在農化產品分支中,有一個古老而新穎的品類--生物刺激劑。

根據歐洲生物刺激劑行業委員會(EBIC)的定義：內含某些成分和(或)微生物的物質,當施用于作物或其根際周圍時,能夠促進作物的自然生理代謝,增強營養物質的吸收及利用,提升非生物脅迫抗性,提高品質和產量。

按照來源劃分：包括腐殖酸、氨基酸,小分子肽,低聚多糖,海藻多糖類,殼聚糖,糖蜜發酵物,土壤有益微生物及其代謝產物,生物堿(甜菜堿)等。

下面來重點介紹一下,氨基酸、黃腐酸、腐植酸的作用和區別。

01
氨基酸

 

氨基酸(amino acid)是含有氨基和羧基的一類有機化合物的通稱。生物功能大分子蛋白質的基本組成單位,是構成動植物營養所需蛋白質的基本物質。是含有堿性氨基和酸性羧基的有機化合物。氨基連在α-碳上的為α-氨基酸。組成蛋白質的氨基酸均為α-氨基酸。在植物上的作用之一就是直接參與植物的各種生理活動和植物內源激素的合成。

生產方法

①酸水解法

生產成本低,工藝相對簡單,采用鹽酸或硫酸進行水解處理。

特點

酸解時羥基氨基酸(絲氨酸、蘇氨酸)部分被分解。

堿解時精氨酸會脫氨損失,這些氨基酸對植物有特定的生長調節作用。

色氨酸完全被沸酸所破壞,色氨酸是植物生長素合成前體,損失會影響植物生長素含量。

核苷酸含量低,多數被破壞。

生產出的氨基酸中氯離子含量高。

 

②發酵法

可分為直接發酵法和添加前體法。

特點

對發酵菌種要求嚴格。

產物濃度低,水解度難以控制,生產周期長。

 

③酶解法

與酸水解法相比,成本相對較高。

特點

基酸種類保留比較全面,寡肽含量較高。

有害物質少,有益成分不易被破壞,活性高。

 

氨基酸(肥)的功能作用

 

氨基酸肥是以植物氨基酸作為基質,利用其巨大的表面活性和吸附保持能力,在用作肥料時,會添加一些植物生長發育所需要中微量元素(鈣、鎂、鐵、銅、錳、鋅、硼、鉬等),經過鰲合(絡合)形成的有機、無機復合物；既能保持大量元素的緩慢釋放和充分利用,也能保證微量元素的穩效和長效；能增強植物呼吸,改善植物氧化還原過程,促進植物的新陳代謝的良好作用。同時,還能促進光合作用和葉綠素的形成,對氧化物活性酶類活性、種子發芽、營養物質吸收,根系生長發育等生理生化過程均有明顯的促進和激活作用。尤其是它與植物的親合性是其它任何一種物質所無法比的。

 

整體而言,氨基酸的作用如下：

①為蛋白質合成提供基本成分。

②為植物提供優質的氮源、碳源和能量。

③為根際微生物提供營養(腐生菌)。

④鈍化多種重金屬元素,減輕其毒副作用,降低肥害；對硝酸鹽也有一定的抑制作用。

⑤抗逆作用：提高作物對干旱、高溫、鹽脅迫等耐受能力,尤其小分子肽(少量氨基酸聚合物)能清除自由基、抗氧化、抗重金屬毒害的能力,修復作物病害作用極強。

⑥絡合(螯合)多種中微量元素,為植物提供穩定的螯合(絡合態)礦質元素(鈣鎂鋅銅錳鐵等),能快速被植物吸收和利用；

02
黃腐酸

 

礦物源黃腐酸(Fulvic Acid,簡稱FA)是一種從天然腐植酸中提取的短碳鏈分子結構物質,是腐植酸中分子量最小,活性基團含量最高的水溶性部分,其功能基團相互作用,反映出多種特定的物理化學特性,進入植物機體后,能發揮出多種多樣的生理功能,通過抑制或激活酶而作用于植物機體的新陳代謝,反映出明顯的刺激作用,通過內源激素的分泌、調節及提高機體免疫功能而發揮治療作用。

 

功能特性

 

黃腐酸具有腐植酸的一般特性,即：一是它的分子量較小而易被生物吸收利用；二是它的功能團含量較多,比一般腐植酸的生理活性大,對金屬離子的絡合能力比較強；三是腐植酸可直接溶于水,這些鹽的水溶液成堿性,而黃腐酸可直接溶于水,其水溶液成酸性。

 

礦物源黃腐酸屬于廣譜植物生長調節劑,用當下最時髦的說法,應該稱之為生物刺激劑,有促進植物生長尤其能適當控制作物葉面氣孔的開放度,減少蒸騰,對抗旱有重要作用,能提高抗逆能力,增產和改善品質作用。

