Description
Bio-stimulants là nhóm các hợp chất hoặc vi sinh vật có hoạt tính sinh học được sử dụng cho cây trồng nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng dinh dưỡng, khả năng chịu street phi sinh học, cải thiện năng suất và chất lượng nông sản. Bio- stimulants tác động trong suốt chu kỳ sinh trưởng phát triển của cây trồng từ khi nảy mầm đến khi thu hoạch.
Một số polymer và oligomers có nguồn gốc sinh học ngày càng được sử dụng trong nông nghiệp như là các yếu tố bảo vệ thực vật thân thiện với môi trường và được xếp vào nhóm Bio-stimulants. Chitosan là một trong các polymer như vậy.
Các ứng dụng của Chitosan trong nông nghiệp đã được phát triển qua nhiều năm, tập trung vào tác dụng bảo vệ cây trồng chống lại các mầm bệnh do nấm, chống chịu trước điều kện hạn hán, mặn, lạnh.
Các tác động sinh lý của Chitosan trong cây trồng là kết quả tổng hợp của một loạt liên kết giữa các thành phần tế bào, bao gồm DNA, màng tế bào, thành tế bào và các thành phần trong tế bào chất, bao gồm cả việc liên kết với các thụ thể đặc hiệu liên quan đến hoạt động của các gen sản xuất kháng thể.
Chitin và Chitosan đã được chứng minh có khả năng kháng virus, vi khuẩn và nấm, và đã được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau trong sản xuất nông nghiệp như:
+ Kiểm soát bệnh hại hoặc làm giảm sự lây lan của dịch bệnh; chelate khoáng chất dinh dưỡng
+ Ngăn chặn mầm bệnh xâm nhập vào giống, hoặc để tăng cường phản ứng tự vệ vốn có của cây trồng. Khi dùng để tăng cường khả năng kháng bệnh của cây.
+ Chitin và Chitosan sẽ tạo ra các phản ứng tự vệ bao gồm:
-
Lignin hoá (Lignification): Qúa trình này làm tăng bề dày thành tế bào, tạo ra vết lồi tại điểm tiếp xúc với sợi nấm ở những nơi mà tác nhân gây bệnh tìm cách xâm nhập qua thành tế bào.
-
Các biến đổi ion, acid cytoplasmic, khử cực màng và phosphoryl hoá protein.
-
Kích hoạt chitinase và glucanase: Chitinase và Glucanase là các enzyme quan trọng trong sự phân giải thành tế bào của nấm gây bệnh ở thực vật.
-
Sinh tổng hợp phytoalexin: Phytoalexin chủ yếu là những hợp chất phenol trọng lượng phân tử thấp có khả năng kháng vi sinh vật được tiết ra từ các tế bào xung quanh điểm bị sâu hay bệnh hại. Đây là cơ chế kháng chủ động có bản chất sinh hoá.
-
Tạo các phản ứng oxy hoá.
-
Sinh tổng hợp acid jasmonic: Là loại acid tự nhiên được cây tiết ra khi bị sâu bệnh tấn công.
-
Biểu hiện của những gen liên quan đến phản ứng tự vệ sớm.
-
Tác động đến sự hình thành callose: Là một loại polymer thành tế bào, nó không phải là thành phần cấu trúc, nhưng là một trong các yếu tố quan trọng nhất của cầu sinh chất, có vai trò trong cơ chế liền vết thương ở cây trồng.
-
Tác động đến sự hình thành chất ức chế proteinase: Dù chưa thực sự được hiểu đầy đủ, nhưng các chất ức chế proteinase được biết là có vai trò bảo vệ cây trồng chống lại các tác nhân gây bệnh.