植物生物刺激素是一种包含某些成分和微生物的物质,这些成分和微生物在施用于植物或者根围时,其功效是对植物的自然进程起到刺激作用,包括加强/有益于营养吸收、营养功效、非生物胁迫抗力及作物品质,而与营养成分无关在国外,生物刺激素产品通常被分为八大类:腐植酸类物质、复合有机物质、有益化学元素、非有机矿物(包含亚磷酸盐)、海藻提取物、甲壳素和壳聚糖衍生物、抗蒸腾剂、游离氨基酸类等各类在不同方面的特性有所不同详情如下:,我来为大家讲解一下关于最高效的植物生长调节剂?跟着小编一起来看一看吧!

最高效的植物生长调节剂(植物刺激素生长调节剂)

最高效的植物生长调节剂

植物生物刺激素是一种包含某些成分和微生物的物质,这些成分和微生物在施用于植物或者根围时,其功效是对植物的自然进程起到刺激作用,包括加强/有益于营养吸收、营养功效、非生物胁迫抗力及作物品质,而与营养成分无关。在国外,生物刺激素产品通常被分为八大类:腐植酸类物质、复合有机物质、有益化学元素、非有机矿物(包含亚磷酸盐)、海藻提取物、甲壳素和壳聚糖衍生物、抗蒸腾剂、游离氨基酸类等。各类在不同方面的特性有所不同。详情如下:

作用:

1. 增加植物抗逆性:极端温度、不规则降雨和气候变化等胁迫环境发生越来越多,这就对作物正常生长的要求也越来越高,生物刺激素可以增加植物抗逆性和抵御非生物因素的胁迫;

2.调节植物水分:生物刺激素具有调节植物体内水分的能力,这有助于在干旱条件下作物的生存;

3.促进营养物质吸收:生物刺激素通过促进营养物质的吸收、运转和使用,从而避免营养物质的浸出或流失到邻近的生态系统。减少营养损失,意味着作物可以更好地利用自然资源;

4.提高农产品的质量属性:生物刺激素可以提高农产品的质量属性,如糖度、着色、播种质量等。为消费者提供更好的存储和更富营养的农产品意味着更高的收入;

5.提高土壤的理化性质:生物刺激素有助于提高土壤的理化性质,促进土壤有益微生物的发展,保护和改善土壤健康。健康的土壤,保水效果更好,从而可以更好地抵抗土壤侵蚀。

腐殖酸

 腐植酸是动植物遗骸,主要是植物的遗骸,经过微生物的分解和转化,以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。它的总量大得惊人,数以万亿吨计。江河湖海,土壤煤矿,大部分地表上都有它的踪迹。由于它的广泛存在,所以对地球的影响也很大,涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。土壤所含的腐植酸总量最大,但在其中的含量平均不足百分之一,咸淡水中含有的总量也不小,但是浓度更低。

腐殖酸的来源又可分为两大类:生化和煤化(矿质)

按照在溶剂中的溶解性和颜色分类,可分为三个组分:

①溶于丙酮或乙醇的部分称为棕腐酸;

②不溶于丙酮部分称为黑腐酸;

③溶于水或稀酸的部分称为黄腐酸

煤化(矿质)腐殖酸农业应用的特点

腐殖酸是一类不溶于水的以芳香核为主体、含有多种官能团结构的高分子有机酸性物质聚合体,它包括胡敏酸(黑腐酸 棕腐酸)和富里酸(黄腐酸),广泛的存在于自然界中,是土壤中有机质的重要组成部分。它与铵、钠、钾等一价碱金属物质化合后产生可溶于水的腐殖酸盐。

一、 胡敏酸(黑腐酸 棕腐酸):含碳52%、氢3~4.5%、氧30~39%、氮3.5~5%。一般认为其分子上含有四个羟基和三个酚羟基,使之具有较大的阳离子代换量,一般在300~12500pxol/kg,因而具有了很好的保肥性,但其与二价的阳离子结合后的产物不溶于水,所以它是水稳性团粒结构形成时的不可缺少的物质。

