生命、生長、發(fā)育。這幾個詞經(jīng)常出現(xiàn)在關(guān)于植物或作物的文章里，生命是什么，生長是咋回事，發(fā)育又是指什么。

其實這也是很多科學家們一直在探討的問題。

我國著名生物學家貝時璋院士認為生命“無非是自然界三個量（物質(zhì)、能量、信息）綜合運動的表現(xiàn)，。。?！?/p>

那么，生長和發(fā)育就是生命綜合運動的過程了。

蛋白質(zhì)，是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)。幾乎所有的生命都含有蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。即便是很小的病毒，也有蛋白質(zhì)外殼。

植物細胞中當然也少不了蛋白質(zhì)，很多情況下，植物的生長其實也是蛋白質(zhì)數(shù)量上的增加。這也是為什么氮，是植物所必需的的三大營養(yǎng)元素之首的原因。

不管是中國的還是外國的，耕種作物的農(nóng)民，最大的夢想就是在有限的土壤面積上收獲到更高的優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，以獲取更好的經(jīng)濟收益。施肥是達到這一目標的最常用的措施。比如水肥一體化、高含量水溶肥、緩控釋肥等等。但發(fā)現(xiàn)不論方式如何先進，肥料怎樣的好，也往往難以滿足農(nóng)民的這一基本愿望，甚至還會帶來各種意想不到的問題，比如成本越來越高、土壤性質(zhì)越來越差、缺素癥防不勝防。

進入二十一世紀以來，科學家們一直在為如何平衡全球越來越突出的一對矛盾而絞盡腦汁。滿足越來越多的人口吃飯問題的同時，還要消解現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的能源消耗和環(huán)境污染問題。

生物刺激素的出現(xiàn)和應(yīng)用，對于上述問題的解決似乎有了一些幫助。尤其是利用化學的或生物酶的先進技術(shù)工藝，從動物的、植物的殘體或?qū)Ｓ弥参镏邪寻被岬葟牡鞍踪|(zhì)中萃取出來，作為生物刺激素物質(zhì)，用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，一方面可以促進作物健康生長，另一方面也解決了動物加工殘留物帶來的環(huán)境問題。

目前國內(nèi)外生物刺激素產(chǎn)品市場中，源自蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物的產(chǎn)品越來越多。那么，這類產(chǎn)品到底是如何生產(chǎn)出來的，含有什么，又是如何促進作物生長的？

蛋白質(zhì)是由很多種不同的氨基酸相互纏繞形成的肽鏈，再交聯(lián)成具有一定空間結(jié)構(gòu)的大分子含氮物質(zhì)。

簡單說，氨基酸--肽--多肽--蛋白質(zhì)，是從簡單到復雜的一種生化過程。在植物體、動物體和人體的活細胞內(nèi)，這個過程一直在進行著。

反過來，這些生物體需要各種氨基酸、肽和蛋白質(zhì)等來維持其生命過程。所以，雞蛋、大豆制品、肉類等蛋白質(zhì)食品成為人類最經(jīng)常食用的營養(yǎng)，施用氮肥成為提升作物產(chǎn)量的基本措施。

眾所周知，硝態(tài)氮、銨態(tài)氮和酰胺態(tài)氮是最常使用的肥料，即便是農(nóng)家肥也要先轉(zhuǎn)換成銨態(tài)氮才能被植物根系吸收。在本公眾號其它文章里提到過，植物根系也可以從土壤里或葉片通過氣孔，直接吸收氨基酸。工業(yè)合成氨基酸的成本太高，利用生物自有的蛋白質(zhì)成分來萃取氨基酸更合算。

動物的毛皮、結(jié)締組織，植物的細胞壁中都含有各種蛋白質(zhì)?？梢岳靡欢ǚ绞桨哑渲械牡鞍踪|(zhì)分解成更小的肽和氨基酸。這就是蛋白質(zhì)的水解。

水解蛋白質(zhì)的工藝方法有兩種，一種是化學法，一種是酶解法。

化學法就是用酸或堿直接把蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞掉，其中，酸解法是在高溫（大于121℃）、高壓（大于220.6千帕）下用鹽酸或硫酸直接處理蛋白質(zhì)原料；堿解法較簡單，先加熱溶解蛋白質(zhì)，然后再加入堿性物質(zhì)，如氫氧化鈉、氫氧化鉀等，并把溫度控制在某一個水平上。

化學水解法生產(chǎn)的氨基酸含量比較高，但也容易破壞對植物很重要的色氨酸、蘇氨酸、半胱氨酸和絲氨酸等，甚至將L-型氨基酸轉(zhuǎn)化為植物不能直接吸收的D-型氨基酸，不但降低了氨基酸的利用率還對植物具有潛在的毒性。高溫還破壞了維生素等不耐熱的其它成分。另外，酸和堿的使用，增加了產(chǎn)品的鹽度。

