甲壳素肥料在农林业上的应用

李 淼

（山西省吕梁山国有林管理局，山西 临汾 041000）

含甲壳素的肥料是近十几年来发展的新型肥料，主要应用在高端农产品，林业上应用较少，为了在林业上早日推广使用甲壳素肥料，现将甲壳素肥料作一粗浅的介绍。

1 甲壳素的分布

甲壳素是目前自然界中惟一带正电荷的天然高分子聚合物，属于直链氨基多糖，也可以称做氨基葡萄糖。甲壳素学名为[（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖]，分子式为（C8H13NO5）n。甲壳素是一种通称，包括各种类似结构的物质，作为一种多糖类物质甲壳素具有较高的生物相容性和安全性。自然界的昆虫类、甲壳类（如虾、蟹等）和软体类动物的骨骼及某些藻类的骨骼和某些菌类的细胞壁广泛存在甲壳素，是地球上蕴藏量最丰富的有机物之一，在虾、蟹壳中的含量高达15%～30%。全世界每年生物合成甲壳素达100亿t之多，其年产量仅次于纤维素，是地球上一种取之不尽、用之不竭的可再生天然资源。自然界存在的甲壳素由于大分子间强的氢键作用，导致结晶构造坚固，不易溶化，不溶于水、酸碱和一般的有机溶剂，性质非常稳定，难以利用，只有经过加工后的甲壳素才能广泛应用。

2 甲壳素的主要用途及应用前景

甲壳素已经被广泛用于水处理、医药、食品、农业、生物工程、日用化工、纺织印染、造纸和烟草等领域。由于其分子结构中富含氨基，甲壳素及其衍生物是很好的絮凝剂，可用于废水处理及从含金属废水中回收金属。在食品工业中，用作保鲜剂、成形剂、吸附剂和保健食品等。在农业方面，用作生长促进剂、生物农药等。在纺织印染业上用作媒染剂、保健织物等。在烟草工业中，用作烟草薄片胶黏剂、低焦油过滤嘴等。此外，甲壳素及其衍生物还可以用于固定化酶、色谱担体、渗透膜、电镀和胶卷生产等。

甲壳素肥料具有独特的作用机理、突出的应用功效，能够降低农业生产的物资（农药、肥料等）投入和大幅度地提升农产品的产量和品质，提高农产品的国际竞争力，并且能够改善自然生态环境，从而提高人类的生存和生活质量，创造巨大的经济、生态和社会效益。

3 甲壳素在农林业上使用的主要作用机理

3.1 对土壤生态环境的改善作用

3.1.1 培养基作用

甲壳素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，用甲壳素灌根1次，15d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，其他丝状真菌是对照的1/15。

3.1.2 有益微生物的综合作用

放线菌分泌的化学物质可以影响有害菌的生长。纤维素分解菌可以加速土壤中有机质（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；自生固氮细菌可以固定空气中的氮素，提高土壤中的氮素水平，减少氮肥的施用量。

3.1.3 改良土壤

微生物的大量繁殖可以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，从而改善根际周围的微生物生态环境，可以提高养分利用率，减少化学肥料的施用量。

3.1.4 螯合微量元素

甲壳素化学结构中含有的氨基，与铁、铜、锰、锌、钼等微量元素产生螯合作用，提高了肥料里面微量元素的可利用率，将土壤中过去不能利用的微量元素养分得以利用，从而提高了肥效。

3.2 对植物本身的整体调节和对细胞的活化

3.2.1 诱导抗病抗逆性

甲壳素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；可以迅速活化细胞，短时间内诱导植物形成多种抗性化学成份，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。

3.2.2 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中可以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，使茎节缩短粗壮，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。

4 目前已报道甲壳素可诱导防治的主要农业病害

甲壳素对细胞壁为甲壳质的真菌病害有诱导抗病作用，对细胞壁为纤维素的真菌病害没有诱导抗病作用。目前，甲壳素可以诱导防治的农业主要病害有：

1、小麦：赤霉病、白粉病、锈病

2、大麦：纹枯病、黑粉病

3、水稻：稻瘟病、恶苗病、立枯病

4、大豆：菌核病、叶斑病

5、油菜：菌核病、炭疽病

6、烟草：枯萎病、炭疽病、菌核病、蛙眼病

7、棉花：立枯病、炭疽病、枯萎病、根腐病

8、花生：炭疽病、白绢病

9、西瓜：丝核菌立枯病、叶枯病、白粉病、菌核病

10、黄瓜：霜霉病、白粉病、枯萎病

11、蕃茄：褐色根腐病、黑点根腐病、红粉病等。

5 甲壳素肥料的主要功效

以甲壳素为主要成分生产的肥料才能称为甲壳素肥料。它的主要功效表现在以下几个方面：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。

6 甲壳素在林业上的应用方向与方法

6.1 林业上的应用方向

近些年随着林业生态建设投资力度的加大，育苗和绿化大树移植成为林业工作的重点之一。在移植过程中，苗圃病虫害和大苗移植引起的树势衰弱造成损失巨大。施用甲壳素肥料，可以提高植物的抗寒冷、抗高温、抗旱涝、抗盐碱、抗肥害气害、抗营养失衡等抗逆性。连续使用两年以上甲壳素肥料，土壤中的微生态环境将得到很大的改善，土壤板结、酸化、盐渍化的现象基本消失，有益的微生物数量快速增加，植物根部和土传病害显著降低。土壤功能可得到修复，重新恢复生机，植株生长健壮，农药和常规化肥用量大幅度减少。因此甲壳素肥料用于新育苗和移植苗能够防治立枯病，提高抗冻性，减少越冬死亡率，显著提高苗木保存率和成活率。移植大树使用甲壳素可以促进树木根系生长、新叶萌发，加快树势恢复，降低蚜虫危害。用于干果生产，可以提高产量、降低农药用量。

6.2 使用方法

将甲壳素稀释后灌根或者兑水后进行叶面喷雾，亦可混合其他肥料一起使用。灌根一般一年两次就可以，叶面喷雾最好在树木生长期每周1次，连续使用3次～4次即可。

总之，甲壳素肥料具有独特的作用机理、突出的应用功效，能够降低农林业生产的物资（农药、肥料等）投入和大幅度提升农产品的产量和品质，提高农林产品的国际竞争力，并且能够不断改善自然生态环境，从而提高人类的生活质量，创造巨大的经济、生态和社会效益。