作為農(nóng)業(yè)大國的中國,提高農(nóng)作物的單產(chǎn)和質(zhì)量是直接關(guān)系到國計民生的重要任務(wù)。包括中國在內(nèi)的各個國家每年都投入大量的科研力量進行這方面的研究。隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的迅速發(fā)展,使高技術(shù)含量的生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用于實驗。其中作為海洋生物產(chǎn)品的殼寡糖(植物疫苗)的開發(fā)與生產(chǎn),更使我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展看到了新的曙光。殼寡糖(植物疫苗)是甲殼素產(chǎn)品中作用廣泛和有效的產(chǎn)品,那么讓我們先了解一下殼寡糖(植物疫苗)的由來。它是以蟹殼為生產(chǎn)原料進行生產(chǎn)加工,經(jīng)過鹽酸脫鈣再經(jīng)過氫氧化鈉脫脂等工序,然后生產(chǎn)出幾丁質(zhì)(又名甲殼質(zhì)),分子量達到100萬以上。
甲殼質(zhì)再經(jīng)過脫乙?;幚砗缶蜕a(chǎn)出幾丁聚糖(又名殼聚糖)。(植物疫苗)殼聚糖經(jīng)過酶生物技術(shù)降解形成殼寡糖。殼寡糖(植物疫苗)分子量低于5000,可直接溶于水,速度快效果明顯。那么生物產(chǎn)品的殼寡糖(植物疫苗)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域又是如何發(fā)揮其生物制品的功能呢?殼寡糖(植物疫苗)的實際效果又會是什么樣呢?
讓我們看看在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用殼寡糖(植物疫苗)的使用效果吧。通過種植不同的農(nóng)作物實驗證明:因為殼寡糖(植物疫苗)可以拉長細(xì)胞壁,所以殼寡糖(植物疫苗)具有調(diào)控植物生長和發(fā)育的效果,同時殼寡糖(植物疫苗)可以調(diào)節(jié)土壤中養(yǎng)分的作用,所以使農(nóng)作物提高繁殖能力和防病、抗病等方面的功能,從實際效果來看,殼寡糖(植物疫苗)達到甚至超過了化肥的作用。殼寡糖(植物疫苗)能夠刺激植物的免疫系統(tǒng)反應(yīng),活性寡糖可發(fā)出調(diào)節(jié)特定功能的信息,激活防御反應(yīng)和調(diào)控植物生長,產(chǎn)生具有抗病害的活性物質(zhì),抑制病蟲害的形成,間接的起到農(nóng)藥殺蟲的作用。殼寡糖(植物疫苗)可誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗酶系,提高植物抗病能力,能殺滅引起根腐病、黑星病等病害的病菌,保證植物豐產(chǎn)豐收;可促進土壤中自生的固氮菌、乳酸菌、纖維分解菌、防線菌等有益菌的增加,調(diào)節(jié)土壤中有益酶的活性,保證其在良好的土壤環(huán)境中生長。通過拌種、浸種、包衣等方法處理種子,可增強種子發(fā)芽勢力,使種子早出苗,出全苗,出壯苗。殼寡糖對水果、蔬菜、糧食作物等活性實驗及大田實驗證明,殼寡糖(植物疫苗)可使其增產(chǎn)10%—30%,而且具有良好的抗病蟲害效果,具有安全、微量、高效、成本低等優(yōu)勢,因而可以應(yīng)用于生物農(nóng)藥產(chǎn)品,部分替代化學(xué)農(nóng)藥。
殼寡糖(植物疫苗)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域韓國已較為普遍。殼寡糖(植物疫苗)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用對我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。例如可以用于糧食和蔬菜種子的處理,促進種子提前發(fā)芽,作物生長,激發(fā)抗病力,提高產(chǎn)量和品質(zhì)。可以用于土壤改良,抑制土壤中病原菌的生長,改善土壤的團粒結(jié)構(gòu)和微生物區(qū)系。殼寡糖(植物疫苗)還可以用于飼料添加劑等等。
甲殼素在農(nóng)業(yè)上使用之優(yōu)點:
1、可使土壤中有益的微生物——放線菌增加,而使有害菌——鐮刀菌(Fusarium)等減少。
2、消滅根瘤線蟲,養(yǎng)活土壤連作障礙。
3、使土壤形成團?;?,改善土壤通氣性、排水性和保肥力,因而促使根部發(fā)育,使根毛增加,增強營養(yǎng)吸收力,促進植物生長,增加產(chǎn)量。
4、活化植物的幾丁聚糖酵素(Chitimase )之活性。
5、誘導(dǎo)植物抗毒素(Phytoalexin)之生產(chǎn),提高作物抗病力、抗菌力,以減少農(nóng)藥使用量。
