2021-03-24 06:15:42
壳聚糖肥料在农业中使用
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壳聚糖作为肥料，在农业中使用的主要作用机理是；
（一）、对土壤生态环境的改善作用。
1培养基作用。壳聚糖水溶肥是土壤有益微生物的营养源和保健品，是土壤有益微生物的良好培养基，对土壤微生物区系有良好的识别作用。经试验测定，灌根1次，15天后测定。有益菌：纤维分解细菌、自生固氮细菌、乳酸细菌增加10倍；放线菌增加30倍。有害菌：常见霉菌是对照的1/10，其它丝状真菌是对照的1/15。
2 有益微生物的综合作用。放线菌分泌出抗生素类物质可抑制有害菌（腐霉菌、丝核菌、尖镰孢菌、疫霉菌等）的生长。纤维素分解菌可加速土壤中有机质（有机肥、秸秆等）的矿化分解速度，分解成氮、磷、钾、微量元素及形成黄腐酸、褐腐酸等有机物质，为植物生长提供充足营养；自生固氮细菌可固定空气中的氮素，提高土壤中的氮素水平，减少氮肥的使用量
3改良土壤。微生物的大量繁殖可促进土壤团粒结构的形成，改善土壤的理化性质，增强透气性和保水保肥能力，从而为根系提供良好的土壤微生态环境，使土壤中的多种养分处于有效活化状态，可提高养分利用率，减少化学肥料用量。
4 螯合微量元素。甲壳素分子结构中含有-NH2（氨基），与微量元素铁、铜、锰、锌、钼等能产生螯合作用，使肥料中的微量元素有效态养分增加，同时使被土壤固定的微量元素养分释放出来，供作物吸收利用，从而提高了肥效。
（二） 对植物本身的整体调节和对细胞的活化作用。
1.诱导抗病抗逆性。壳聚糖水溶肥诱导植物的结构抗病性，如使植物的细胞壁加厚或木质化程度增强；可迅速活化细胞，短时间内诱导植物产生自身多种抗性物质，例如苯丙氨酸解氨酶（PAL）、超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（PO）、多酚氧化酶（PPO），植保素等，病程相关蛋白如几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶等；诱导植物一系列防御反应，提高植物的抗病能力和抵御不良环境条件的能力。
2.对细胞的活化作用，诱导内源激素的整体调节。喷施于植物叶面上具有透气、保水之功效；喷施于叶面或施入土壤可促进根系细胞的分生，使根系发达，增强植物抗旱抗倒伏能力，茎节缩短粗壮，叶片浓绿润泽，显著提高光合作用，促进光合产物的定向运输。1991年，美国、欧洲的医学界和营养食品研究机构将甲壳素称为继蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的人体必须的第六大生命要素。有学者提出甲壳素是植物生长发育的必需物质，给植物适当补充壳聚糖，可提高植物对其它养分的吸收利用，从而提高产量，改善品质。
3.壳聚糖肥料的主要功效是什么？
壳聚糖水溶肥是以壳聚糖为主要原料生产的肥料。中国国家海洋生物研究所生物专家和农业专家在系统研究了壳聚糖与作物生长、发育的关系后发现，壳聚糖既有肥料、农药、生长素的作用，又有改良土壤、改善品质、促进生根的作用；既有提高产量、提高农产品等级的作用，也有增强作物抗逆性、减少农药使用量的作用。2002年5月，中华人民共和国农业部土壤肥料专家在认真听取了技术报告后认为，壳聚糖作为肥料使用，适合我国农业现状，符合我国有关肥料的规定。报经中华人民共和国农业部批准，将壳聚糖水溶肥作为商品肥料在全国推广使用。从此中国农业史上又掀开了减少化肥、农药使用量，实现农业高产、优质、高效、无污染的新篇章。
