海島素在植物中的應(yīng)用研究進(jìn)展

呂金慧++安娜++陳萍

摘要：指出了海島素（5%氨基寡糖素）是一種新型的植物免疫抗劑、綠色的生物農(nóng)藥。經(jīng)過近幾年來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)：海島素對(duì)不同農(nóng)作物、園藝作物、茶類作物中都會(huì)起到一定的保護(hù)和促進(jìn)的作用。對(duì)不同科、不同屬、不同種的植物施用一定劑量海島素或與其他的化學(xué)藥劑按一定的比例施用都會(huì)在一定程度上起到抗逆、預(yù)防病害、抗凍、提高品質(zhì)、促進(jìn)生長(zhǎng)和增加產(chǎn)量等的效果，從而使植物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)。分析了海島素的應(yīng)用現(xiàn)狀及其存在的一些推廣應(yīng)用等問題，提出了相應(yīng)的解決辦法，展望了其發(fā)展前景及解決現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥使用過度等問題，為海島素在綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)上推廣及應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：海島素；植物；研究進(jìn)展

中圖分類號(hào)：TQ450

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）01001504

1引言

海島素是利用生物酶解工程由海洋甲殼類動(dòng)物外殼中提取的殼聚糖制備而來(lái)，通過誘導(dǎo)植物體提高自身對(duì)外界的免疫力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)作物促生長(zhǎng)、抗病、增產(chǎn)的作用[1]。主要作用是通過誘導(dǎo)植物體內(nèi)產(chǎn)生生物酶和糖信號(hào)，提高自身對(duì)外界的免疫力，從而實(shí)現(xiàn)作物的抗病、減害、增產(chǎn)作用[2]，同時(shí)有助于植物體的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)。海島素是植物免疫誘抗劑的一種，特點(diǎn)是保護(hù)植物和不污染環(huán)境、綠色安全，海島素的這些特點(diǎn)符合發(fā)展綠色植保的要求。適合應(yīng)用于農(nóng)作物和園藝作物之中。

2農(nóng)作物中海島素的應(yīng)用

農(nóng)作物作為人類的生存基礎(chǔ)，必不可少。人們一日三餐都要與之為伴，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量勢(shì)在必行，但是要使其質(zhì)量也要比肩前行。

2.1禾本科水稻

禾本科水稻（Oryza sativa）和正常培育的水稻秧苗做對(duì)比，利用海島素處理的水稻秧苗，在成長(zhǎng)發(fā)育階段根、莖、葉的長(zhǎng)勢(shì)整齊，生育進(jìn)程正常，整個(gè)階段沒有發(fā)現(xiàn)對(duì)秧苗產(chǎn)生藥害影響[3]。同時(shí)實(shí)驗(yàn)表明，用不同濃度的海島素溶液對(duì)水稻進(jìn)行浸種，都會(huì)對(duì)種子萌發(fā)產(chǎn)生促進(jìn)作用，在不同濃度海島素溶液處理對(duì)比時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)100×10-6濃度的效果最好[1，4]。對(duì)于水稻的不同病害，海島素也會(huì)有一定的作用，對(duì)紋枯病防治效果，全程海島素處理效果最佳，同時(shí)也會(huì)有一定的增產(chǎn)效果[4，5]。

2.2禾本科小麥

由實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)海島素拌種、海島素噴霧都可以控制小麥紋枯病、赤霉病，并且海島素噴霧效果比海島素拌種的效果好，對(duì)小麥（Triticeae Dumort）無(wú)任何不良反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明海島素拌種能提高小麥發(fā)芽率，同時(shí)使苗齊、苗壯[6]。在小麥生產(chǎn)中，適量施用海島素，有利于提高穗粒重，增加小麥千粒重，從而實(shí)現(xiàn)小麥增產(chǎn)的目的[7，8]。在陜西省三原縣小麥上進(jìn)行的海島素田間藥效試驗(yàn)表明，利用海島素拌種和噴霧均能提高小麥單產(chǎn)，還對(duì)小麥赤霉病有一定的防效[9]。

