甲壳素与草莓

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1、甲壳素和微生物肥料在草莓栽培中的应用摘要甲壳素是一种非常重要的生物材料，是符合环保要求的绿色材料，被称为“人体第 六生命要素”和“少软黄金”，它的开发应用范围十分广阔，尤其在草莓栽培中有广泛的用 途；微生物肥料的自身特性使其成为生产“绿色食品”的理想肥料，是一种极具生产前景的 肥料。甲壳素和微生物肥料联合应用，在草莓生产上有改良土壤、促进生根、提高产量、改 善品质、增强抗逆性、减少农药使用量的作用，并且因其无毒、无害、无污染可安全降解等 特点，在高品质草莓栽培中有十分重要的作用。关键词甲壳素微生物肥料草莓联合应用草莓是蔷薇科，草莓属，宿根性多年生草本水果常绿植物，属于多倍体。草莓是结果快、 成

2、熟早、生长周期短，其果实色泽鲜艳、酸甜可口，营养丰富，是一种深受人们喜爱的高档 时令水果之一。近几年，随着产业结构调整的不断深入和人民生活水平的提高，草莓的种植 面积逐年加大，产量逐年提高，同时也出现了一系列的问题，影响草莓的品质和产量。将甲 壳素和生物肥料在草莓栽培中联合应用，不仅能使作物长势好，植株健壮，光合作用增强， 而且在抗逆性、抗病虫害方面也表现出明显效果。此外，甲壳素和生物肥料对草莓品质的改 善和营养价值、经济价值的提高有较大的意义。1草莓种植的现状1.1草莓的繁殖技术草莓是一种营养丰富的高档水果，传统的葡匐茎分株提供种苗的无性繁殖技术，效率较 低，不利于优良品种的推广，而且极易感

3、染；种子繁殖技术，由于草莓属异花授粉作物， 实生苗之间个体变异较大，很难保持原品种的优良性状；目前无病毒苗繁殖体系建立尚不完 善，农民自繁自育技术，反复留种，致使种苗退化，病害滋生蔓延；盲目引种又会造成品种 杂乱；采用草莓脱毒、应用离体培养技术，不仅可以快速繁殖大量优质草莓种苗，有利于品 种提纯和更新，而且可用于脱除病毒和无病毒种苗的繁殖，加快新品种的推广。是提高草莓 产量和品质，促进草莓产业化的有效途径。1.2草莓病毒病的危害及其致病机理草莓一般为无性繁殖，病毒病几百年来代代相传，已对国内草莓产业造成相当程度的危 害。世界草莓种植区出现的病毒病、类病毒病和菌原体病害等有25种之多，其中分布广

4、泛、 为害严重的有67种3,4。在我国草莓生产区，已调查和鉴定的草莓病毒病主要有4种：草 莓斑驳病毒病、草莓轻型黄边病毒病、草莓皱缩病毒病和草莓镶脉病毒病3。目前，在生产 上，草莓带病毒株率平均为80.2%，单种病毒侵染株率为41.6%，2种以上病毒复合侵染株 率为38.6%5。病毒侵染草莓植株后，在植株体内的活细胞中迅速传播和繁殖。它既消耗植 株的大量能量，又从植株体细胞中获取大量的核糖体、核酸及蛋白质以构建新的病毒个体， 进而影响草莓整个植株细胞的正常代谢和生长发育囹。同时，病毒在代谢中还产生多种醛类、 醍类或其他大分子有毒物质，进而促进植株活细胞的衰老和死亡。还有的病毒代谢产物能激 活某

5、些氧化酶，破坏活细胞中叶绿体的形成，造成叶沿、叶脉失绿。1.3温室草莓连作的危害 1.3.1导致病原微生物的长期积累在同一地块上连续种植草莓，会使土壤中的微生物群落发生明显的变化，土壤线虫和病 原菌大量繁殖最终导致病虫害大发生。而草莓的黄萎病、枯萎病病菌均存在土壤中，由草莓 植株的机械损伤处侵入草莓根部。又因为温室草莓开花结实期需要较高的地温加速了病原 菌的繁殖蔓延，致使草莓植株叶片变小、生长缓慢、全株矮化、吸收根变褐，最后全株枯死。 1.3.2导致草莓养分平衡失调温室草莓连作后土壤表层的有害盐类逐渐积累加重，易被草莓植株吸收的养分逐年减 少，导致草莓植株根际周围的养分平衡失调，使草莓因养分缺

