2019年11月19日 星期二

殼「寡」糖在農業上的應用


殼寡糖在農業上的應用

由於殼寡糖及其衍生物與多數高分子化合物相比具有無毒、無味、環境相容性好、活性高、可生物降解等優點,應用研究自20世紀70年代有很大發展。80年代應用研究趨向於向高附加值的產品發展,如化妝品、食品添加劑、半透膜、藥用載體、醫藥等,在農業上應用也有廣闊前景。

(1)作為植物生長調節劑進行種子處理殼寡糖用於種子處理和種子包衣,可增強植物抗病性並調節植物生長。
據園藝場試驗,用殼寡糖800倍液浸泡油菜、茼蒿種子後播種,可促進根發育,提高產量。美國11個州已採用殼寡糖包衣方法處理小麥種子。用殼寡糖進行種子處理的應用已較為廣泛。
(2)灌根和葉面處理提高農作物產量
(3)改良土壤殼寡糖水性土壤改良劑可以改進土壤團粒結構,增加草莓產量,並可以減少土壤水分蒸發。國外市場上有殼寡糖和微量元素組成的無土栽培液肥。
(4)製成農藥、化肥的緩釋材料
殼寡糖類可製成除草劑和尿素的緩釋材料,還可製成「甲殼質合成抑制劑」等生物農藥。美國的一種殺線蟲農藥Clandosan ,主要成分為殼寡糖,並具有一定的肥效。

(5)製成轉基因植物
將幾丁質酶基因克隆到作物中,製成轉基因植物,使植物具有酶的活性,成為抗病植物。

(6)魚、雞等動物飼料添加劑甲殼質可餵飼紅海鯛和獅魚,促進生長。還可作為雞飼料添加劑。
(7)水果保鮮
美國與加拿大用殼寡糖製成水果保鮮劑,保鮮期可達9個月。

殼寡糖不是常規肥料,但它可使植物細胞活化,促進植物愈傷組織形成和對氮、鉀等營養物質的吸收,因而具有促進植物細胞生長發育的效果,可提高農作物產量和改善品質。殼寡糖不是殺菌劑,但它能激活植物酶的活性,誘導植物系統獲得抗病性。從而減少農藥的使用,減少環境污染。這在綠色農業生產中很有意義。對殼寡糖某些生理作用機理、化學結構與活性關係以及應用技術等方面需進一步深入研究。

原文網址:https://kknews.cc/agriculture/3xv5be3.html




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殼聚糖的抑菌作用及在農業中的應用


殼聚糖的抑菌作用及在農業中的應用

在農業方面,利用殼聚糖為原料,採用現代生物技術分解、提取並添加多種微量元素(植物生長所必需)精製而成的肥料,因其在農業方面所取得的良好效果,被人們譽為“植物疫苗”。殼聚糖在農業生產應用中,,不僅能使作物長勢好,植株健壯,光合作用增強,而且在抗逆性、抗病蟲害方面也表現出明顯效果,所以有穩定而顯著的增收效果。此外,殼聚糖對作物品質的改善和食品營養價值和經濟價值也提高有較大的意義。
另一方面,殼聚糖可作為植物生長調節劑,促進農作物產量提高,還可作為土壤改良劑及用於收穫後農產品的保鮮等。尤其是其在抑制植物病害方面已逐漸成為人們研究的熱點。大量研究表明,殼聚糖可以誘導植物產生廣譜的抗性、增強植物的自身防衛能力、抑制多種植物病原微生物的生長,而且其無毒並可為微生物降解,對環境不會產生污染。這使其有可能作為一種新型的綠色農藥在農業生產中發揮重要的作用。