二、 富里酸(黄腐酸)的分子量较小,易于被生物吸收利用,其功能团含量较多,生理活性大,可直接溶于水。这些特性就决定了它在农业上有较多的应用。其作用表现如下:

1、能缩小作物气孔的开张度,减少水分的蒸腾,使植物和土壤保持较多的水分,是一种优良的抗旱剂

2、提高多种酶活性和叶绿素含量,增加新陈代谢和光合作用,使糖分和干物质增多,从而提高作物抗冻和抗病等抗逆能力,提高作物产量,改善作物品质,是一种新型的植物生长调节剂。

3、通过物理化学作用与农药形成农药、黄腐酸复合物。这种复合物既降低了农药的毒性,又减少污染,提高药效,降低用量,是一种较好的农药缓释增效剂;

4、可络合微量元素,提高作物对微量元素的吸收能力;

5、能腐蚀钾长石等矿物使之释放出各种养分。但它与一二价阳离子形成的盐能溶于水,不利于水稳性团粒结构的形成。

煤化(矿质)腐殖酸在作物上的表现

1、刺激生理代谢。腐殖酸分子中含有多种活性功能基团,可增强作物体内过氧化氢酶,多酚氧化酶的活性,刺激生理代谢,促进生长发育。如腐殖酸能促使种子提早发芽,出苗率高,在低温下尤为显著;能刺激根尖分生组织细胞的分裂与增长,使幼苗发根快,次生根多,根量增加,根系伸长,使作物吸收水分、养分能力增加。因此,养分供应充足,作物茎快健壮,枝叶繁茂,光合作用增强,加速养分向子实体转移,促进果实提前着色成熟。

2、提高养分利用率。腐殖酸含有羧基,酚羟基等官能团,有较强的离子交换和吸附能力,能减少铵态氮的损失,提高氮肥的利用率。经氧化降解的硝基腐殖酸,可抑制尿酶活动,提高尿素利用率。降解的硝基腐殖酸增加磷在土壤中移动的距离,抑制土壤对水溶性磷的固定,使速效磷转化为缓效磷,促进根系对磷的吸收。腐殖酸官能团可以吸收存储钾离子,使钾肥缓慢分解,增加钾的释放量,提高速效钾的含量。腐殖酸与难溶性微量4 元素可以发生鳌合反应,生成溶解性好可被作物吸收的腐殖酸微量元素鳌合物,从而有利于根系和叶面吸收微量元素。

3、改善土壤结构。腐殖酸可以促进土壤水稳性团粒结构的形成,调节土壤PH值,调节土壤水、肥、气、热状况,提高土壤交换容量,达到酸碱平衡,提高土壤保水保肥能力,促进土壤微生物的活动,使好气性的细菌、放线菌、纤维素分解菌的数量增加,加速有机物质的分解转化,促进营养元素释放,便于作物吸收营养。

4、增强植物植物抗逆性。腐殖酸能减少植物叶片气孔张开强度,减少叶面蒸腾,从而降低植株耗水量,使植株体内水分状况得到改善,保证作物在干旱条件下正常生长发育,增强抗旱性。腐殖酸多为两性胶体,表面活性大,对真菌有抑制作用,可增强作物坑寒性,易被细胞膜吸附,改变细胞膜渗透性,促进无机养分的吸收,防止腐烂病、根腐病,减轻作物害。

5、增产提质。腐殖酸可以与微量元素形成络合物或鳌合物,增加微量元素从根部向叶部或其它部位运转的数量,调节常量元素与微量元素的比例和平衡状况,加强酶对糖分、淀粉、蛋白质、脂肪及各种维生素的合成运转。可促进酶的活性,使多糖转化为可溶性单糖,使淀粉、蛋白质、脂肪物质的合成积累增加,加速各种代谢的初级产物从茎叶或根系向果实、种子输送,使果实丰满、种子饱满,提高子实的产量。

