植物免疫誘抗劑氨基寡糖素在北京地區(qū)的應用效果與前景分析

王胤 鄭建秋 李云龍 胡彬 孫海 王曉青 曹金娟 李錦 王俊俠 宋玉林 馬愛華 李榮華 張寶常 趙昆

摘 要：北京市植物保護站于2014—2016連續(xù)3年在平谷區(qū)黃瓜、昌平區(qū)草莓和順義區(qū)番茄上開展了植物免疫誘抗劑氨基寡糖素的田間應用試驗。結(jié)果表明，氨基寡糖素對3種作物具有較好的促生長發(fā)育、抗逆抗病和增產(chǎn)效果。

關(guān)鍵詞：植物免疫誘抗劑；氨基寡糖素；北京；田間試驗

中圖分類號 S482 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）12-0041-3

北京地處華北平原的西北部，太行山、燕山山脈自西向北環(huán)抱，永定河、潮白河水系縱貫京郊。從氣候條件來說，地處溫帶大陸性季風氣候，四季分明。北京地區(qū)農(nóng)業(yè)種植面積雖然不大，但各地區(qū)有各自的蔬菜特色產(chǎn)業(yè)，如食用菌產(chǎn)業(yè)重點在房山、通州發(fā)展，西甜瓜集中在大興、順義等鄉(xiāng)鎮(zhèn)種植，葉菜類蔬菜重點在北部延慶、懷柔種植，昌平種植草莓已有多年的歷史[1-5]。蔬菜品種的多樣化以及不同的種植方式，導致蔬菜病蟲發(fā)生種類多、發(fā)生為害規(guī)律復雜。就京郊蔬菜而言，每年病蟲發(fā)生種類超過1800種，其中常發(fā)250～300種，重點防治的病蟲為50～70種，其中霜霉病、白粉病、灰霉病、疫病等病害發(fā)生普遍[6-7]。

農(nóng)產(chǎn)品安全問題，一直受到社會大眾的廣泛關(guān)注，雖然使用化學藥劑防治農(nóng)作物病蟲草害在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，但伴隨著化學農(nóng)藥的不合理使用，混用、亂用、濫用，導致一系列問題的出現(xiàn)，如環(huán)境污染、生物多樣性失衡、農(nóng)產(chǎn)品安全危機等。因此，尋求植保新產(chǎn)品、新技術(shù)迫在眉睫，推廣和應用環(huán)境友好型和資源節(jié)約型病蟲害綠色防控技術(shù)成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項重要策略。

氨基寡糖素是一種植物免疫誘抗劑的新型生物農(nóng)藥，本身及其代謝物無直接的殺菌活性，但可刺激植物的免疫系統(tǒng)而誘導植物產(chǎn)生具有廣譜性、持久性和滯后性的系統(tǒng)獲得性抗病性能[8]，具有對人、畜無害，不污染環(huán)境的特點，符合我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護的要求。近年來，全國多省市在不同作物上的試驗初步表明其具有顯著的防病、防凍、增產(chǎn)、改善品質(zhì)的效果[9-16]。

1 氨基寡糖素田間試驗示范效果

北京市植物保護站受全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心委托，與海南正業(yè)中農(nóng)高科股份有限公司合作，于2014—2017年，連續(xù)3年分別在平谷、昌平、順義等區(qū)開展黃瓜、番茄和草莓作物5%氨基寡糖素水劑田間試驗示范工作，結(jié)果顯示，氨基寡糖素對以上3種作物具有明顯促生長、誘導抗逆、誘導抗病和增產(chǎn)效果。

1.1 促進作物生長 5%氨基寡糖素水劑促作物生長效果明顯。2014年平谷區(qū)和2016年昌平區(qū)開展的2次黃瓜試驗結(jié)果表明，施用5%氨基寡糖素水劑的處理組黃瓜，苗期株高、葉片數(shù)量和根系長度等指標均優(yōu)于對照組。株高、葉片數(shù)量和根系長度分別為15.5cm、4.1片和8.1cm，較對照區(qū)高出21.1、23.2和18.6個百分點。2015年昌平區(qū)草莓試驗結(jié)果顯示，在草莓幼果期，處理區(qū)莖粗增加24.1%，平均展開葉片數(shù)量增加8～10片。2016年順義區(qū)番茄試驗結(jié)果證明，苗期和膨果期處理區(qū)番茄株高分別高于對照區(qū)5.4和6.3個百分點，開花數(shù)量增多21.6%。

