熊思健，陳紹榮

(中國(guó)生物刺激劑發(fā)展聯(lián)盟 上海 200062)

1 生物刺激劑及其成分

生物刺激劑是具有雙向調(diào)控農(nóng)作物新陳代謝作用、誘導(dǎo)作物產(chǎn)生抗脅迫機(jī)制、提高化肥(農(nóng)藥、除草劑等)有效成分利用率以及能夠大幅度提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)而又無害于環(huán)境生態(tài)的相關(guān)物質(zhì)或產(chǎn)品[1]。生物刺激劑包括以下成分：①有機(jī)成分，如氨基酸、腐殖酸、海藻提取物、有機(jī)碳、乙酸、糖醇酸、甲殼素、殼聚糖等；②生物成分，如固氮微生物、多種生防促生微生物、治理修復(fù)污染土壤的微生物等；③無機(jī)成分，如鐵、硼、鈣、鎂、硅、鈦等營(yíng)養(yǎng)元素以及亞磷酸鹽等；④其他成分，如植物內(nèi)源激素、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等。

2 農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的科學(xué)內(nèi)涵

推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展是農(nóng)業(yè)發(fā)展觀的一場(chǎng)深刻變革，是農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要內(nèi)容和主攻方向。農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展包括如下幾個(gè)理念。

2.1 農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展

農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的核心理念是促進(jìn)人和自然的和諧發(fā)展。過去，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展主要是爭(zhēng)取高產(chǎn)量，并因此而投入了過多的化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，多余的養(yǎng)分進(jìn)入土壤、水體、大氣等環(huán)境中，導(dǎo)致大面積面源污染，嚴(yán)重破壞生態(tài)，進(jìn)而影響人體健康，而且化肥、農(nóng)藥的過量施用還會(huì)引起土壤板結(jié)、酸化、鹽漬化、重金屬污染等生態(tài)問題。此外，由于有機(jī)肥投入量逐年減少，土壤有機(jī)質(zhì)含量不斷降低，土壤的有效肥力下降，進(jìn)而影響了作物對(duì)化肥、農(nóng)藥有效成分的吸收利用。這些生態(tài)問題積累起來，就會(huì)使人和環(huán)境不相協(xié)調(diào)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也無法持續(xù)發(fā)展。因此，推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，必須創(chuàng)新農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的投入方式，形成與資源環(huán)境承載力相匹配，與生產(chǎn)、生活、生態(tài)相協(xié)調(diào)的農(nóng)業(yè)發(fā)展新格局，才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展要建設(shè)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)

眾所周知，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量與安全是影響全民健康的重大民生問題。農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的“綠色”就是指要大力提升農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量水平和安全水平。在過去的農(nóng)業(yè)高速發(fā)展中，主要是強(qiáng)調(diào)高產(chǎn)，保證數(shù)量供給，一度忽視了質(zhì)量及安全，出現(xiàn)了大量的“舌尖上的安全”隱患。因此，今后在推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展中，要把增加優(yōu)質(zhì)安全產(chǎn)品放在突出位置，重點(diǎn)狠抓質(zhì)量效益及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升，更好地滿足人民對(duì)營(yíng)養(yǎng)和健康的消費(fèi)需求。

2.3 農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展需立足于農(nóng)作物健康栽培

實(shí)踐證明，農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展必須建立和踐行農(nóng)作物健康栽培的科學(xué)理念，才能提高農(nóng)作物本身的新陳代謝機(jī)能及其抵抗生物脅迫(病蟲害等)、非生物脅迫(高溫、冷凍、旱澇、土壤酸化或鹽漬化等)的能力。只有實(shí)施農(nóng)作物健康栽培，才能在充分滿足其正常營(yíng)養(yǎng)需求的基礎(chǔ)上，提高營(yíng)養(yǎng)效率，增強(qiáng)對(duì)肥料、農(nóng)藥有效成分的吸收利用，并有效提升農(nóng)作物的抗逆性和免疫力，是實(shí)現(xiàn)化肥、農(nóng)藥增效減量的最佳途徑[2]。國(guó)內(nèi)外的科學(xué)研究及應(yīng)用實(shí)踐表明，適時(shí)、適量、適法應(yīng)用生物刺激劑是實(shí)施農(nóng)作物健康栽培的重大創(chuàng)新技術(shù)。必須改變那種生物刺激劑是所謂的純化學(xué)激素的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)[3]：①生物刺激劑原本就是植物體與生俱來的而且必不可少的生物調(diào)控物質(zhì)的組成成分；②生物刺激劑產(chǎn)品大多來源于生物；③生物刺激劑是綠色、安全的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料，無毒、微毒或低毒，在植物體內(nèi)殘留時(shí)間不長(zhǎng)、殘留量少，對(duì)人體健康和土壤環(huán)境無不利影響。