目前，国内许多农业出口基地、农业集团已将壳聚糖水溶肥用于生产绿色食品、无公害食品、有机食品、出口食品的必备原料。当前，壳聚糖水溶肥的主要功效表现在以下几方面：改良土壤，培肥地力，提高土壤中养分利用率，减少化学肥料用量。良好的生根保根效果，解除根系生长不良，有效解决重茬问题。显著的诱导植物抗病抗逆性，以生物防治取代化学防治，减少化学农药用量。降低根部病害的发生率，防治根结线虫。强化光合作用，提高品质，优极品率提高显著。双向调控，增产效果显著，长期使用产量较常规施肥提高。
4.问：壳聚糖料壳与传统意义上的肥料产品相比有何特点？
答：
目前，在农业生产资料市场上的肥料品种较多，除农民朋友大量使用和熟知的氮、磷、钾、钙、镁、硫及微量元素肥料外，2002年5月，中华人民共和国农业部已将壳聚糖水溶肥批准为商品肥料（有机可溶性肥料）。这不仅标志着我国肥料市场的繁荣和壳聚糖水溶肥农业应用的开始，同时，也标志着壳聚糖水溶肥在农用技术、毒理卫生学、土壤学、植物生理学、农用分析和农用产品生产等方面都取得了突破性的进展。以壳聚糖水溶肥为例，针对我国粮食、油料、水果、蔬菜、花生、花卉等100多种作物，都有增产效果，其幅度为10-30%，同时，还能达到无公害农产品的标准。当前设施果品、设施蔬菜基地、无公害农产品基地及出口基地使用壳聚糖水溶肥的经济效益为投资1元，收益10—20元。
国内外学者对壳聚糖农用作用的理论有两种见解，一种认为壳聚糖是继作物需要的主要养分（氮、磷、钾）、次要养分（钙、镁、硫）、微量养分（硼、锰、铜、锌、钼、铁、氯）之后发现的作物必需的超微量养分即作物必需的第四大类营养素，另一种认为属于“植物疫苗”。但一致的看法是：壳聚糖水溶肥具有一定的生理活性，在一定的条件下，它是一组既对作物生长发育起促进作用，又能防病、抗病，对作物起保护作用和品质改良作用的有益物质。在目前市场上众多的肥料产品中，壳聚糖水溶肥不论从作用机理还是从应用效果上都具有鲜明的特色。壳聚糖水溶肥给植物提供的不是单质元素，也不是活性菌，而是一种生物多糖，与传统意义上的肥料相比，药肥双效，具有营养、防病、调节等多种作用。作为新一代的肥料产品，甲壳素肥料可谓多种功能融为一体，各种优点集于一身，特别适合生产无公害、绿色、有机农产品，对于提升国内农产品的市场竞争力，改善农业生态环境，具有重要的意义和广阔的应用前景。
三句话：一遍起效，两遍显效，三遍奇效。使用一遍，作物开始吸收壳聚糖，壳聚糖对作物有个整体调整作用，开始起作用，但是肉眼从表面很难看出，除非仔细观察。使用两遍，效果就开始比较显著了，从根系毛细根的发生数量，叶片的色泽、大小、厚度，茎秆的粗度和长度，植株的整体长势等等。但是当使用三遍之后，就会有非常神奇的效果，在这期间可以观察到病害的减少、开花座果质量的提高、茎秆的缩短粗壮、根系的发达等等。特别对于原先长势差的，更会发生更让人意想不到的效果。这就是眼前效果。每种作物不同，使用三遍，看到效果，可能需要15-30天的时间。作为壳聚糖水溶肥使用的一个短期效果，指的是在作物的一个生育周期，直到最后收获，可以从产量的提高、内在品质和外在的商品性的提升、农药和肥料用量的减少，得出壳聚糖水溶肥使用的短期效果：整体投入的减少和整体效益的增加。
而作为壳聚糖水溶肥使用的长期效果，就不仅仅表现在经济效益的大幅度增加，更重要的是巨大的生态效益。壳聚糖水溶肥连续使用两年以上，土壤的生态环境将得到极大的改善，土壤板结、酸化、盐渍化的现象消失，有益微生物数量大幅度增加，根部和土传病害显著降低，土壤得到了修复，重新恢复了生机，作物生长健壮，农药和化肥用量大幅度减少，作物品质大幅度提升，从而改善了自然环境，提升了人们的生活质量。
