2022-蛋白質(zhì)水解物類植物生物刺激劑簡(jiǎn)介_申繼忠.pdf

第 44 卷第 6 期 世 界 農(nóng) 藥 2022 年 6 月 World Pesticide 1 作者簡(jiǎn)介 申繼忠 1963 男 博士 河南信陽(yáng)人 高級(jí)工程師 研究方向 農(nóng)藥出口登記 E mail william 收稿日期 2022 04 15 蛋白質(zhì)水解物類植物生物刺激劑簡(jiǎn)介 申繼忠 余武秀 上海艾農(nóng)國(guó)際貿(mào)易有限公司 上海 200122 摘要 蛋白質(zhì)水解物是一類具有重要生理活性的生物刺激劑 它們是植物或動(dòng)物蛋白質(zhì)經(jīng)過(guò)化學(xué)水解或酶降解獲得 的天然產(chǎn)物 蛋白質(zhì)水解物主要含有氨基酸和肽類活性物質(zhì) 簡(jiǎn)述了蛋白質(zhì)水解物類生物刺激劑的來(lái)源 其主要活 性成分氨基酸和肽對(duì)于作物的重要生理功效 以及此類生物刺激劑的商業(yè)化現(xiàn)狀和實(shí)際應(yīng)用效果 關(guān)鍵詞 蛋白質(zhì)水解物 氨基酸和肽 生物刺激劑 中圖分類號(hào) TQ450 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1009 6485 2022 06 0001 07 DOI 10 16201 10 1660 tq 2022 06 01 Introduction to protein hydrolysate based plant biostimulants SHEN Jizhong YU Wuxiu AgroDragon Co Ltd Shanghai 200122 China Abstract Protein hydrolysates are a class of biostimulants with important physiological effects on plants They are the natural products generated from plant or animal proteins through chemical or enzymatic hydrolysis Protein hydrolysates mainly contain active substances of amino acids and peptides The sources of protein hydrolysate biostimulants the important physiological effects of amino acids and peptides on crops and the commercial status and practical uses of protein hydrolysate biostimulants are briefly reviewed Keywords protein hydrolysate amino acid and peptide biostimulant 1 植物生物刺激劑的定義和類別 歐洲生物刺激劑工業(yè)委員會(huì) EBIC 最早給出了 生物刺激劑的定義 美國(guó) 2018 年 12 月頒布的農(nóng)業(yè) 法案 2018 Farm Bill 也給出了植物生物刺激劑的定 義 Ute Albrecht 認(rèn)為該定義與歐洲生物刺激劑工業(yè) 委員會(huì)的定義基本一致 1 根據(jù)此定義 生物刺激 劑有 2 大類 一類是基于微生物的產(chǎn)品 另一類是 基于非微生物類物質(zhì)產(chǎn)品 非微生物類生物刺激劑 產(chǎn)品很多 包括以下幾大類 腐殖酸類 海藻提取 物及其他植物物質(zhì) 幾丁質(zhì)和殼聚糖及其他聚合物 蛋白質(zhì)水解物及其他含氮物質(zhì) 無(wú)機(jī)鹽 如硅和鈷 復(fù)雜有機(jī)復(fù)合物等 1 2 生物刺激劑的功效表現(xiàn)在以 下幾個(gè)方面 提高水分利用率 提高養(yǎng)分利用率 促進(jìn)根結(jié)構(gòu)的發(fā)育和生長(zhǎng) 增強(qiáng)抗病能力 誘導(dǎo)系 統(tǒng)抗性產(chǎn)生 提高植物抗脅迫能力等 2 蛋白質(zhì)水解物類生物刺激劑 Giuseppe Colla 等充分討論了蛋白質(zhì)水解物的 生產(chǎn)工藝及其對(duì)水解物組成的影響 以及動(dòng)物源和 綜述專論 2 世 界 農(nóng) 藥 第 44 卷 植物源蛋白質(zhì)水解物的優(yōu)缺點(diǎn)等 3 蛋白質(zhì)水解物的種類可以根據(jù)來(lái)源和生產(chǎn)方法 予以分類 表 1 3 表 1 蛋白質(zhì)水解物的分類 根據(jù)蛋白質(zhì)來(lái)源分類 根據(jù)生產(chǎn)方法分類 動(dòng)物源 植物源 化學(xué)水解法 酶解法 皮革副產(chǎn)物 血粉 魚類副產(chǎn)物 雞羽毛 酪蛋白 大豆種子 苜蓿草 蔬菜副產(chǎn)物 酸解或堿解 動(dòng)物蛋白水解的首選方法 