3 生物刺激劑在農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展中的應(yīng)用

3.1 提高作物營(yíng)養(yǎng)效率

3.1.1 促進(jìn)葉綠素形成，提高光合作用效率

生物刺激劑的許多產(chǎn)品，如氨基酸、腐殖酸、海藻提取物、鐵、鎂、鈦、硅、植物激素等，都具有促進(jìn)葉綠素形成和提高光合作用效率的功能[3-10]。葉綠素在光合作用中是光合色素，吸收利用光能必不可少，是光合作用的核心。諸多生物刺激劑產(chǎn)品既是葉綠素的組成成分，又能促進(jìn)作物對(duì)多種營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用，還能提高多種酶的活性，減少活性氧對(duì)葉綠素的破壞，有效促進(jìn)光合作用，增加光合作用產(chǎn)物的積累。在植物C3途徑的卡爾文循環(huán)中發(fā)現(xiàn)，無論是光合作用中的酶活性還是電子傳遞鏈的功效都可能受腐殖酸的直接或間接影響[4]。李安民等報(bào)道[5]，應(yīng)用腐殖酸后，花生、苦瓜、茄子等作物的光合有效輻射、凈光合速率、蒸騰速率等都大幅提高，光合作用的強(qiáng)度和速率顯著提升。萬春侯報(bào)道[6]，應(yīng)用鈦微肥后，葉片單位鮮重的總光合色素含量平均提高20%左右，其功能轉(zhuǎn)換效率及光合作用速率增大10%～20%。

3.1.2 提高酶的活性，促進(jìn)作物新陳代謝

大量研究表明，應(yīng)用生物刺激劑可以有效提高作物體內(nèi)多種酶的活性、膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白活性和基因表達(dá)的規(guī)律性，能調(diào)控多種生物大因子的活性，參與多種酶促反應(yīng)和機(jī)體新陳代謝。萬春侯報(bào)道[6]，葉面噴施鈦制劑，小麥體內(nèi)的硝酸還原酶活性可提高50%～150%，其對(duì)氮的利用率可提高10%～40%。陳紹榮等報(bào)道[7]，鈦能提高過氧化氫酶、過氧化物酶的活性，加快植物體內(nèi)的生化過程。鈦參與激活酶的活性很可能與其變價(jià)特性有關(guān)，在氧化還原過程中起到電子傳遞作用。腐殖酸可以影響植物體中超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)、多酚氧化酶等200多種酶的活性，主要是因?yàn)楦乘峤Y(jié)構(gòu)中有氨基酸和蛋白質(zhì)，因此也具有酶的活性[8]。秦萬德報(bào)道[9]，據(jù)西南農(nóng)學(xué)院研究，西瓜對(duì)照處理過氧化氫酶活性為46.40%，用腐殖酸處理后提高至89.13%～134.68%；據(jù)北京大學(xué)研究，應(yīng)用黃腐酸處理，能使豌豆下胚軸內(nèi)的吲哚乙酸氧化酶活性上升。氨基酸肥料也會(huì)影響作物許多酶的活性，如吳承歡等[10]采用3種氮源培育水稻，發(fā)現(xiàn)谷草轉(zhuǎn)氨酶(TOT)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(CPT)和谷氨酸脫氫酶(GDH)的活性提高，說明氨基酸態(tài)氮可促進(jìn)氨基酸轉(zhuǎn)氨酶和脫氫酶的活性。

