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生物刺激素的種類
 

不同國家與地區給出的生物刺激素定義不盡相同，其被冠以不同的名稱，如生物促進劑、代謝增強劑、植物強壯劑、正向植物生長調節劑、誘導因子、化感制劑、植物調理劑等。廣義來說，生物刺激素是指具有促進植物生長和提高應激響應的物質，包括腐殖酸類物質、復合有機物質、有益化學元素、非有機礦物（包括亞磷酸）、海藻類、甲殼素和殼聚糖、抗蒸騰劑、游離氨基酸、微生物。各類生物刺激素無需嚴格區分，并非相互獨立。

（１）腐殖酸類物質

腐殖酸類物質是天然土壤有機質，源于死亡細胞基質的分解，在土壤微生物的代謝下生成腐殖質、腐殖酸和富里酸，可由土壤（泥碳土、火山土）、廢棄物（污水淤泥）中的腐殖質有機物提取得到。腐殖酸作為營養劑作用于土壤和植物，可提高土壤的物化特性和生物活性。腐殖酸通過吸附多價態陽離子，提高土壤的通氣性和水合作用，提高養分的吸收和利用率，提高土壤的鈣離子交換能力、固碳作用和促進細菌呼吸，從而提高酶的活性，促進植物的應激響應能力。

（２）非有機礦物

非有機礦物的來源為化學合成及礦物提取物，包括亞磷酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、硝酸鹽，都能通過刺激植物自身防御機制來達到殺菌的效果，從而提高植物的產量。如亞磷酸鹽在氧化成磷酸鹽的過程中能將有效磷傳遞給植物，促進植物細胞生長。同時，生物刺激素可調控生物大分子的活性，參與多重酶促反應和機體新陳代謝，調控細胞的分化和增殖，提高植物抗病能力。

（３）海藻類

海藻來源廣、種類多，包括褐微藻類、紅微藻類和綠微藻類。海藻及其提取物富含促進植物生長的活性物質，如多糖物質（海藻酸鹽、海帶多糖、角叉蔡膠）、固醇、含氮化合物（甜菜堿、荷爾蒙），可作為生物肥料、土壤調節劑和生物刺激素作用于土壤和植物。作用于土壤時，多糖物質利于凝膠的形成，維持土壤的保水性和透氣性。海藻提取物富含的聚陰離子化合物利于陽離子的固定和交換、重金屬的固定、土壤修復，并通過抑制細菌和病菌來促進植物生長。作用于植物時，海藻及其提取物不僅提供養分，還提供類荷爾蒙活性物質（固醇類和多胺類），刺激細胞分裂和植物生長發育，提高離子攝入能力、土壤透氣性和保水性。

（４）甲殼素和殼聚糖

甲殼素是昆蟲和甲殼類動物外骨骼、真菌類細胞壁的組成物質，甲殼類和真菌類是工業殼聚糖提取物的主要來源。甲殼素和殼聚糖具有生物活性，常被作為植物保護劑、抗蒸騰劑、生長刺激素。殼聚糖衍生物作為聚陽離子和脂質結合分子作用于細胞外，在植物葉面上形成殼聚糖保護膜，使植物免受病原體侵害，并通過誘導植物的自身防御來預防細菌、病菌和昆蟲的侵害，其誘導的植物防御響應包括木質化作用、蛋白酶抑制劑合成、細胞壁水解、細胞液酸化、蛋白質磷酸化等。

（５）抗蒸騰劑

成膜性抗蒸騰劑包括合成化合物（薄荷油、松脂二烯、萘、聚丙烯酰胺等）、無機化合物（高嶺土、硅酸鹽等）、天然生物聚合物（殼聚糖），可在植物表面和器官內產生物理作用。從表面上看，乳液狀抗蒸騰劑噴灑在葉面上并形成薄膜后，可阻礙氣孔向空氣中擴散水蒸氣，減少葉面反射和水分蒸發，降低熱能吸收和葉子溫度。從內部看，抗蒸騰劑可調控葉面上氣孔的打開和水蒸氣的擴散，作用于控制細胞防御的荷爾蒙物質，激發葉子蒸騰信號，提高作物保水率和抗旱性。

（６）游離氨基酸

有機含氮化合物包括游離氨基酸、多肽、聚胺類、甜菜堿等，可以施于葉面、土壤和種子，是動物、植物和微生物的工業水解副產物。除了２０種作為蛋白質合成前驅體的氨基酸，研究者還在植物中發現了２５０種非蛋白質氨基酸，它們與多重細胞和生理過程息息相關，參與木質素合成、種子發芽、細胞組織分化、信號轉導、蛋白質降解、刺激應激響應等。氨基酸通過與土壤中的養分形成螯合物來促進吸收，同時作用于植物的新陳代謝，促進光合作用和二氧化碳滲透，提高酶活及作物品質。

生物刺激素的作用機理

一方面，生物刺激素能改善土壤的理化性質，促進土壤有益微生物生長，提高土壤保水效果。另一方面，生物刺激素具有類似細胞分裂素和生長素的活性，充當一個化學信號，即告訴植物何時切換它們的防御系統以應對惡劣環境，植物以此來啟動或增加生理過程，提高對脅迫的耐受性，調節和改善體內水分，促進營養物質吸收、運轉和使用，從而提高作物質量。

從細胞層面上看，生物刺激素影響酶活、膜轉運蛋白活性和基因表達。從器官層面上看，生物刺激素促進葉子上的氣體交換、激發根莖的生長。從整個植物層面上看，生物刺激素作為營養攝入、光合作用、器官生長等過程的化學調節劑起到控制、整合、協調的作用。從任何層面上看，生物刺激素都具有改善植物生理過程的功能。