多用于植物蛋白的水解 生產(chǎn)工藝及蛋白質(zhì)來(lái)源對(duì)蛋白質(zhì)水解物的化學(xué) 特性影響很大 蛋白質(zhì)在酸性或堿性條件下的化學(xué) 水解通常是生產(chǎn)動(dòng)物性蛋白質(zhì)水解物的首選方法 酸水解是在高溫 121 和高壓 220 6 kPa 下進(jìn) 行的激烈反應(yīng) 在酸水解中 主要使用鹽酸和硫酸 水解蛋白質(zhì) 最常用的是鹽酸 堿性水解是一個(gè)相 當(dāng)簡(jiǎn)單和直接的過(guò)程 蛋白質(zhì)在加熱條件下溶解 然后添加堿性物如氫氧化鈣 鈉或鉀 并將溫度保 持在一個(gè)理想的設(shè)定值 化學(xué)水解可以破壞蛋白質(zhì) 的所有肽鍵 因此蛋白質(zhì)水解程度較高 游離氨基 含量也高 某些氨基酸會(huì)被破壞 例如 色氨酸通常 被酸水解完全破壞 部分半胱氨酸 絲氨酸和蘇氨 酸會(huì)丟失 天冬氨酸和谷氨酰胺可通過(guò)酸水解轉(zhuǎn)化 為它的酸性形式 此外 其他有用的耐熱化合物 如維生素 也大部 分在化學(xué)水解過(guò)程中被破壞 化學(xué)水解的另一個(gè)關(guān) 鍵方面是把游離氨基從 L 型轉(zhuǎn)化成 D 型 外消旋作 用 由于生物體內(nèi)蛋白質(zhì)中的氨基酸都是以 L 型存 在的 因此植物在代謝過(guò)程中不能直接利用 D 型氨 基酸 故化學(xué)水解的蛋白質(zhì)水解物將減效 甚至對(duì) 植物構(gòu)成潛在毒性 最后 大量使用酸 堿水解導(dǎo)致 蛋白質(zhì)水解物的鹽度增加 酶法水解通常用于生產(chǎn)植物蛋白質(zhì)水解物 酶 法水解是通過(guò)源自動(dòng)物器官 如胰酶 胃蛋白酶 或植 物 如木瓜蛋白酶 無(wú)花果蛋白酶 菠蘿蛋白酶 或微 生物 如堿性蛋白酶 風(fēng)味蛋白酶 等各種蛋白水解酶 進(jìn)行的 蛋白水解酶水解過(guò)程比酸 堿水解溫和 不 需要高溫 60 通常針對(duì)特定的目標(biāo)肽鍵發(fā)生作 用 例如 胃蛋白酶切斷含有苯丙氨酸或亮氨酸鍵的 氨基酸鏈 木瓜蛋白酶切斷與精氨酸 賴氨酸和苯 丙氨酸相鄰的鏈 胰酶則在有精氨酸 賴氨酸 酪 氨酸 色氨酸 苯丙氨酸和亮氨酸的地方切斷氨基 酸鏈 酶解所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)水解物是一種含有不同 長(zhǎng)度的氨基酸和肽的混合物 含鹽度較低 其組成 不隨時(shí)間而變化 由上可知 通過(guò)不同的生產(chǎn)方法獲得的蛋白質(zhì) 水解物中 氨基酸含量 肽的含量和分子量分布會(huì) 有很大不同 除了氨基酸和肽外 蛋白質(zhì)水解物還含有其他 能起到生物刺激作用的化合物 包括脂肪 碳水化 合物 酚類 礦物元素 植物激素和其他有機(jī)化合 物 如多胺 例如 在基于紫花苜蓿的蛋白質(zhì)水解物 中發(fā)現(xiàn)有兩種植物激素 即吲哚乙酸和異戊烯腺苷 在紫花苜蓿衍生蛋白質(zhì)水解物中發(fā)現(xiàn)有一種刺激植 物生長(zhǎng)的脂肪醇 即三十烷醇 此外 植物性蛋白 質(zhì)水解物含有在能量代謝和氧化應(yīng)激防御中起重要 作用的可溶性碳水化合物以及酚類物質(zhì) 相比之下 動(dòng)物性蛋白質(zhì)水解物則缺乏碳水化合物 酚和植物 激素 礦物含量也受蛋白質(zhì)來(lái)源的影響 通常植物 來(lái)源的蛋白質(zhì)水解物含有更多的礦物質(zhì) 肉粉的蛋 白質(zhì)水解物中存在大量的鈉 在植物源蛋白質(zhì)水解 物中有很高水平的鎂 錳 鐵和鋅等營(yíng)養(yǎng)成分 由 第 6 期 申繼忠等 蛋白質(zhì)水解物類植物生物刺激劑簡(jiǎn)介 3 皮革作為原材料生產(chǎn)的蛋白質(zhì)水解物可能含有重金 屬鉻 它作為污染物受到特別關(guān)注 不同來(lái)源和不同生產(chǎn)方法獲得的蛋白質(zhì)水解物 化學(xué)特性的異同點(diǎn)見表 2 4 表 2 基于不同來(lái)源蛋白和不同生產(chǎn)方法獲得的 蛋白質(zhì)水解物化學(xué)特性 參數(shù) 化學(xué)水解法從膠原得到 的蛋白質(zhì)水解物 酶解法從豆科植物獲得 的蛋白質(zhì)水解物 氮含量 碳氮比 C N 游離氨基酸 外消旋度 肽 氯和鈉 注 表示含量低 表示含量中等 表示含量高 3 氨基酸和肽對(duì)植物的重要性 近年來(lái) 發(fā)現(xiàn)植物氮代謝的許多過(guò)程和代謝途 徑明顯受到全部或幾種氨基酸和酰胺濃度的調(diào)控 氨基酸和酰胺在硝酸鹽和銨態(tài)氮吸收 硝態(tài)氮還原 銨態(tài)氮摻入 蛋白質(zhì)代謝和氮再動(dòng)員中起重要作用 研究表明 游離氨基酸的濃度與植物的氮素狀態(tài)有 關(guān) 游離氨基酸可能參與了植物生長(zhǎng)和氮素代謝的 調(diào)控 5 氨基酸對(duì)植物的抗脅迫能力也有積極影響 受脅 迫的植物表現(xiàn)出脯氨酸和其他氨基酸的積累 被積累 的氨基酸所起的作用有 