生物多肽抗病促生應用效果與前景

王 胤，鄭建秋，李云龍，胡 彬，孫 海，王曉青，曹金娟

（北京市植物保護站，北京 100029）

蛋白質(zhì)、多肽、氨基酸不僅是動物所需要的能源，而且是植物所需的精華物質(zhì)[1]，其中多肽是α-氨基酸以肽鍵連接在一起而形成的化合物，它也是蛋白質(zhì)水解的中間產(chǎn)物，通常由3個或3個以上氨基酸分子脫水縮合而成的化合物都可以稱為多肽[2-4]。中國對于多肽的研究起步較晚，而且研究范疇多限于醫(yī)學、營養(yǎng)學、病理學和生物學領域。在研究內(nèi)容上，限于多肽的分離、提取技術和對人體保健功能等。近年來，人們通過對植物體內(nèi)多肽物質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)：植物體內(nèi)的多肽類物質(zhì)有促進細胞活性提升、加速作物傷口愈合的作用，并且多肽信號分子在植物的生長發(fā)育、生殖以及對外界環(huán)境的響應中具有重要的調(diào)節(jié)作用[5-11]。

目前，可供參考的公開發(fā)表在蔬菜作物上施用多肽的研究資料相對較少，極大地制約了多肽的研究進展。通過對已有國內(nèi)外研究成果的查閱，了解到多肽作為植物生長過程中的營養(yǎng)精華，其不僅可以為作物提供有機態(tài)營養(yǎng)成分，而且對于作物的生理功能調(diào)節(jié)、細胞組織活化、促進生長、提高作物抗逆性、增強作物抗病性、增產(chǎn)增收、改善果實品質(zhì)具有明顯的效果[12-18]。

為明確多肽對不同植物的作用效果，掌握其在田間的最佳施用方法，作者從中農(nóng)齊民（北京）科技發(fā)展有限公司處取得齊民多肽，并于2017年在番茄、茄子、西瓜、小麥、玉米、桃、杏、蘋果、櫻桃和月季等多種植物上開展相關試驗研究，初步明確了多肽具有促進生長、促進花芽分化、增加產(chǎn)量、提高抗病抗逆性和改善品質(zhì)的田間應用效果。多肽在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域具有較好的應用前景。筆者結(jié)合在京郊試驗、推廣效果及前人研究成果進行綜述，以期為生物多肽研究領域的學者們提供參考。

1 生物多肽的應用效果概況

1.1 生物多肽促進蔬菜生長

多肽可參與植物的防御反應、細胞分裂、莖端生長點干細胞數(shù)目維持和花粉柱頭的識別過程，這些小分子多肽化合物以配基的形式與細胞膜表面的受體激酶相互作用，從而實現(xiàn)細胞之間的信號交流；因此，多肽對植物的生長、發(fā)育、生殖有重要的調(diào)節(jié)作用[19]。

多肽對番茄、茄子等茄果類蔬菜表現(xiàn)出較好的促生效果，多肽處理后的植株長勢茂密，莖稈粗壯、葉片深綠，番茄株高增高7.8%，地上部鮮質(zhì)量增加26.8%；茄子株高增高3.5%，葉片數(shù)量增加20.7%，地上部鮮質(zhì)量增加24.7%。

1.2 生物多肽促進蔬菜開花

多肽對番茄、茄子和月季具有較好的促進開花效果，具體表現(xiàn)為多肽處理組作物開花數(shù)量增加，開花直徑增長，開花時間提前。多肽處理番茄開花數(shù)量增加21.7%，花直徑增長45.8%；多肽處理茄子花蕾數(shù)量增加21.7%，開花數(shù)量增加16.7%，開花直徑增長10.6%。

1.3 生物多肽有利于蔬菜增產(chǎn)

多肽類物質(zhì)能夠改善作物品質(zhì)、節(jié)約肥料、增加產(chǎn)量，其作用機理是在多肽鏈上的羧基周圍有很多絡合基因，絡合基因與金屬離子有很強的螯合作用，使類似Ca2+、Mg2+、Fe2+等中、微量元素易于吸收，養(yǎng)分富集、活化，從而提高肥料利用率，提高作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)[20-21]。

2017年3—10月，在京郊大興區(qū)、順義區(qū)和平谷區(qū)等6個區(qū)多種作物上開展多肽應用試驗，試驗結(jié)果表明，多肽對蔬菜作物、糧食作物和水果均具有明顯的增產(chǎn)作用效果。多肽處理蔬菜作物，番茄單果質(zhì)量增加16.2%，單果直徑增長4.6%；茄子單果質(zhì)量增加29.2%，西瓜單果質(zhì)量增加17.9%；多肽處理鮮食玉米單根質(zhì)量增加9.34%。

1.4 生物多肽改善蔬菜品質(zhì)

對番茄、西瓜開展糖度檢測，檢測結(jié)果表明：多肽處理組的糖度均高于對照組，說明多肽可改善作物品質(zhì)。處理組番茄糖度提高3.7%，西瓜糖度提高4.4%。

1.5 生物多肽提高蔬菜抗病、抗逆能力

多肽能夠提高農(nóng)作物的免疫能力，提高作物抗逆性，在“預防為主，綜合治理”的過程中起到重要作用。當植物處于不良環(huán)境中，可以用于調(diào)節(jié)不同基因表達，產(chǎn)生“脅迫蛋白”，以適應逆境[22-24]。