化學法生產(chǎn)的氨基酸類生物刺激素，成本低、技術(shù)難度小，市場中這類產(chǎn)品很多。

盡管有科學家對化學法獲取到的動物源的氨基酸類生物刺激素做了一系列安全評測，并證明它對植物和生態(tài)是無害的。但歐盟還是出臺了一項政策，禁止在有機農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的直接食用的器官上噴施這類生物刺激素。

一般的，通過酶解法獲取植物源的蛋白質(zhì)水解物。這些酶類包括源自動物的、微生物的和植物的，比如胰酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶等。酶解法不需要高溫（低于60℃）和高壓，溫和且更精準的針對肽鏈上的具體位置切割蛋白質(zhì)肽鍵。所以，酶解法得到的蛋白質(zhì)水解物類生物刺激素盡管氨基酸總含量可能比化學法的低一些，但所含氨基酸的類別更容易被植物利用。同時，還含有更多的肽、類黃酮、脂類、碳水化物以及類植物激素。因為具體的原料、生物酶種類、酶解時間控制等環(huán)節(jié)上的差別，這類生物刺激素之間在功能上往往也各有特色。

不論是化學水解法還是酶解法，得到的蛋白質(zhì)水解物類生物刺激素實際上是氨基酸、肽分子和蛋白質(zhì)以及其它生化物質(zhì)的混合物，或者是多種獨特氨基酸的混合物。這些物質(zhì)對植物具有如下幾方面的功效。

1、刺激植物體內(nèi)碳和氮的代謝循環(huán)，促進氮的同化利用。植物從水中獲取氫，從空氣中獲取二氧化碳，在綠色葉片中利用光為動力合成大分子的碳水化合物，這就是發(fā)生在葉片及葉綠體內(nèi)的光合作用，是物質(zhì)和能量的合成、儲存過程。幾乎與此同時，在細胞的線粒體內(nèi)發(fā)生著一個與此相反的分解過程，呼吸作用，把大分子的碳水化合物分解成二氧化碳和水，同時釋放出能量。

光合作用與呼吸作用看似是兩個不同的生化反應(yīng)，實際上卻是相輔相成的系列性代謝過程?？梢赃@樣認為，光合作用是為了呼吸作用而生。呼吸作用則是為了驅(qū)動植物體內(nèi)所有的生理活動所生。包括營養(yǎng)的吸收、輸送、轉(zhuǎn)化，細胞分裂、組織分化和器官的形成及生長等等，都無不需要物質(zhì)上的和能量上的支撐。這幾乎所有的一切則是通過呼吸作用來提供。氮的吸收和利用也是如此。

當根系吸收到的硝態(tài)氮或銨態(tài)氮到達細胞質(zhì)中以后，首先被一系列的酶轉(zhuǎn)化成氨，才能與呼吸作用過程的三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生的谷氨酸相結(jié)合形成谷氨酰胺，這才算是進入了氮的代謝循環(huán)并合成為蛋白質(zhì)。這是一個很復雜的過程，需要很多呼吸作用中產(chǎn)生的生化物質(zhì)，也需要更多的酶，比如硝酸還原酶、谷氨酰胺合成酶等等。

研究發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)水解物中的氨基酸、肽等成分能夠刺激三羧酸循環(huán)中的三種酶（蘋果酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶和檸檬酸合成酶）和氮同化過程中的五種酶（硝酸還原酶、亞硝酸還原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和天門冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶）的活性。進而提高植物對氮的吸收和利用率。

另外，氨基酸可以作為植物的氮源被根或葉片直接吸收和利用，也就是說，氨基酸也是一種氮肥。

簡單點說，使用這類生物刺激素可以提高植物對氮的吸收和利用率，意味著可以少施點氮肥；

2、調(diào)節(jié)和促進植物生長。色氨酸是植物生長素合成的前體物，蛋氨酸是乙烯合成的前提物，土壤施用含有這兩種氨基酸的蛋白質(zhì)水解物類生物刺激素，可能會被土壤微生物合成為生長素和乙烯進而調(diào)節(jié)植物的生長。生長素促進維管系統(tǒng)的分化，形成更多的側(cè)根，調(diào)節(jié)植物庫和源的關(guān)系，促進水分和礦質(zhì)養(yǎng)分進入營養(yǎng)體，促進植物生長。適量的乙烯則可以提高植物的抗逆能力；

3、降低植物體內(nèi)硝酸鹽的含量。硝酸鹽，是一種影響人體健康的化合物。不合理施肥有可能會增加植物體內(nèi)硝酸鹽的積累。研究發(fā)現(xiàn)，谷氨酸、谷氨酰胺、天門冬氨酸和甘氨酸等氨基酸能夠降低植物體內(nèi)硝酸鹽的含量。所以，健康栽培作物生產(chǎn)安全的農(nóng)產(chǎn)品，最好還是使用含有這些氨基酸成分的生物刺激素；