作為滲透物 調(diào)節(jié)離子運(yùn)輸 調(diào)控氣孔開放和解毒重金屬 氨基酸也影響某些酶的 合成和活性 基因表達(dá)和氧化還原平衡 6 蛋白質(zhì)水解物對(duì)植物非生物脅迫有改善作用 非生物脅迫對(duì)作物生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響 導(dǎo)致其產(chǎn)量 下降 在不同的非生物脅迫中 干旱是最重要的一 種 因?yàn)橛邢薜乃止?yīng)對(duì)植物的生長(zhǎng)和發(fā)育有負(fù) 面影響 Silvana Francesca 等研究番茄在有限水分供 應(yīng)下 生物刺激素與關(guān)鍵生理反應(yīng)機(jī)制之間的相互 作用 并為提高番茄在干旱脅迫下的性能制定策略 采用一種新型蛋白質(zhì)水解生物刺激劑 商品名 CycoFlow 意大利 Agriges 公司 研究了在最優(yōu)條 件 100 灌溉 和有限水分供應(yīng) 50 灌溉 條件下生 長(zhǎng)的番茄 基因型 E42 的生理反應(yīng) 與未處理相比 經(jīng)水解蛋白處理的植株在干旱脅迫下表現(xiàn)出更好的 水分狀況和花粉活力 產(chǎn)量也更高 生物刺激素處 理對(duì)葉片和果實(shí)中抗氧化物質(zhì)的含量和活性也有影 響 這些研究結(jié)果表明 蛋白質(zhì)水解物應(yīng)用在有限 水分供應(yīng)時(shí)能夠改善植株的性能 7 氨基酸是所有生物合成蛋白質(zhì)的重要組成部 分 在植物中 游離的 蛋白質(zhì)源 氨基酸在氮的 同化和運(yùn)輸中起著補(bǔ)充的作用 是信號(hào)化合物 滲 透劑以及制造各種激素 輔助因子和其他主要化合 物 如葉綠素 的前體 植物還利用氨基酸的集體作用 產(chǎn)生數(shù)千種特殊化合物 促進(jìn)生態(tài)相互作用 并對(duì) 環(huán)境脅迫作出適應(yīng)性反應(yīng) 植物中的氨基酸也可以聚合成小肽 通常由 5 到 60 個(gè)氨基酸組成 某些小肽在植物生長(zhǎng)和發(fā)育中 起類似激素的作用 另一些則在傷口 病原體感染 營(yíng)養(yǎng)失衡 干旱或高鹽度下發(fā)揮作用 20 世紀(jì) 80 年代和 90 年代 通過(guò)從各種植物組 織中分離出的膜泡進(jìn)行吸收測(cè)定 開始了對(duì)氨基酸 和多肽吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)的生化過(guò)程研究 利用放射性標(biāo) 記底物和熒光標(biāo)記方法 揭示了多種氨基酸和肽轉(zhuǎn) 運(yùn)過(guò)程的發(fā)生 從那時(shí)起 在非菌根植物擬南芥中 發(fā)現(xiàn)了至少 12 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)體家族的成員 還有研究揭示 了轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在土壤氨基酸攝取 進(jìn)出細(xì)胞和 或植物 維管系統(tǒng)長(zhǎng)途運(yùn)輸中的作用 8 9 4 世 界 農(nóng) 藥 第 44 卷 氨基酸在植物中的作用非常之多 各種作用正 在不斷被發(fā)現(xiàn) 目前已知的最重要作用有 10 提 高葉綠素產(chǎn)量 提供豐富的有機(jī)氮來(lái)源 刺 激維生素的合成 影響許多酶系統(tǒng) 刺激開 花 促進(jìn)果實(shí)的形成 提高產(chǎn)量 改善果實(shí) 的味道 大小和顏色 提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量 增 強(qiáng)植物抗性 肽是由 2 50 個(gè)氨基酸通過(guò)肽鍵連接而成的分 子 超過(guò) 50 個(gè)氨基酸組成的分子稱為蛋白質(zhì) 蛋白 質(zhì)的水解不僅能釋放氨基酸 還能釋放因水解程度 不同而含量不同的可溶性肽 軟水解 如酶水解 比化學(xué)水解產(chǎn)生更多的肽 肽作為信號(hào)分子在植物生理中起著重要的作 用 能調(diào)節(jié)植物防御機(jī)制以對(duì)脅迫 生長(zhǎng)和發(fā)育做 出反應(yīng) 肽分子在細(xì)胞膜層面起激活植物特定代謝 作用 4 生物活性肽在農(nóng)業(yè)上具有廣泛的應(yīng)用前景 作為 有效的營(yíng)養(yǎng)和藥劑用途已被充分證明 但在解決生物 和非生物脅迫 植物病害控制和營(yíng)養(yǎng)利用效率等農(nóng)業(yè) 應(yīng)用方面尚未受到太多關(guān)注 生物活性肽能夠增強(qiáng)植 物根際分子信號(hào)傳導(dǎo) 促進(jìn)結(jié)瘤 營(yíng)養(yǎng)吸收和脅迫管 理 可與農(nóng)藥配制 并在葉片處理中通過(guò)葉片系統(tǒng)吸 收 以實(shí)現(xiàn)廣泛的植物效益 包括著色 干旱條件下 