海岛素在植物中的应用研究进展

吕金慧++安娜++陈萍

摘要：指出了海島素（5%氨基寡糖素）是一种新型的植物免疫抗剂、绿色的生物农药。经过近几年来的研究发现：海岛素对不同农作物、园艺作物、茶类作物中都会起到一定的保护和促进的作用。对不同科、不同属、不同种的植物施用一定剂量海岛素或与其他的化学药剂按一定的比例施用都会在一定程度上起到抗逆、预防病害、抗冻、提高品质、促进生长和增加产量等的效果，从而使植物优质、高产。分析了海岛素的应用现状及其存在的一些推广应用等问题，提出了相应的解决办法，展望了其发展前景及解决现在农产品农药使用过度等问题，为海岛素在绿色农产品生产上推广及应用提供参考。

关键词：海岛素；植物；研究进展

中图分类号：TQ450

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）01001504

1引言

海岛素是利用生物酶解工程由海洋甲壳类动物外壳中提取的壳聚糖制备而来，通过诱导植物体提高自身对外界的免疫力，从而实现对作物促生长、抗病、增产的作用[1]。主要作用是通过诱导植物体内产生生物酶和糖信号，提高自身对外界的免疫力，从而实现作物的抗病、减害、增产作用[2]，同时有助于植物体的营养生长和生殖生长。海岛素是植物免疫诱抗剂的一种，特点是保护植物和不污染环境、绿色安全，海岛素的这些特点符合发展绿色植保的要求。适合应用于农作物和园艺作物之中。

2农作物中海岛素的应用

农作物作为人类的生存基础，必不可少。人们一日三餐都要与之为伴，提高农作物的产量势在必行，但是要使其质量也要比肩前行。

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对比，利用海岛素处理的水稻秧苗，在成长发育阶段根、茎、叶的长势整齐，生育进程正常，整个阶段没有发现对秧苗产生药害影响[3]。同时实验表明，用不同浓度的海岛素溶液对水稻进行浸种，都会对种子萌发产生促进作用，在不同浓度海岛素溶液处理对比时，可以发现100×10-6浓度的效果最好[1，4]。对于水稻的不同病害，海岛素也会有一定的作用，对纹枯病防治效果，全程海岛素处理效果最佳，同时也会有一定的增产效果[4，5]。

2.2禾本科小麦

由实验发现海岛素拌种、海岛素喷雾都可以控制小麦纹枯病、赤霉病，并且海岛素喷雾效果比海岛素拌种的效果好，对小麦（Triticeae Dumort）无任何不良反应。实验表明海岛素拌种能提高小麦发芽率，同时使苗齐、苗壮[6]。在小麦生产中，适量施用海岛素，有利于提高穗粒重，增加小麦千粒重，从而实现小麦增产的目的[7，8]。在陕西省三原县小麦上进行的海岛素田间药效试验表明，利用海岛素拌种和喷雾均能提高小麦单产，还对小麦赤霉病有一定的防效[9]。

2.3禾本科玉米

对于玉米（Zea mays L.）来说，单独使用杀菌剂不能很好地达到抗菌的目的，在实验中使杀菌剂与海岛素混合作用于玉米喇叭口期，后期玉米的长势植株健壮，表现出对玉米大斑病具有较好的抗性，能够降低和减少大斑病对玉米的侵染，也会提高一定的产量。可以发现海岛素应用于玉米上有很好的前景[10]。

2.4锦葵科棉花

棉花（Gossypiumspp）上有很多病害，使用过多的农药会产生一系列不好的后果，影响棉花质量和安全，所以现在要提倡绿色防护。研究人员在防治棉花病虫害上，推广使用了海岛素，实验结果表明海岛素能够抑制棉花的一些病害的发生，特别是和其他杀菌剂结合使用，防治效果明显提高。随着实验的进行，发现了海岛素对棉花有保花保蕾的作用，还会增加棉花产量，将会实现可观的经济效益[11～14]。

