摘要: 海藻是重要的海洋生(shēng)物(wù)資源，富含多(duō)糖及糖膠類物(wù)質、寡糖、多(duō)酚、植物(wù)激素、色素等衆多(duō)活性物(wù)質，具有促進植物(wù)生(shēng)長(cháng)與生(shēng)殖，提高(gāo)農作物(wù)産量及品質、提供養分、保水(shuǐ)保濕、増強植株抗病抗逆等活性，在農業(yè)生(shēng)産中發揮肥料、農藥、保濕劑、激發子和激素調節因子等作用。就(jiù)海藻功能(néng)物(wù)質在農業(yè)生(shēng)産中應用進行綜述，詳細闡述了海藻功能(néng)物(wù)質的種類、提取方法及主要作用，并對其在農業(yè)生(shēng)産上(shàng)的應用及開(kāi)發前景等進行了分析，為(wèi)進一(yī)步開(kāi)發海藻物(wù)質的功能(néng)并拓展應用領域提供參考。
海洋藻類是海洋生(shēng)物(wù)資源重要的組成部分，是海洋中無機(jī)物(wù)的天然富集者和有機(jī)物(wù)的最大生(shēng)産者。藻類生(shēng)長(cháng)速度快、結構簡單、适應能(néng)力強，其中還(hái)含有大量陸地生(shēng)物(wù)所缺乏的生(shēng)物(wù)活性物(wù)質。大型海藻種類繁雜(zá)，數量衆多(duō)，其中海帶、紫菜、江蓠、羊梄菜和浒苔等作為(wèi)優質食品和重要的化工(gōng)原料被廣泛地應用于食品、化工(gōng)和醫(yī)藥等領域，具有重要的經濟價值。研究發現海藻中除了含有豐富的氨基酸、維生(shēng)素、蛋白(bái)質和礦物(wù)質等常見(jiàn)營養物(wù)質外，還(hái)含有植物(wù)激素、多(duō)酚、寡糖、多(duō)糖及糖膠等具有獨特調節功能(néng)的活性物(wù)質。随著(zhe)有機(jī)農業(yè)、綠色農業(yè)意識的深化，海藻功能(néng)物(wù)質作為(wèi)高(gāo)效環保的新型農業(yè)肥料，能(néng)夠同時滿足減少農藥和肥料使用以及增産保質的需求，成為(wèi)新型農藥和肥料的研究熱點。我國(guó)海藻栽培業(yè)發達，藻體本身、藻類加工(gōng)的中間産物(wù)或廢棄物(wù)，海藻潮産生(shēng)的大量藻類，均可作為(wèi)海藻功能(néng)物(wù)質的開(kāi)發原料。與傳統的化學藥劑和其他陸源提取物(wù)相(xiàng)比，藻類功能(néng)物(wù)質的開(kāi)發利用，不僅更加安全環保，補充了陸源産品缺乏的生(shēng)物(wù)功能(néng)，利于高(gāo)品質農作物(wù)的綠色生(shēng)産，還(hái)延伸和提升了藻類産業(yè)鏈，成為(wèi)水(shuǐ)産養殖反哺農業(yè)的有效嘗試和重要發展方向。
1.促進植物(wù)生(shēng)長(cháng)
海藻活性物(wù)質作為(wèi)植物(wù)的生(shēng)長(cháng)調節劑是目前該領域的開(kāi)發熱點之一(yī)。Ma[1]等通(tōng)過研究表明，0.125％的褐藻膠寡糖可提高(gāo)高(gāo)粱種子的發芽率，促進其幼苗生(shēng)長(cháng);而濃度為(wèi)0.0625％褐藻膠糖在經浸種處理後會(huì)促進高(gāo)粱葉中葉綠素的合成，提高(gāo)根系的活力。Anisimov[2]等利用多(duō)種海藻提取物(wù)處理黑(hēi)麥種子，促進根長(cháng)增長(cháng)率達15％以上(shàng)，指出隻需施用少量的海藻提取物(wù)便可以達到(dào)促進植株根系生(shēng)長(cháng)的目的。劉培京[3]用不同濃度的海藻提取液對黃瓜、番茄、辣椒3種蔬菜種子進行浸種處理和盆栽試驗，發現使用稀釋200倍和400倍海藻提取液的3種蔬菜幼苗的根長(cháng)、株高(gāo)、株鮮重、株幹重、葉綠素含量和葉面積等指标均顯著高(gāo)于對照(zhào)組。 2.促進生(shēng)殖及産量
海藻提取物(wù)具有剌激作物(wù)提前開(kāi)花，提高(gāo)植物(wù)坐果率的作用。 Sridhar[4]等人發現不同稀釋倍數的海藻提取物(wù)處理花生(shēng)能(néng)夠顯著提高(gāo)花生(shēng)産量，最高(gāo)增産可達約1.4倍;并且将海藻肥和化學肥料進行等比例混合使用後，不僅能(néng)夠減少化肥的用量，而且還(hái)能(néng)獲得較高(gāo)的産量。Kumari[5]等以馬尾藻( Sargassum)提取液作為(wèi)液體生(shēng)物(wù)肥料，對西(xī)紅(hóng)柿做葉面噴施、根施以及葉面噴施根施等同時施用，發現3種處理均能(néng)促進西(xī)紅(hóng)柿的生(shēng)殖生(shēng)長(cháng)及營養生(shēng)長(cháng)，尤其是進行根施處理的植株在鮮重、株高(gāo)、開(kāi)花數目及果實鮮重等方面的改善最為(wèi)顯著。Rathore[6]等利用海藻提取液噴施大豆葉面，發現不同濃度的海藻提取物(wù)對大豆的生(shēng)殖指标和産量參數均有促進作用，且以濃度為(wèi)15％和12.5％的海藻提取物(wù)效果最好，而且大豆在營養含量上(shàng)也有顯著提高(gāo)。 3.增強作物(wù)抗病毒能(néng)力