作用:增溶作用:腐植酸能起到表面活性剂的作用,其金属盐的表面张力低于水的表面张力,对农药可产生明显的分散和乳化效果,能提高可溶性农药的溶解能力;

增效作用:腐植酸可增强植物对农药的吸收,能提高农药和植物生长调节剂的生物活性,可明显改善农药的效果;

缓释作用:腐植酸对农药的分解速率有明显的抑制作用,而且腐植酸的用量越大其速度越慢。

降毒作用:腐植酸可钝化生物中那些对农药毒性敏感酶的活性,激发对农药有拮抗作用酶的活性,缓解和降低农药中的毒性。

 有机无机复合肥作为一种新型肥料,正成为21世纪生态农业用肥的发展方向,腐殖酸的主要功能为:

A.使用腐植酸,可改变土壤中含盐过高、碱性过强、土粒高度分散、土壤结构性差的理化性状,促进土壤团聚体的形成,使其成良好状态,从而为植物根系生长发育创造良好的条件。

  B.施用腐植酸可疏松耕层土壤,破坏盐份的积累,降低表土含盐量,起到隔盐作用,提高出苗率,减少弱苗、死苗,使植物健康成长。

  C.腐植酸具有较高的阳离子变换量,比一般土壤高10倍以上。施入土壤后,使土壤对阴离子吸附能力显著提高,使表层盐含量减少。

  D.盐碱土地特别是碱土PH值过高(9.0以上),直接危害作物生长,甚至引起死亡,另外PH值过高还影响到土壤中的磷、铁、锰、硼、锌等营养元素的有效性。而腐植酸PH值为6.8偏酸性,可中和碱性,减轻消除碱性对土壤和植物的危害,使低产盐碱地得到改良,为作物幼苗生长创造良好的土壤条件。

氨基酸

不同的氨基酸对作物的生理功能不同,但又具有协同性,主要的18种氨基酸的不同作用:

丙氨酸 :增加合成叶绿素,调节开放气孔,对病菌有抵御作用;

精氨酸 :增强根系发育,是植物内源激素多胺合成的前体,提高作物的抗盐胁迫能力;  

天冬氨酸:提高种子发芽,蛋白质的合成,并在压力时期的生长提供氮; 

半胱氨酸 :含有氨基酸维持细胞功能,并作为抗氧化剂的硫; 

谷氨酸 :降低作物体内硝酸盐含量;提高种子发芽,促进叶片光合作用,增加叶绿素生物合成

甘氨酸 :对作物的光合作用有独特的效果,利于作物生长, 增加作物糖的含量,天然金属螯合剂;

组氨酸 :调节气孔开放,并提供碳骨架激素的前体,细胞分裂素合成的催化酶; 

异亮氨酸和亮氨酸 :提高抵抗盐胁迫,提高花粉活力和萌发,芳香味的前体物质;

赖氨酸 :增强叶绿素合成,增加耐旱性;  

蛋氨酸 :植物内源激素乙烯和多胺合成的前体;  

苯丙氨酸 :促进木质素的合成,花青素合成的前体物质;  

脯氨酸 :增加植物对渗透胁迫的耐性,提高植物的抗逆性和花粉活力; 

丝氨酸 :参与细胞组织分化,促进发芽;

苏氨酸 :提高耐受性和昆虫病虫危害,提高腐殖化进程;  

色氨酸 :内源激素生长素吲哚乙酸合成的前体,提高芳族化合物的合成; 

酪氨酸 :增加耐旱性,提高花粉萌发;  

缬氨酸 :提高种子发芽率,改善作物风味。

制作工艺

 由图中我们看到,各种氨基酸生产方法的优劣,目前农业上应用最广泛的还是酸水解法、酶解法和发酵法。酸解法生产成本低,生产工艺相对简单,大多采用盐酸进行水解处理,生产出的氨基酸中氯离子含量高,不过也可进行脱氯处理。酸水解工艺氨基酸容易被破坏,尤其是植物生长素前体的色氨酸完全被破坏,但也并不是那么不堪,合理得选择和应用也是很不错的。  