4、提高植物對生物性和非生物性脅迫的耐受能力。有相當多的證據(jù)表明，含有精氨酸、谷氨酸、鳥氨酸、甘氨酸、脯氨酸、甜菜堿、類黃酮、小分子肽等組分的蛋白質(zhì)水解物類生物刺激素，能夠提高植物對溫度、鹽分、水分等因素出現(xiàn)逆境脅迫時的耐受能力，其機理可能是作為生物信號分子，上調(diào)相關(guān)基因的表達。

通俗點說，在高溫/低溫來臨之前，使用這類生物刺激素產(chǎn)品可以幫助作物更好的耐受不良環(huán)境所帶來的壓力；

5、降低重金屬對植物的毒性。銅、鋅、鐵、鎳、鎘、砷、鉛等都屬于重金屬，前三種雖然是 生產(chǎn)中經(jīng)常需要給作物補充的微量元素，但劑量稍微控制不好就會對植物產(chǎn)生毒害，后幾種盡管生產(chǎn)中一般不會直接補充，但可以隨著污水、有機肥中進入農(nóng)田毒害植物。

脯氨酸作為植物細胞的滲透調(diào)節(jié)劑，能夠降低這些重金屬對植物的毒害，同時消解受傷后細胞釋放出來的自由基對細胞產(chǎn)生進一步的傷害。組氨酸、天門冬酰胺、谷氨酰胺、半胱氨酸、谷胱甘肽等也具有這種能力。

簡單說，當植物遭受到重金屬傷害之初的時候，趕緊噴施含有這些氨基酸或肽類的生物刺激素。

了解到這些關(guān)于蛋白質(zhì)水解物類生物刺激素的知識以后，作為使用者，選購的時候要弄清楚這樣幾件事。

1、動物源的還是植物源的？動物源的便宜一些，但植物源的效果可能會更好；

2、使用目的？為了促進生長，選擇的面比較寬，動物源的植物源的都可以。提高或改善植物抗脅迫的能力，就要看看產(chǎn)品中是否含有脯氨酸、甜菜堿和類黃酮等為主的成分。以生根為主，就要選擇含有色氨酸的產(chǎn)品了；

3、和肥料、農(nóng)藥一樣，生物刺激素不是萬能的，也不是神藥，不能多頻次大劑量濫用。要在關(guān)鍵的生長節(jié)點巧妙的使用。

作為生產(chǎn)企業(yè)和經(jīng)銷商，也最好搞清楚產(chǎn)品的成分及其功能，開發(fā)出對應(yīng)的賣點和最佳使用方法，展現(xiàn)出產(chǎn)品的真正魅力，讓農(nóng)民有更好的體驗，才能越賣越好。

比如，小麥和玉米這兩種作物，因為價格偏低使其種植效益遠沒有蔬菜和果樹更高，且一個生長季好像就是一兩次施肥兩三次打藥，看似沒有什么技術(shù)含量，農(nóng)民也不愿意有更多的投入。實際上，它們的種植面積卻是其它作物無法相比的，正是因為收益低，農(nóng)民更希望低投入高產(chǎn)出的管理技術(shù)。那么通過蛋白質(zhì)水解物類生物刺激素的合理使用來減少化肥施用量這一點就有文章可做。這對于種植有幾百畝上千畝的大戶來說就是一項很有價值的技術(shù)。

秋施基肥，是果樹栽培中最重要的環(huán)節(jié)，但很多果農(nóng)往往因為時間上或天氣上的原因沒有在秋季施肥。春季如何給果樹補充營養(yǎng)？有很多人，在春季施用大量的肥料。這是錯誤的，因為此時的果樹在萌芽、開花、坐果和新梢生長時盡管需要各種營養(yǎng)，尤其是氮素營養(yǎng)的支持，但根系卻因為土壤溫度偏低而不能及時恢復到足夠的吸收能力，從土壤中吸收氮素。此時，你施用再多的肥料也是沒有多大效果的，反而會造成燒根，以及坐果前后的旺長。

在萌芽后，尤其是有新葉出現(xiàn)以后采取下促根的吸收能力上補氨基酸營養(yǎng)再結(jié)合追施坐果肥等綜合措施來改善果樹對營養(yǎng)的需求。

所謂下促根的吸收能力，就是少量追施速效氮肥的同時利用腐殖酸類或海藻提取物類刺激素產(chǎn)品刺激根系恢復生長；上補氨基酸，就是結(jié)合噴藥，葉面噴施蛋白質(zhì)水解物類生物刺激素產(chǎn)品，直接通過氣孔補充氨基酸營養(yǎng)，待坐果后再行追施適量的肥料。