海藻功能(néng)物(wù)質能(néng)夠剌激作物(wù)體内某些基因的表達和代謝途徑，促使植物(wù)自(zì)身産生(shēng)防禦性應激反應，從(cóng)而釋放(fàng)多(duō)種酶及多(duō)酚類等功能(néng)因子，并誘導其産生(shēng)抗病性。Javaraman[7]等發現噴施适量的海藻提取物(wù)後能(néng)明顯降低(dī)黃瓜真菌病的發病率，尤其是對葉面和根部同時使用時抑病效果更加明顯；同時檢測到(dào)經海藻提取物(wù)處理的黃瓜，不但能(néng)增強多(duō)種防禦相(xiàng)關酶的活性，而且其防禦基因(包括幾丁質酶、葡聚糖酶、過氧化物(wù)酶和苯丙氨酸氨裂解酶等)的表達也發生(shēng)了很大變化。Sultana[8]等在實驗中發現海藻粗提取物(wù)能(néng)夠降低(dī)西(xī)紅(hóng)柿和向日葵等植株的根系感染腐爛真菌的概率，并有效地抑制真菌或蟲害對根系的附著(zhe)和滲透能(néng)力。Paulert[9]等利用海藻粗提取物(wù)中的硫酸化多(duō)糖處理普通(tōng)豆科植物(wù)，發現粗提取物(wù)噴施豆類後，葉面幹重增加了20％，在不影響植物(wù)生(shēng)長(cháng)的前提下(xià)，将豆類炭疽病的發病程度減輕了38％，說明海藻提取物(wù)可誘導植物(wù)産生(shēng)抗病性。4.提高(gāo)作物(wù)的抗逆性能(néng)
海藻功能(néng)物(wù)質能(néng)夠通(tōng)過誘導植株産生(shēng)抗性物(wù)質來緩解或抵抗逆境造成的危害，起到(dào)調控作物(wù)生(shēng)長(cháng)的作用[10]。Zhang[11]等研究了0.4％褐藻膠寡糖能(néng)夠緩解毒死蜱對小(xiǎo)麥産生(shēng)的生(shēng)理脅迫并增加植株抗性，發現海藻寡糖處理濃度與作物(wù)細胞膜的通(tōng)透性、脯氨酸以及可溶性糖含量呈現明顯的正相(xiàng)關。Ibrahim[12]等發現:在鹽脅迫條件(jiàn)下(xià)，經海藻提取物(wù)處理的小(xiǎo)麥種子的萌發率和生(shēng)長(cháng)參數顯著高(gāo)于對照(zhào)，植物(wù)體内過氧化氫酶、超氧化物(wù)歧化酶、抗壞血酸過氧化物(wù)酶及谷胱甘肽還(hái)原酶等酶類活性強，同時小(xiǎo)麥幼苗的總蛋白(bái)圖譜中出現12條新増條帶，推斷這些變化是源于海藻提取物(wù)所誘導小(xiǎo)麥産生(shēng)的減緩鹽脅迫的應激反應。
5.保水(shuǐ)、保鮮及改善品質
海藻含有的大量糖類及其衍生(shēng)物(wù)，不僅能(néng)抵抗一(yī)些不利因素、促進生(shēng)長(cháng)增殖，還(hái)具有可觀的保水(shuǐ)保鮮及改善品質的作用。周研[13]等發現海藻酸鈉和殼聚糖複合塗膜對哈密瓜具有良好的保水(shuǐ)保鮮效果，都能(néng)降低(dī)瓜果的失重率，維持較高(gāo)的硬度和VC含量，提高(gāo)一(yī)些酶的活性，并抑制果肉中細菌的繁殖。Olivas[14]等将藻酸鹽-亞油酸制成複合保鮮塗膜液，于常溫貯藏條件(jiàn)下(xià)，塗覆于“Gala”蘋果表面，使其在表面形成一(yī)層保護膜，不僅保持果實外觀透亮、明豔，而且能(néng)夠有效地抵抗微生(shēng)物(wù)等不利因素對果實的侵害，延緩果實腐爛及變質程度，減少果實重量、硬度及營養物(wù)質的損失；此外該複合膜還(hái)有良好的氣體選擇透過性，可抑制蘋果的呼吸作用，有效地增強了果實的保水(shuǐ)保鮮性能(néng)，從(cóng)而延長(cháng)“Cala蘋果的貯藏期。
目前，對海藻及其功能(néng)提取物(wù)的功能(néng)研究多(duō)涉及産量、品質和表觀性狀分析等，關于其作用的分子機(jī)理和調控機(jī)制等方面研究有待進一(yī)步突破。
參考文獻：
[1] MA C Y, NING B, MA L J. Effects of alginatederived oligosaccharide on seed germination and seedlings physiological characters of sorghum[J]. Journal of Shenyang Normal University (Natural Science), 2010, 28(1): 79-82.