的營(yíng)養(yǎng)傳遞 植物健康和作物保護(hù)等 11 4 蛋白質(zhì)水解物類刺激劑的功效 蛋白質(zhì)水解物可影響植物的生長(zhǎng) 礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)利 用 對(duì)非生物脅迫的耐受性以及植物的根際微生物 群落 蛋白質(zhì)水解物產(chǎn)品之所以具有這些功效 是 因?yàn)槠浜猩L(zhǎng)刺激肽和氨基酸 而所含氨基酸是 一些植物激素的代謝前體 例如色氨酸是吲哚乙酸 的前體 精氨酸是多胺的前體 蛋白質(zhì)水解物對(duì)植 物氮營(yíng)養(yǎng)也有積極影響 因?yàn)榘被岷碗闹械挠袡C(jī) 氮可以作為植物氮的直接來(lái)源 它們可被快速吸收 同化和轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分 然而 這些氮的使用濃度 很低 使用目的不是向作物提供大量的氮素 蛋白質(zhì)水解物對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)的積極作用還體現(xiàn)在 氨基酸和肽能夠復(fù)合礦物質(zhì) 提高礦物質(zhì)的溶解度 從而提升其可利用度 蛋白質(zhì)水解物特別有利于提高 鐵 錳 鋅等微量元素在堿性環(huán)境中的生物有效性 蛋白質(zhì)水解物還可以通過(guò)激活參與營(yíng)養(yǎng)吸收的 特定根酶來(lái)改善作物營(yíng)養(yǎng) 例如 在根和葉面施用 植物源蛋白質(zhì)水解物可以提升番茄根鐵螯合還原酶 活性 從而在堿性脅迫條件下增加植物對(duì)鐵的吸收 但是使用動(dòng)物源的蛋白質(zhì)水解物對(duì)鐵螯合還原酶活 性的影響則較小 蛋白質(zhì)水解物除了能促進(jìn)養(yǎng)分的吸收 轉(zhuǎn)運(yùn)和 積累外 還能提高作物對(duì)非生物脅迫的耐受性 如 不適宜的溫度和濕度脅迫 鹽度 干旱和弱光條件 等 例如 萵苣對(duì)低溫的耐受性可因?yàn)槿~面施用蛋 白質(zhì)水解物而提高 蛋白質(zhì)水解物提高植物對(duì)非生 物脅迫耐受性的積極作用歸因于根系生長(zhǎng)更好 根 莖比更高 植株?duì)I養(yǎng)狀況更好 較高的細(xì)胞膜穩(wěn)定 性 滲透物 如脯氨酸 和抗氧化劑的積累 蛋白質(zhì)水解物可以增加水果的品質(zhì) 許多氨基酸 如丙氨酸 異亮氨酸 亮氨酸和纈氨酸是芳香化合物 的前體 苯丙氨酸是花青素生物合成的前體 精氨酸 丙氨酸 甘氨酸和脯氨酸是風(fēng)味的前體物質(zhì) 根部使用蛋白質(zhì)水解物還能刺激土壤微生物的 生長(zhǎng) 改變微生物區(qū)系 有助于提高土壤的整體生 物肥力 4 12 Christoph Stephan Schmidt 等通過(guò)盆栽試驗(yàn) 比 較了一種新型雞毛水解物 FH 和一種參考蛋白質(zhì)水 解物 RH 對(duì)大麥和小麥的生物刺激作用 研究了它 們與叢枝菌根真菌 AMF 和磷的交互作用 結(jié)果表 明所有試驗(yàn)因素都影響大麥生長(zhǎng) 其中 FH 增加大 第 6 期 申繼忠等 蛋白質(zhì)水解物類植物生物刺激劑簡(jiǎn)介 5 麥的莖高和生物量 RH 降低莖高和生物量 AMF 降低高磷供應(yīng)下大麥的生物量 在小麥中 AMF 處 理組的生物量略有降低 而其他因子對(duì)生物量的影 響不顯著 在田間平行試驗(yàn)中 RH 和 FH 對(duì)大麥產(chǎn) 量和籽粒大小均有提高作用 而 2 種水解液對(duì)小麥 均無(wú)顯著影響 施用時(shí)間對(duì)水解液效果無(wú)影響 兩 種酶解物在盆栽試驗(yàn)中均能增加大麥網(wǎng)斑病的嚴(yán)重 程度 而在田間試驗(yàn)中則能降低網(wǎng)斑病的嚴(yán)重程度 FH 促進(jìn)了低磷條件下 AMF 在小麥根系的定殖 研 究結(jié)果表明盆栽測(cè)試結(jié)果在田間條件下的可轉(zhuǎn)移性 有限 并顯示了水解產(chǎn)物 土壤磷 植物共生物和 病原體之間復(fù)雜的相互作用 13 為了滿足人們對(duì)綠色蔬菜日益增加的需求 種 植者在高能量投入下種植葉菜作物 尤其是施用高 劑量的氮肥 氮肥的過(guò)量使用會(huì)導(dǎo)致硝酸鹽在植物 葉片中積累 有時(shí)甚至超過(guò)了歐洲設(shè)置的最高限量 葉片中的硝酸鹽可能對(duì)人體健康有害 因?yàn)樵谌梭w 內(nèi)它可以轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽 這會(huì)導(dǎo)致高鐵血紅蛋白 血癥或產(chǎn)生致癌化合物 為了克服這一問題 需要 正確的氮素管理 特別是采用提高氮素利用效率的 技術(shù)手段 Mola 2020 評(píng)估了 2 種重要的植物生物 刺激劑對(duì)溫室中小葉萵苣產(chǎn)量和品質(zhì)性狀 硝酸鹽 抗氧化劑活性和類胡蘿卜素 的影響 施氮量分別為 0 10 次優(yōu) 