關于氨基酸的4大知識點

生物刺激素（Biostimulant）這詞從2014年開始不斷出現(xiàn)于各農(nóng)資媒體，引起農(nóng)資圈極大的關注，很多國外這類產(chǎn)品先后進入中國市場，尤其以歐洲企業(yè)居多，論壇之前有很多介紹生物刺激素的文章，可能大多壇友還是不明白生物刺激素到底是什么，為什么起作用，還很多農(nóng)資人誤認為生物刺激素就是激素。其實，生物刺激素并不神秘，只是作為一個新的詞語進入國內(nèi)，我們了解的不多而已。

生物刺激素肯定不是所謂的植物生長調(diào)節(jié)劑，植物生長調(diào)節(jié)劑也就是俗稱的激素，是指人們根據(jù)植物內(nèi)源激素的原理和功能進行人工合成的化學物質(zhì)，當然不排除有個別企業(yè)也添加植物生長調(diào)節(jié)劑。而真正意義上的生物刺激素主要是天然物質(zhì)經(jīng)過提取或是分解得到的產(chǎn)物，對植物具有生理活性的物質(zhì)，甚至有些可以直接刺激植物內(nèi)源激素的形成，主要的種類有腐植酸、氨基酸、微生物、甲殼素類、海藻提取物以及其他的一些植物提取物，其中應用最廣泛的是氨基酸、腐植酸、海藻提取物這三類。

很多壇友會奇怪，氨基酸、腐植酸、海藻提取物這些國內(nèi)很多年就有了，為什么老外的叫生物刺激素呢？這個問題就像前幾年出現(xiàn)的水溶肥（water soluble fertilizer）一樣，生物刺激素（Biostimulant）也是一個舶來語，其意義上跟國內(nèi)的這幾年說的功能性肥料差不多，國內(nèi)所謂的功能性肥料也是非官方的稱呼，按農(nóng)業(yè)部的登記劃分分別是含氨基酸水溶肥料、含腐植酸水溶肥料、有機水溶肥料（海藻提取物、甲殼素類、還有一些其他動植物提取物），功能性肥料基本涵蓋在這三類里。

肥料方面我們中國基本是向國外發(fā)達國家借鑒學習的，復合肥最早，然后是大量元素水溶肥，這兩類肥料相對生產(chǎn)技術和應用技術含量都較低，進入中國也很多年，國內(nèi)只要用真材實料做出來的東西，基本跟國外優(yōu)秀的相差無幾。但是在生物刺激素（功能性肥料，下面都統(tǒng)稱生物刺激素）方面，國內(nèi)企業(yè)確實存在著差距，差距首先是認知，并不是我們沒有能力生產(chǎn)出優(yōu)秀的生物刺激素產(chǎn)品，而是我們不了解其機理和作用，知其然不知其所以然，自然也很難做出優(yōu)秀的產(chǎn)品；其次是目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)部的登記標準也一定程度上限制了生物刺激素的發(fā)展。

我們就先從應用最廣泛的氨基酸類生物刺激素的認知方面談起，蛋白質(zhì)是構成生命的基礎物質(zhì)，而蛋白質(zhì)的基礎物質(zhì)就是氨基酸，氨基酸對于植物和人、動物都是不可或缺的，氨基酸除參與蛋白質(zhì)合成的基本營養(yǎng)功能外，同時也具備功能性，直接參與人和植物的各種生理活動和激素的合成。

一、氨基酸在作物生長中的主要作用和功能

不同的氨基酸對作物的生理功能不同，但又具有協(xié)同性，目前國內(nèi)對氨基酸在植物中的生理功能研究的較少，下面內(nèi)容是根據(jù)國內(nèi)外一些文獻及資料整理的，僅供參考。