礦源黃腐酸的功能作用

 

①激發植物活性：具有高生物活性功能的未知的促長因子,能增強了植物株內氧化酶活性及其他代謝活動。雖然黃腐酸不含激素類物質,但使用過程中卻表現出來與化學合成的生長素,細胞分裂素、脫落酸等多種植物激素相類似的作用,且對植物的生長發育起著全面的調節作用。

 

②增強作物抗逆性：礦源黃腐酸具有抗寒抗旱的顯著功能。

 

③緩釋肥料：改善化肥及農藥利用,改良土壤團粒結構。

 

④螯合中微量營養元素：絡合能力強,提高植物微量元素的吸收與運轉,使其更好地為植物利用。

 

⑤防治植物病害,增強抗病性：礦源黃腐酸作為農藥增效劑來提高防治效果,但是不能替代農藥。

 

⑥抗絮凝、具緩沖,溶解性能好：與金屬離子相互作用能力強。其抗絮凝能力明顯高于腐植酸及同類產品,可溶于pH1~14的任何酸堿性水,在高鈣鎂硬水飽和鹽水中絮凝不沉淀,且穩定性好,抗電解質能力強。

03
腐植酸

 

腐植酸(HumicAcid,簡寫HA)是動植物遺骸,主要是植物的遺骸,經過微生物的分解和轉化,以及一系列復雜的地球化學反應過程和積累起來的一類有機物質。它是由芳香族及其多種官能團構成的高分子有機酸,具有良好的生理活性和吸收、絡合、交換等功能。

腐植酸的分類

 

腐植酸的主要元素組成為碳、氫、氧、氮、硫,是一種多價酚型芳香族化合物與氮化合物的縮聚物。廣泛分布在低級別煤炭、土壤、水域沉積物、動物糞便、有機肥料、動植物殘體等中。

 

按照在溶劑中的溶解性和顏色分類,可分為三個組分：①溶于丙酮或乙醇的部分稱為棕腐酸；②不溶于丙酮部分稱為黑腐酸；③溶于水或稀酸的部分稱為黃腐酸。

腐植酸的功能作用

 

①刺激生理代謝

腐植酸含有多種活性功能基因,可增強作物體內過氧化氫酶,多酚氧化酶的活性,刺激生理代謝,促進生長發育。如腐植酸能促使種子提早發芽,出苗率高,在低溫下尤為顯著；能刺激根系極端分生組織細胞的分裂與增長,使幼苗發根快,此生根多,根量增加,根系伸長,使作物吸收水分、養分能力增加。因此,養分供應充足,作物莖快健壯,枝葉繁茂,光合作用增強,加速養分向子實體轉移,促進果實提前著色成熟。

 

②改變化肥特性

腐植酸含有羧基,酚羥基等官能團,有較強的離子交換和吸附能力,能使碳銨減少銨態氮的損失,提高氮肥的利用率。經氧化降解的硝基腐植酸,可抑制尿酶活動,減少尿素揮發。降解的硝基腐植酸增加磷在土壤中移動的距離,抑制土壤對水溶性磷的固定,使速效磷轉化為遲效磷,促進根系對磷的吸收。腐植酸與難溶性微量元素可以發生螯合反應,生成溶解性好可被作物吸收的腐植酸微量元素螯合物,從而有利于根系和葉面吸收微量元素。

 

③改良土壤結構

腐植酸可以促進土壤團粒結構的形成,調節土壤pH值,調節土壤水、肥、氣、熱等狀況,提高土壤交換容量,達到酸堿平衡,提高土壤保水保肥能力,促進土壤微生物的活動,使好氣性的細菌、放線菌、纖維素分解菌的數量增加,加速有機物質的分解轉化,促進營養元素釋放,便于作物吸收營養。

 

④增強抗逆特性

腐植酸能減少植物葉片氣孔張開強度,減少葉面蒸騰,從而降低耗水量,使植株體內水分狀況得到改善,保證作物在干旱條件下正常生長發育,增強抗旱性。腐植酸多為兩性膠體,表面活性大,對真菌有抑制作用,可增強作物坑寒性,易被細胞膜吸附,改變細胞膜參透性,促進無機養分的吸收,防止腐爛病、根腐病,減少病蟲害。

 

⑤改善子實質量

腐植酸可以與微量元素形成絡合物或螯合物,增加微量元素從根部向葉部或其它部位運轉的數量,調節常量元素與微量元素的比例和平衡狀況,加強酶對糖分、淀粉、蛋白質、脂肪及各種維生素的合成運轉。可促進酶的活性,使多糖轉化為可溶性單糖,使淀粉、蛋白質、脂肪物質的合成積累增加,加速各種代謝的初級產物從莖葉或根系向果實、種子運轉,使果實豐滿、厚實。