. 殼聚糖對植物病害的抑制作用方式
1.1 誘導植物抗性蛋白的產生
殼聚糖及其衍生物可誘導植物產生抵禦病原物質的抗性蛋白——致病相關蛋白PR(pathogenesis -related proteins) 。殼聚糖所誘導的抗性蛋白主要為植物抗毒素(phtoalexin)、幾丁質酶(chitinase)、殼聚糖酶(chitosanase) 13一葡聚糖酶( l3glucanase)等。許多研究都表明,殼聚糖可誘導植株產生幾丁質酶、殼聚糖酶和 l3-葡聚糖酶,這些酶的底物是真菌細胞壁的主要組分,幾丁質酶特別是在與13-葡聚糖酶的共同作用下可在體外抑制真菌的生長。殼聚糖誘導出的幾丁質酶、殼聚糖酶和l3-葡聚糖酶彼此之間還有協同效應,以致抗菌作用更為明顯。
1.2 誘導木質素形成
木質素是植物維管組織次生細胞壁的主要組分,它本身抗微生物的降解。大量研究證實,甲殼素和殼聚糖及其衍生物可誘使植物在其受病菌侵染點周圍木質化,形成一個物理屏障,從而阻止或延遲病原菌的生長和向周圍正常組織擴散,增強植物的抗病力。Ba rL 用甲殼素的低聚體處理小麥傷口(每個傷口用0.04 nag)結果表明,單體和二聚體幾乎沒有誘導木質化功能,而四、五、六聚體則有明顯的誘導木質素形成的作用。同時他們的實驗還證實,脫乙醯化的低聚體都無此作用,因此認為乙醯基是甲殼素和殼聚糖誘導木質形成所必須的基團。
1.3 改變植物的酚類代謝
人們研究天然抗體時注意到:在植物的病菌侵染點處,酚類(單寧.綠原酸等)物質大量積累。酚類是殺菌性物質,又是木質素形成的前體,所以植物體內酚類增多,不但自身可以抗病,而且還可促使病原侵染處木質化,因而使植物抗病能力增強。Ralph證實,殼聚糖誘導的大豆細胞中酚類組成會迅速變化,如苯丙烷、香豆酸和綠原酸等都明顯增加。
1.4 誘使植物產生愈創葡聚糖(callcse)、增強植物細胞壁
愈創葡聚糖是一種富含 l3-葡萄糖的多聚糖,植物受到病原侵害時,常在細胞間沉積愈創葡聚糖,從而將受菌感染的部位與正常的細胞分割開,與木質化一樣,形成物理屏障。另外,殼聚糖還可以使植物的細胞壁發生改變。Nieol等用殼聚糖處理番茄,當鐮刀菌(R ri.Ⅲ azysporum fsp redid~lycopersici)入侵時,番茄細胞壁顯著加厚,胞間被填塞,在病菌侵入處形成大量乳頭狀突起(papillae),病原菌被包埋在緻密的顆粒狀物質中,不能進一步擴散,而且顆粒狀物質中似乎還有殺菌物質產生,這樣使植物對病原菌產生了有效的抗性。
2. 殼聚糖抑制植物病害的機制
2.1 殼聚糖誘導植物產生廣譜抗性的機制
植物對病害的防衛反應是由許多植物可誘導基因控制的,外界刺激(如:病菌侵入或施用殼聚糖)可導致這些基因的表達,從而在細胞內合成各種防衛蛋白來實現對病害的抗性,這些防衛蛋白包括前邊提到的PR蛋白、植物抗毒素、幾丁質酶、殼聚糖酶、 l3-葡聚糖酶和木質素等。Bronner等發現,殼聚糖在植物受病蟲害侵入後,可在很短時間(1h)內富集於細胞核內,與DNA很強的親和,並可改變DNA的結構。Wither等發現,當殼聚糖的側鏈扭轉後,能夠進入DNA雙螺旋結構與DNA骨架上的氧形成氫鍵,從而影響植物細胞的基因表達。這些研究均提示,殼聚糖誘導植物產生的對植物病害的廣譜抗性,可能是其啟動植物自身特定的防衛蛋白基因表達所致,但具體的機制還有待深入的探討。
2.2 殼聚糖對植物病原菌直接抑 製作用的機制
殼聚糖對許多植物病原菌的生長都有很強的直接抑制作用。研究者認為,主要通過下面兩種機制實現:(1)由於殼聚糖為甲殼素的多聚陽離子衍生物,所以它可與病原菌細胞表面的生物大分子帶負電的側鏈相互作用,形成聚合物,可影響病原菌進而抑制病原菌的生長;(2)殼聚糖還可直接進入病原菌的細胞核,與DNA結合通過影響病原菌的mRNA和蛋白質的合成來抑制其生長,
.在農業中殼聚糖的主要功能及應用
1.在農業中殼聚糖的主要功能
殼聚糖對植物適應性廣,親和性好,無毒無副作用,對人畜無害,能夠生物降解,在土壤中不板結土壤,可緩慢降解為小分子碳水化合物,對環境無公害,是一種優良的純天然生態製劑。
1.1 促進根系生長
它能促使植物種子提前發芽。根系發達,根毛、鬚根、次生根數量大大增加,根乃植物之本,根際發達,會增強植物的吸肥吸水能力,增強抗旱、抗倒伏能力,增強免疫力,達到粗壯多結果之目的。
1.2 活化根際狀態
殼聚糖能充分活化根際狀態,溶解養分分子,迅速形成土壤溶液,使氮、磷、鉀等養分能得到植物充分有效地吸收。
1.3 縮節粗壯
研究發現,殼聚糖具有調節植物發育的功能,殼聚糖是一種天然的植物生長調節劑,能發根促莖,使莖縮短,粗壯旺盛,有利於養分最大限度地供應果實,其中微量元素在甲殼素的螫合下,容易被果實吸收,從而增加蛋白質、氨基酸的含量,從根本上改善品質。
1.4 殺菌能力強
殼聚糖替代種衣劑,可保護種子正常發育。用於種子貯存,可減少種子處理常式,經濟實惠。研究表明,殼聚糖及其降解產物對土壤、種子有極強的殺菌作用,能強烈抑制有害真菌菌絲如霜黴菌、胞囊菌等。
1.5 改良土壤
使用殼聚糖作添加劑,可使土壤有益菌如放線菌增加1 000倍、有害菌如鐮刀菌及線蟲類等顯著減少,增強土壤供肥能力,從根本上改良土壤,根治板結,提高土壤有機質含量,便於連作。