3.1.3 增強(qiáng)養(yǎng)分吸收利用，提高肥料有效成分利用率

促進(jìn)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用是生物刺激劑一個(gè)極其重要的應(yīng)用領(lǐng)域。據(jù)秦萬德報(bào)道[9]：中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所通過質(zhì)壁分離試驗(yàn)，揭示了腐殖酸可以影響細(xì)胞膜的通透性，從而促進(jìn)作物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用；日本有關(guān)科研人員按50 mg/kg的濃度向土壤施入腐殖酸后，用α-萘胺氧化法測(cè)定根的吸收能力，發(fā)現(xiàn)水稻吸收養(yǎng)分能力提高155%，小麥提高110%，黃瓜提高80%，大豆提高37%；經(jīng)中國(guó)農(nóng)大測(cè)定，施腐殖酸的玉米比施等量硫酸銨多吸收氮8.8%，單株含氮量提高36.6%；中國(guó)農(nóng)大的研究人員采用原子示蹤法測(cè)定，發(fā)現(xiàn)在等氮量條件下，過磷酸鈣利用率為23.3%，添加腐殖酸后利用率為28.8%，加入硝基腐殖酸銨后的利用率為32.0%。Zahir等報(bào)道[11]，一定濃度的色氨酸可顯著提高馬鈴薯對(duì)氮的吸收和塊莖中氮、磷、鉀的含量。Frankenberger等研究表明[12]，增施L-色氨酸后，蘿卜、西瓜、甜瓜的氮素吸收量明顯增加。陳明昌等報(bào)道[13]，土施L-色氨酸和L-蛋氨酸后，玉米對(duì)各種養(yǎng)分的吸收量明顯增加，其中L-色氨酸的肥效尤為突出。氨基酸肥料促進(jìn)作物高效吸收養(yǎng)分的機(jī)理可能是：①增加植物體內(nèi)激素的合成，進(jìn)而促進(jìn)對(duì)養(yǎng)分的吸收；②刺激作物根系生長(zhǎng)，提高養(yǎng)分吸收能力；③增加作物根系氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)，使之更易吸收養(yǎng)分。

3.1.4 活化土壤養(yǎng)分，增加土壤養(yǎng)分的有效供給

生物刺激劑中的生物成分、有機(jī)成分、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等成分都能有效改良土壤并改善結(jié)構(gòu)，有效促進(jìn)土壤中難溶性養(yǎng)分及潛在養(yǎng)分的分解釋放，增加土壤中有效養(yǎng)分的供給，提高土壤肥力，為農(nóng)作物生長(zhǎng)源源不斷供應(yīng)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，這是調(diào)減化肥用量的最根本所在。最明顯的就是微生物肥中的根瘤菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌等施入土壤后，可大大增加并積累氮、磷、鉀等多種養(yǎng)分，對(duì)土壤中含量多而又難溶解的磷以及土壤中潛在貯存的鉀等實(shí)行生物解離，將其轉(zhuǎn)化成水溶可吸收狀態(tài)，供作物吸收利用。

3.2 調(diào)控作物生長(zhǎng)發(fā)育

3.2.1 促進(jìn)根系強(qiáng)大，增強(qiáng)水分和養(yǎng)分的吸收

大多數(shù)生物刺激劑產(chǎn)品均對(duì)農(nóng)作物的根系生長(zhǎng)有強(qiáng)烈的刺激作用。陳紹榮等報(bào)道[14]，海藻提取物凱普克(德國(guó)COMPO公司提供)處理的馬鈴薯與對(duì)照處理相比，初生根系增加78.95%，根長(zhǎng)增加31.22%，根幅增加87.45%，單株根鮮重增加87.10%，塊莖產(chǎn)量平均增加26.90%。秦萬德報(bào)道[9]，日本麻生末雄研究表明，腐殖酸可促進(jìn)根系生長(zhǎng)，增加根系中的核糖核酸，使作物合成更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)并運(yùn)送至各作用部位。李安民等報(bào)道[5]，應(yīng)用腐殖酸葉面肥后，水稻根干重增加91.77%；花生根干重增加91.42%；葛的主根長(zhǎng)增加39.75%，根粗增加38.03%，干重增加34.88%。陳紹榮等報(bào)道[15]，施硅肥可使水稻最大根長(zhǎng)增加36.59%～123.95%，其中白根數(shù)增加25.00%～93.75%，說明根系活力更強(qiáng)。萬春侯報(bào)道[6]，施用鈦肥后，根系干重增加10%～30%，根系容積增加10%左右，豆科作物根瘤數(shù)增加30%～40%。鐘波等報(bào)道[16]，畝(1畝=666.67 m2，下同)應(yīng)用S-誘抗素產(chǎn)品(福施灌)200 g，根幅寬平均增加40.0%，主根長(zhǎng)增加57.6%，主根寬增加61.5%，地下部鮮重增加83.1%。

3.2.2 促進(jìn)莖葉生長(zhǎng)，控制過度營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)