5.问：为什么经常使用壳聚糖水溶肥的农作物病害少、对环境的适用能力强？
答：
使用过壳聚糖肥料的农民朋友都会有这样一个体会，农作物用了壳聚糖水溶肥之后，病虫害明显少了，植株生长健壮，对不良环境的适用性明显增强，抗寒、抗旱、抗涝、抗病虫、抗药害、抗肥害、抗低温弱光等，壳聚糖水溶肥使用次数越多，使用时间越长，这种作用表现越突出。
那么为什么会有这种现象呢，它的道理在哪里？要解释这个现象，就不得不提出植保上的一个重要概念—“诱导抗性”。近代的科研成果表明，植物作为活的生命体，与高级动物一样，对环境有相当强的适应力，当环境发生变化不利于其生长时，其自身会产生多种化学物质，从而起到保护自己，抵抗逆境（如盐碱、热、寒、旱、涝、风、雹、病虫、药害、肥害、低温弱光、污染等）造成的影响。植物病理学研究表明，植物这种抗性是可以诱导的。壳聚糖水溶肥就是一种非常好的诱导抗性物质。植物病害笼统地分为真菌、细菌、病毒和线虫病害。真菌和线虫的细胞壁均含有壳聚糖（几丁质）这种成分，当真菌和线虫攻击植物的时候，植物为抵御进攻，能够分泌出一种壳聚糖（几丁质）酶来分解真菌和线虫的细胞壁。如果提前和经常使用壳聚糖水溶肥，植物会误以为致病菌来了，这样就可以诱导植物自身产生多种抗性物质（苯丙氨酸解氨酶（PAL）、超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（PO）、多酚氧化酶（PPO），植保素等，病程相关蛋白如几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶等），从而激活植物的抗病基因，使植物产生系统抗性，这些抗体可以长时间保持在较高水平。如果植物的抗病基因激活的早，植物已经做好了抵抗致病菌的准备，这样当致病菌（真菌、细菌、病毒、线虫等）再来侵染时，植物就不会得病。
某些昆虫，例如蚜虫、白粉虱等的刺吸式口器含有几丁质（壳聚糖）成分，当其吸取植物汁液时，大量的几丁质酶可以将其口器分解掉，所以使用过壳聚糖水溶肥的作物蚜虫和白粉虱等很少光顾，有很好的趋避作用。因此壳聚糖水溶肥形象地称为“植物疫苗”，主要就是指壳聚糖的诱导抗性作用，就像给植物打上了预防针，可以少生病、不生病。作为诱抗效果，作物生长前期要好于后期，连续要比间断好，所以从这个道理上讲甲壳素肥料要提早使用，连续使用，仅从防病这一点讲，应当作为一种常规措施来使用。
另外，壳聚糖有很好的促进伤口愈合的功能，利用壳聚糖促进伤口愈合这个功能，现在的比较高级的疮可贴里面都添加了壳聚糖，在农业上嫁接、整枝、打杈、苗木移栽、定植等这些农事活动造成的伤口是病菌浸染的一个重要渠道，通过使用壳寡糖水溶肥可以加快伤口愈合，就减少了致病的机会，所以发病率就大大降低了，发病也轻了。同时，几丁质酶等抗性酶可活化植物细胞，启动植物的免疫系统，极大增强植物对外界不良环境的抗御能力，所以可以抗寒、抗旱、抗涝、抗病虫、抗药害、抗肥害、抗低温弱光等。
海洋生物壳寡糖+糖诱素促种子生长
利用壳寡糖进行复配开发出一款新型生物肥料，在实验室做了相关验证，将该产品稀释1000倍，壳寡糖含量为50g/L，用小麦、花生进行浸种试验，大约浸种24h，然后在营养钵内播种，然后进行常规浇水管理，试验周期为两个月。
结果发现，花生、小麦的对照组与壳寡糖组存在显著差异，加壳寡糖组小麦、花生株高明显增高，叶子生长茂盛，茎明显增粗。说明壳寡糖可以促进作物的生长发育。壳寡糖促进植物生长主要是由于诱导了生长素（IAA）的合成，生长素信号传入植物体内起生长调节作用，激活植物多种生长发育基因表达，合成利于植物生长的生物活性物质，最终促进了植物的生长发育。