2.3禾本科玉米

對(duì)于玉米（Zea mays L.）來(lái)說(shuō)，單獨(dú)使用殺菌劑不能很好地達(dá)到抗菌的目的，在實(shí)驗(yàn)中使殺菌劑與海島素混合作用于玉米喇叭口期，后期玉米的長(zhǎng)勢(shì)植株健壯，表現(xiàn)出對(duì)玉米大斑病具有較好的抗性，能夠降低和減少大斑病對(duì)玉米的侵染，也會(huì)提高一定的產(chǎn)量?？梢园l(fā)現(xiàn)海島素應(yīng)用于玉米上有很好的前景[10]。

2.4錦葵科棉花

棉花（Gossypiumspp）上有很多病害，使用過多的農(nóng)藥會(huì)產(chǎn)生一系列不好的后果，影響棉花質(zhì)量和安全，所以現(xiàn)在要提倡綠色防護(hù)。研究人員在防治棉花病蟲害上，推廣使用了海島素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明海島素能夠抑制棉花的一些病害的發(fā)生，特別是和其他殺菌劑結(jié)合使用，防治效果明顯提高。隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)了海島素對(duì)棉花有保花保蕾的作用，還會(huì)增加棉花產(chǎn)量，將會(huì)實(shí)現(xiàn)可觀的經(jīng)濟(jì)效益[11～14]。

3園藝作物中海島素的應(yīng)用

園藝作物為人們提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，適當(dāng)?shù)奶岣邎@藝產(chǎn)品的質(zhì)量與產(chǎn)量，有益于提高人民的營(yíng)養(yǎng)健康水平，并且可以提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3.1蔬菜類

3.1.1茄科番茄

番茄（Lycopersiconesculentum Mill.）是人民生活中必不可少的一種蔬菜，提高番茄的產(chǎn)量很有必要。通過相關(guān)調(diào)查與試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)利用海島素對(duì)番茄苗期的植株進(jìn)行處理，生長(zhǎng)發(fā)育優(yōu)勢(shì)明顯并且可以抵抗一定的低溫，提高番茄苗的抗寒性。施用海島素于番茄植株上，發(fā)現(xiàn)對(duì)番茄葉霉病的抗性會(huì)明顯提高[15，16]。將海島素水劑應(yīng)用于番茄不同生長(zhǎng)階段，可以發(fā)現(xiàn)番茄壯苗和增產(chǎn)，也不會(huì)有毒害作用，可以放心安全使用[17～19]。

3.1.2茄科甜椒

經(jīng)過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)噴灑過海島素的甜椒（Capsicumannuumvar.grossum）的株高、開花數(shù)量和掛果數(shù)量都會(huì)增加[20]，同時(shí)降低甜椒根腐病、臍腐病發(fā)病率[21]。在青椒不同生長(zhǎng)階段的應(yīng)用效果，解決了青椒壯苗和增產(chǎn)問題，同時(shí)施用海島素水劑產(chǎn)品時(shí)，一定要配合正常的肥水管理，特別是 N 、P 、K 營(yíng)養(yǎng)元素的補(bǔ)充，效果會(huì)更好[19]。

3.1.3茄科尖椒

與甜椒試驗(yàn)效果相比，黃皮尖椒（Capsicum annuum）施用了海島素會(huì)促進(jìn)果實(shí) Vc 含量、葉綠素含量、和黃皮尖椒的產(chǎn)量[22]。

2017年1月綠色科技第1期

呂金慧，等：海島素在植物中的應(yīng)用研究進(jìn)展

園藝與種苗

3.1.4豆科豇豆

使用海島素噴施的豇豆（Vignaunguiculata （Linn.）Walp）與常規(guī)化學(xué)藥劑處理的豇豆相比，海島素噴施過的豇豆植株粗壯、葉片深綠，而且初花期也略早。表明對(duì)豇豆有促進(jìn)提前開花、促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。運(yùn)用一定量的海島素并與少量化學(xué)藥劑施用，會(huì)有更好的抗病性和顯著的增產(chǎn)效果。單獨(dú)應(yīng)用海島素，對(duì)人、畜無(wú)害，是一種良好的綠色制劑。不污染環(huán)境的海島素就能達(dá)到常規(guī)化學(xué)藥劑的防病效果，即使在病害發(fā)展較嚴(yán)重的情況下，防治效果也較高[23，24]。

3.1.5豆科刀豆

目前海島素對(duì)于刀豆（Canavalia）的研究主要是抗低溫方面，有實(shí)驗(yàn)表明，運(yùn)用海島素到刀豆上，對(duì)刀豆冷害具有良好的治療效果 而且安全性好，為作物遇到災(zāi)害性天氣后的恢復(fù)和治療提供了一條有效途徑[25]。