1.2 促進作物發(fā)育 5%氨基寡糖素水劑可促進作物發(fā)育。在春茬黃瓜和番茄的試驗中，黃瓜膨果期處理區(qū)單株坐瓜數(shù)為2.3個，對照區(qū)為1.3個；番茄初花期處理區(qū)的開花率為85.5%，高出對照區(qū)8個百分點；冬季生產(chǎn)草莓，處理區(qū)草莓較對照區(qū)提早開花5～7d。施用5%氨基寡糖素水劑可促進作物提早開花、坐瓜。

1.3 誘導作物抗病性 5%氨基寡糖素水劑可誘導作物抗病。在黃瓜試驗中，處理區(qū)黃瓜白粉病、角斑病和疫病田間發(fā)病率和病情指數(shù)明顯優(yōu)于對照區(qū)，黃瓜白粉病和疫病在噴施氨基寡糖素后病情得到控制，防效達68%和72.8%。在草莓試驗中，處理區(qū)草莓白粉病只在生長后期有少量發(fā)生，發(fā)病率僅為3.3%，低于對照區(qū)1.3個百分點，防治效果為45.5%。在番茄試驗中，僅在采收期發(fā)現(xiàn)零星早疫病、灰霉病和細菌性病害發(fā)生，防效達60.6%。

1.4 提高作物產(chǎn)量 5%氨基寡糖素水劑對3種蔬菜作物有明顯增產(chǎn)效果。黃瓜試驗中，處理區(qū)黃瓜單果重為171.5g，較對照區(qū)156.7g，提高了9.4%，農(nóng)戶對前5次采收黃瓜進行小區(qū)總產(chǎn)量測定，結(jié)果顯示，處理區(qū)平均產(chǎn)量為752.6kg，比對照區(qū)683.2kg，增產(chǎn)10.2%，同時，對照區(qū)殘次瓜數(shù)量較少，約為30個，明顯少于對照區(qū)56個。在草莓單果重調(diào)查中，采收初期單果重156.9g，較對照區(qū)提高37.2%，采收后期單果重188.6g，較對照區(qū)提高18.2%。番茄單果重提高17.8%，單株增產(chǎn)15.9%，畸形果率降低4.4個百分點。

1.5 改善作物品質(zhì) 在對順義區(qū)露地番茄的試驗結(jié)果顯示，5%氨基寡糖素水劑處理區(qū)的番茄果實大小均勻，還原糖含量較對照區(qū)提高了2.1%。

2 應用前景分析

在連續(xù)3年試驗中，植物免疫誘抗劑氨基寡糖素分別使用800倍、1000倍液進行噴施，結(jié)果顯示對作物無藥害，且易被土壤中微生物降解為水和二氧化碳等環(huán)境易吸收物質(zhì)，對人、畜和環(huán)境友好，表現(xiàn)出較好的促進作物生長的效果[17-19]。氨基寡糖素通過激發(fā)植物自身免疫反應，不僅使植物獲得系統(tǒng)性抗性，還有激發(fā)植物生長，促進植物更好的進行光合作用，吸收養(yǎng)分，提早開花、增加產(chǎn)量的作用。以春季種植番茄和秋季種植草莓為例，北京地區(qū)露地番茄于6月集中采收上市，此時番茄價格僅為0.2～0.3元/kg，如促使番茄提早開花，提前采收，避開上市高峰期，番茄價格可達1～1.2元/kg；秋冬季節(jié)北京地區(qū)蔬菜種類較少，元旦期間第一批草莓陸續(xù)成熟，價格往往較高，若可以提早采收，搶占市場先機，定能增加收益。