（一）、对土壤生态环境的改善作用。
1培养基作用。壳聚糖水溶肥是土壤有益微生物的营养源和保健品，是土壤有益微生物的良好培养基，对土壤微生物区系有良好的识别作用。经试验测定，灌根1次，15天后测定。有益菌：纤维分解细菌、自生固氮细菌、乳酸细菌增加10倍；放线菌增加30倍。有害菌：常见霉菌是对照的1/10，其它丝状真菌是对照的1/15。
2 有益微生物的综合作用。放线菌分泌出抗生素类物质可抑制有害菌（腐霉菌、丝核菌、尖镰孢菌、疫霉菌等）的生长。纤维素分解菌可加速土壤中有机质（有机肥、秸秆等）的矿化分解速度，分解成氮、磷、钾、微量元素及形成黄腐酸、褐腐酸等有机物质，为植物生长提供充足营养；自生固氮细菌可固定空气中的氮素，提高土壤中的氮素水平，减少氮肥的使用量
3改良土壤。微生物的大量繁殖可促进土壤团粒结构的形成，改善土壤的理化性质，增强透气性和保水保肥能力，从而为根系提供良好的土壤微生态环境，使土壤中的多种养分处于有效活化状态，可提高养分利用率，减少化学肥料用量。
4 螯合微量元素。甲壳素分子结构中含有-NH2（氨基），与微量元素铁、铜、锰、锌、钼等能产生螯合作用，使肥料中的微量元素有效态养分增加，同时使被土壤固定的微量元素养分释放出来，供作物吸收利用，从而提高了肥效。
（二） 对植物本身的整体调节和对细胞的活化作用。
1.诱导抗病抗逆性。壳聚糖水溶肥诱导植物的结构抗病性，如使植物的细胞壁加厚或木质化程度增强；可迅速活化细胞，短时间内诱导植物产生自身多种抗性物质，例如苯丙氨酸解氨酶（PAL）、超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（PO）、多酚氧化酶（PPO），植保素等，病程相关蛋白如几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶等；诱导植物一系列防御反应，提高植物的抗病能力和抵御不良环境条件的能力。
2.对细胞的活化作用，诱导内源激素的整体调节。喷施于植物叶面上具有透气、保水之功效；喷施于叶面或施入土壤可促进根系细胞的分生，使根系发达，增强植物抗旱抗倒伏能力，茎节缩短粗壮，叶片浓绿润泽，显著提高光合作用，促进光合产物的定向运输。1991年，美国、欧洲的医学界和营养食品研究机构将甲壳素称为继蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质之后的人体必须的第六大生命要素。有学者提出甲壳素是植物生长发育的必需物质，给植物适当补充壳聚糖，可提高植物对其它养分的吸收利用，从而提高产量，改善品质。
3.壳聚糖肥料的主要功效是什么？
壳聚糖水溶肥是以壳聚糖为主要原料生产的肥料。中国国家海洋生物研究所生物专家和农业专家在系统研究了壳聚糖与作物生长、发育的关系后发现，壳聚糖既有肥料、农药、生长素的作用，又有改良土壤、改善品质、促进生根的作用；既有提高产量、提高农产品等级的作用，也有增强作物抗逆性、减少农药使用量的作用。2002年5月，中华人民共和国农业部土壤肥料专家在认真听取了技术报告后认为，壳聚糖作为肥料使用，适合我国农业现状，符合我国有关肥料的规定。报经中华人民共和国农业部批准，将壳聚糖水溶肥作为商品肥料在全国推广使用。从此中国农业史上又掀开了减少化肥、农药使用量，实现农业高产、优质、高效、无污染的新篇章。