3.1.6菊科萵筍

對(duì)萵筍（Lactuca sativa L.var. angustanaIrish.）噴施海島素會(huì)有效地控制霜霉病并且提高抗病性，對(duì)照發(fā)現(xiàn)植株長(zhǎng)勢(shì)完全優(yōu)于對(duì)照組，還一定程度上改善了蔬菜的外觀品質(zhì)，這提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益[26]。

3.1.7葫蘆科黃瓜

海島素對(duì)設(shè)施溫室的黃瓜（Cucumissativus Linn）生長(zhǎng)、增產(chǎn)都有促進(jìn)效果。有相關(guān)調(diào)查與試驗(yàn)表明，在黃瓜植株葉面噴施試驗(yàn)海島素藥劑并于苗期、初花期、果實(shí)膨大期各噴施 1 次，可以增加單果質(zhì)量，從而提高黃瓜產(chǎn)量[18]。海島素用于黃瓜安全，可以使用推廣。

3.1.8葫蘆科西瓜

海島素水劑施用在西瓜（Citrulluslanatus）生長(zhǎng)發(fā)育的不同階段，各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)蔓長(zhǎng)、葉片數(shù)、開花數(shù)量、最大葉面積都會(huì)有的增加[27]，海島素在播種前對(duì)西瓜種子、砧木浸種，并且于瓜苗移栽后3d、伸蔓期、見花期、果實(shí)膨大期對(duì)植株進(jìn)行葉面噴霧處理，能起到較好的抗病和增產(chǎn)效果[28]。

3.2果樹類

3.2.1薔薇科桃

對(duì)桃樹（Amygdaluspersica L.）應(yīng)用海島素，可以明顯防治桃穿孔病，并有防病、抗病、減少化學(xué)農(nóng)藥使用、保護(hù)環(huán)境的效果；同時(shí)可提高果實(shí)外觀品質(zhì)，產(chǎn)率也隨之增加[29]。

3.2.2鼠李科紅棗

對(duì)于紅棗（Ziziphuszizyphus），海島素會(huì)促進(jìn)紅棗的生長(zhǎng)發(fā)育，提高自身免疫力，降低發(fā)病率、降低裂果率、提高坐果率、增加產(chǎn)量。但是海島素在防治紅棗病害方面卻沒有明顯效果[2]。

3.2.3獼猴桃科獼猴桃

獼猴桃（Actinidiachinensis Planch）有豐富的營(yíng)養(yǎng)，培育良好的果實(shí)會(huì)有很大的經(jīng)濟(jì)提高。試驗(yàn)證明把海島素應(yīng)用于獼猴桃全生育期，可以明顯提高獼猴桃的抗逆性、改善其生理性狀、果實(shí)品質(zhì)提高、耐貯性增強(qiáng)，并有一定程度的增產(chǎn)[30]。

3.2.4蕓香科貢柑

對(duì)于貢柑（Citrus reticulate Blanco cv. Gonggan）的炭疽病等病害，應(yīng)用海島素會(huì)有一定的抑制作用，同時(shí)對(duì)柑橘的植株、果實(shí)品質(zhì)方面有很大的改善，會(huì)明顯增加果重、Vc含量，降低酸度[31]。同時(shí)對(duì)于天氣異常引起的貢柑凍害有一定的防治作用[32]。

3.2.5芭蕉科香蕉

海島素會(huì)一定程度上抑制香蕉黑星病，對(duì)香蕉（Musa nana Lour.）營(yíng)養(yǎng)期生長(zhǎng)有顯著的促進(jìn)作用，對(duì)果實(shí)的外觀品質(zhì)有所提高，增加單產(chǎn)，增收效益顯著，可以在香蕉等農(nóng)作物生產(chǎn)上推廣使用[33]。

3.2.6葡萄科葡萄

對(duì)于葡萄（Vitisvinifera）的不同生長(zhǎng)時(shí)期，在葉面噴施海島素，可促萌芽，促進(jìn)展葉和增加果穗數(shù)和果粒數(shù)，有使果實(shí)著色均勻并且改善果實(shí)品質(zhì)的作用?？共》矫嬉矔?huì)抑制葡萄的白粉病、霜霉病[34]。

