天然产物氨基寡糖素——有力应对植物寄生性根结线虫，促根、促长、更安全

设施蔬菜，尤其是在日光温室中的蔬菜种植中，由于连作次数多，环境温度高，因此根结线虫危害最为严重。据报道，在设施蔬菜中由根结线虫引起的病害可直接导致减产50%~80%，已经成为设施蔬菜发展的主要障碍[8]。在中国新疆地区，根结线虫危害瓜类、番茄、茄子、辣椒、菜豆、芹菜、菠菜等几十种蔬菜，尤以茄科植物(番茄)、葫芦科(黄瓜)作物受侵染居多，通常造成减产10%~20%，严重的达30%~50%，甚至绝产，毁苗事件经常发生[9]。2006年中国乌鲁木齐市板房沟温室黄瓜和番茄的根结线虫病发生严重，造成黄瓜和番茄减产65%~70%。2009年杜兰英等在新疆哈密发现黄瓜根结线虫病发生严重[10]。2011年库尔勒市设施蔬菜大棚根结线虫病发生普遍，部分黄瓜、苦瓜、豇豆等发病率达到100%[11]。

目前，防治根结线虫病主要采取化学防治措施，施用包括克百威、灭线磷、涕灭威、阿维菌素、噻唑磷等，但是这些药剂在杀灭线虫的同时，也对蔬菜和环境安全带来重大隐患。随着大量高毒防治线虫药剂的禁用和根结线虫对传统防治线虫药剂抗药性的积累，根结线虫病害的防治形势严峻[12]。近些年来，生物刺激素类物质及生物源防治线虫药剂展现出了积极的发展趋势，关于植物天然产物抵抗根结线虫报道也越来越多。杨国栋等的研究发现，抗性番茄的根系代谢物对线虫具有排斥作用，而感性番茄根系代谢物则对线虫具有吸引作用[13]。王艳艳等在研究黄瓜根系代谢物时发现高抗砧木的代谢物可以抑制线虫的卵孵化[14]。随着环保意识的不断提高，法规制度逐渐健全，绿色、安全的防治线虫药剂越来越被人们关注和青睐。

氨基寡糖素，又称农业用壳寡糖，指D-氨基葡萄糖β-1，4糖苷连接的低聚糖，是一种新型的寡糖生物农药，由海洋生物壳中的甲壳素脱乙酰化为壳聚糖，再经酶促降解而得，可防治多种植物真菌病害[15]、病毒病[16]和线虫[17]。氨基寡糖素可以诱导作物产生一种几丁质酶来分解吸收线虫和卵壳，最终使线虫和虫卵死亡，提前或经常在农作物上使用氨基寡糖素可使农作物产生几丁质酶的数量达到较高水平，从而达到预防线虫的目的。氨基寡糖素作为生物农药，在防病、抗病和防治线虫等方面有着多种机制[18]。因此，在农业领域氨基寡糖被广泛用作防病、抗病、防治线虫、促生长的生物农药。

氨基寡糖素不但具有诱导植物主动提高自身抗逆性的能力，还有活化植物细胞、刺激植物生长的作用，对植物病原菌直接的抑制作用也是其抗病的必要组成部分[19]。神兴明等研究番茄冲施氨基寡糖素5.0‰水剂时，番茄的各个生长指标最高，其中叶绿素含量(SPAD值)增长了35.97%，株高增长了8.05%，茎粗增长了4.01%，地上部干重增长率为19.56%，花朵数增长率为28.25%。根结较清水对照减少了63.59%，相对防效达到52.81%，具有很强的防治效果[20]。

(1)氨基寡糖素的登记情况

统计信息显示，截止2023年4月，氨基寡糖素在中国登记信息共计62条，有效成分含量从0.5%~5%不等，主要以杀菌剂为主。而作为防治线虫功能登记仅两家企业。成都新朝阳作物科学股份有限公司产品0.5%氨基寡糖素水剂是中国最早将氨基寡糖素定位在防治根结线虫上的生物源防治药剂之一。

目前，全球排名前三的防治线虫药剂市场在美国、巴西和日本，约占全球防治线虫药剂销售额的70%。未来十年，线虫病害的发生还会明显上升，防治线虫药剂市场的增长空间还会持续增大。据Global Marketsand Markets出版的报告预测数据，2023-2028年，全球防治线虫药剂市场的复合年增长率预计将为5.8%，最大市场将位于北美洲，市场空间巨大。全球防治线虫药剂使用量最大的作物是蔬菜类，其次是大田作物和特种作物如药材和花卉等。近年来，中国线虫病害迅速蔓延，仅蔬菜根结线虫发生面积已经超过2000万亩，在中国各个地方均有发生，危害十分严重。在中国南方几乎所有的蔬菜作物都会遭受线虫危害，而因根结线虫造成的农业损失已高达700亿元。

由于发达国家日益严苛的政策导致部分化学防治线虫药剂逐渐退出市场，并转向有机农业种植。噻唑磷与阿维菌素取代了被禁用的涕灭威1.5亿市场容量，而自2018年10月1日起，克百威被禁止在甘蔗上使用，其1.8亿市场容量也正逐步由其他药剂所取代。天然产物防治线虫药剂将是未来3~5年增长最快的门类。另外，随着人们食品安全和环保意识的进一步提高，在全球大力提倡发展绿色、安全、资源节约的现代农业的大背景下，高效、低毒、无毒的环保型防治药剂将更具优势地位，市场前景将会更广阔。

氨基寡糖素来源于虾蟹壳等原材料，由几丁质降解为壳聚糖后进一步降解所得。作为一类优异天然产物生物农药，原材料来源丰富，成本可控，通过生物降解手段生产对环境友好。通过诱导作物自身免疫系统提升作物抗病、抗虫能力。氨基寡糖素有机会彻底缓解土壤中化学物质残留问题，间接降低线虫靶标的抗药性。为食品安全和农产品质量安全提供坚实的保障，为实现农业的价值提升和农业可持续发展作出贡献，以促进生物技术健康发展，促进人与自然和谐共生。