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2019年11月14日 星期四

高錳酸鉀(過錳酸鉀)土壤消毒方法

高錳酸鉀土壤消毒方法


一般來說給土壤消毒用0.05%-0.1%,配制成淺紫色,植物上盆後浸盆(澆灌也可以)。配制水溶液時要用涼開水,熱水會使其分解失效。配制好的水溶液通常只能保存兩小時左右(陽光照射下會加速失效),當溶液變成褐紫色時則失去消毒作用,故最好能隨用隨配。
  即使是已經上盆的花,也可以用,可以用超低濃度的,水裏加一點點,水溶液顯示淡紅色的,就可以澆到花盆裏了,不過不要噴到幼葉莖。
  下面我們來說說使用高錳酸鉀的一些常識。
  高錳酸鉀殺菌力可隨濃度升高而增強,0.1%時可殺死多數細菌的繁殖體,2%~5%溶液能在24h內殺死細菌芽孢。深紫色溶液(約0.3%濃度)具有強烈的氧化性,殺菌能力較強,可用於消毒盆器。玫瑰紅色溶液(約0.01%濃度)可用於消毒被細菌汙染後的植物,植物用此濃度的溶液浸泡5min即可殺菌。
  使用高錳酸鉀的時候,如果不小心弄到手上吧,手上會紫印,並且不太好洗,這裏有一個小竅門,上藥店買最便宜的維C大概1瓶100片,1塊錢,用它蘸點水在有黑印的地方搓搓,一下就沒了,原理很簡單,高錳酸鉀是強氧化劑,而維生素C是強還原劑,所以維C很容易就把高錳酸鉀的紫印去了。


有關高錳酸鉀毒性的相關資料收集與整理

  1. 有研究則表示60公斤重成人每天飲食攝入過錳酸鉀含量達108毫克,連續4周才會有類帕金森氏症(parkinsonism)的症狀。
  2. 錳中毒的病程是很迅速的,從一個案中發現症狀發生到死亡僅3天。Bleich等人(1999) 及Holzgraefe等人(1986) 研究發現,每天攝入1.8ppm高錳酸鉀共4週,症狀會在9個月後產生。
  3. 美國食品藥物管理局(U.S. FDA)(FDA, 2013):美國食品藥物管理局(Food and Drug Administration,FDA) 規定,瓶裝水的含錳濃度不得超過0.05 mg/L。氯化錳、硫酸錳、檸檬酸錳、葡萄糖酸錳、甘油磷酸錳、硫酸錳可做為食品添加物添加於各類食品中。高錳酸鉀應用於澱粉類食品時,殘留量應小於50ppm。
  4. 加拿大(CANADA,2014):依加拿大規定,高錳酸鉀可應用於澱粉類食品中,但含量需小於50ppm;硫酸錳在良好作業規範(GMP)下,可應用於啤酒製造。
  5. 高錳酸鉀 LD50(測試動物,吸收途徑):1090 mg/kg(大鼠,吞食)
※ 資料僅供參考 也提醒使用操作小心安全 注意防護  使用正確劑量方可達到最佳效果也可兼顧安全