和 20 最優(yōu) kg hm 2 所用生物刺激劑 為海藻提取物 Ecklonia Maxima 3 mL L 以及豆 科植物蛋白質(zhì)水解物 并設(shè)未經(jīng)處理的對(duì)照 海藻 提取物和豆科植物源蛋白質(zhì)水解物的應(yīng)用提高了產(chǎn) 量和葉面積指數(shù) LAI 比未處理的植物分別提高了 13 4 和 12 0 20 kg hm 2 氮處理的產(chǎn)量最高 葉面 生物刺激素刺激植物抗氧化系統(tǒng) 改善葉片顏色 提 高葉綠素和類胡蘿卜素含量 在較高施氮水平下 葉 片中硝態(tài)氮含量增加 在 20 kg hm 2 氮處理下硝態(tài)氮 達(dá)到歐洲法定限量 因此 在試驗(yàn)條件下 可以通 過(guò)增加施用生物刺激素來(lái)減少氮肥施用量并盡可能 降低產(chǎn)量損失 15 Gianluca Caruso 等在意大利南部評(píng)估了 2 種植 物生物刺激劑 豆科植物蛋白質(zhì)水解物 Trainer 熱帶植物提取物 Auxym 對(duì)細(xì)葉二行芥的影響 在 3 個(gè)作物周期 秋 冬 冬 冬 春 對(duì)葉片產(chǎn)量 光 合作用和色澤狀況 品質(zhì) 元素組成 抗氧化劑含 量和活性的影響進(jìn)行評(píng)價(jià) 這兩種生物刺激劑能促 進(jìn)多年生二行芥生長(zhǎng)和生產(chǎn)力 冬 春周期的葉片產(chǎn) 量高于冬期 能提高葉片干物質(zhì) 草酸 檸檬酸 鈣 磷 酚類物質(zhì)和抗壞血酸含量及抗氧化活性 但沒有增加硝酸鹽的含量 冬 春周期誘導(dǎo)的抗氧化 活性和各物質(zhì)含量均高于冬期 這些主要是跟這 2 種生物刺激劑含有的氨基酸和可溶性多肽相關(guān) 盡 管 Auxym 也含有少量的植物激素和維生素 另外 這 2 種植物生物刺激劑都能提高蔬菜產(chǎn)量 營(yíng)養(yǎng)和 功能品質(zhì) 提高作物產(chǎn)量的機(jī)制可能是因?yàn)樘岣吡?礦物質(zhì)養(yǎng)分的有效性和吸收 16 5 蛋白質(zhì)水解物生物刺激劑商業(yè)化及 應(yīng)用 Moses Madende和 Maria Hayes收集整理了一些 商業(yè)化蛋白質(zhì)水解物制劑及其蛋白質(zhì)來(lái)源 有效成 分 使用方法 應(yīng)用作物和功效 表 3 從表 3 可以 看出 這些產(chǎn)品來(lái)自植物 動(dòng)物或微生物 其主要成 分是氨基酸和肽 還有些產(chǎn)品含有激素和礦物元素 它們多被應(yīng)用在蔬菜和水果等高附加值作物上 17 美國(guó) FBN公司推出的植物蛋白質(zhì)水解物刺激劑 產(chǎn)品 聲稱含有 18 種氨基酸 18 產(chǎn)品有效成分以氨 基酸和肽計(jì)為 31 含有機(jī)氮 5 0 有機(jī)質(zhì)總含量 35 5 含可溶性肽形式的氨基酸 游離氨基酸含量 少于 4 并聲稱可用于所有作物 表 4 6 世 界 農(nóng) 藥 第 44 卷 表 3 商業(yè)化的生物刺激劑及其組成和使用策略 刺激劑 產(chǎn)品 來(lái)源 有效成分 使用方法 適用作物 主要功效 C Fish 白魚 混合魚的自溶 物和水解物 肽 氨基酸 葉面使用 灌溉 栽培前 蔬菜 水果 提高植物對(duì)蟲 病 熱 干旱脅迫的抵抗力 Radifarm 商品化制劑 氨基酸 多肽 皂苷 甜菜堿 多糖 維生素 微量元素 灌溉 土壤澆灌 葉面使用 水果和蔬菜 通過(guò)加速側(cè)根和不定根的伸長(zhǎng)來(lái) 促進(jìn)廣泛的根系形成 Megafol 商品化制劑 氨基酸 甜菜堿 蛋白質(zhì) 維生素 生長(zhǎng)素 赤霉素 細(xì)胞因子 灌溉 土壤澆灌 葉面使用 水果和蔬菜 促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)發(fā)育和生產(chǎn)力的平衡 提 高植物對(duì)逆境 霜凍 根窒息 除 草 冰雹 的抵抗力 Biozyme 泡葉藻 海藻提取物 植物激素 螯合微量營(yíng)養(yǎng)素 灌溉 葉面使用 播種前 土壤澆灌 水果 蔬菜 豆類 提高養(yǎng)分吸收 葉綠素活性 和光合作用 Algreen 海藻 海藻提取物 植物激素 維生素 游離氨基酸 海藻酸 促進(jìn)生長(zhǎng)和產(chǎn)量指標(biāo) 提高維生素 C 和干物質(zhì)含量 BioRoot 植物源蛋白質(zhì) 水解物 植物和礦物來(lái)源的有機(jī)酸和腐殖酸 紫花苜蓿和豆粕 啤酒酵母 鉀硫酸鹽 磷酸鹽 海藻 灌溉 葉面使用 土壤澆灌 水果和蔬菜 提高生根能力和葉綠素 蛋白質(zhì)含量 Kelpak 極大昆布 Ecklonia maxima 海藻提取物 滴灌 土壤澆灌 種子處理 葉面 水果和蔬菜 促進(jìn)植物的天然激素分泌 促進(jìn)根系萌發(fā) Biplantol Universal 商品化制劑 大量和微量元素 鍺 糖醛酸 草藥 蠕蟲腐殖質(zhì) 葉面使用 土壤 澆灌 蔬菜 水果 花卉 提高對(duì)真菌病害和害蟲的抵抗力 