再兑入49000ml清水，共得50000ml用于喷洒叶面以促进根部生长。

黄瓜：提供0.1%的壳聚糖溶液，使用时再兑入9倍清水，使浓度稀释为100ppm（0.01%）。

例如每1000ml该浓度的溶液，使用时再兑入9000ml清水，共得10000ml用于喷洒叶面。喷到使叶面全湿润，以不滴液为准。对于黄瓜，当长出三叶一心时喷洒第1次，以后每隔7天喷1次，一共喷4次即可。

4. 用于抑制病原菌、抗病虫害的叶面喷洒剂

提供1%浓度的壳聚糖溶液，使用时，可以不加清水，直接喷洒叶面。如果作为预防使用，可将壳聚糖的浓度稀释为0.2%,即使用时兑入4倍清水即可。例如作为预防作用，可提供1%浓度溶液。使用时，在100ml的溶液中兑入400ml清水，共得500ml用于叶面喷洒。

5. 土壤改良剂

土壤改良剂可有效地抑制土壤中病原菌的繁殖，可促进作物生长，具有抑菌效果稳定，持续时间长、无污染、成本低等优点。土壤改良剂适用于旱田、水田，尤其适用于大棚的土壤改良。

土壤改良剂提供0.1%浓度的壳聚糖溶液，使用时再兑入3倍的清水，使壳聚糖的浓度稀释为250ppm（0.025%）。

例如0.1%浓度的壳聚糖溶液1000ml，使用时兑入3000ml清水，共得4000ml。每100m2土地需6000ml稀释液。稀释液可与沸石粉或硅藻土或锯末等载体混合，经吸收、晾干后再施加到土壤中。稀释液亦可与肥料（如尿素等）混合后使用，或与肥料及其它吸附载体共混后使用。

6. 保鲜剂

作为保鲜剂，壳聚糖的浓度为0.5%~1%，喷洒在苹果、梨、桃、草莓等水果或蔬菜的表面可达到保鲜的目的。根据研究，1%浓度壳聚糖溶液能抑制90%病原菌的生长，0.02%浓度的壳聚糖溶液对大肠杆菌的增殖也有阻碍作用。

壳寡糖简介

壳寡糖是由壳聚糖采用生物酶解法制成的，是甲壳素、壳聚糖产品的升级产品，具有壳聚糖不可比拟的优越性，其功效是壳聚糖的10倍。它具有如下特点：

1. 分子量低、水溶性好、功能作用大、易被人体吸收、生物活性高等优势。

2. 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。

3. 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。

4. 具有纯天然、无辐射、无污染、无添加等特点。

根据壳寡糖的这些特点，可开发为无污染、无残留的生物农药、生长调节剂和肥料等，对我国农业的可持续性发展具有重要意义。

壳寡糖在生物肥料上应用

壳寡糖生物肥料，在农业上已广泛应用，得到了种植户和消费者的广泛认可。壳寡糖肥料有以下特点：

1.壳寡糖可刺激植物生长，使农作物和水果蔬菜增产丰收。

2.可有效降低农药残留。过去中国的茶叶、宁夏的枸杞因农药残留过大，基本无法出口，通过壳寡糖在铁观音茶、宁夏枸杞上的使用发现，壳寡糖能有效分解茶叶上的有机磷农药和宁夏枸杞上的农药残留，使之达到出口的标准。

3.可提高水果的甜度、降低酸度。在苹果、梨、葡萄等生长过程中使用壳寡糖后，各项指标显示：苹果、犁、葡萄和脐橙的酸度下降，甜度明显的提高，维生素的含量有近3-6倍的增加。

4.在绿色养殖方面，壳寡糖在替代抗生素的同时，可以提高动物的高密度脂肪蛋白，使得它的胆固醇、甘油三酯的含量下降，成为低脂肪食品，不仅安全，而且健康。壳寡糖鸡蛋不但胆固醇大幅度降低，不含抗生素，卵磷脂的含量提高100%，且抗菌性和抗氧化性增强，使鸡蛋的保鲜期延长。