目前，国内许多农业出口基地、农业集团已将壳聚糖水溶肥用于生产绿色食品、无公害食品、有机食品、出口食品的必备原料。当前，壳聚糖水溶肥的主要功效表现在以下几方面：改良土壤，培肥地力，提高土壤中养分利用率，减少化学肥料用量。良好的生根保根效果，解除根系生长不良，有效解决重茬问题。显著的诱导植物抗病抗逆性，以生物防治取代化学防治，减少化学农药用量。降低根部病害的发生率，防治根结线虫。强化光合作用，提高品质，优极品率提高显著。双向调控，增产效果显著，长期使用产量较常规施肥提高。
4.问：壳聚糖料壳与传统意义上的肥料产品相比有何特点？
答：
目前，在农业生产资料市场上的肥料品种较多，除农民朋友大量使用和熟知的氮、磷、钾、钙、镁、硫及微量元素肥料外，2002年5月，中华人民共和国农业部已将壳聚糖水溶肥批准为商品肥料（有机可溶性肥料）。这不仅标志着我国肥料市场的繁荣和壳聚糖水溶肥农业应用的开始，同时，也标志着壳聚糖水溶肥在农用技术、毒理卫生学、土壤学、植物生理学、农用分析和农用产品生产等方面都取得了突破性的进展。以壳聚糖水溶肥为例，针对我国粮食、油料、水果、蔬菜、花生、花卉等100多种作物，都有增产效果，其幅度为10-30%，同时，还能达到无公害农产品的标准。当前设施果品、设施蔬菜基地、无公害农产品基地及出口基地使用壳聚糖水溶肥的经济效益为投资1元，收益10—20元。
国内外学者对壳聚糖农用作用的理论有两种见解，一种认为壳聚糖是继作物需要的主要养分（氮、磷、钾）、次要养分（钙、镁、硫）、微量养分（硼、锰、铜、锌、钼、铁、氯）之后发现的作物必需的超微量养分即作物必需的第四大类营养素，另一种认为属于“植物疫苗”。但一致的看法是：壳聚糖水溶肥具有一定的生理活性，在一定的条件下，它是一组既对作物生长发育起促进作用，又能防病、抗病，对作物起保护作用和品质改良作用的有益物质。在目前市场上众多的肥料产品中，壳聚糖水溶肥不论从作用机理还是从应用效果上都具有鲜明的特色。壳聚糖水溶肥给植物提供的不是单质元素，也不是活性菌，而是一种生物多糖，与传统意义上的肥料相比，药肥双效，具有营养、防病、调节等多种作用。作为新一代的肥料产品，甲壳素肥料可谓多种功能融为一体，各种优点集于一身，特别适合生产无公害、绿色、有机农产品，对于提升国内农产品的市场竞争力，改善农业生态环境，具有重要的意义和广阔的应用前景。
三句话：一遍起效，两遍显效，三遍奇效。使用一遍，作物开始吸收壳聚糖，壳聚糖对作物有个整体调整作用，开始起作用，但是肉眼从表面很难看出，除非仔细观察。使用两遍，效果就开始比较显著了，从根系毛细根的发生数量，叶片的色泽、大小、厚度，茎秆的粗度和长度，植株的整体长势等等。但是当使用三遍之后，就会有非常神奇的效果，在这期间可以观察到病害的减少、开花座果质量的提高、茎秆的缩短粗壮、根系的发达等等。特别对于原先长势差的，更会发生更让人意想不到的效果。这就是眼前效果。每种作物不同，使用三遍，看到效果，可能需要15-30天的时间。作为壳聚糖水溶肥使用的一个短期效果，指的是在作物的一个生育周期，直到最后收获，可以从产量的提高、内在品质和外在的商品性的提升、农药和肥料用量的减少，得出壳聚糖水溶肥使用的短期效果：整体投入的减少和整体效益的增加。
而作为壳聚糖水溶肥使用的长期效果，就不仅仅表现在经济效益的大幅度增加，更重要的是巨大的生态效益。壳聚糖水溶肥连续使用两年以上，土壤的生态环境将得到极大的改善，土壤板结、酸化、盐渍化的现象消失，有益微生物数量大幅度增加，根部和土传病害显著降低，土壤得到了修复，重新恢复了生机，作物生长健壮，农药和化肥用量大幅度减少，作物品质大幅度提升，从而改善了自然环境，提升了人们的生活质量。
5.问：为什么经常使用壳聚糖水溶肥的农作物病害少、对环境的适用能力强？
答：
