一、什么是甲殼素?
甲殼(qiao,四聲)質又稱甲殼素、幾丁質,英文名Chitin,是一種從海洋甲殼類動物的殼中提取出來的多糖物質,化學式為(C8H13O5N)n。
主要來源于動物,在自然界中存在于蝦、蟹等甲殼動物的外殼和昆蟲的表皮以及蘑菇等菌類的細胞壁中。
甲殼素應用范圍很廣泛,在工業(yè)上可做布料、衣物、染料、紙張和水處理等。在農業(yè)上可做殺蟲劑、植物抗病毒劑;漁業(yè)上做養(yǎng)魚飼料;化妝品美容劑、毛發(fā)保護、保濕劑等;醫(yī)療用品上可做隱形眼鏡、人工皮膚、縫合線、人工透析膜和人工血管等。
二、甲殼素的衍生物
殼聚糖,甲殼素經過脫乙?;奶幚?,即成脫乙酰甲殼素,具有可溶性,但可溶程度取決于脫乙?;某潭?。
殼寡糖,又叫殼聚寡糖(寡聚糖)、低聚殼聚糖,是殼聚糖經特殊的生物酶技術降解得到的,聚合度2~20,分子量≤3000Da,具有水溶性好、功能作用大、生物活性高、容易被生物體吸收利用等諸多獨特的功能,其作用為殼聚糖的10倍。
寡聚酸,又稱殼寡酸、負離子氨基寡糖素,是將甲殼素通過一系列生化反應得到的,分子量≤3000Da,帶負電荷,水溶性好,生物活性更高,更容易被生物體吸收利用,保留了乙?;?,其作用是殼寡糖的數(shù)倍。
寡聚酸碘,是寡聚酸與碘絡合而成的寡糖制品,具有強大的殺菌功能,能有效殺滅細菌、真菌、病毒和病原菌。
三、甲殼素的來源
(1)節(jié)肢動物主要是甲殼綱,如蝦、蟹等,含甲殼素高達58%~85%;其次是昆蟲綱(如蝗、蝶、蚊、蠅、蠶等蛹殼等含甲殼素20%~60%)、多足綱(如馬陸、蜈蚣等)、蛛形綱(如蜘蛛、蝎、蜱、螨等,甲殼素含量達4%~22%)。
(2)軟體動物主要包括雙神經綱(如石鱉)、腹足綱(如鮑、蝸牛)、掘足綱(如角貝)、瓣鰓綱(如牡礪)、頭足綱(如烏賊、鸚鵡螺)等,甲殼素含量達3%~26%。
(3)環(huán)節(jié)動物包括原環(huán)蟲綱(如角窩蟲)、毛足綱(如沙蠶、蚯蚓)和蛭綱(如螞蝗)三綱,有的含甲殼素極少,而有的則高達20%~38%。
(4)原生動物簡稱原蟲,是單細胞動物,包括鞭毛蟲綱(如錐體蟲)、肉足蟲綱(如變形蟲)、孢子蟲綱(如瘧原蟲)、纖毛蟲綱(如草履蟲)等,含甲殼素較少。
(5)腔腸動物包括水螅蟲綱(中水螅、簡螅等)、缽水母綱(如海月水母、海蟄、霞水母等)和珊瑚蟲綱等,一般含甲殼素很少,但有的也能達3%~30%。
(6)海藻主要是綠藻,含少量甲殼素。
(7)真菌包括子囊菌、擔子菌、藻菌等,含甲殼素從微量到45%不等,只有少數(shù)真菌如Olm ycetes和Triohamycetes不含甲殼素。
(8)其他動物的關節(jié)、蹄、足的堅硬部分,以及動物肌肉與骨接合處均有甲殼素存在。
除此之外,在植物中也發(fā)現(xiàn)低聚的甲殼素或殼聚糖,一種情況是植物細胞壁受到病原體侵襲時,一些細胞壁中的多糖降解為有生物活性的寡糖,其中就有甲殼六糖,典型的例子是樹干受傷后,在其傷口愈合處發(fā)現(xiàn)了甲殼六糖;另一種情況是根瘤菌產生的脂寡糖,也是甲殼四糖、甲殼五糖和甲殼六糖。
四、甲殼素在農業(yè)上的應用
甲殼素采用不同工藝制成甲殼素的衍生物,可用于制備家禽飼料、生物肥料、生物農藥、植物生長調節(jié)劑、土壤改良劑、農用保鮮防腐劑、農業(yè)透氣地膜、植物殺菌劑、種子包衣劑、除蟲劑、稀土及微量元素螯合劑等。

1、增加土壤養(yǎng)分,改善土壤微生物相
甲殼素是良好的碳源和氮源,能快速補充土壤中有機營養(yǎng)源,同時可以改善土壤的微生物相,在土壤中分解后能夠促進放射線菌的繁殖,對有害絲狀菌產生自然拮抗作用,改善土壤的微生物生態(tài),改善土壤菌叢混亂。
可加速土壤中有機質(有機肥、秸稈等)的礦化分解速度,分解成氮、磷、鉀、微量元素及形成黃腐酸、褐腐酸等有機物質,為植物生長提供充足營養(yǎng);自生固氮細菌可固定空氣中的氮素,提高土壤中的氮素水平,減少氮肥的使用量。
2、刺激種子萌芽
甲殼素包覆處理的種子較沒有包覆的種子有更好的發(fā)芽率。通過大量的試驗田發(fā)現(xiàn),在真菌侵害非常嚴重的地區(qū),用甲殼素處理過的種子,發(fā)芽率大約可以提升20%左右。