6.增加蔬果鈣含量,可增加作物脆度,減少苦味,改善口感。
7、增進微量元素吸收,以增加作物糖度,提早收獲,提生品質(zhì),延長保鮮期。
農(nóng)業(yè)專用殼寡糖(植物疫苗),也稱植物氨基寡糖素,是根據(jù)植物的生長需要,采用獨特的生物技術(shù)生產(chǎn)而成,分為固態(tài)和液態(tài)兩種類型。
殼寡糖(植物疫苗)本身含有豐富的C、N, 可被微生物分解利用并作為植物生長的養(yǎng)份。
殼寡糖(植物疫苗)可改變土壤微生物區(qū)系, 促進有益微生物的生長而抑制一些植物病原菌。
殼寡糖(植物疫苗)可刺激植物生長,使農(nóng)作物和水果蔬菜增產(chǎn)豐收。
殼寡糖(植物疫苗)可誘導(dǎo)植物的抗病性,
對多種真菌、細(xì)菌和病毒產(chǎn)生免疫和殺滅作用,對小麥花葉病、棉花黃萎病、水稻稻瘟病、條紋葉枯病。番茄晚疫病等病害具有良好的防治作用。
同時,殼寡糖(植物疫苗)對多種植物病原菌具有一定程度的直接抑制作用。
殼寡糖(植物疫苗)在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用具有微量(PPM級)、高效、低成本、無公害等特點,對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義。
甲殼素廣泛存在于蝦、蟹的外殼、昆蟲外皮以及真菌的細(xì)胞壁中。就化學(xué)結(jié)構(gòu)而言,甲殼素是氨基多糖,因其結(jié)構(gòu)與植物纖維近似,其又源于動物,能被生物降解,因此也被定義為動物纖維素。它在種植業(yè)中表出現(xiàn)來的優(yōu)點很多。
傳統(tǒng)的植保技術(shù)過分信賴化學(xué)農(nóng)藥,而幾乎所有的農(nóng)藥都是遵循“直接殺滅”的原則。在這種觀念和技術(shù)的主導(dǎo)下,病蟲的抗藥性不斷增加,而植物自身的抗病抗逆機制卻逐漸被削弱、鈍化,使其休眠甚至喪失。這就是現(xiàn)今病害防治越來越困難的主要原因。甲殼素能誘導(dǎo)作物在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量多種抗性物質(zhì),使作物自身免疫能力大大提高,一旦病菌侵犯,這些抗性物質(zhì)就能從多個靶位對之加以消滅,作用持久。
甲殼素農(nóng)藥在作物發(fā)病前使用能獲得最佳效果。應(yīng)用甲殼素農(nóng)藥對炭疽、疫病、病毒、枯黃萎、根腐等病害均可預(yù)防并直接控制。當(dāng)植物遭遇其他多種病害或病情嚴(yán)重時,可與外抑農(nóng)藥(減量)配伍,內(nèi)抗外抑,協(xié)同作用,多數(shù)情況也都能取得滿意的效果。
甲殼素誘導(dǎo)作物產(chǎn)生多種抗性物質(zhì),因此對病毒、真菌、細(xì)菌三方面病害的防治都有效,尤其重要的是,對病毒病的防治過去往往是植保的難題,而用甲殼素農(nóng)藥防治效果卻十分理想。這些均已得到實踐的驗證。
經(jīng)常使用甲殼素的作物很少發(fā)生蟲害。在昆蟲剛孵化成幼蟲時用甲殼素農(nóng)藥效果最好。甲殼素農(nóng)藥對各種蚜蟲均有明顯的觸殺作用,蚜蟲觸藥后4-12小時即死亡。
施用甲殼素,作物的抗寒冷、抗高溫、抗旱澇、抗鹽堿,抗肥害、氣害、抗?fàn)I養(yǎng)失衡等性能均有很大提高。這是因為甲殼素對作物本身以及土壤環(huán)境均產(chǎn)生多方面的良好影響。壁如甲殼素誘地作物產(chǎn)生的多種抗性物質(zhì)中,有些具有預(yù)防、減輕或修復(fù)逆境對植物細(xì)胞的傷害;能促使作物生長健壯,健壯的植株自然也有較強的抗逆能力。
甲殼素對作物的增產(chǎn)作用也是十分突出的,這是因為甲殼素可以激活、增強植株的生理生化機制,促使根系發(fā)達,莖葉粗壯,使植株吸收和利用水肥的能力以及光合作用等都得到增強。
用甲殼素處理糧食種子可增產(chǎn)5%-15%;用于果蔬噴灌等可增產(chǎn)20%-40%或更多。其可改善作物品質(zhì),如增加糧食蛋白質(zhì)和面筋的含量以及果蔬中糧的含量。
甲殼素進入土壤后可以促使有益細(xì)菌如固氮菌、纖維分解菌、乳酸菌、放線菌的增生,抑制有害細(xì)菌如霉菌、絲狀菌的生長。它可使放線菌的數(shù)量增加近30倍。這一特點決定了甲殼素可以有效改良土壤,改善作物的生存環(huán)境。甲殼素有廣譜抗菌性。研究表明,甲殼素對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌的多數(shù)菌屬都有很好的抑殺作用。甲殼素在植株表面形成薄膜,對病菌的侵害起阻隔作用,而且這層膜有良好的保濕作用和選擇性透氣作用。這些特性決定了甲殼素可以成為果蔬保鮮劑的最好原料。
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