3园艺作物中海岛素的应用

园艺作物为人们提供丰富的营养物质，适当的提高园艺产品的质量与产量，有益于提高人民的营养健康水平，并且可以提高社会经济的发展。

3.1蔬菜类

3.1.1茄科番茄

番茄（Lycopersiconesculentum Mill.）是人民生活中必不可少的一种蔬菜，提高番茄的产量很有必要。通过相关调查与试验发现利用海岛素对番茄苗期的植株进行处理，生长发育优势明显并且可以抵抗一定的低温，提高番茄苗的抗寒性。施用海岛素于番茄植株上，发现对番茄叶霉病的抗性会明显提高[15，16]。将海岛素水剂应用于番茄不同生长阶段，可以发现番茄壮苗和增产，也不会有毒害作用，可以放心安全使用[17～19]。

3.1.2茄科甜椒

经过对比实验，发现喷洒过海岛素的甜椒（Capsicumannuumvar.grossum）的株高、开花数量和挂果数量都会增加[20]，同时降低甜椒根腐病、脐腐病发病率[21]。在青椒不同生长阶段的应用效果，解决了青椒壮苗和增产问题，同时施用海岛素水剂产品时，一定要配合正常的肥水管理，特别是 N 、P 、K 营养元素的补充，效果会更好[19]。

3.1.3茄科尖椒

与甜椒试验效果相比，黄皮尖椒（Capsicum annuum）施用了海岛素会促进果实 Vc 含量、叶绿素含量、和黄皮尖椒的产量[22]。

2017年1月绿色科技第1期

吕金慧，等：海岛素在植物中的应用研究进展

园艺与种苗

3.1.4豆科豇豆

使用海岛素喷施的豇豆（Vignaunguiculata （Linn.）Walp）与常规化学药剂处理的豇豆相比，海岛素喷施过的豇豆植株粗壮、叶片深绿，而且初花期也略早。表明对豇豆有促进提前开花、促进生长的作用。运用一定量的海岛素并与少量化学药剂施用，会有更好的抗病性和显著的增产效果。单独应用海岛素，对人、畜无害，是一种良好的绿色制剂。不污染环境的海岛素就能达到常规化学药剂的防病效果，即使在病害发展较严重的情况下，防治效果也较高[23，24]。

3.1.5豆科刀豆

目前海岛素对于刀豆（Canavalia）的研究主要是抗低温方面，有实验表明，运用海岛素到刀豆上，对刀豆冷害具有良好的治疗效果 而且安全性好，为作物遇到灾害性天气后的恢复和治疗提供了一条有效途径[25]。

3.1.6菊科莴笋

对莴笋（Lactuca sativa L.var. angustanaIrish.）喷施海岛素会有效地控制霜霉病并且提高抗病性，对照发现植株长势完全优于对照组，还一定程度上改善了蔬菜的外观品质，这提高了产品的经济效益[26]。

3.1.7葫芦科黄瓜

海岛素对设施温室的黄瓜（Cucumissativus Linn）生长、增产都有促进效果。有相关调查与试验表明，在黄瓜植株叶面喷施试验海岛素药剂并于苗期、初花期、果实膨大期各喷施 1 次，可以增加单果质量，从而提高黄瓜产量[18]。海岛素用于黄瓜安全，可以使用推广。

3.1.8葫芦科西瓜

海岛素水剂施用在西瓜（Citrulluslanatus）生长发育的不同阶段，各项生长指标蔓长、叶片数、开花数量、最大叶面积都会有的增加[27]，海岛素在播种前对西瓜种子、砧木浸种，并且于瓜苗移栽后3d、伸蔓期、见花期、果实膨大期对植株进行叶面喷雾处理，能起到较好的抗病和增产效果[28]。

3.2果树类

3.2.1蔷薇科桃

对桃树（Amygdaluspersica L.）应用海岛素，可以明显防治桃穿孔病，并有防病、抗病、减少化学农药使用、保护环境的效果；同时可提高果实外观品质，产率也随之增加[29]。

3.2.2鼠李科红枣

对于红枣（Ziziphuszizyphus），海岛素会促进红枣的生长发育，提高自身免疫力，降低发病率、降低裂果率、提高坐果率、增加产量。但是海岛素在防治红枣病害方面却没有明显效果[2]。