酶解法和微生物发酵法相对氨基酸种类保留比较全面,寡肽含量较高,有害物质少,这两种生产方法在农业中应用无疑是最适合的,尤其是酶解法,一些先进的技术可以根据分子量需求进行定向剪切,得到需要的分子量区间,如寡肽的分子量在1000道尔顿以下。虽然国内使用酶解法氨基酸的肥料企业很少,但并不表示我们国内的酶解氨基酸技术水平达不到,只是由于目前国内大多肥料企业对氨基酸的认知不够,以及原料成本较高,用于农业上的较少。 现阶段酶解氨基酸大多是用于微生物培养、保健品(海洋鱼低聚肽、大豆低聚肽等胶原蛋白肽)、养殖业等方面,相信国外生物刺激素这一理念传入中国,国产氨基酸类肥料的发展也会更健康的发展。中国农业落后于一些发达国家,肥料企业创新能力可能不足,但中国企业的借鉴能力和在借鉴中创新的能力绝对是独步全球。

作用:

1、为蛋白质合成提供基本成分。

2、为植物提供优质的氮源、碳源和能量。

3、为根际微生物提供营养(腐生菌)。 

4、钝化多种重金属元素,减轻其毒副作用,降低肥害;对硝酸盐也有一定的抑制作用。 

5、抗逆作用:提高作物对干旱、高温、盐胁迫等耐受能力,尤其小分子肽(少量氨基酸聚合物)能清除自由基、抗氧化、抗重金属毒害的能力,修复作物病害作用极强。

  6、螯合多种中微量元素,为植物提供稳定的螯合矿质元素(钙镁锌铜锰铁等),能快速被植物吸收和利用。

海藻肥

海藻肥是指以海藻或海藻提取物为原料,通过发酵、酸碱工艺或肥料混配工艺生产出来的生物肥。该肥在欧盟 IMO、ECOCERT,北美 OMIR,日本 JAS 标准和中国有机食品技术规范中被明确认定为有机农业的应用产品。主要功效有三个,即改良土壤、提高作物光合作用、提高作物抗逆性。

海藻肥料的生产方法、

一般可分为化学水解法(即氢氧化钾水解法)、物理提取法、生物发酵法(即酶降解法)等,还有以海藻工业的废弃物中提取生物活性物质,再经科学配制而成的肥料。

提取方法对于产品活性物质和营养成分含量的影响极大,即使营养成分含量相同,但活性物质的含量可能有很大差异。海藻活性成分能最大保持其原有的状态,则其使用效果最佳,目前生产海藻有机肥最好的方法是冷细胞破裂技术,此技术可以最大限度的保持海藻活性物质的活性,其次为生物降解法,可以很好的保存活性物质活性,而化学水解法则较差。

1、目前国内外绝大部分厂家主要采用化学水解法生产海藻肥,化学水解法最大的缺点在于强碱高温破坏了海藻内源物质的活性,该类产品较多,比如国内小厂家生产的廉价海藻肥料。

2、生物发酵法的原理是利用微生物在以海藻等为养分的代谢过程中产生的多种酶,将构成海藻的大分子物质降解成小分子、水溶性的物质,因为发酵过程没有化学法的强碱和高温,可以很好的保存海藻中有效成分的活性,一些进口自爱尔兰、挪威等过的海藻肥采用此法生产。

3、物理提取法是采用压差冷细胞爆破工艺达到海藻细胞壁破碎的目的,可以原滋原味的保存海藻细胞液中有效成分的活性,最大程度的发挥海藻肥的功效,整个生产过程,不添加任何外源物质。该方法生产的海藻肥品质优,质量佳。

生产海藻肥的优质海藻:

1、巨型螺旋藻(Ecklonia maxima):多产于南非西海岸的冰冷海水中,其中富含天然生长素和细胞分裂素,可在两年时间里生长到3米高,有海洋森林之称,生长环境恶劣,在极其寒冷的海水中可以保持高速生长,可见其所含的促生长物质的活性很强。是生产优质海藻肥的很好原料。