[2] ANISIMOV M M, CHAIKINA E L, KLYKOV A G, et al. Effect of seaweeds extracts on the growth of seedling roots of buckwheat ( Fagopyrum esculentum Moench ) is depended on the season of algae collection [J]. Agric Sei Develop, 2013, 2(8): 67-75.
[3]劉培京. 新型海藻生(shēng)物(wù)有機(jī)液肥研制與肥效研究[D]. 北(běi)京:中國(guó)農業(yè)科學院，2012
[4] SRIDHAR S, RENGASAMY R. Significance of seaweed liquid fertilizers for minimizing chemical fertilizer and improve yield of Arachis hypogaea under field trial [J]. Rec Res Sci Tech, 2010, 2(5): 73-80
[5] KUMARI R, KAUR I, BHATNAGAR A K. Effect of aqueous extract of Sargassum johnstonii, Setchell & Gardner on growth, yield and quality of Lycopersicon esculentum, Mill[J]. Journal of Applied Phycology, 2011, 23(3):623-633.
[6] RATHORE S S, CHAUDHARY D R, BORICHA G N, et al. Effect of seaweed extract on the growth, yield and nutrient uptake of soybean (Glycine max) under rainfed conditions [J]. South African Journal of Botany, 2009, 75(2): 351-355
[7] JAYARAMAN J, NORRIE J. PUNJA Z K. Commercial extract from the brown seaweed Ascophyllum nodosum reduces fungal diseases in green- house cucumber[J]. Journal of Applied Phycol, 2011, 23(3): 353-361.
[8] SULTANA V, BALOCH G N, ARA J, et al. Seaweeds as an alternative to chemical pesticides for the management of root diseases of sunflower and tomato[J]. Journal of Applied Botany&Food Quality, 2011, 84(2):162-168
[9] PAULERT R, TALAMINI V, CASSOLATO J E F, et al. Effects of sulfated polysaccharide and alcoholic extracts from green seaweed Ulva fasciata, on anthracnose severity and growth of common bean (Phaseolus vulgaris, L. )[J]. Journal of Plant Diseases and Protection, 2009, 116(6):263-270
[10]餘勁聰. 海藻寡糖在農業(yè)領域的應用研究進展[J].南(nán)方農業(yè)學報(bào)，2016, 47(6): 921-927
[11]ZHANG S D, ZHANG T Z, HAN X D, et al. Alleviation effects of spraying alginate-derived oligosaccharide on physiological indexes of wheat seedlings under chloryrifosstress[J]. Chinese Journal of Ecology, 2015, 34(5): 1277-1281.
[12]IBRAHIM W M, ALI R M. HEMIDA K A, et al. Role of ulva lactuca extract in alleviation of salinity stress on wheat seedlings[J]. Scientific World Journal, 2014, 2014: 847290
[13]周研，曾媛媛，王錫昌，等
15864286897
