说到生物刺激素,曾经总以为是很神奇又十分神秘的东西,直到看到生物刺激素里面包括的原来都是一些耳熟能详的东西,才恍然大悟。

看到生物刺激素里面,包含氨基酸与多肽等等,又感觉特肥也没那么神秘,这不都是中学时代生物与化学上面学过的东西嘛,于是乎又花了点时间重新回忆了一下那些知识。说实在的,个人感觉在工作中,中学那些基础知识用到的反倒是比大学知识要多。

好了,闲言少叙,书归正传!

这里要说的氨基酸,就不单单是说氨基酸了,连带着多肽、蛋白也一并简单说说。

首先基本了解一下氨基酸系列都有什么东西,氨基酸是多肽与蛋白质的基本组成单位,由两个及两个以上的氨基酸分子经由肽键链接,组成多肽链,由一条或两条以上的多肽链组成蛋白质分子。

氨基酸

说到氨基酸,理论上来说应该有无数种,但是经过研究发现,只有20种氨基酸才是生物合成蛋白质所需要的,而这20种氨基酸又被分为三类:必需氨基酸、半必需氨基酸、非必需氨基酸。有些将这种分类引用到植物上来,其实是不对的,这种氨基酸分类方法仅仅是针对人类亦或者说灵长类,也有说是脊椎动物的,对植物来说并没有所谓的必需氨基酸一说。

按照同位素标记法测定,在必需氨基酸中,蛋氨酸(甲硫氨酸)具有甲硫基,苯丙氨酸具有苯环结构,在被植物吸收后,不易变为代谢中间产物,从而导致植物体内的代谢阻滞,抑制植物生长;赖氨酸与亮氨酸同样能够被植物吸收,却不能加以利用。

目前,有一种说法,氨基酸肥料可以取代传统无机化肥,当然反对声音也是很多的,主流声音是针对氨基酸营养全面性的质疑。现在抛开这方面,从实际实验与生理、环境角度分析一下,为什么不可能取代。

在氨基酸中,氮元素含量很高这是毋庸置疑的,也是能够直接被植物所吸收的,在某些特定条件下(例如,无机氮缺乏),确实能够在一定程度上代替无机氮供植物利用。但是在实验中,有机氮(氨基酸)与无机氮(硝态氮、铵态氮)等比例混合时,很多作物却表现出对无机氮的亲和性更好,只有水稻与白菜表现出等量吸收;并且在继续提高有机氮含量,降低无机氮含量的实验中,作物竟然表现出干重及鲜重,均伴随无机氮含量的降低而降低;作物对氨基酸浓度的耐受力是有临界值的,低于临界值时表现出干重及鲜重均增加的效果,超过临界值则表现出抑制生长的情况。

整体来说,作物越接近于野生品种的,对有机氮的吸收利用率越高,反之则降低;作物在逆境环境下,对有机氮的亲和力比正常环境下要高,甚至某些时候还要高于无机氮;在使用有机氮以后,能够促进作物对无机氮以及其他营养物质的吸收,尤其微量元素表现更为明显。

每种作物所偏好的氨基酸种类并不相同,但是按照大方向来说,作物对于谷氨酸及天冬氨酸(天门冬氨酸)需求量相对较大;土壤中游离氨基酸,甘氨酸分子量最小,含量也是较高;作物对赖氨酸、色氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸等需求量很小。

但是跟人体一样,虽然每种氨基酸需要量不一样,但是同样缺一不可,某种氨基酸的缺乏很容易导致其他关联氨基酸的降低,例如天冬氨酸缺乏,能够引起蛋氨酸与异亮氨酸含量降低,它们之间是可以互相转化的。

按照制备来说,氨基酸分为化学水解氨基酸与酶解氨基酸,其中在酸碱水解过程中,半胱氨酸、色氨酸、甲硫氨酸意即丝氨酸、苏氨酸等易被破坏,且多残留有酸碱物质,能够破坏核苷酸等活性物质;酶解相对来说品质较高,但是制备工艺复杂,成本较高。

多 肽

详细来说,这个应该分为寡肽与多肽,2-10个氨基酸组成的分子为寡肽,分子量相对较小,11-50个氨基酸组成的分子才是常说的多肽,分子量相对较大。

按照理论上来说,多肽具有促进细胞活性,加速植物伤口愈合的作用;叶面补充多肽,能够提高作物的抗逆性,增加植物的光合作用;并有提高种子的萌发速率,缩短种子的休眠期,缩短种子的萌发与出苗时间,使作物提前进入营养生长和生殖阶段。

不过,经过实践论证,在肥料中添加多肽确实可以提高作物对营养的吸收,其中氮素提高吸收率50%以上(含氨基酸与多肽中的氮),磷元素提高吸收率20%以上,钾元素提高吸收率10%以上,微量元素提高吸收率25%-40%。

