15864286897

讓人拍手稱贊的殼寡糖,真得很神奇

發布時間:2022-03-03
作為(wèi)一(yī)種安全的生(shēng)物(wù)刺激素,殼寡糖在農業(yè)領域用途十分廣泛,可顯著提高(gāo)農産品品質。殼寡糖憑借其在農業(yè)上(shàng)強大的功能(néng)性、廣譜的抗菌性,收獲了大批忠實粉絲,特别是其在植物(wù)免疫及抗逆性能(néng)、抑制線蟲上(shàng)的優異效果,更是獲得了水(shuǐ)溶肥廠家的親睐。

甲殼素是一(yī)種取之不盡的生(shēng)物(wù)資源,安全無毒,不會(huì)對環境造成污染,甲殼素脫去部分乙酰基,形成氨基葡萄糖的大分子聚合物(wù)——殼聚糖,再采用酶解法、超聲波法等把殼聚糖變成分子量更小(xiǎo)的殼寡糖。


殼寡糖,又(yòu)叫甲殼寡聚糖,是指D-氨基葡萄糖以β1,4糖苷鍵連接的低(dī)聚糖。此外,甲殼素與殼聚糖還(hái)可在畜禽水(shuǐ)産養殖業(yè)中用作飼料添加劑,可減少或替代抗生(shēng)素。

作為(wèi)一(yī)種安全的生(shēng)物(wù)刺激素,殼寡糖在農業(yè)領域用途十分廣泛,可顯著提高(gāo)農産品品質。殼寡糖憑借其在農業(yè)上(shàng)強大的功能(néng)性、廣譜的抗菌性,收獲了大批忠實粉絲,特别是其在植物(wù)免疫及抗逆性能(néng)、抑制線蟲上(shàng)的優異效果,更是獲得了水(shuǐ)溶肥廠家的親睐。

1)提高(gāo)作物(wù)抗病性

殼寡糖不能(néng)直接使病毒失活,但對于植物(wù)體内病毒的複制和長(cháng)距離移動具有明顯的抑制作用,通(tōng)過抑制植物(wù)間病毒和類病毒的傳播,提高(gāo)宿主對感染的過敏性反應,從(cóng)而達到(dào)控制植物(wù)病毒性疾病的效果。病毒發生(shēng)前使用,可預防病毒病發生(shēng),能(néng)誘導植物(wù)對病毒增殖和體内長(cháng)距離移動的抵抗性,且其誘導活性不依賴寄主的R基因,病毒爆發後使用,可抑制病毒向新生(shēng)葉片的傳播。對于真菌的作用廣譜,幾乎對所有的真菌病害都有不同程度的預防作用,包括白(bái)粉病、霜黴病、黑(hēi)痣病、立枯病等,與靶向性殺菌劑混配,如烯酰嗎(ma)啉、氟矽唑、吡唑醚菌酯、噻呋酰胺、乙蒜素、戊唑醇、氰烯菌酯等,可實現内外兼顧,達到(dào)減藥增效的效果。

 


2)激活植物(wù)自(zì)身先天性免疫系統

殼寡糖能(néng)夠與植物(wù)細胞上(shàng)的受體結合,激發抗性信号分子産生(shēng),經過信号轉導,激發抗性基因表達,産生(shēng)抗性物(wù)質,從(cóng)而達到(dào)防治病害的目的。

一(yī)般殼寡糖的聚合度在2~10,其乙酰基在殼聚糖分子鏈上(shàng)的分布是随機(jī)的,其數量和位置對殼寡糖活性的影響很大。殼寡糖因脫乙酰基工(gōng)藝中脫乙酰度的多(duō)少差異較大,即相(xiàng)同條件(jiàn)下(xià),脫乙酰度越高(gāo),自(zì)由基含量越多(duō),殼寡糖抑菌活性越高(gāo)。

3)提升作物(wù)抗逆性

在農業(yè)生(shēng)産過程中,外界環境的急劇變化會(huì)對植物(wù)産生(shēng)巨大的不可逆傷害。在北(běi)方大棚區及早春露地作物(wù)上(shàng)低(dī)溫凍害經常發生(shēng),天氣異常時,南(nán)方的柑橘、葡萄等也會(huì)出現凍害或冷害,發生(shēng)苗弱、葉片萎蔫、落花落果、果實畸形等,地溫低(dī)也讓根系的吸收能(néng)力下(xià)降,光(guāng)合效率低(dī)下(xià),直接影響作物(wù)産量和品質。如低(dī)溫環境易導緻植物(wù)細胞膜流動性降低(dī)以及過氧化,對植物(wù)細胞造成傷害,殼寡糖可提高(gāo)可溶性蛋白(bái)和可溶性糖等抗寒性物(wù)質的含量,降低(dī)膜脂過氧化水(shuǐ)平和膜透性的增加程度,維持作物(wù)較高(gāo)的光(guāng)合強度,有效抵禦低(dī)溫對作物(wù)的傷害。有試驗表明,殼寡糖在誘導植物(wù)抗寒方面效果顯著,提前1~7天使用效果顯著。此外,通(tōng)過在高(gāo)溫環境下(xià)的菠菜試驗,發現噴施500倍百淨(3%氨基寡糖素)的菠菜葉片受損傷的程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低(dī)于對照(zhào),說明殼寡糖對植物(wù)的抗熱、耐熱能(néng)力效果明顯,殼寡糖的抗熱特性為(wèi)在高(gāo)溫季節使用殼寡糖的意義重大。