丙氨酸 ：增加合成葉綠素，調(diào)節(jié)開放氣孔，對病菌有抵御作用；

精氨酸 ：增強根系發(fā)育，是植物內(nèi)源激素多胺合成的前體，提高作物的抗鹽脅迫能力；

天冬氨酸：提高種子發(fā)芽，蛋白質(zhì)的合成，并在壓力時期的生長提供氮；

半胱氨酸 ：含有氨基酸維持細胞功能，并作為抗氧化劑的硫；

谷氨酸 ：降低作物體內(nèi)硝酸鹽含量；提高種子發(fā)芽，促進葉片光合作用，增加葉綠素生物合成

甘氨酸 ：對作物的光合作用有獨特的效果，利于作物生長， 增加作物糖的含量，天然金屬螯合劑；

組氨酸 ：調(diào)節(jié)氣孔開放，并提供碳骨架激素的前體，細胞分裂素合成的催化酶；

異亮氨酸和亮氨酸 ：提高抵抗鹽脅迫，提高花粉活力和萌發(fā)，芳香味的前體物質(zhì)；

賴氨酸 ：增強葉綠素合成，增加耐旱性；

蛋氨酸 ：植物內(nèi)源激素乙烯和多胺合成的前體；

苯丙氨酸 ：促進木質(zhì)素的合成，花青素合成的前體物質(zhì)；

脯氨酸 ：增加植物對滲透脅迫的耐性，提高植物的抗逆性和花粉活力；

絲氨酸 ：參與細胞組織分化，促進發(fā)芽；

蘇氨酸 ：提高耐受性和昆蟲病蟲危害，提高腐殖化進程；

色氨酸 ：內(nèi)源激素生長素吲哚乙酸合成的前體，提高芳族化合物的合成；

酪氨酸 ：增加耐旱性，提高花粉萌發(fā)；

纈氨酸 ：提高種子發(fā)芽率，改善作物風味。

上面是關于氨基酸在植物生長中的作用簡單介紹，如果詳細的內(nèi)容可能需要很厚的一本書才能介紹全面，不過目前還沒發(fā)現(xiàn)有這樣的書籍。了解了氨基酸的作用，根據(jù)這些特性才能有針對性的去開發(fā)和應用，才能更好的發(fā)揮氨基酸類生物刺激素的功能。

二、植物源氨基酸&動物源氨基酸

蛋白分為植物性蛋白和動物性蛋白，蛋白經(jīng)過分解后形成氨基酸，也就是我們說的植物源氨基酸和動物源氨基酸。經(jīng)常會有人問，植物源氨基酸和動物源氨基酸哪種好，針對這個問題也出現(xiàn)過很多爭論，各說各有理。實際不管是哪種來源的氨基酸，沒有好與壞之分，這個問題好比是問人吃肉好，還是吃魚好，還是吃大豆好。人為什么五谷雜糧、魚、肉都要吃，為什么要均衡飲食才能身體健康，就是因為不同的食物中的氨基酸組成比例不同，20種基本的氨基酸靠某一種食物不可能涵蓋的全面，或是不可能均衡，不同的氨基酸對人體都有各自的作用（具體可以問度娘），對于植物也是一樣，不同來源的氨基酸組成比例不同，對植物的生理功能影響也是不一樣的。

人可以將蛋白類食物經(jīng)過牙齒粉碎，然后進入腸胃，經(jīng)過胃酸和腸道的胰酶分解，將蛋白質(zhì)分解成多肽、寡肽、小肽、游離氨基酸等進行吸收。但是植物不具備這些分解功能，只能人為的分解后進行葉面或是根部補充，雖然植物自身可以合成所需的各種氨基酸，但是受不良氣候和病蟲害、藥害等各種逆境影響，有些氨基酸的合成受到限制或是合成功能減弱，就需要通過根部或是葉面外源的補充來調(diào)節(jié)植物達到各種生理平衡，促使植物生長達到最佳狀態(tài)，這也是我們使用氨基酸類生物刺激素的目的。

植物源氨基酸常見的來源有大豆、小麥、燕麥、玉米等，動物源蛋白來源相對比較廣泛，動物毛發(fā)（羽毛、豬鬃等）、蠶蛹、動物血液、內(nèi)臟、皮骨、低值魚等都可以被水解成可利用的氨基酸，而同樣是植物源的所含的氨基酸比例也大不相同，動物源的亦是如此。比如，水解動物毛發(fā)中含胱氨酸、絲氨酸較高，水解動物皮骨中含甘氨酸、脯氨酸較高，動物血液里含亮氨酸、苯丙氨酸較高，玉米、小麥中則含谷氨酸較高。所以，不同來源的氨基酸因氨基酸的組成比例不同，對作物的效果表現(xiàn)是有差異的。如需要提高作物的抗逆性，含脯氨酸、甘氨酸較高的動物皮骨來源的氨基酸是最佳的選擇，如要增加植物的木質(zhì)化、控梢、增加花青素，那含苯丙氨酸較高的動物血液來源的氨基酸是較好的選擇， 如果是綠葉、促長，那含谷氨酸較高的小麥、玉米等植物性氨基酸原料效果突出。所以說，植物源氨基酸和動物源氨基酸沒有好壞之分，只有針對其特性，才能更好的發(fā)揮作用。

三、氨基酸生產(chǎn)工藝

不同的生產(chǎn)方法對氨基酸的效果也有很大影響，氨基酸的生產(chǎn)方法包括化學合成法、酶轉(zhuǎn)化法、微生物發(fā)酵法、水解法，目前農(nóng)業(yè)上主要采用的是水解法和微生物發(fā)酵法，做了兩張圖，可以來了解一下。