对微量元素的吸收率提高,主要是多肽肽链上有羧基,链周围有很多络合基团,与金属元素以及过渡元素有很强的螯合作用,将微量元素卡在环内,供给作物吸收利用。

说到这里,就得提一下寡肽的问题,在肥料中很少将这两种区分开,但是值得一提的是,小分子量的寡肽更有利于与金属离子形成螯合物,帮助有机分子穿过细胞壁;而大分子多肽则更多的帮助其他需要主动运输的营养元素吸收,促进游离氨基酸的吸收。当然,具体是不是多肽在使用后已经被分解成寡肽或者氨基酸,才产生的较好的促进作用,这个倒是不得而知。

多肽的来源有三种,有人工合成的、化学水解的、酶化法生物合成或分解,其中人工合成的多肽成本低廉,但大多没有活性或者活性很低;化学水解的类似于氨基酸,虽然保证了一定的生物活性,但品质不高;酶化法生物合成或分解的,活性较高,品质较高,但成本同样较高。

蛋 白 质

蛋白质是由51个及以上氨基酸组成的,由一条或者两条以上肽链组成的大分子,分子量相对较大,分子结构也更为复杂。

说到蛋白质,不得不提的是,植物跟动物不太一样,并没有摄取蛋白质以后,分解成氨基酸或者肽并加以利用的功能,说白了就是植物并不能直接吸收蛋白质。

有人说市场上不少的鱼蛋白、植物免疫蛋白,不都是给植物利用的?

鱼蛋白下面会用较长篇幅讲,先说一下植物免疫蛋白的事,就拿最火的极细链格孢激活蛋白来说,它并没有被植物所吸收,那它是怎样产生作用的呢?它是在接触到植物表面以后,与植物细胞膜上的受体蛋白结合,引起植物体内一系列酶的活性增加和基因表达的增强,激发植物体内的一系列代谢调控,促进植物根茎叶生长,提高叶绿素含量,从而达到提高作物产量的目的。

还有想到捕蝇草与猪笼草等捕食性植物的,说这不就是植物把蛋白质吸收利用了吗?

确实,它们是把蛋白质分解并加以利用了,但那是在体外分解,由大分子的蛋白质分解成氨基酸、肽、脂类等等,才被吸收利用的,而不是直接吸收蛋白质再分解。

下面回过头再说说鱼蛋白的问题,它是由低值鱼经过讲解形成,主要成分是氨基酸、多肽和部分蛋白质形成的混合物,此外还有一些微量元素和脂类、维生素等。

看看,名字上说的蛋白,实际上真正的蛋白质只占很小的一部分,并不是很多人以为的,鱼蛋白就是单纯的蛋白质。

当然,鱼蛋白中除含有多种氨基酸外,还含有一部分不饱和脂肪酸,被植物吸收后能够保持细胞膜的流动性,维持细胞膜的完整性,降低植物体内水的冰点,这个功能是单纯的氨基酸与多肽所不具备的。

所以说,利用鱼蛋白去抵抗霜冻、倒春寒等逆境环境,是一个非常不错的选择。

然后说说三种肥料的使用问题。

不管是氨基酸、多肽、还是蛋白质,在自然界中都极易被微生物分解,所以将它们作为底肥使用,个人感觉是非常浪费与不明智的,它们的生物特性与功效决定了它们更适合作为追肥或者叶面喷施使用。

如果单纯的为了提高肥料利用率,降低化学无机肥料的使用,加速营养元素的吸收,补充微量元素,那么使用氨基酸肥料就够了,没必要浪费成本使用多肽或者蛋白类肥料。

如果是提高作物抗逆性,抵御不良环境(低温、干旱、洪涝、药害等)带来的伤害【貌似这就是传说中生物刺激素的作用】,那么使用肽类、蛋白类无疑要好得多。

值得一提的是,氨基酸由于分子量较小,所以不管是喷施还是冲施、撒施,都能够被很好的吸收,而大分子的多肽与鱼蛋白等,由于分子量较大,很大一部分没办法通过作物根系吸收,只能够通过作物体表的裂缝与气孔,所以不管是从利用率还是节省成本方面考虑,这两种肥料叶面喷施更好一些。

当然,也不是说肽类与鱼蛋白不能冲施、根施,其中的大分子物质在植物无法吸收利用的情况下,是会被微生物分解为小分子的氨基酸、无机物等物质的,虽然还有一定的肥效,但无疑是违背了它的初衷。

在逆境环境已经对作物造成损伤的情况下,使用植物源的氨基酸、肽类,相比动物源的要更容易利用,效果也更好一些。

最后简单说两个点:

1、这类肥料一般都有气味,浓度越高、气味越大,根据不同的来源会有豆腥味、鱼腥味等,或者有工艺较好处理无味的,但绝对不会是芳香气味。

2、敞口放置一段时间后,容易被微生物分解,产生刺鼻的氨气,肥效降低。

个人愚见,仅供参考,还请大家多多批评指正!

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