李安民等報(bào)道[5]，應(yīng)用腐殖酸葉面肥后，茶葉葉片數(shù)增加31.5%，平均單葉葉幅增加49.6%，鮮葉重增加76.4%；桑葉葉片數(shù)增加59.5%，平均單葉葉幅增加39.0%，鮮葉重增加55.5%；白菜葉片數(shù)增加61.9%，平均單葉葉幅增加44.3%，鮮葉重增加30.0%。廖宗文等研究發(fā)現(xiàn)[17]，有機(jī)碳及S-誘抗素對(duì)葉菜類蔬菜有明顯的增產(chǎn)效果，復(fù)合碳氮處理的莧菜畝產(chǎn)1 633.0 kg，比對(duì)照處理增產(chǎn)59.8%；S-誘抗素處理畝產(chǎn)2 018.0 kg，比對(duì)照處理增產(chǎn)97.5%。

有些生物刺激劑產(chǎn)品還能調(diào)控作物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，抑制過度營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與生殖生長(zhǎng)的關(guān)系。陳紹榮等調(diào)查發(fā)現(xiàn)[15]，應(yīng)用硅肥后，水稻植株緊湊，基部第1伸長(zhǎng)節(jié)間明顯縮短，莖粗明顯增加，能抑制過度營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，增強(qiáng)抗倒伏能力。據(jù)鄭先福報(bào)道[18]，在分蘗末期、拔節(jié)初期應(yīng)用矮壯素，能有效抑制小麥莖桿下部1～3節(jié)節(jié)間伸長(zhǎng)量并提高成穗率；對(duì)有徒長(zhǎng)趨勢(shì)的辣椒，在初花期應(yīng)用多效唑，可抑制莖葉生長(zhǎng)，使植株矮化健壯，促進(jìn)多結(jié)果。

3.2.3 促進(jìn)花芽分化，有效調(diào)節(jié)花期花時(shí)

禿太雄研究表明[19]，應(yīng)用含S-誘抗素的肥料能顯著促進(jìn)花芽的形成、受精、結(jié)果和成熟。用含S-誘抗素的肥料處理柿子，促進(jìn)了柿子花朵性轉(zhuǎn)變，對(duì)照處理僅強(qiáng)有力的枝條有較多的雌花，而噴施了S-誘抗素葉面肥的整棵樹都開滿了雌花。陳紹榮報(bào)道[3]，赤霉素可以控制和調(diào)節(jié)水稻的花期、花時(shí)。雜交稻制種的高產(chǎn)關(guān)鍵之一就是父母本花期相遇才能更好地傳粉授精，提高結(jié)實(shí)率，獲得較高的制種產(chǎn)量。當(dāng)制種田父母本發(fā)育階段出現(xiàn)差異時(shí)，就必須適時(shí)適量噴施赤霉素，才能縮短花期差異，促使花期一致。實(shí)踐證明，雜交稻制種應(yīng)用赤霉素調(diào)整花期一般能增產(chǎn)20%以上。

3.2.4 促進(jìn)果實(shí)發(fā)育，保果增果膨果靚果

生物刺激劑產(chǎn)品具有保果、增果、膨果、靚果功能，能有效減少果實(shí)脫落，提高坐果率。以柑桔為例[5]，柑桔是一種落花落果相當(dāng)嚴(yán)重的果樹，據(jù)Erickson測(cè)定，臍橙坐果率僅為0.2%。應(yīng)用細(xì)胞激動(dòng)素(BA)+赤霉素(GA3)后，臍橙坐果率為5.5%；應(yīng)用腐殖酸，座果率為6.8%，而且大果率提高28.2%；應(yīng)用腐殖酸肥后，畸形果率減少30.5%。禿太雄報(bào)道[9]，應(yīng)用S-誘抗素后，蘋果、番茄的果實(shí)落果少，果實(shí)更大、更紅。陳紹榮等報(bào)道[20]，大櫻桃應(yīng)用S-誘抗素后，坐果率為86.61%，比對(duì)照處理增加21.80%，裂果率減少1.17%。

3.3 改善作物品質(zhì)

應(yīng)用生物刺激劑能大幅提高農(nóng)產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)(蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、茶多酚、維生素等的數(shù)量與質(zhì)量)、外觀品質(zhì)(果形整齊度、靚麗度、商品等級(jí)等)、加工品質(zhì)(出米率、出油率、出糖率等)以及安全品質(zhì)(有害物質(zhì)殘留量等)，并可提高瓜果、花卉的保鮮率和延長(zhǎng)貯存時(shí)間等，是建設(shè)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)的重要措施。