Grow plex SP 腐殖酸 腐殖酸 灌溉 葉面使用 水果 蔬菜 刺激土壤細(xì)菌 根和芽的生長(zhǎng) 鐵鋅吸收 Tablet 微生物 叢枝菌根真菌 深綠木霉孢子 土壤澆灌 蔬菜 刺激根系結(jié)構(gòu) 提高根系總長(zhǎng)度和 根系表面積 提高葉綠素合成 增加脯氨酸積累 Ergonfifill 動(dòng)物源蛋白質(zhì) 水解物 動(dòng)物蛋白質(zhì)水解物 半胱氨酸 葉酸 角蛋白衍生物 葉面使用 水果和蔬菜 促進(jìn)吲哚乙酸和葉綠素的合成 促 進(jìn)大量和微量元素的轉(zhuǎn)運(yùn)和螯合 Benefifit 商品化制劑 氨基酸 核苷酸 游離酶蛋白 維生素 灌溉 土壤澆灌 葉面使用 水果和蔬菜 刺激細(xì)胞分裂 增加每個(gè)果實(shí)的細(xì) 胞數(shù)量 表 4 生物刺激劑 ATARRUS 中的氨基酸譜 各種氨基酸所占百分比例 氨基酸 占比 氨基酸 占比 氨基酸 占比 氨基酸 占比 氨基酸 占比 丙氨酸 4 6 谷氨酸 18 0 亮氨酸 8 0 脯氨酸 5 1 酪氨酸 3 9 精氨酸 7 0 甘氨酸 4 5 賴氨酸 6 0 絲氨酸 5 5 纈氨酸 5 1 冬氨酸 11 7 組氨酸 2 8 蛋氨酸 1 5 蘇氨酸 4 1 總量 100 半胱氨酸 1 0 異亮氨酸 4 8 苯丙氨酸 5 2 色氨酸 1 2 意大利 ILSA S p A 公司生產(chǎn)的蛋白質(zhì)水解物刺 激劑產(chǎn)品 APR 在水培條件下將該產(chǎn)品應(yīng)用于玉米 苗 觀察對(duì)照組和 3 種不同脅迫 缺氧 鹽和營(yíng)養(yǎng)缺 乏 及其組合的條件下玉米苗的變化 結(jié)果表明 第 6 期 申繼忠等 蛋白質(zhì)水解物類植物生物刺激劑簡(jiǎn)介 7 APR 是可溶性的 能夠影響根和莖的生長(zhǎng) 影響程 度與刺激劑的使用濃度有關(guān) 此外 APR 的有效性 在單個(gè)脅迫或組合脅迫條件下明顯提高 從而證實(shí) 了先前假設(shè)的該產(chǎn)品對(duì)環(huán)境逆境有抵抗能力 此外 它還調(diào)節(jié)參與硝酸鹽運(yùn)輸和活性氧 ROS 代謝的一 組基因的轉(zhuǎn)錄 19 蛋白質(zhì)水解物可以施用于根或葉面 其用量為 1 5 5 L hm 2 一般建議低濃度多次使用 不建議高 濃度臨時(shí)使用 苗期使用蛋白質(zhì)水解物對(duì)幼苗生長(zhǎng) 有較快的促進(jìn)作用 還能促進(jìn)根的生長(zhǎng)和植株的快 速定植 在生長(zhǎng)旺盛的時(shí)期通過(guò)根和葉面施用則可 以加強(qiáng)光合作用 從而促進(jìn)植物的生長(zhǎng)和養(yǎng)分利用 效率 特別重要的是 在生產(chǎn)階段通過(guò)葉面使用蛋 白質(zhì)水解物可以提高水果和蔬菜的質(zhì)量以及食用產(chǎn) 品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值 在不利的環(huán)境條件下 建議用蛋白 質(zhì)水解物進(jìn)行預(yù)防處理 以增強(qiáng)植物對(duì)非生物脅迫 的耐受性 例如積累滲透物和次生代謝物 4 參 考 文 獻(xiàn) 1 UTE ALBRECHT Plant biostimulants definition and overview of categories and effects1 EB OL 2019 05 2021 08 12 https edis ifas ufl edu pdf HS HS133000 pdf 2 BHUPENCHANDRA I SOIBAM H BASUMATARY A et al Biostimulants potential and prospects in fgriculture J OL International Research Journal of Pure Applied Chemistry 2020 21 14 20 35 2020 09 03 2021 08 23 review history 60331 3 COLLA G NARDI S CARDARELLI M et al Protein hydrolysates as biostimulants in horticulture J OL Scientia Horticulturae 2015 196 28 38 2015 09 04 2021 08 19 science article abs pii S0304423815301564 via 3Dihub 4 COLLA G ROUPHAEL Y LUCINI L et al Protein hydrolysate based biostimulants origin biological activity and application methods J OL Acta Horticulturae 2016 27 33 2021 08 23 https www 5 BARNEIX A J CAUSIN H F The central role of amino