由圖中我們看到，各種氨基酸生產(chǎn)方法的優(yōu)劣，目前農(nóng)業(yè)上應用最廣泛的還是酸水解法、酶解法和發(fā)酵法。酸解法生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)工藝相對簡單，大多采用鹽酸進行水解處理，生產(chǎn)出的氨基酸中氯離子含量高，不過也可進行脫氯處理。酸水解工藝氨基酸容易被破壞，尤其是植物生長素前體的色氨酸完全被破壞，但也并不是那么不堪，合理得選擇和應用也是很不錯的。

酶解法和微生物發(fā)酵法相對氨基酸種類保留比較全面，寡肽含量較高，有害物質(zhì)少，這兩種生產(chǎn)方法在農(nóng)業(yè)中應用無疑是最適合的，尤其是酶解法，一些先進的技術可以根據(jù)分子量需求進行定向剪切，得到需要的分子量區(qū)間，如寡肽的分子量在1000道爾頓以下。雖然國內(nèi)使用酶解法氨基酸的肥料企業(yè)很少，但并不表示我們國內(nèi)的酶解氨基酸技術水平達不到，只是由于目前國內(nèi)大多肥料企業(yè)對氨基酸的認知不夠，以及原料成本較高，用于農(nóng)業(yè)上的較少。 現(xiàn)階段酶解氨基酸大多是用于微生物培養(yǎng)、保健品（海洋魚低聚肽、大豆低聚肽等膠原蛋白肽）、養(yǎng)殖業(yè)等方面，相信國外生物刺激素這一理念傳入中國，國產(chǎn)氨基酸類肥料的發(fā)展也會更健康的發(fā)展。中國農(nóng)業(yè)落后于一些發(fā)達國家，肥料企業(yè)創(chuàng)新能力可能不足，但中國企業(yè)的借鑒能力和在借鑒中創(chuàng)新的能力絕對是獨步全球。

四、氨基酸生物刺激素的應用

氨基酸葉面肥，給大多農(nóng)資人的第一感覺就是廉價，往往跟激素聯(lián)系到一起，確實由于種種原因，目前國內(nèi)生產(chǎn)的氨基酸液肥大多是采用一些氨基酸下腳料以及一些低端的原料，本身氨基酸含量低，而使用濃度又不夠（習慣的推薦和使用倍數(shù)500-800倍），造成氨基酸液肥按農(nóng)業(yè)部的標準生產(chǎn)（游離氨基酸≥100g/L 微量元素≥20g/L或中量元素≥30g/L)，使用效果微乎其微，一些企業(yè)只能是添加植物生長調(diào)節(jié)劑來增加效果。

而國外的含氨基酸生物刺激素進入中國市場為什么會迅速火爆呢，崇洋媚外的觀念固然有之，推廣方式也很重要，但用戶口碑和實際效果才是產(chǎn)品的根基，效果來源于好的原料和配方，以及應用數(shù)據(jù)的深入挖掘。當然也不可神話國外的生物刺激素，老外的產(chǎn)品也不見得都好，也有一小部分濫竽充數(shù)的。也有很多人說老外忽悠人，不就是氨基酸嘛，但細節(jié)決定成敗，態(tài)度決定一切，生物刺激素這一理念正在改變中國對功能性肥料的認知。

一般認為蛋白質(zhì)是由51個以上的氨基酸構成，通常將由11～50個氨基酸組成的稱為多肽，將由2～10個氨基酸構成的稱為寡肽（也稱低聚肽、小肽），單個的氨基酸也叫游離氨基酸，游離氨基酸的相對分子量最小，也就是我們農(nóng)業(yè)部登記氨基酸水溶肥料要求的那種。理論上會認為分子量越小越是容易被吸收，但可能不完全是那樣，十幾種不同的游離態(tài)氨基酸在被植物吸收過程中會有競爭和拮抗，就像我們熟知的十六種營養(yǎng)元素那樣，相互促進、競爭、拮抗。

雖然多肽、寡肽和氨基酸都是由蛋白質(zhì)逐步分解而來，但寡肽具有氨基酸所不具備的獨特的生理功能(生長調(diào)節(jié)、抗病等)，更容易被植物吸收，且不消耗自身能量。寡肽、多肽也是植物內(nèi)源激素，在植物發(fā)育過程中起到重要的作用，多肽激素的作用機理十分復雜，僅是寡肽就可以有成千上萬種不同的組合。

一個功能性很強的氨基酸生物刺激素，不僅是含氨基酸及寡肽、多肽那么簡單，很多國外企業(yè)會在總氨基酸的基礎上，再添加一些可以增加功能的生物活性物質(zhì)，如氨基酸的衍生物、維生素系列，甜菜堿、海藻等植物提取物，充分利用這些活性物質(zhì)的功能性，配合氨基酸，發(fā)揮更大的作用。