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1、甲殼素及其衍生物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用研究進展馮福建(中國科學院地理研究所，北京．1139101)摘要本文綜述了J11殼素及其衍生物在農(nóng)業(yè)E作為植物生長調(diào)節(jié)劑、病蟲害舫治劑、果蔬保鮮劑、食品飼料添加劑的近期研究進展。關(guān)鍵詞甲殼素，Z÷業(yè)，研究進展Abstract：Thisarticlegeneralizestherecentadvancementintheappliedre；earchofchitinanditsderivativesasaplantgrowthregulator、preventionandcontrolofplantdiselsesel
2、lminationofpests、keepingf】．uitsandvegetablesfresh、foodandfeedadditireln1；heagricultu：：‘eI[o!Ⅳurd：chitin，agriculture，appliedresearch甲殼素又名甲殼質(zhì)、幾丁質(zhì)、明角質(zhì)、殼蛋白，學名(1、4)一2一乙酰氨基一2一脫氧一p—D一葡聚糖，通過D—l、4糖苷鍵相連的線性生物大分子[1’2’?，廣泛分布于自然界甲殼類動物如蝦、蟹、貝、蝸牛的外殼，昆蟲類如獨角仙、蟋蟀、蜘蛛等的骨骼及低等植物如真菌、藻類的細胞壁中，估計年產(chǎn)量i00億
3、噸左右，僅次于纖維素，位居地球上天然有機高分子物質(zhì)儲量第二位[4、““71甲殼素在18l1年由法國科學家Braconnot從霉菌中發(fā)現(xiàn)，1859年Rouget把甲殼素與KOH共煮發(fā)現(xiàn)了甲殼胺，以后100多年問對其研究時斷時續(xù)，直至二十世紀五十年代，才對甲殼素的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備方法有了比較詳細的了解。六十年代以后，世界各國對甲殼素的研究開發(fā)工作變得十分活躍，國際性的甲殼素會議在一些國家相繼召開，研制了一系列甲殼素衍生物，如水溶性甲殼索、低聚甲殼胺、羥乙基甲殼素、羥乙基甲殼胺、羧甲基甲殼素、羧甲基甲殼胺等陋1”，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、紡織、印染、造紙、醫(yī)學
4、、食品、化妝品、環(huán)境保護等領(lǐng)域(見表1)。有人預(yù)言，二十一世紀將是“甲殼素世紀”。表l本世紀末甲殼素類產(chǎn)品估計銷售額”應(yīng)用領(lǐng)域估計銷售額(106萬美元／年)農(nóng)業(yè)230化妝品90食品和飲料110醫(yī)藥及保健品1250固定化載體和細胞培養(yǎng)45產(chǎn)品的回收與分離50廢物和水處理】40由上表及最新研究動態(tài)顯示，甲殼素及其衍生物在農(nóng)!世上的應(yīng)用潛力很大。美國、加拿大、日本、獨聯(lián)體等已普遍把它們用于作物浸種、痞蟲害防冶、果蔬保鮮及食品、飼料添加劑方面。我國八十年代開始從事這方面的研究，也收到可喜的成果。一、種子處理及新型植物生長調(diào)節(jié)劑目前，日本已有一萬多農(nóng)民將甲
5、殼素使用于番茄、水稻、茶葉等作物的生長中，使用商品有“幾丁質(zhì)第一”、“有機俱樂部”、“螃蟹灰”等。使用這些甲殼素后，可使茶葉味道香醇，可提高水稻的耐寒能力，使番茄的顏色漂亮、味美、含糖量高(達14度，不使用甲殼素?般4—5度)[【“。美國已有十一個州采用甲殼胺處理小麥、碗豆和小扁豆種子，產(chǎn)量增加10-30％嵋3。Freepons用2％甲殼胺溶液噴涂冬小麥種子后，分蘗數(shù)增加，增產(chǎn)34．1％(1“。華盛頓大學的研究人員用甲殼胺處理小麥種子，可保護小麥免受±壤真菌影響，在正常情況下可使小麥增產(chǎn)20％“?。何福明等用甲殼胺處理冬小麥種子，可增產(chǎn)5-30％
6、，同時作物的品質(zhì)也有所提高，蛋自質(zhì)增加3．36％，濕面筋增加21．5％，干面筋增加20％n?。曹廣才等在山東、河北廊房、北京用甲殼胺溶液對冬小麥、玉米、大豆浸種進行了三年多大田試驗，證明小麥增產(chǎn)10．1％一32．8％(匯總結(jié)果見表2)，蛋白質(zhì)增加0．325％、濕面筋增加2．13％、干面筋增加0．28％。甲殼胺最適宜的濃度范圍在400ppm至500ppm，中低產(chǎn)田增產(chǎn)效果最明顯，大豆增產(chǎn)效果優(yōu)于小麥和玉米““。關(guān)于增加產(chǎn)量和增加質(zhì)量的機理，最新研究表明，甲殼素及其衍生物是一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑，提高植物葉片中葉綠素含量，提高低蛋白作物貯藏器官或種子
7、中的貯藏蛋白含量，提高種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和實生苗株高，加速種子萌發(fā)過程中胚乳淀粉的水解，為種子的萌發(fā)提供充足的氧分，有利于幼苗生氏“?。也有人認為甲殼素衍生物可能是增加植物機體的免疫力以達到增產(chǎn)。筆者認為其提高產(chǎn)量質(zhì)量由它的多種功能所至：1、甲殼素及其衍生物有抑菌防腐作用，使用后可改善作物在土壤中的生存環(huán)境，提高作物的抗病能力，以利于作物生長。2、作為一種新型植物調(diào)節(jié)劑，激活植物細胞，提高機體免疫能力。3、作為優(yōu)良的保濕、吸濕劑，防止七壤水分蒸發(fā)“、”’”、。，同時吸收環(huán)境中的水分供作物需要。表2曹廣才等甲殼胺大田增產(chǎn)試驗結(jié)果甲殼胺濃畝穗／穗粒
8、于粒重實際產(chǎn)量增產(chǎn)率品試驗地點度(ppm)(刀4)(克)(公斤)(％)種CK30．2／29．937．3270．70北30032．1／30