使用过壳聚糖肥料的农民朋友都会有这样一个体会，农作物用了壳聚糖水溶肥之后，病虫害明显少了，植株生长健壮，对不良环境的适用性明显增强，抗寒、抗旱、抗涝、抗病虫、抗药害、抗肥害、抗低温弱光等，壳聚糖水溶肥使用次数越多，使用时间越长，这种作用表现越突出。
那么为什么会有这种现象呢，它的道理在哪里？要解释这个现象，就不得不提出植保上的一个重要概念—“诱导抗性”。近代的科研成果表明，植物作为活的生命体，与高级动物一样，对环境有相当强的适应力，当环境发生变化不利于其生长时，其自身会产生多种化学物质，从而起到保护自己，抵抗逆境（如盐碱、热、寒、旱、涝、风、雹、病虫、药害、肥害、低温弱光、污染等）造成的影响。植物病理学研究表明，植物这种抗性是可以诱导的。壳聚糖水溶肥就是一种非常好的诱导抗性物质。植物病害笼统地分为真菌、细菌、病毒和线虫病害。真菌和线虫的细胞壁均含有壳聚糖（几丁质）这种成分，当真菌和线虫攻击植物的时候，植物为抵御进攻，能够分泌出一种壳聚糖（几丁质）酶来分解真菌和线虫的细胞壁。如果提前和经常使用壳聚糖水溶肥，植物会误以为致病菌来了，这样就可以诱导植物自身产生多种抗性物质（苯丙氨酸解氨酶（PAL）、超氧物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（PO）、多酚氧化酶（PPO），植保素等，病程相关蛋白如几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶等），从而激活植物的抗病基因，使植物产生系统抗性，这些抗体可以长时间保持在较高水平。如果植物的抗病基因激活的早，植物已经做好了抵抗致病菌的准备，这样当致病菌（真菌、细菌、病毒、线虫等）再来侵染时，植物就不会得病。
某些昆虫，例如蚜虫、白粉虱等的刺吸式口器含有几丁质（壳聚糖）成分，当其吸取植物汁液时，大量的几丁质酶可以将其口器分解掉，所以使用过壳聚糖水溶肥的作物蚜虫和白粉虱等很少光顾，有很好的趋避作用。因此壳聚糖水溶肥形象地称为“植物疫苗”，主要就是指壳聚糖的诱导抗性作用，就像给植物打上了预防针，可以少生病、不生病。作为诱抗效果，作物生长前期要好于后期，连续要比间断好，所以从这个道理上讲甲壳素肥料要提早使用，连续使用，仅从防病这一点讲，应当作为一种常规措施来使用。
另外，壳聚糖有很好的促进伤口愈合的功能，利用壳聚糖促进伤口愈合这个功能，现在的比较高级的疮可贴里面都添加了壳聚糖，在农业上嫁接、整枝、打杈、苗木移栽、定植等这些农事活动造成的伤口是病菌浸染的一个重要渠道，通过使用壳寡糖水溶肥可以加快伤口愈合，就减少了致病的机会，所以发病率就大大降低了，发病也轻了。同时，几丁质酶等抗性酶可活化植物细胞，启动植物的免疫系统，极大增强植物对外界不良环境的抗御能力，所以可以抗寒、抗旱、抗涝、抗病虫、抗药害、抗肥害、抗低温弱光等。
海洋生物壳寡糖+糖诱素促种子生长
利用壳寡糖进行复配开发出一款新型生物肥料，在实验室做了相关验证，将该产品稀释1000倍，壳寡糖含量为50g/L，用小麦、花生进行浸种试验，大约浸种24h，然后在营养钵内播种，然后进行常规浇水管理，试验周期为两个月。
结果发现，花生、小麦的对照组与壳寡糖组存在显著差异，加壳寡糖组小麦、花生株高明显增高，叶子生长茂盛，茎明显增粗。说明壳寡糖可以促进作物的生长发育。壳寡糖促进植物生长主要是由于诱导了生长素（IAA）的合成，生长素信号传入植物体内起生长调节作用，激活植物多种生长发育基因表达，合成利于植物生长的生物活性物质，最终促进了植物的生长发育。
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