3.2.3猕猴桃科猕猴桃

猕猴桃（Actinidiachinensis Planch）有丰富的营养，培育良好的果实会有很大的经济提高。试验证明把海島素应用于猕猴桃全生育期，可以明显提高猕猴桃的抗逆性、改善其生理性状、果实品质提高、耐贮性增强，并有一定程度的增产[30]。

3.2.4芸香科贡柑

对于贡柑（Citrus reticulate Blanco cv. Gonggan）的炭疽病等病害，应用海岛素会有一定的抑制作用，同时对柑橘的植株、果实品质方面有很大的改善，会明显增加果重、Vc含量，降低酸度[31]。同时对于天气异常引起的贡柑冻害有一定的防治作用[32]。

3.2.5芭蕉科香蕉

海岛素会一定程度上抑制香蕉黑星病，对香蕉（Musa nana Lour.）营养期生长有显著的促进作用，对果实的外观品质有所提高，增加单产，增收效益显著，可以在香蕉等农作物生产上推广使用[33]。

3.2.6葡萄科葡萄

对于葡萄（Vitisvinifera）的不同生长时期，在叶面喷施海岛素，可促萌芽，促进展叶和增加果穗数和果粒数，有使果实着色均匀并且改善果实品质的作用。抗病方面也会抑制葡萄的白粉病、霜霉病[34]。

4茶类作物中海岛素的应用

山茶科茶叶（Camellia japonica Linn.），一定的实验表明海岛素会增加茶叶的发芽密度和芽数，并且良好的生长从而使茶叶增产，同时对茶叶炭疽病也有控制作用[35]。由实验可知海岛素的应用，也要合理运用。在农作物、园艺作物应用海岛素要取其适宜的浓度，同时也要与相应的肥料（N、P、K等）相结合，才会使作物有更好的效果[4，19]。在抗病方面，喷施海岛素对一些病害有很好的控制作用，但是有些植物可以将海岛素和其他药剂按一定的比例混合使用[14]，会得到更好的效果。

5总结与展望

海岛素是一种新型的诱抗剂，特点是分子量小、易吸收、活性高、效率高、低浓度、没有残留物、绿色安全。海岛素中诱导产生的植物抗性物质都属于植物的必须成分，安全可靠。而且长时间进行多次诱导也不会出现植物的独特抗药性。有效进行植物自身免疫防御系统的诱导，促使作物的茁壮成长，减少病害出现的次数和程度，尽量减少运用化学农药，也是符合绿色环保的客观要求，并且为促进新产品的长久培育提供帮助[36]。

研究表明：海岛素很大程度上会提高植物的抗逆性、抗病性、增产率，所以应推广，更好的利用海岛素。但是实际上海岛素在作物应用上还没有得到广泛的推广，究其原因：海岛素是新型的抗病害、增产产品、熟知的人还很少；依然停留在局部的地区实验，没有广泛的推广；在当代这个信息社会发达的时代，要加大力度宣传，提高知名度；通过知名的农作物方面的专家的评定与鉴别，给予技术与学术的强硬后盾；技术人员可以使海岛素配成相应的浓度，直接上市，这样普通的农民就可以使用，不需要太多技术含量。

合理运用海岛素的前提是要做好加强海岛素的质量标准的制定，成立专业的产品评价体系和质量监控体系，为广大市场提供放心、合格的海岛素产品；其次是学会总结和分析当前所完成的研究和试验成果，并以此为基础，继续进行大量的田间试验，运用不同的植物进行研究，从而发现和总结更科学的专业技术；然后是应用海岛素与不同的植物同时要配合相关的、先进的生产和栽培技术，使产业整体配套，实现更好的经济价值；最后一点是有了海岛素这个绿色安全的诱抗剂，要把它推广给广大人民群众，使其真正的运用于实践和社会之中，提高经济价值。需要做到广泛的宣传，并做一定的培训，使海岛素广泛应用，造福于人民。

经过以上的实验发现，海岛素的应用实验主要集中在北方地区（新疆、黑龙江、山东等），在南方很少应用，南方气温高、相对湿度大、雨水丰富，这导致在南方种植的植物很容易遭受病虫害的侵袭，植株本身的抗性相对较差，可以尝试把海岛素推广应用到南方，提高南方植物对病害的抗性，相应的经济产量和经济价值也会有所提高。

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