生物多肽抗病促生应用效果与前景

王 胤，郑建秋，李云龙，胡 彬，孙 海，王晓青，曹金娟

（北京市植物保护站，北京 100029）

蛋白质、多肽、氨基酸不仅是动物所需要的能源，而且是植物所需的精华物质[1]，其中多肽是α-氨基酸以肽键连接在一起而形成的化合物，它也是蛋白质水解的中间产物，通常由3个或3个以上氨基酸分子脱水缩合而成的化合物都可以称为多肽[2-4]。中国对于多肽的研究起步较晚，而且研究范畴多限于医学、营养学、病理学和生物学领域。在研究内容上，限于多肽的分离、提取技术和对人体保健功能等。近年来，人们通过对植物体内多肽物质分析发现：植物体内的多肽类物质有促进细胞活性提升、加速作物伤口愈合的作用，并且多肽信号分子在植物的生长发育、生殖以及对外界环境的响应中具有重要的调节作用[5-11]。

目前，可供参考的公开发表在蔬菜作物上施用多肽的研究资料相对较少，极大地制约了多肽的研究进展。通过对已有国内外研究成果的查阅，了解到多肽作为植物生长过程中的营养精华，其不仅可以为作物提供有机态营养成分，而且对于作物的生理功能调节、细胞组织活化、促进生长、提高作物抗逆性、增强作物抗病性、增产增收、改善果实品质具有明显的效果[12-18]。

为明确多肽对不同植物的作用效果，掌握其在田间的最佳施用方法，作者从中农齐民（北京）科技发展有限公司处取得齐民多肽，并于2017年在番茄、茄子、西瓜、小麦、玉米、桃、杏、苹果、樱桃和月季等多种植物上开展相关试验研究，初步明确了多肽具有促进生长、促进花芽分化、增加产量、提高抗病抗逆性和改善品质的田间应用效果。多肽在农业生产领域具有较好的应用前景。笔者结合在京郊试验、推广效果及前人研究成果进行综述，以期为生物多肽研究领域的学者们提供参考。

1 生物多肽的应用效果概况

1.1 生物多肽促进蔬菜生长

多肽可参与植物的防御反应、细胞分裂、茎端生长点干细胞数目维持和花粉柱头的识别过程，这些小分子多肽化合物以配基的形式与细胞膜表面的受体激酶相互作用，从而实现细胞之间的信号交流；因此，多肽对植物的生长、发育、生殖有重要的调节作用[19]。

多肽对番茄、茄子等茄果类蔬菜表现出较好的促生效果，多肽处理后的植株长势茂密，茎秆粗壮、叶片深绿，番茄株高增高7.8%，地上部鲜质量增加26.8%；茄子株高增高3.5%，叶片数量增加20.7%，地上部鲜质量增加24.7%。

1.2 生物多肽促进蔬菜开花

多肽对番茄、茄子和月季具有较好的促进开花效果，具体表现为多肽处理组作物开花数量增加，开花直径增长，开花时间提前。多肽处理番茄开花数量增加21.7%，花直径增长45.8%；多肽处理茄子花蕾数量增加21.7%，开花数量增加16.7%，开花直径增长10.6%。

1.3 生物多肽有利于蔬菜增产

多肽类物质能够改善作物品质、节约肥料、增加产量，其作用机理是在多肽链上的羧基周围有很多络合基因，络合基因与金属离子有很强的螯合作用，使类似Ca2+、Mg2+、Fe2+等中、微量元素易于吸收，养分富集、活化，从而提高肥料利用率，提高作物产量，改善作物品质[20-21]。

2017年3—10月，在京郊大兴区、顺义区和平谷区等6个区多种作物上开展多肽应用试验，试验结果表明，多肽对蔬菜作物、粮食作物和水果均具有明显的增产作用效果。多肽处理蔬菜作物，番茄单果质量增加16.2%，单果直径增长4.6%；茄子单果质量增加29.2%，西瓜单果质量增加17.9%；多肽处理鲜食玉米单根质量增加9.34%。

1.4 生物多肽改善蔬菜品质

对番茄、西瓜开展糖度检测，检测结果表明：多肽处理组的糖度均高于对照组，说明多肽可改善作物品质。处理组番茄糖度提高3.7%，西瓜糖度提高4.4%。

1.5 生物多肽提高蔬菜抗病、抗逆能力

多肽能够提高农作物的免疫能力，提高作物抗逆性，在“预防为主，综合治理”的过程中起到重要作用。当植物处于不良环境中，可以用于调节不同基因表达，产生“胁迫蛋白”，以适应逆境[22-24]。