植物免疫誘抗劑被親切的稱為“植物疫苗”，是目前國際上生物農(nóng)藥研制較熱門的研究領(lǐng)域。當作物受到外界環(huán)境條件刺激或處于逆境條件時，會自發(fā)產(chǎn)生免疫反應，使自身延遲或避免病蟲的發(fā)生或發(fā)展。寡聚糖是具有生物調(diào)節(jié)功能的復雜碳水化合物，誘導或激活植物產(chǎn)生較多的抗性物質(zhì)，提高植物自身對抗外界的免疫力?？梢詭椭魑镌鰪娍共≡⑸锏哪芰Γ行ьA防病害發(fā)生。北京地區(qū)春季露地蔬菜多集中在4月中下旬定植，此時環(huán)境晝夜溫差大，早晚溫度較低，伴有倒春寒現(xiàn)象發(fā)生，冬季設(shè)施溫室內(nèi)種植草莓，若遇連續(xù)陰雨、低溫寡照或霧霾等天氣，常影響作物花芽分化，導致作物開花較少，易產(chǎn)生畸形果。試驗中氨基寡糖素處理區(qū)作物在生長期內(nèi)病害發(fā)生程度明顯輕于對照區(qū)，說明其具有較好的誘導抗病、抗逆性。如在實際生產(chǎn)中，植物免疫誘抗技術(shù)配合色板誘殺、防蟲網(wǎng)、燈光誘殺、棚室表面和土壤消毒等防蟲技術(shù)，能減少化學農(nóng)藥的使用量，具有很好的應用前景。

北京市植物保護站近年來大力推廣熊（蜜）蜂在番茄、草莓、西甜瓜上的授粉技術(shù)，熊（蜜）蜂對化學藥劑敏感，在放蜂期間使用常見的如百菌清、嘧菌酯和螺蟲乙酯類藥劑，均需將蜂箱移出棚室1天以上以保證熊（蜜）蜂安全。氨基寡糖素則可與熊蜂配合使用，在達到促生長、抗逆抗病和增產(chǎn)效果的同時，通過熊（蜜）蜂授粉技術(shù)節(jié)省人工勞動成本并提高座果率。長期以來，作物病蟲害問題一直是制約生產(chǎn)的主要問題，在防治病蟲害的過程中，大量使用化學農(nóng)藥，導致抗藥性、食品安全、環(huán)境污染等問題發(fā)生，不僅制約了農(nóng)業(yè)發(fā)展，而且直接影響人類健康。植物免疫誘抗劑作為新型生物源藥劑，是有機生產(chǎn)中迫切需求的一類新型植保產(chǎn)品，從源頭減少農(nóng)藥用量，符合環(huán)境友好、食品安全和可持續(xù)發(fā)展的要求，植物免疫誘抗劑的推廣應用表現(xiàn)出良好的發(fā)展?jié)摿?，在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的前景。

3 推廣應用建議

3.1 加強資金扶持 積極申請市財政、科委等部門相關(guān)項目，開展植物免疫誘抗劑的田間試驗示范、宣傳推廣工作，委托第三方專業(yè)檢測機構(gòu)開展作物品質(zhì)檢測工作，對應用者進行物化補貼，補貼資金直接撥付到中標企業(yè)。各鎮(zhèn)（街區(qū)）也要制定優(yōu)惠政策，加快推廣應用。

3.2 加強組織領(lǐng)導和技術(shù)支撐 成立由農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心任組長，市區(qū)兩級植保站、企業(yè)技術(shù)負責人為成員的植物免疫誘抗劑工作小組，負責項目的調(diào)度和協(xié)調(diào)工作，確保物資發(fā)放、補貼到位，技術(shù)應用、推廣取得良好效果。聘請高等院校、科研院所有關(guān)專家組成技術(shù)專家團隊，定期到田間試驗示范區(qū)進行田間指導，及時解決技術(shù)推廣時發(fā)現(xiàn)的問題，選擇具有代表性的示范區(qū)組織召開現(xiàn)場觀摩會，讓農(nóng)戶直觀了解、感受植物免疫誘抗劑的應用效果。

3.3 加強媒體宣傳和社會監(jiān)管 通過報紙、網(wǎng)絡(luò)、電視等媒體途徑，宣傳報道植物免疫誘抗技術(shù)，讓更多農(nóng)戶熟知植物免疫誘抗技術(shù)，擴大其在社會大眾領(lǐng)域和領(lǐng)導決策層面的影響，為其推廣應用奠定基礎(chǔ)。同時，加強植物免疫誘抗劑相關(guān)生產(chǎn)廠家的監(jiān)管力度，通過對產(chǎn)品的不定期抽樣檢測，防止假冒偽劣的產(chǎn)品在市場流通，堅決打擊制假、販假的廠商。

3.4 完善質(zhì)量評價體系 制定相關(guān)植物免疫誘抗劑的田間使用標準，完善其質(zhì)量評價體系，為下一步在多種作物上的應用推廣奠定基礎(chǔ)；開展多地、多次的田間試驗示范工作，進一步明確其作用效果。

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（責編：施婷婷）