3、具有極強的生根能力及根部保護能力
甲殼素和普通生根肥料最大的不同點在于甲殼素可以促進根系的下扎,有效抵御地溫下對根系的傷害,即使在地溫環(huán)境下,仍能正常給作物供應營養(yǎng)。
如在黃瓜中使用甲殼素后,3天在畦面即可見大量的白根生成,7天后明顯可見植株生長比較旺盛。
4、提高作物的免疫力和防治病蟲害(1)防治細菌
甲殼素能夠刺激植物啟動作物本身的防衛(wèi)機制,避免病菌危害、促進作物健康。
甲殼素能夠刺激植物產生自由酚化合物酵素及甲殼素脢,瓦解真菌的細胞壁,使其消失,植物不受到有害絲狀菌的危害,細胞便可活化,促進作物的生長發(fā)育。
含甲殼素的的溶液因帶有正電荷,會與作物細胞表面的負電荷緊密結合,促使殺菌劑及其它小分子營養(yǎng)液成分連接于植物上延長其效果,并刺激葉孔細胞收縮,減低菌絲侵入的機會。
甲殼素容易吸附于病菌表面抑制其繁殖,或與病菌表面鞭毛及套膜吸附凝集,阻止病菌繁殖。
(2)防治蟲害
給葉面噴施甲殼素后,甲殼素溶液相當于蠟的效果,會將害蟲的腳或翅膀固定不動,直到害蟲窒息死亡為止;另外甲殼素分泌的酵素,可以溶解昆蟲堅硬的表皮及線蟲蟲卵硬殼。使得霉菌、蚜蟲、蜘蛛等害蟲都無法寄居于作物上。

5、天然的有機緩釋肥料
甲殼素可以固氮、解磷、解鉀,從而提高肥料的利用率。甲殼素也能夠刺激植物對肥料的吸收能力,既可以作為土壤改良的液肥;葉面噴施則是優(yōu)良的葉面肥,帶正電高分子聚合物可以緩釋其它施用肥料的肥效,增加作物的收成。
甲殼素分子結構中含有氨基,與微量元素銅、鐵、錳、鋅等能產生螯合作用,使肥料中的微量元素有效態(tài)養(yǎng)分增加,同時使被土壤固定的微量元素養(yǎng)分釋放出來,供作物吸收利用,從而提高了肥效。
6、提高作物的品質
我們都知道光合作用的強弱是作物品質的關鍵,果實中光合作用的產物多了,果實的營養(yǎng)就比較全面。甲殼素可以九種作物的不良生長狀態(tài),使得作物處在適宜生長的狀態(tài),這就極大的提高了作物的光合作用,光合作用提高了,那么果實內的光合產物自然就會增多,從而品質也會增加。
7、誘導內源激素的整體調節(jié)
噴施甲殼素于植物葉面上具有透氣、保水之功效;噴施于葉面或施入土壤可促進根系細胞的分生,使根系發(fā)達,增強植物抗旱抗倒伏能力,莖節(jié)縮短粗壯,葉片濃綠潤澤,顯著提高光合作用,促進光合產物的定向運輸。
8、防治連作障礙的發(fā)生

甲殼素在土壤中會產生凝集作用,對粘性土質能改善其土壤團里作用,從而促進土壤的通氣性、保水性及排水性,對作物的根部伸長,毛細根發(fā)育有良好效果,讓土壤活化、改善連作所帶來的問題。
五、甲殼素肥料的選購
因為甲殼素肥料屬于新型肥料,這就對農民朋友的選用增加了一定的難度,那么如何選購甲殼素肥料呢?
一看執(zhí)行標準:2002年,農業(yè)部就將甲殼素肥料批準為有機可溶性肥料,所以合格的甲殼素肥料一定有肥料登記證號和執(zhí)行標準;
二看看品牌服務:由于甲殼素是新型肥料,對于一些小企業(yè),無法達到合格生產的能力和對產品質量的保證,所以在選擇上尤其要區(qū)別于傳統(tǒng)肥料,選擇大公司所生產的,這樣才會有服務和售后保障;
三看看含量:甲殼素肥料在肥料在包裝上是以甲殼胺或者殼聚糖的含量來標示,所以含量的高低直接君頂產品的好壞;
四看使用效果:甲殼素肥料屬于緩效性肥料,這也是為什么推廣進展緩慢的原因。
對于甲殼素效果在肥料界中流傳著這樣的一句話:“一遍起效,兩遍顯效,三遍奇效”,意思是說,使用一遍,作物就能夠吸收甲殼素,但是通過肉眼很難判斷;使用兩遍后,效果就顯現(xiàn)出來,包括根系的增多、葉片的色澤、植株的長勢等等都和未使用的有明顯的差別;
使用三遍以后,無論是作物的生長發(fā)育還是果實的產量品質都會收到神奇的效果。
六、甲殼素的施用方法
在使用上,甲殼素肥料目前最常見的有沖施和噴施兩種方法:
沖施:將甲殼素600~800倍液沖施作物的根部,能夠起到生根壯苗的作用,促進作物根系的生長發(fā)育,增強根系的活力和發(fā)根能力。
噴施:以300~500倍液溶液在作物開花前、結果期噴施,能夠促進作物植株的生長,極大提高作物的坐果和結果。
間隔7~10天,連噴3次會收到意想不到的效果。當然,也有很多企業(yè)將甲殼素作為一種添加劑添加在農資產品里,提高產品的附加值。