6、乏而减产。1.3.3导致草莓根系有害分泌物的大量积累温室草莓根系在正常的生理代谢过程中，常分泌一些对自己有害的物质。连作使有害物 质逐年积累草莓生长发育受阻因此导致发育不良，影响草莓的产品质量。2甲壳素2.1甲壳素的概述甲壳素也是一种多糖，是目前自然界中唯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，功能神奇。甲壳素是自然界中唯一含氨基的均态多糖，学 名为（1，4）-2-乙酰氨基-2-脱氧侦-D-葡萄糖，分子式为（C8H13NO5）n。甲壳素分子化学结构 与植物中广泛存在的纤维素非常相似，所不同的是，若把组成纤维素的单个分子一一葡萄糖 分子第二个碳原子上的羟基（OH）

7、换成乙酰氨基（NHCOH3域者氨基（NH2），这样纤维素就变 成了甲壳素。甲壳素是一种可再生的能源及工业原材料，它在自然界的产量仅次于纤维素刀， 可以说是动物性纤维。甲壳素现在也是一种通称，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。2甲壳素对土壤生态环境的改善作用2.2.1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，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

8、/15刀。放线菌分泌出抗生素类物质可抑制有害菌（腐霉菌、 丝核菌、尖镰抱菌、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。2.2.3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。2.2.4螯合微量元素甲壳素分子结构中含有-nh2 （氨基），与

9、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。2.3对植物本身的整体调节和对细胞的活化作用2.3.1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），植保素冏等，病程相关蛋白如几丁 质酶和0-1，3-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。2.3.2对细胞的活化作用

10、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9。3微生物肥料3.1微生物肥料的优点农业部32号部长令对微生物肥料是这样定义的：“微生物肥料是应用于农业生产中，能 够获得特定肥料效应的、含有特定肥料效应的、含有特定微生物活性的制品，这种效应不仅 包括了土壤、环境及植物营养元素的供应，还包括了其所

11、产生的代谢产物对植物的有益作 用。”微生物肥料的主要优点是能改良土壤、不污染环境、无毒副作用，是生产“绿色食品” 的理想肥料10。将微生物肥料应用于生产，可增进土壤肥力，协助植物吸收营养，增强植 物抗病及抗旱能力，节约能源，降低生产成本，减少环境污染。在土壤中，客观存在着许多 的土壤微生物，但由于其种群数量稀疏、种类单一、菌株良莠不齐、有益微生物活动微弱， 故而所实现的肥料（促生）、效应微弱。并且，有许多的土壤中，本身就缺乏农业生产目标所 需的某种特定微生物种群。所以，有目的的施入微生物肥料，是发挥微生物集群肥料（促生）、 效应的必要手段。3.2微生物肥料的作用3.2.1疏松土壤，提高地力，增

12、加养分吸收能有效分解土壤中植物不能直接利用的氮、磷、钾元素供作物吸收，不断供给作物生长 所需的养分。增加土层的团粒结构和透气性，提高土层的含氧量和蓄水量，改善作物根际环 境，用微生物肥料作基肥或菌液灌根，可使板结的土壤变疏松，从而促进了植物单产的不断 提高和可持续发展U1 3.2.2增加土壤肥力这是微生物肥料的主要功效。所谓土壤肥力是指土壤供给农作物生长所需养料的能力。 微生物是土壤肥力的最大贡献者。土壤是微生物的大本营，在那里长年生活着数量庞大、种 类繁多的微生物群体。它们在生命活动过程中，不断分解土壤中的有机物，转化成腐殖质， 促进土壤团粒结构形成，增加土壤肥力。同时它们每一个细胞又是一个

13、小小的化肥加工厂， 直接“生产”各种“化肥”，供农作物吸收。如固氮微生物利用空气中分子氮合成为农作物 能吸收的氨；磷细菌能使土壤中难溶解的磷转化为农作物易吸收的磷；硅酸盐细菌能使钾长 石中的钾变为可溶性钾，利于农作物吸收。微生物细胞本身也富含营养，死亡后也被分解转 化为农作物可吸收的营养基质。微生物一生辛勤耕耘、默默无闻、任劳任怨地为农作物源源 不断地提供可利用的N，P，K等元素营养，减少其他肥料的用量，降低了农业生产成本。 3.2.3增强作物抗性在植物根圈范围中，生存着许多对植物有益的植物根圈促生细菌它们在生长代谢过程中 能产生许多促进生长的物质、多种抗生素、胞外溶解酶和氰化氢等，抑制有害微