另外,用殼聚糖的Cu2+Mn2+配合物(wù)處理玉米種子和幼苗,配合物(wù)能(néng)夠顯著提高(gāo)玉米幼苗葉片中的SOD活性,降低(dī)由鹽害脅迫引起的超氧陰離子自(zì)由基的氧化脅迫,特别是在殼聚糖-銅配合物(wù)作用下(xià),玉米幼苗中脯氨酸含量由空白(bái)時的1684µg·g-1降低(dī)至913,表明能(néng)夠顯著提高(gāo)玉米幼苗的耐鹽性。

4)改善根際微生(shēng)物(wù)種群,抑制線蟲

土(tǔ)壤中很多(duō)生(shēng)物(wù)體(如植物(wù)體、細菌、真菌等)都可以産生(shēng)幾丁質酶,這種酶會(huì)分解真菌和昆蟲體内的幾丁質組織,破壞其結構。給土(tǔ)壤增施殼聚糖類物(wù)質促進微生(shēng)物(wù)的繁衍與活動,這些微生(shēng)物(wù)通(tōng)過産生(shēng)更多(duō)的幾丁質酶、抗生(shēng)素和毒素,或直接與有害生(shēng)物(wù)競争營養,或直接寄生(shēng),或激活植物(wù)防禦系統等方式,增加了對有幾丁質成分結構的有害生(shēng)物(wù)的防控水(shuǐ)平。殼寡糖有輔助抑線的作用,殼寡糖可以誘導植物(wù)根系分泌幾丁質水(shuǐ)解酶,破壞線蟲卵細胞壁中的幾丁質;試驗發現殼寡糖可以修複受損根系,促進生(shēng)根,1-2天起效,5~7天後明顯的發現新根長(cháng)出,緩解噻唑膦的藥害并增效與噻唑膦複配。

5)刺激作物(wù)生(shēng)根

殼寡糖被植物(wù)吸收後,誘導植物(wù)産生(shēng)吲哚乙酸等生(shēng)長(cháng)素類物(wù)質和赤黴素,刺激了植物(wù)的根系發育,在辣椒、水(shuǐ)稻、馬鈴薯種子中,用300~500倍液殼寡糖拌種,可刺激作物(wù)早發芽,在作物(wù)的苗期的毛細根多(duō)且長(cháng),中後期馬鈴薯具有強大的吸收根系,更好地利用肥料和水(shuǐ)分,成為(wèi)作物(wù)抗旱和增産的基礎。0.05~0.2%濃度對棉種包衣處理30min,可刺激種子萌發,提高(gāo)發芽率,增加單株棉鈴數。

6)促進植物(wù)前期生(shēng)長(cháng)

殼寡糖在植物(wù)細胞和組織中具有抗菌、誘導植物(wù)生(shēng)産甲殼素酶的作用,并可提高(gāo)酶活性,促進蛋白(bái)質合成,調節植物(wù)基因的關閉和開(kāi)放(fàng),誘導生(shēng)長(cháng)素吲哚乙酸(IAA)的合成。刺激植物(wù)多(duō)種生(shēng)長(cháng)發育基因,合成利于植物(wù)生(shēng)長(cháng)的生(shēng)物(wù)活性物(wù)質,活化植物(wù)細胞、促進植物(wù)的快速生(shēng)長(cháng)和發育。

由于殼寡糖處理植物(wù)種子後,促進出苗整齊一(yī)緻、主莖粗、促進早封壟、促進了植物(wù)的前期生(shēng)長(cháng),縮短了營養生(shēng)長(cháng)的時間,可提前2~3天開(kāi)花,為(wèi)增産打下(xià)基礎,采收期還(hái)能(néng)比空白(bái)對照(zhào)提前3~5天。試驗發現,低(dī)濃度殼寡糖(最适濃度0.1mg·L-1)處理黃瓜種子和幼苗,能(néng)促進黃瓜幼苗生(shēng)長(cháng),與對照(zhào)組相(xiàng)比,各項生(shēng)長(cháng)指标均顯著增加。

