在農業(yè)方面，利用水溶性殼聚糖為原料，采用現代生物技術(shù)分解、提取并添加多種微量元素(植物生長(cháng)所需)精制而成的肥料，因其在農業(yè)方面所取得的良好效果，被人們譽(yù)為“植物疫苗”。它在農業(yè)生產(chǎn)應用中，不僅能使作物長(cháng)勢好,植株健壯，光合作用增強，而且在抗逆性、抗病蟲(chóng)害方面也表現出明顯效果，所以有穩定而顯著(zhù)的增收效果。此外，該產(chǎn)品對作物品質(zhì)的改善和食品營(yíng)養價(jià)值和經(jīng)濟價(jià)值也提高有較大的意義。
另一方面，水溶性殼聚糖可作為植物生長(cháng)調節劑，促進(jìn)農作物產(chǎn)量提高，還可作為土壤改良劑及用于收獲后農產(chǎn)品的保鮮等。尤其是其在植物病害方面已逐漸成為人們研究的熱點(diǎn)。大量研究表明，它可以誘導植物產(chǎn)生抗性、增強植物的自身防衛能力、多種植物病原微生物的生長(cháng)，而且其無(wú)毒并可為微生物降解，對環(huán)境不會(huì )產(chǎn)生污染。這使其有可能作為一種新型的綠色農藥在農業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要的作用。
一. 水溶性殼聚糖對植物病害的抑菌作用方式
1. 誘導植物抗性蛋白的產(chǎn)生
水溶性殼聚糖及其衍生物可誘導植物產(chǎn)生抵御病原物質(zhì)的抗性蛋白——致病相關(guān)蛋白PR(pathogenesis -related proteins) 。所誘導的抗性蛋白主要為植物抗毒素(phtoalexin)、幾丁質(zhì)酶(chitinase)、殼聚糖酶(chitosanase)和 1，3一葡聚糖酶( l，3一glucanase)等。許多研究都表明，它可誘導植株產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、殼聚糖酶和 l，3-葡聚糖酶，這些酶的底物是真菌細胞壁的主要組分，幾丁質(zhì)酶特別是在葡聚糖酶的共同作用下可在體外抑菌的生長(cháng)?？烧T導出的幾丁質(zhì)酶、殼聚糖酶和l，3-葡聚糖酶彼此之間還有協(xié)同效應，以致抗菌作用更為明顯。
2 .誘導木質(zhì)素形成
木質(zhì)素是植物維管組織次生細胞壁的主要組分，它本身抗微生物的降解。大量研究證實(shí)，甲殼素和水溶性殼聚糖及其衍生物可誘使植物在其受病菌侵染點(diǎn)周?chē)举|(zhì)化，形成一個(gè)物理屏障，從而阻止或延遲病原菌的生長(cháng)和向周?chē)＝M織擴散，增強植物的抗病力。用甲殼素的低聚體處理小麥傷口(每個(gè)傷口用0.04 nag)結果表明，單體和二聚體幾乎沒(méi)有誘導木質(zhì)化功能，而四、五、六聚體則有明顯的誘導木質(zhì)素形成的作用。同時(shí)他們的實(shí)驗還證實(shí)，脫乙?；牡途垠w都無(wú)此作用，因此認為乙?；羌讱に睾蜌ぞ厶钦T導木質(zhì)形成所須的基團。
3 .改變植物的酚類(lèi)代謝
人們研究天然抗體時(shí)注意到：在植物的病菌侵染點(diǎn)處，酚類(lèi)(單寧.綠原酸等)物質(zhì)大量積累。酚類(lèi)是殺菌性物質(zhì)，又是木質(zhì)素形成的前體，所以植物體內酚類(lèi)增多，不但自身可以抗病，而且還可促使病原侵染處木質(zhì)化，因而使植物抗病能力增強。Ralph證實(shí)，它誘導的大豆細胞中酚類(lèi)組成會(huì )迅速變化，如苯丙烷、香豆酸和綠原酸等都明顯增加。
二 .在農業(yè)中水溶性殼聚糖的主要功能及應用
1.在農業(yè)中水溶性殼聚糖的主要功能對植物適應性廣，親和性好，無(wú)毒無(wú)副作用，對人畜無(wú)害，能夠生物降解，在土壤中不板結土壤，可緩慢降解為小分子碳水化合物，對環(huán)境無(wú)公害，是一種優(yōu)良的純天然生態(tài)制劑。它能促使植物種子提前發(fā)芽。根系發(fā)達，根毛、須根、次生根數量大大增加，根乃植物之本，根際發(fā)達，會(huì )增強植物的吸肥吸水能力，增強抗旱、抗倒伏能力，增強免疫力，達到粗壯多結果之目的。能充分活化根際狀態(tài)，溶解養分分子，迅速形成土壤溶液，使氮、磷、鉀等養分能得到植物充分有效地吸收。研究發(fā)現，它具有調節植物發(fā)育的功能，該產(chǎn)品是一種天然的植物生長(cháng)調節劑，能發(fā)根促莖，使莖縮短，粗壯旺盛，有利于養分供應果實(shí)，其中微量元素在甲殼素的螫合下，容易被果實(shí)吸收，從而增加蛋白質(zhì)、氨基酸的含量，從根本上改善品質(zhì)。
2. 植物病害誘抗劑
研究證實(shí)，水溶性殼聚糖作為植物性功能調節劑，能調節植物基因的關(guān)閉和開(kāi)放，誘導植物分泌抗性酶，這樣不僅可以促進(jìn)植物細胞的活化，刺激植物性生長(cháng)，還可以增加對病蟲(chóng)害的自我防御能力，特別是較高聚合度的寡聚糖具有阻礙病原菌生長(cháng)繁殖的功能，減少病原菌特別是致病真菌對植物的危害。研究發(fā)現該產(chǎn)品具有抗真菌活性，殼聚糖的衍生物如殼寡糖也有很強的抑菌作用 。因此它又被稱(chēng)為新型植物抗性誘導劑．番茄苗用水溶性殼聚糖溶液浸根或噴霧，或在生長(cháng)基質(zhì)中加入它，可誘導番茄對根腐病的系統抗病性 ；黃瓜水培液中加入該產(chǎn)品可控制由腐霉菌(Pythium spp．)引起的猝倒病 ，此外，對大豆花葉病、大豆根腐病、小麥紋枯病、番茄早疫病、油菜菌核病、水稻惡苗病等都有抑菌作用。
水溶性殼聚糖為土壤有益菌如放線(xiàn)菌提供營(yíng)養物質(zhì)，可促進(jìn)放線(xiàn)菌的繁殖并誘導放線(xiàn)菌產(chǎn)生殼聚糖酶，從而使土壤病原菌生長(cháng)和繁殖；同時(shí)由于放線(xiàn)菌大量繁殖，可改善土壤微生態(tài)環(huán)境和提高植物品質(zhì)，從而達到增產(chǎn)的目的。制成土壤改良劑，利用它的抗菌能力和改善土壤的作用，可將土壤與該產(chǎn)品溶液合成液體土壤改良劑，這種改良劑具有適當的穩定性和可降解性，降解以后是以較好的有機肥料，可供作物吸收，若將其噴灑到土壤表面，則能形成一層薄膜，還具有保墑作用。如將農藥或化肥摻入其中，使它們均勻混合，還可取得緩釋放的效果。
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