14、生物生长， 减少病虫害对作物的侵害，增强作物抵抗病虫害的能力。3.2.4提高作物品质许多研究证明，使用微生物肥料后可以提高各种有机肥、化肥的利用率和转化率，降低 因超量施用化肥带来的硝酸盐超标问题，改善产品的口感。能提高农产品的内在含量，如蛋 白质、糖、维生素等物质的含量均有所提高。在有些情况下，改善产品品质比提高产量的好 处更大。3.2.5减少环境污染由于滥用化肥、污水灌溉等不良行为造成土壤质量下降、环境污染、农产品安全受到了极大影响。而使用微生物肥料，可以消耗利用城市生活垃圾和农业废弃物，增加土壤肥力， 改善土壤性能，减少环境污染。4甲壳素和微生物肥料在草莓栽培中的应用4.1甲壳素肥料栽培

15、草莓甲壳素既有肥料、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；既 有强化免疫功能、抑制癌症的作用，又有降低胆固醇、血压和血糖的作用。在目前市场上众 多的草莓肥料产品中，甲壳素肥料不论从作用机理还是从应用效果上都具有鲜明的特色。国 内许多农业出口基地、农业集团已将甲壳素肥料用于草莓生产中。甲壳素给草莓提供的不是 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。小汤山国家级高科技农业生产示范园是目前国内最大的甲壳 素草莓种植园，栽培的无公害

16、草莓具有减肥、抗癌等功效，草莓平均售价在150元一斤左右。 4.2微生物肥料栽培草莓微生物肥料主要依靠微生物新陈代谢活动发挥肥效，由于草莓中氮素营养来源于生物固 氮，而且固氮活性受草莓对氮元素营养需要生理习性的调控，合理施用微生物肥料，使氮素 循环平衡，有助于土壤中营养元素肥效的提高，减少化肥施用量，在无公害草莓生产中可以 降低草莓产品中硝酸盐含量。增施微生物肥料，不仅能释放土壤中迟效的养分，供草莓利用， 还能在一定程度上减轻草莓病虫害的发生，降低病虫害的防治次数，减少农药残留量。连年 施用微生物肥料，特别是生物有机复合肥，可达到用地养地两结合之效，能逐年增加土壤有 机质含量，改善土壤理化性状

17、和生物性状，明显提高土壤中水、肥、气、热的综合作用，用 的时间越长，地力越肥，增产越多，是一种可持续良性循环，不仅增强地力，而且从根本上 解决了化肥对土壤的危害，解决草莓的重茬问题。4.3联合应用甲壳素和微生物肥料在草莓的栽培中，将甲壳素和微生物肥料联合应用，双管齐下，一方面具有独特的作用 机理，突出的应用功效，能够降低草莓生产的物资（农药、肥料等）投入和大幅度地提升草 莓的产量和品质，并且能够对于多年来草莓病毒、真菌、细菌等引起的病害的防治，有十分 理想的效果。二方面就是能够制作复合液面混合肥，固体颗粒混合肥，在不同种类微生物生 长繁殖过程中，产生对草莓物有益的代谢产物，如生长素，吲哚乙酸，

18、赤霉素，多种维生素， 氯基酸等等，能够刺激和调节草莓生长，使草莓生长健壮，营养良好，能给草莓直接增加糖 的浓度，促进草莓根系生长，有效的防治病虫害，提高草莓产品的质量和产量，解决草莓连 作重茬问题。据报道，山东省葡萄酿酒研究所测定，使用甲壳素和微生物肥料的葡萄叶片光 合速率提高60-80%，光合速率高了，单位时间内制造出的光合产物自然就多了。5结论作为新一代的肥料产品，甲壳素和微生物肥料可谓多种功能融为一体，各种优点集于一 身，特别适合生产草莓这种无公害、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。参考文献1郭春苹，周湘池，甲壳素及其衍

19、生物的应用概述2乔奇，张振臣，靳秀兰.草莓花药组织培养脱毒技术研究J.，中国农学通报， 2003,19(2): 2627.3王国平.我国草莓病毒种类鉴定研究初报J.中国果树,1988(2): 3234.4王常芸，李晓亮,王建玲,等.草莓脱毒技术与开发应用J山东农业科学，2007( 4): 118119.5胡淑明，张学英,李青云，等.草莓脱毒技术研究进展J河北果树,2007(4): 126巩淑贤，任宝君.辽西北地区设施温室草莓栽培连作的危害与防治技术J栽培技 术,200(10)7Muzzareli R，Jeuniaux C，Gooday G W. Chitin in Nature and TechnologyM. New York： Plenum Press， 1986. 354.8陈一，周强等.甲壳素的开发应用前景J.粮食科技与经济，2002,3 : 38399吕福堂.甲壳素及其应用J.生物