acids on N utilization and plant growth J OL Journal of Plant Physiology 1996 149 s 3 4 358 362 2021 08 28 publication 257040184 The central role of amino acids on N util ization and plant growth 6 RAI V K Role of amino acids in plants response to stresses J OL Biologia Plantarum 2001 45 4 481 487 2002 11 30 2021 08 23 https bp ueb cas cz pdfs bpl 2002 04 01 pdf 7 FRANCESCA S CIRILLO V RAIMONDI G et al A novel protein hydrolysate based biostimulant improves tomato performances under drought stress J OL Plants 2021 10 1 13 2021 04 16 2021 08 23 https doi org 10 3390 plants10040783 8 WIDHALM J R Plant uptake of amino acids and peptides EB OL 2021 08 18 acids and peptides 9 TEGEDERA M RENTSCH D Uptake and partitioning of amino acids and peptides J OL Molecular Plant 2010 3 6 997 1011 2010 11 2021 08 18 S1674 2052 14 60549 9 pdf 10 AGRO Z LD LTD The role and function of amino acids in plants EB OL 2021 08 10 ofaminoacidsinplants aspx 11 PAN S AGYEI D JEEVANANDAM J et al Bio active peptides role in plant growth and defense J OL Natural Bio active Compounds 2019 2019 09 29 2021 08 23 1007 978 981 13 7438 8 1 12 ABOBATTA W F Plant stimulants and horticultural production J OL MOJ Ecology Environmental Sciences 2020 5 6 261 265 2020 12 15 2021 08 16 00202 pdf 13 SCHMIDT C S MRNKA L FRANTIK T et al Impact of protein hydrolysate biostimulants on growth of barley and wheat and their 下轉(zhuǎn)第 53 頁(yè) 第 6 期 陳培華等 3 種微生物農(nóng)藥對(duì)廣東草地貪夜蛾的田間防治效果 53 短 繁殖快 世代重疊 因此控制好廣東地區(qū)草地 貪夜蛾種群數(shù)量尤為重要 在草地貪夜蛾卵孵化盛 期至低齡幼蟲期施藥時(shí) 若草地貪夜蛾種群密度低 可使用 20 億 PIB mL 甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒懸浮 劑 50 60 g 666 7 m 2 10 億 PIB mL 斜紋夜蛾核型多 角體病毒懸浮劑 225 g 666 7 m 2 100 億孢子 克球孢 白僵菌可分散油懸浮劑 150 g 666 7 m 2 進(jìn)行防治 當(dāng) 種群密度高時(shí) 可將甘藍(lán)夜蛾核型多角體病毒 斜 紋夜蛾核型多角體病毒 球孢白僵菌與其他速效性 較好的化學(xué)殺蟲劑搭配使用以減少化學(xué)農(nóng)藥使用 量 延緩草地貪夜蛾抗藥性上升速度 參 考 文 獻(xiàn) 1 郭井菲 趙建周 何康來(lái) 等 警惕危險(xiǎn)性害蟲草地貪夜蛾入侵中 國(guó) J 植物保護(hù) 2018 44 6 1 10 2 MONTEZANO D G SPECHT A SOSA G MEZ D R et al Host plants of Spodoptera frugiperda Lepidoptera Noctuidae in the Americas J African Entomology 2018 26 2 286 300 3 劉杰 姜玉英 吳秋琳 等 我國(guó)草地貪夜蛾冬春季發(fā)生為害特點(diǎn) 及下半年發(fā)生趨勢(shì)分析 J 中國(guó)植保導(dǎo)刊 2019 39 7 36 38 4 楊普云 朱曉明 郭井菲 等 我國(guó)草地貪夜蛾的防控對(duì)策與建議 J 植物保護(hù) 2019 45 4 1 6 5 鄒蘭 趙朝陽(yáng) 