壳寡糖在生物农药上应用

壳寡糖作为生物农药，即氨基寡糖素，由王士奎研究员于1996年创始。经过近20年的发展，氨基寡糖素杀菌农药已经在我国进行了大面积的推广应用。

（一）功能作用

1.诱导杀菌剂

氨基寡糖素抗菌机理是：在酸性条件下，氨基寡糖素分子中—NH+3与细菌细胞壁所含硅酸、磷酸脂等解离出阴离子结合，从而阻碍细菌大量繁殖；然后，氨基寡糖素进一步低分子化，通过细胞壁进入微生物细胞内，使遗传因子从DNA到RNA转录过程受阻，造成微生物彻底无法繁殖。

因此，氨基寡糖素能对一些病菌的生长产生抑制作用，影响真菌孢子萌发，诱发菌丝形态发生变异、孢内生化发生改变等。

氨基寡糖素可广泛用于防治果树、蔬菜、地下根茎、烟草、中药材及粮棉作物的病毒、细菌、真菌引起的病害，如：花叶病、小叶病、斑点病、炭疽病、霜霉病、疫病、蔓枯病、黄矮病、稻瘟病、青枯病、软腐病等病害。

2.植物生长调节剂

氨基寡糖素可作为植物功能调节剂，具有活化植物细胞，促进植物生长，调节植物抗性基团的关闭与开放，激活植物防御反应，启动抗病基因表达等作用。日本已将氨基寡糖素制成植物生长调节剂，用于提高某些农作物产量。专家研究了氨基寡糖素对黄瓜生长的促进作用，结果表明，氨基寡糖素处理过的黄瓜植物不但对霜霉病的抗性增强，而且对果实采收期可提前3～5天，产量明显提高。

3.种子被膜剂

氨基寡糖素作为一种植物生长调节剂及抗菌剂，可诱导植物产生PR蛋白和植保素，利用氨基寡糖素为基本成分研制的新型种衣剂，具有巨大的生产潜力。

对氨基寡糖素油菜种衣剂剂型应用效果进行研究，以壳寡糖为基本成分，配以化肥、微量元素及防腐剂等成分进行混合，调制成较稳定的胶体溶液后拌种，对油菜种子发芽和出苗均无明显影响，但可促进油菜生长，提高壮苗率，增加产量，增产幅度在4.33%～9.67%，增产以增加每角果粒数为主。氨基寡糖素拌种可明显抑制油菜菌核病的发生，3个油菜品种的防治率为34.19%～44.1%。

4.作物抗逆剂

氨基寡糖素对作物的抗寒冷、抗高温、抗旱涝、抗盐碱、抗肥害、气害、抗营养失衡等方面均有良好作用。这是由于氨基寡糖素对作物本身以及土壤环境均产生了多方面的良好影响，譬如氨基寡糖素诱导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作用；另氨基寡糖素能促使作物生长健壮，健壮植株自然也有较强的抗逆能力。

研究表明，氨基寡糖素可诱导草莓细胞的活性氧迸发，同时也可诱导活性氧清除酶活性上升，因而氨基寡糖素处理草莓细胞可以诱导产生抗性反应。

农业技术专家实践中发现：当作物幼苗遇低温冷害而萎蔫时，及时施用氨基寡糖素，植株会很快恢复长势；当作物不论是什么原因导致根系老化时，施用氨基寡糖素能促发有活力的新根；当作物遭受农药药害导致枝叶枯萎时，施用氨基寡糖素可以辅助解毒并使之很快就抽出新的枝叶。

（二）使用案例

1.防治枣树、苹果、梨等果树的枣疯病、花叶病、锈果病、炭疽病、锈病等病害。在发病初期用1000倍3%氨基寡糖素喷雾，每10-15天1次，连喷2-3次，防治效果良好。

2.防治瓜类、茄果类病毒病、灰霉病、炭疽病等病害。自幼苗期开始，用1000倍3%氨基寡糖素复配其他防病药剂，每10天左右喷洒1次，连续喷洒2-3次，可防治以上病害发生。

3.防治烟草花叶病毒病、黑胫病等病害。自幼苗期开始，用1000倍3%氨基寡糖素复配其他防病药剂，每10天左右喷洒1次，连续喷洒2-3次，可有效的防治病毒病、黑胫病等病害发生。