通过多肽对番茄和茄子的应用可知，多肽对作物具有诱导抗病抗逆的效果。在番茄的试验中，笔者在番茄3穗果开花期、坐果期2次病害调查发现有灰霉病和细菌性病害的发生，番茄开花期多肽处理组番茄病株率为5.2%，较对照组（6.3%）低1.1个百分点，处理组番茄病情指数为1.29，对照组为1.74；番茄坐果期多肽处理组番茄病株率为6.4%，较对照组（7.8%）低1.4个百分点，处理组番茄病情指数为2.27，对照组为3.14；说明多肽可诱导番茄产生抗病性。在茄子试验中，因2017年春季北京地区雨水频繁，单次降水量较强，试验所在地昌平区银黄农业园区内，茄子棚室积水严重，植株生长过程中受到雨水涝害严重，对照组茄子大面积减产，处理组长势较好，抵抗逆境能力强，受害率轻于对照组，说明多肽可诱导辣椒抵抗不良逆境。

2 生物多肽在推广中存在的问题

2.1 不同作物的最佳施用浓度尚未确定

试验结果显示，不同作物因自身生长特性不同，对多肽敏感性也有所差异，还需开展多次、多地、多品种的多肽田间试验。试验中发现番茄的多肽最佳施用浓度为700倍液，大桃最佳施用浓度为500倍液，瓜类的施用浓度为1 500倍液；因此，不同作物多肽的最佳施用浓度不同，为进一步验证试验数据，还需开展异地多次重复性试验。

2.2 环境条件可影响多肽使用效果

在试验中发现，低温寡照等不良环境对多肽作用效果有抑制作用。在对葡萄和花生的多肽试验中，因施用多肽后，连续出现阴雨天气，导致作物不能更好地进行光合作用，吸收养分，作物促生和增产效果相对不明显。

2.3 多肽应用需配合良好的田间管理

多肽仅作为植物生长调节剂，激发作物生长、进行光合作用、吸收养分，并不能代替肥料使用，在施用多肽后，应及时浇水、追肥，提供作物生长所需的养分，保证多肽应用效果。

2.4 缺乏健全的评价体系

多肽对茄果类作物、月季等植物具有较好的促进开花作用，植株施用多肽后花蕾数增多，田间可用肉眼直观分辨，但对茄果类作物、瓜类作物、小麦等作物增产效果需测量数据，统计分析后得出应用效果。不同种类作物，试验设计、调查方式、调查指标不尽相同，亟待建立起相关科学的产品质量评价体系。

2.5 生物多肽技术缺乏宣传推广

因多肽技术是近年来新推广应用的绿色技术，在田间调研中发现，广大种植农户和蔬菜生产基地技术人员对多肽技术不甚了解，不知何为多肽，更不了解多肽应用效果；因此，还应对多肽技术加强宣传和培训工作。

3 生物多肽应用前景

多肽在田间应用表现出较好的促进生长、促进开花、增加产量和改善品质的作用效果，可提高农户的经济收益。多肽促进作物生长、提早开花，若农产品提早成熟，抢占市场先机，可增加收益。以番茄为例，使用多肽后，番茄每667 m2增产15%，按照每茬番茄每667 m2平均生产4 000～5 000 kg计，番茄周年平均价格为0.75元/kg，每667 m2可增加经济收益约2 000元[25]。

多肽在田间可诱导作物抗病，抵抗逆境，减轻病害发生，减少化学农药用量，减少因农药使用造成的面源污染，较好地改善种植区生态环境[26-28]。北京地区冬季低温寡照天气是近年来严重影响农业生产的重要问题，明确多肽的应用效果，可在京郊冬季茄果类蔬菜生产、草莓生产中应用多肽技术，帮助作物抵抗不良环境，保证农产品品质和产量。

研究发现，多肽400倍液在田间对作物安全，无药害产生[25]，并且对熊蜂等授粉昆虫安全，可与现有绿色防控技术配套应用，完善蔬菜病虫害绿色防控体系，并为蔬菜病虫害专业化服务提供相关技术支持和理论基础。

4 小结

生物多肽在农业生产领域具有较好的应用前景，尤其是对蔬菜病虫害全程绿色防控具有重要意义，目前对此做了初步的探索，下一步还需在叶菜类蔬菜、草莓、西甜瓜等多种作物上开展相关试验研究，明确多肽对其抗病、促生效果；还可对多肽在农产品产后保鲜、延长货架期等相关领域开展试验研究，弥补相关领域的研究空白。总之，希望通过推广生物多肽与蔬菜病虫害绿色防控技术，在减少蔬菜病虫危害的同时提高蔬菜品质、产量，保障质量安全。