通過多肽對番茄和茄子的應用可知，多肽對作物具有誘導抗病抗逆的效果。在番茄的試驗中，筆者在番茄3穗果開花期、坐果期2次病害調(diào)查發(fā)現(xiàn)有灰霉病和細菌性病害的發(fā)生，番茄開花期多肽處理組番茄病株率為5.2%，較對照組（6.3%）低1.1個百分點，處理組番茄病情指數(shù)為1.29，對照組為1.74；番茄坐果期多肽處理組番茄病株率為6.4%，較對照組（7.8%）低1.4個百分點，處理組番茄病情指數(shù)為2.27，對照組為3.14；說明多肽可誘導番茄產(chǎn)生抗病性。在茄子試驗中，因2017年春季北京地區(qū)雨水頻繁，單次降水量較強，試驗所在地昌平區(qū)銀黃農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)，茄子棚室積水嚴重，植株生長過程中受到雨水澇害嚴重，對照組茄子大面積減產(chǎn)，處理組長勢較好，抵抗逆境能力強，受害率輕于對照組，說明多肽可誘導辣椒抵抗不良逆境。

2 生物多肽在推廣中存在的問題

2.1 不同作物的最佳施用濃度尚未確定

試驗結(jié)果顯示，不同作物因自身生長特性不同，對多肽敏感性也有所差異，還需開展多次、多地、多品種的多肽田間試驗。試驗中發(fā)現(xiàn)番茄的多肽最佳施用濃度為700倍液，大桃最佳施用濃度為500倍液，瓜類的施用濃度為1 500倍液；因此，不同作物多肽的最佳施用濃度不同，為進一步驗證試驗數(shù)據(jù)，還需開展異地多次重復性試驗。

2.2 環(huán)境條件可影響多肽使用效果

在試驗中發(fā)現(xiàn)，低溫寡照等不良環(huán)境對多肽作用效果有抑制作用。在對葡萄和花生的多肽試驗中，因施用多肽后，連續(xù)出現(xiàn)陰雨天氣，導致作物不能更好地進行光合作用，吸收養(yǎng)分，作物促生和增產(chǎn)效果相對不明顯。

2.3 多肽應用需配合良好的田間管理

多肽僅作為植物生長調(diào)節(jié)劑，激發(fā)作物生長、進行光合作用、吸收養(yǎng)分，并不能代替肥料使用，在施用多肽后，應及時澆水、追肥，提供作物生長所需的養(yǎng)分，保證多肽應用效果。

2.4 缺乏健全的評價體系

多肽對茄果類作物、月季等植物具有較好的促進開花作用，植株施用多肽后花蕾數(shù)增多，田間可用肉眼直觀分辨，但對茄果類作物、瓜類作物、小麥等作物增產(chǎn)效果需測量數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析后得出應用效果。不同種類作物，試驗設計、調(diào)查方式、調(diào)查指標不盡相同，亟待建立起相關科學的產(chǎn)品質(zhì)量評價體系。

2.5 生物多肽技術缺乏宣傳推廣

因多肽技術是近年來新推廣應用的綠色技術，在田間調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，廣大種植農(nóng)戶和蔬菜生產(chǎn)基地技術人員對多肽技術不甚了解，不知何為多肽，更不了解多肽應用效果；因此，還應對多肽技術加強宣傳和培訓工作。

3 生物多肽應用前景

多肽在田間應用表現(xiàn)出較好的促進生長、促進開花、增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)的作用效果，可提高農(nóng)戶的經(jīng)濟收益。多肽促進作物生長、提早開花，若農(nóng)產(chǎn)品提早成熟，搶占市場先機，可增加收益。以番茄為例，使用多肽后，番茄每667 m2增產(chǎn)15%，按照每茬番茄每667 m2平均生產(chǎn)4 000～5 000 kg計，番茄周年平均價格為0.75元/kg，每667 m2可增加經(jīng)濟收益約2 000元[25]。

多肽在田間可誘導作物抗病，抵抗逆境，減輕病害發(fā)生，減少化學農(nóng)藥用量，減少因農(nóng)藥使用造成的面源污染，較好地改善種植區(qū)生態(tài)環(huán)境[26-28]。北京地區(qū)冬季低溫寡照天氣是近年來嚴重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要問題，明確多肽的應用效果，可在京郊冬季茄果類蔬菜生產(chǎn)、草莓生產(chǎn)中應用多肽技術，幫助作物抵抗不良環(huán)境，保證農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量。

研究發(fā)現(xiàn)，多肽400倍液在田間對作物安全，無藥害產(chǎn)生[25]，并且對熊蜂等授粉昆蟲安全，可與現(xiàn)有綠色防控技術配套應用，完善蔬菜病蟲害綠色防控體系，并為蔬菜病蟲害專業(yè)化服務提供相關技術支持和理論基礎。

4 小結(jié)

生物多肽在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領域具有較好的應用前景，尤其是對蔬菜病蟲害全程綠色防控具有重要意義，目前對此做了初步的探索，下一步還需在葉菜類蔬菜、草莓、西甜瓜等多種作物上開展相關試驗研究，明確多肽對其抗病、促生效果；還可對多肽在農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后保鮮、延長貨架期等相關領域開展試驗研究，彌補相關領域的研究空白?？傊?，希望通過推廣生物多肽與蔬菜病蟲害綠色防控技術，在減少蔬菜病蟲危害的同時提高蔬菜品質(zhì)、產(chǎn)量，保障質(zhì)量安全。