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高錳酸鉀(過錳酸鉀)在種苗中的應用

高錳酸鉀在種苗中的應用


高錳酸鉀溶液具有很強的殺菌、消毒作用,用於防治多種種苗病害效果很好,無毒、無殘留,又可作微肥防治苗期淬倒病、立枯病、霜黴病、軟腐病、枯萎病、根腐病、病毒病等病害效果很好。
  浸種消毒:可用0.3%至o.5%的高錳酸鉀溶液浸杉、松、案、樟、油茶、楠、木荷、茶葉、毛桃、枳殼等種子;或用0.1%至0.2%高錳酸鉀溶液浸大豆、花生、玉米、西紅柿、西瓜、黃瓜、茄子、甜瓜等蔬菜和瓜類種子。一般浸泡2至3小時,用清水洗凈陰幹後播種,能消除種子所帶的病菌,促使發芽迅速,生長整齊。
  噴霧或灌根:
  1.幼苗猝倒病。多發生在4至6月,對松、杉、樟、楠、桑、榆、案、椿、樺、銀杏和果樹花卉苗木,在發病初期用0.3%至0.5%的高錳酸鉀溶液;對瓜類蔬菜苗期的猝倒病,在出苗後每隔7至10天用高錳酸鉀溶液800至1000倍液噴霧,需防治3次,發病率可控制在2%左右。
  2.幼苗枯萎病。防治瓜類、豆類、茄果類蔬菜、花卉枯萎病,效果好於托布津、敵克松等農藥。一般在大田發病初期,用高錳酸鉀800至1000倍液全田逐株灌根,每株用藥150毫升,每隔5至7天灌一次,連灌3次,能取得顯著的防治效果。
  3.防治病毒病。辣椒等茄果類蔬菜花卉發病初期,用高錳酸鉀600至800倍液,西葫蘆等瓜類用1000至1200倍液對全株進行噴霧,每隔5至7天噴1次,連噴3至4次,可控制病毒病的蔓延。註意在防治病毒病前,應先對植株上的刺吸式口器害蟲,如蚜蟲等進行防治,阻止蚜蟲帶毒傳染。
  4.防治霜黴病。高錳酸鉀防治蔬菜、花卉霜黴病的效果明顯高於百菌清、代森鋅等農藥。如黃瓜在出苗後至2葉1心至結瓜前用高錳酸鉀600至800倍液噴霧,每隔5至7天一次,連噴4次,可防止霜黴病的發生。在出現中心病株時,用高錳酸鉀600倍液連噴3次,具有良好的防治效果。
  5.防治十字花科蔬菜軟腐病。羽衣甘藍及大白菜的苗期和蓮座期。用高錳酸鉀600至800倍液噴灑3至4次,可有效防治軟腐病,並可兼治霜黴病。
  6.防治根腐病。在杉、松、樟、泡桐油茶、烏桕、月季、玫瑰、桂花和果樹、花卉苗木,根腐病發生初期用O.3%至0.5%高錳酸鉀溶液噴霧和灌根,防治效果可達91%至95%;對瓜、茄、豆類、蔬菜及棉花等作物在苗期發生根腐病,用500至600倍液噴霧和灌根,每隔7至10天噴一次,連噴3次,能控制危害。
  此外,杉苗立枯病、柳杉赤枯病、橘苗炭疽病、栗苗白粉病、茶苗菌核根腐病等,在幼苗發病初期用高錳酸鉀400至500倍液噴霧和灌根,防治效果可達96%以上。
  使用高錳酸鉀時,配藥時應不斷攪拌,使高錳酸鉀充分溶解,並隨配隨用,防止久放失效。另外,噴藥應選擇在上午9時左右或下午4時以後進行,幼苗7葉前施藥應在噴藥後5分鐘及時用清水沖洗,防止產生藥害。



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  1. 有研究則表示60公斤重成人每天飲食攝入過錳酸鉀含量達108毫克,連續4周才會有類帕金森氏症(parkinsonism)的症狀。
  2. 錳中毒的病程是很迅速的,從一個案中發現症狀發生到死亡僅3天。Bleich等人(1999) 及Holzgraefe等人(1986) 研究發現,每天攝入1.8ppm高錳酸鉀共4週,症狀會在9個月後產生。
  3. 美國食品藥物管理局(U.S. FDA)(FDA, 2013):美國食品藥物管理局(Food and Drug Administration,FDA) 規定,瓶裝水的含錳濃度不得超過0.05 mg/L。氯化錳、硫酸錳、檸檬酸錳、葡萄糖酸錳、甘油磷酸錳、硫酸錳可做為食品添加物添加於各類食品中。高錳酸鉀應用於澱粉類食品時,殘留量應小於50ppm。
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  5. 高錳酸鉀 LD50(測試動物,吸收途徑):1090 mg/kg(大鼠,吞食)
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2019年9月3日 星期二

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  2. 國內許可免登記防治資材項目 (申請中)
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