7)增加作物(wù)産量,提高(gāo)農産品品質

由于殼寡糖刺激根系、促進前期生(shēng)長(cháng)、提高(gāo)葉片光(guāng)合效率,特别在大棚光(guāng)照(zhào)不夠充足的條件(jiàn)下(xià),植物(wù)增産顯著。在遭受雹災的情況下(xià),試驗表明,大西(xī)洋品種收獲前15天的對照(zhào)畝産1951kg,畝用100毫升噴溝可增産334公斤,增産率17.1%,畝用150毫升噴溝可增産21.6%。說明殼寡糖噴溝促進了馬鈴薯的早期根系,植株早發,對後期産量增加明顯,并且用量越大,增産越明顯。同時,均勻度增加,可提高(gāo)一(yī)級薯塊的商品率。

柑橘在生(shēng)長(cháng)季節噴施殼寡糖溶液3次後,品質有很大的提高(gāo),主要體現在維C含量提高(gāo)20%,可溶性總糖提高(gāo)13%,可溶性固形物(wù)含量提高(gāo)6%,固酸比提高(gāo)52%,柑橘可滴定酸含量降低(dī)21%。在葡萄、西(xī)瓜、番茄上(shàng)得到(dào)了類似的結果。

8)降解植物(wù)體内化學農藥殘留

殼寡糖可以誘導提高(gāo)植物(wù)細胞内的P450酶活性,降解植物(wù)體内化學農藥殘留,對于茶葉、中藥材、果蔬、煙(yān)草(cǎo)等作物(wù)中的甲氰菊酯、氰氯菊酯、哒螨酮、聯苯菊酯的降解效果顯著,達到(dào)了100%

9)安全增效

與殺菌劑混用,可以大幅降低(dī)殺菌劑用量,最高(gāo)可降低(dī)化學農藥用量的90%,防治作物(wù)病害及提高(gāo)産量效果明顯。此外,殼聚糖及其衍生(shēng)物(wù)可以和木(mù)黴菌、白(bái)僵菌、蘇雲金杆菌等生(shēng)物(wù)菌包封在一(yī)起做成制劑,不但利于這些微生(shēng)物(wù)制劑的儲運(作為(wèi)微生(shēng)物(wù)的碳源和氮源),也能(néng)夠促進它們的使用效果。

10)果蔬保鮮劑

果蔬采摘後損失主要是由真菌感染、生(shēng)理疾病和物(wù)理傷害引起的。果蔬保鮮是基于控制微生(shēng)物(wù)的活動來減緩其正常生(shēng)命活動速度,并保持果蔬自(zì)然耐藏及抗病能(néng)力,即抑制果蔬呼吸作用,阻止乙烯生(shēng)成或降低(dī)乙烯濃度。

使用殼聚糖及其衍生(shēng)物(wù)為(wèi)主體的水(shuǐ)溶液或乳濁液,在果蔬表面噴塗或浸泡,幹燥後可以形成一(yī)層無色透明薄膜,降低(dī)果蔬的蒸騰作用,使果蔬保持良好的質地。不同濃度的溶液,粘度不同,所形成的保鮮膜的疏密程度也不同,對保鮮時間的長(cháng)短有著(zhe)明顯的影響,一(yī)般選擇濃度為(wèi)1%~2%效果較為(wèi)理想。

除此之外,殼聚糖具有獨特的調節植物(wù)氮代謝功能(néng)、形成作物(wù)及土(tǔ)壤屏障膜、鈍化及螯合重金屬、改善土(tǔ)壤結構上(shàng)作用優秀,值得大家共同探索。

殼寡糖終端應用

殼寡糖的最佳使用濃度:

1)種子處理

100ppm浸種12~24小(xiǎo)時(與溫度有關),或500ppm拌種或噴種;

2)葉面噴施

50~100 ppm(人工(gōng)或機(jī)械噴霧器(qì));如需無人機(jī)噴施,濃度需增大;

3)地下(xià)沖施

畝用量為(wèi)15~25克殼寡糖粉劑。

殼寡糖的最佳使用時間

1)在作物(wù)生(shēng)長(cháng)的關鍵時期使用,包括種子、幼苗期、定植前或後、開(kāi)花前、膨大期或灌漿期等;

2)在逆境發生(shēng)前或初期,包括凍害、旱害、澇害、病害等發生(shēng)前1天以上(shàng)。

殼寡糖的起效期、見(jiàn)效期與持效期待

1)起效時間<30分鍾;

2)見(jiàn)效期在24-36小(xiǎo)時;

3)持效期在7-9天以上(shàng)。

殼寡糖的安全性

1)過量使用會(huì)在短期内延緩作物(wù)的生(shēng)長(cháng),數天内會(huì)恢複,不會(huì)對作物(wù)造成減産和不可逆的傷害;

2)針對蘋果的破壞性試驗表明,5-10倍的過量使用依然對作物(wù)安全.