蛋白水解物與氨基酸

蛋白水解物主要是由植物源（種子、農(nóng)作物秸稈）和動(dòng)物源（膠原、上皮組織）殘留物通過酶解法、化學(xué)法或熱水解法得到的產(chǎn)物，以及工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品水解得到的氨基酸、多肽、蛋白混合物以及一些含氮化合物（如甜菜堿、多胺、非蛋白氨基酸）。植物根部通過吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)水解的氨基酸和小肽，調(diào)節(jié)植物的新陳代謝和生理生化反應(yīng)，促進(jìn)種子萌發(fā)與根系發(fā)育，增強(qiáng)營養(yǎng)物質(zhì)吸收，提高植物的抗逆性進(jìn)而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。

蛋白質(zhì)水解物通過多種機(jī)制刺激植物的生長。一種機(jī)制是植物的根部和葉片直接吸收蛋白質(zhì)水解物，這些物質(zhì)進(jìn)入植物體內(nèi)，再轉(zhuǎn)移到植物其他組織部位，直接參與蛋白質(zhì)的合成和形成其他含氮化合物，促進(jìn)植物的生長。另一種機(jī)制是植物的根系能夠利用特殊氨基酸和小肽的螯合和配位功能，結(jié)合可利用的營養(yǎng)元素，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，來促進(jìn)植物的生長和提高作物的產(chǎn)量。例如，脯氨酸具有抗氧化活性，通過清理自由基保護(hù)植物組織免受活性氧暴發(fā)帶來的脅迫；脯氨酸等氨基酸還具有螯合作用，通過減少重金屬元素對(duì)植物的毒害來緩解環(huán)境壓力；也有助于微量元素的轉(zhuǎn)運(yùn)和吸收。

幾丁質(zhì)、殼聚糖及其衍生物...[查看詳細(xì)]

在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中，有機(jī)物來源的海藻提取物一直被當(dāng)作有機(jī)肥料使用，而海藻提取物具有生物刺激素的功效是近年來才被報(bào)道的。目前商業(yè)中使用的海藻提取物，主要包括多糖類物質(zhì)如海帶多糖、卡拉膠和海藻酸鹽以及它們的分解產(chǎn)物；海藻提取物中的其他成分，如微量元素和大量元素、甾醇類、含氮化合物（甜菜堿、激素等），也具有促進(jìn)植物生長的功效。海藻提取物通過調(diào)節(jié)農(nóng)作物的新陳代謝和生理功能，促進(jìn)作物根系生長，增加生物量進(jìn)而提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，能緩解病蟲害，預(yù)防凍害和干旱等非生物逆境，對(duì)農(nóng)作物品質(zhì)也有一定的改善作用。

海藻提取物作為生物刺激素直接刺激植物的生長發(fā)育。通過增強(qiáng)植物根部硝酸還原酶和磷酸酶的積累，增強(qiáng)植物對(duì)礦物營養(yǎng)成分的吸收能力，提高了葉綠素含量，增強(qiáng)了光合作用效率，提高了植物抵抗各種環(huán)境脅迫及病蟲害的能力，增加了作物產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn)，海藻提取物中富含多種植物激素（細(xì)胞分裂素、生長素、脫落酸、赤霉素等），共同作用來促進(jìn)植物生長和提高植物的抗逆性。Rayorath等研究表明，泡葉藻提�。ˋNE）在極低濃度（0.1g/L）下，能夠促進(jìn)擬南芥的根系生長，反而在1g/L的濃度處理下，植物的高度和葉片數(shù)量會(huì)受到影響。說明用提取物處理的植物顯示出比對(duì)照植物更強(qiáng)的生長效果，并且這種效果具有濃度依賴性。

近年來，針對(duì)海藻提取物的研發(fā)工作更傾向于從混合物向單一物質(zhì)發(fā)展，其中利用豐富的海藻酸多糖資源制備海藻寡糖并開發(fā)寡糖農(nóng)用制劑具有較好前景。中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所將海藻酸鈉寡糖應(yīng)用于小麥，研究結(jié)果表明：海藻酸鈉寡糖浸種處理后，顯著地促進(jìn)了小麥種子的萌發(fā)率。0.05%海藻酸鈉寡糖水溶液處理時(shí)效果較佳，發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)分別比清水對(duì)照提高12.96%和14.74%，不定根數(shù)增加12.13%；并且還增加了小麥葉片中葉綠素、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)的含量。

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生物刺激素（Biostimulant）是近幾年在農(nóng)資市場上出現(xiàn)的一類新型產(chǎn)品，呈現(xiàn)快速增長的發(fā)展勢頭，成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的一大熱點(diǎn)。

近年來，生物刺激素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的使用越來越多，一方面是因?yàn)榻�年來我國農(nóng)藥、化肥的不合理使用造成土壤環(huán)境遭到破壞，需要生物刺激素進(jìn)行調(diào)節(jié)；另一方面，生物刺激素也可以幫助農(nóng)作物達(dá)到增產(chǎn)的目的。然而，生物刺激素長期以來被冠以各種不同的稱謂，植物生長促進(jìn)劑、生物活性劑、植物助長劑、土壤改良劑、生長調(diào)節(jié)劑等。生物刺激這個(gè)名詞近幾年才引起人們的注意，但其概念在學(xué)術(shù)界還沒有統(tǒng)一。

當(dāng)前歐美地區(qū)擁有生物刺激素產(chǎn)品的較大市場，生物刺激素在歐洲和北美研發(fā)和應(yīng)用比較多，主要應(yīng)用于農(nóng)作物和園藝（表1）。我國近幾年才開始引進(jìn)該類產(chǎn)品，并應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，但中國生物刺激素產(chǎn)品在登記管理、生產(chǎn)和銷售監(jiān)管等方面面臨的現(xiàn)實(shí)問題，使這類產(chǎn)品一直得不到市場客觀和全面的認(rèn)識(shí)，在一定程度上限制了該類產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用。

本文綜述了國際上生物刺激素的發(fā)展情況、主要分類、功能機(jī)制以及對(duì)植物刺激素在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用前景進(jìn)行展望，并對(duì)存在的問題進(jìn)行探討，為國內(nèi)的研發(fā)和應(yīng)用提供一定幫助。...[查看詳細(xì)]