丁亦非 等 草地貪夜蛾對(duì)玉米的危害及防控對(duì)策 J 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021 67 3 91 93 6 王勝權(quán) 熊冰洋 草地貪夜蛾的發(fā)生及其防控策略 J 農(nóng)技服務(wù) 2021 38 2 86 88 7 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部 農(nóng)藥登記管理術(shù)語(yǔ)第一部分 NY T 1667 1 2008 S 北京 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社 2008 3 4 8 阮贊譽(yù) 居夢(mèng)婷 沈秋蘭 等 9種殺蟲劑對(duì)草地貪夜蛾的田間防效 J 浙江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2022 63 1 95 96 9 太一梅 李志敏 朱曉明 等 生物農(nóng)藥對(duì)草地貪夜蛾的田間防治 效果 J 中國(guó)植保導(dǎo)刊 2021 41 3 66 68 77 10 張海波 王風(fēng)良 陳永明 等 核型多角體病毒對(duì)玉米草地貪夜蛾 的控制作用研究 J 植物保護(hù) 2020 46 2 254 260 11 李釗 沈雪玲 孫石鳳 等 7 種藥劑對(duì)草地貪夜蛾的田間防效 J 農(nóng)藥科學(xué)與管理 2020 41 1 43 47 interaction with symbionts and pathogens J OL Agricultural and Food Science 2020 29 177 193 2021 08 19 https journal fi afs article download 84790 54178 14 COLLA G HOAGLAND L RUZZI M et al Biostimulant action of protein hydrolysates unraveling their effects on plant physiology and microbiome J OL Front Plant Sci 2017 8 2 14 2017 12 22 2021 08 23 https doi org 10 3389 fpls 2017 02202 15 MOLA I D Effect of seaweed Ecklonia maxima extract and legume derived protein hydrolysate biostimulants on baby leaf lettuce grown on optimal doses of nitrogen under greenhouse conditions J Australian Journal of Science 2020 14 9 1456 1464 16 CARUSO G PASCALE S D COZZOLINO E et al Protein hydrolysate or plant extract based biostimulants enhanced yield and quality performances of greenhouse perennial wall rocket grown in different seasons J OL Plants 2019 8 7 1 18 2019 07 05 2021 08 23 https europepmc org backend ptpmcrender fcgi accid PMC6681375 blobtype pdf 17 MADENDE M HAYES M Fish by product use as biostimulants an overview of the current state of the art including relevant legislation and regulations within the EU and USA J OL Molecules 2020 25 1 20 2020 03 03 2021 08 23 18 FARMERS BUSINESS NETWORK FBN Plant stimulating peptides in ATARRUS EB OL 2021 08 25 https cotton buzz wp content uploads 2020 04 PSP Plant Stimulating Peptide Technology in Atarrus pdf 19 TREVISAN S MANOLI A QUAGGIOTTI S A novel biostimulant belonging to protein Hhydrolysates mitigates abiotic stress effects on maize seedlings grown in hydroponics J OL Agronomy 2019 2019 01 09 2021 08 21 上接第 7頁(yè)