2、泡叶藻(Ascophyllum nodosum):多产自于北大西洋挪威海岸及冰岛海岸,生长环境温度低,含有丰富的蛋白质及天然优质营养素,是制备饲料和肥料的优质原料。

3、褐藻属海带(Laminaria japonica Aresch):主要分布于千岛群岛、萨哈林岛和日本的北海道,美洲太平洋和大西洋北岸,中国辽东半岛和山东半岛沿岸,产量大,生长快,一般国内企业用于提取海藻素用在食品或是肥料加工。

海藻肥的特点:

1.营养丰富:活性海藻肥中含有大量的非含氮有机物,有陆生植特无法比拟的钾、钙、镁、铁、锌、碘等40多种矿物质和丰富的维生素,特别是海藻中所特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不饱和脂肪酸和多种天然植物生长调节剂,可刺激植物体内非特异性活性因子的产生和调节内源素的平衡。

2.易被植物吸收:海藻肥中的有效成分经过特殊处理后,呈极易被植物吸收的活性状态,在施用后2~3小时进入植物体内,并具有很快的吸收传导速度。海藻肥中的海藻酸可以降低水的表面张力,在植物表面形成一层薄膜,增大了接触面积,水溶性物质比较容易透过茎叶表面细胞,使植物有效地吸收海藻提取液中的营养成分。

3.可改良土壤:海藻肥是一种天然生物制,可与植物—土壤生态系统和谐地起作用。它可直接使土壤或通过植物使土壤增加有机质,激活土壤中的各种微生物。这些微生物可在植物—微生物代谢物循环中起催化剂作用,使土壤的生物效力增加。

4.肥效特久:海藻肥可直接使土壤或通过植物使土壤增加有机质,激活土壤中的各种有益微生物,这些微生物可在植物—微生物代谢物循环中起催化剂作用,使土壤的生物效力增加。植物和土壤微生物的代谢物可为植物提供更多的养分。同时,海藻多糖及腐植酸等形成的螯合系统可以使营养缓慢释放,延长肥效。

5.安全无公毒:海藻肥原料来自天然海藻,与陆生植物有良好的亲和性,对人、畜无毒无害,对环境无污染,是生产无害化蔬菜的优质肥料。

促进作物生长的机理:

1、海藻多糖、酚类多聚物、甜菜碱促进植物体内有机物和无机物的上下输送导向,调节细胞的渗透作用,促进作物生长,诱发作物产生抗逆因子,提高机体免疫力活性,增加作物抗病性。还有抗病毒和驱虫的作用。酚类多聚物、甜菜碱还具有驱虫和抗真菌功能。

2、细胞激动素(t—玉米素、二氢玉米素、异戊烯腺苷嘌呤和t—玉米素核苷)促进细胞分裂,细胞体扩大,打破种子休眠、促使萌发,解除顶端优势,促进侧芽生长,抑制衰老等。

3、植物生长素(赤霉素及吲哚乙酸、吲哚丁酸等)可打破休眠,促进植物生长,诱导开花;促进木质部、韧皮部细胞分化,刺激新根的形成,促进插条发根、调节愈伤组织的形态建成。

4、褐藻糖胶具有抗病毒,消除自由基和抗氧化作用,提高免疫系统功能,调节增强植物免疫力,阻止植物对重金属及其他毒素的吸收,抑制肿瘤病毒细胞生长,促进健康细胞再生,保持循环系统的健康,提高保湿功能。

5、甘露醇具有参与机体的光合作用,调节机体营养渗透平衡,增强植物的免疫力,提高植物抗盐能力,维持细胞生存和促进生长分化的作用。

6、有机碘可促进生物氧化,调节蛋白质合成和分解,促进糖和脂肪代谢,调节水盐代谢,促进维生素的吸收利用,增强酶的活力,促进生长发育。碘化和氧化菌体蛋白的活性基因,并与蛋白的氨基结合而导致蛋白变性和抑制菌体的代谢酶系统。能杀死细菌、真菌、病毒和阿半巴原虫。