4茶類作物中海島素的應(yīng)用

山茶科茶葉（Camellia japonica Linn.），一定的實(shí)驗(yàn)表明海島素會(huì)增加茶葉的發(fā)芽密度和芽數(shù)，并且良好的生長(zhǎng)從而使茶葉增產(chǎn)，同時(shí)對(duì)茶葉炭疽病也有控制作用[35]。由實(shí)驗(yàn)可知海島素的應(yīng)用，也要合理運(yùn)用。在農(nóng)作物、園藝作物應(yīng)用海島素要取其適宜的濃度，同時(shí)也要與相應(yīng)的肥料（N、P、K等）相結(jié)合，才會(huì)使作物有更好的效果[4，19]。在抗病方面，噴施海島素對(duì)一些病害有很好的控制作用，但是有些植物可以將海島素和其他藥劑按一定的比例混合使用[14]，會(huì)得到更好的效果。

5總結(jié)與展望

海島素是一種新型的誘抗劑，特點(diǎn)是分子量小、易吸收、活性高、效率高、低濃度、沒有殘留物、綠色安全。海島素中誘導(dǎo)產(chǎn)生的植物抗性物質(zhì)都屬于植物的必須成分，安全可靠。而且長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行多次誘導(dǎo)也不會(huì)出現(xiàn)植物的獨(dú)特抗藥性。有效進(jìn)行植物自身免疫防御系統(tǒng)的誘導(dǎo)，促使作物的茁壯成長(zhǎng)，減少病害出現(xiàn)的次數(shù)和程度，盡量減少運(yùn)用化學(xué)農(nóng)藥，也是符合綠色環(huán)保的客觀要求，并且為促進(jìn)新產(chǎn)品的長(zhǎng)久培育提供幫助[36]。

研究表明：海島素很大程度上會(huì)提高植物的抗逆性、抗病性、增產(chǎn)率，所以應(yīng)推廣，更好的利用海島素。但是實(shí)際上海島素在作物應(yīng)用上還沒有得到廣泛的推廣，究其原因：海島素是新型的抗病害、增產(chǎn)產(chǎn)品、熟知的人還很少；依然停留在局部的地區(qū)實(shí)驗(yàn)，沒有廣泛的推廣；在當(dāng)代這個(gè)信息社會(huì)發(fā)達(dá)的時(shí)代，要加大力度宣傳，提高知名度；通過知名的農(nóng)作物方面的專家的評(píng)定與鑒別，給予技術(shù)與學(xué)術(shù)的強(qiáng)硬后盾；技術(shù)人員可以使海島素配成相應(yīng)的濃度，直接上市，這樣普通的農(nóng)民就可以使用，不需要太多技術(shù)含量。

合理運(yùn)用海島素的前提是要做好加強(qiáng)海島素的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定，成立專業(yè)的產(chǎn)品評(píng)價(jià)體系和質(zhì)量監(jiān)控體系，為廣大市場(chǎng)提供放心、合格的海島素產(chǎn)品；其次是學(xué)會(huì)總結(jié)和分析當(dāng)前所完成的研究和試驗(yàn)成果，并以此為基礎(chǔ)，繼續(xù)進(jìn)行大量的田間試驗(yàn)，運(yùn)用不同的植物進(jìn)行研究，從而發(fā)現(xiàn)和總結(jié)更科學(xué)的專業(yè)技術(shù)；然后是應(yīng)用海島素與不同的植物同時(shí)要配合相關(guān)的、先進(jìn)的生產(chǎn)和栽培技術(shù)，使產(chǎn)業(yè)整體配套，實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值；最后一點(diǎn)是有了海島素這個(gè)綠色安全的誘抗劑，要把它推廣給廣大人民群眾，使其真正的運(yùn)用于實(shí)踐和社會(huì)之中，提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。需要做到廣泛的宣傳，并做一定的培訓(xùn)，使海島素廣泛應(yīng)用，造福于人民。

經(jīng)過以上的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，海島素的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)主要集中在北方地區(qū)（新疆、黑龍江、山東等），在南方很少應(yīng)用，南方氣溫高、相對(duì)濕度大、雨水豐富，這導(dǎo)致在南方種植的植物很容易遭受病蟲害的侵襲，植株本身的抗性相對(duì)較差，可以嘗試把海島素推廣應(yīng)用到南方，提高南方植物對(duì)病害的抗性，相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)價(jià)值也會(huì)有所提高。

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