李安民等研究發(fā)現(xiàn)[5]，應(yīng)用腐殖酸可以提高水稻、小麥、玉米的蛋白質(zhì)含量，瓜果的糖含量，蔬菜的維生素含量，茶葉的水溶出物、茶多酚、咖啡堿含量，煙草的可燃燒性、施木克值、上等煙葉比例。腐殖酸還能使柑桔、蘋果果面光滑、色澤鮮亮、大果率提高，可提高大米出米率4.0%～5.0%、油菜籽出油率1.5%～2.0%、甘蔗出糖量1.0%～3.0%，草莓保鮮期延長(zhǎng)5～7 d，百合花花期延長(zhǎng)7 d。陳紹榮等報(bào)道[21]，應(yīng)用腐殖酸葉面肥營(yíng)養(yǎng)套餐施肥處理，蘋果單果質(zhì)量提高35.1 g，果徑增加2.7 mm，果形指數(shù)增加0.03，果實(shí)硬度增加0.31，可溶性固形物含量增加0.8%；應(yīng)用腐殖酸葉面肥營(yíng)養(yǎng)套餐加硅處理，蘋果單果質(zhì)量增加39.4 g，果徑增加4.8 mm，果形指數(shù)增加0.07，果實(shí)硬度增加0.98，可溶性固形物含量增加1.3%。邵建華報(bào)道[22]，黑龍江省農(nóng)科院應(yīng)用氨基酸微肥后，甜菜含糖量提高0.38%～0.47%，馬鈴薯淀粉含量增加0.30%～1.04%，Vc含量也有所上升；福建省農(nóng)科院應(yīng)用氨基酸微肥后，龍眼、荔枝、柑桔等果樹的果實(shí)含糖量增加了0.7%～2.4%，100 mL果實(shí)汁液中Vc增加1.3～6.7 mg。萬春侯指出[6]：應(yīng)用鈦微肥后，小麥和谷類作物的蛋白質(zhì)含量提高3%～5%，賴氨酸含量提高3%～17%；水果類的Vc含量提高3%～17%，水溶性糖含量增加4%～5%，酸度下降4%～15%；蘋果、柑桔等不正常落果大大減少，果實(shí)外形整齊，色澤鮮艷，口感性提高，品質(zhì)顯著改善。胡艷燕研究指出[23]，噴施鈦肥后，柑桔果實(shí)的總糖量、還原糖及轉(zhuǎn)化糖含量增加，檸檬酸減少，Vc含量增加，固酸比和糖酸比顯著上升，大大改善了柑桔品質(zhì)。應(yīng)用實(shí)踐表明，S-誘抗素(金美紅)是國(guó)內(nèi)外知名的葡萄最佳上色增糖劑，應(yīng)用S-誘抗素以后，葡萄色彩艷麗，含糖量提高1%～2%。

3.4 誘導(dǎo)作物抗脅迫機(jī)制

3.4.1 誘導(dǎo)作物抗生物脅迫機(jī)制，提高抗病性和免疫力

陳捷指出[24]，全球氣候變化、化學(xué)農(nóng)藥和化肥過量施用導(dǎo)致了近年來農(nóng)作物生物和非生物災(zāi)害日趨嚴(yán)重，采用生物刺激劑調(diào)控作物生長(zhǎng)與提高抗性是保證我國(guó)糧食、果菜供給安全和食用安全的關(guān)鍵技術(shù)。他的大量研究證明，木霉菌、芽胞桿菌、生防復(fù)合菌劑以及S-誘抗素、腐殖酸、海藻渣等組合施用，既有生物刺激劑調(diào)控作物生長(zhǎng)發(fā)育、誘導(dǎo)作物抗生物脅迫、提高免疫力的功能，又有生物農(nóng)藥的功效。其研究表明，木霉菌及其次生代謝產(chǎn)物可以直接抑制病原菌生長(zhǎng)，木霉菌纖維素酶激發(fā)子可誘導(dǎo)根系或根際產(chǎn)生拮抗性代謝物質(zhì)DIMBOA，能抑制病原鐮刀菌致病蛋白和脫氧雪腐鐮孢菌烯醇霉素合成相關(guān)蛋白的活性。他們研制的JDO14菌劑可有效防治水稻的稻瘟病和紋枯病、小麥赤霉病、蔬菜葉斑病等；合作研發(fā)的JDO15和JDO16菌劑(木霉+解淀粉芽孢桿菌+大豆根瘤菌)能提高抗性，有效防治黃瓜白粉病。陳清報(bào)道[25]，微生物代謝產(chǎn)物申嗪酵素具有促進(jìn)植物生長(zhǎng)和廣譜抑制各種農(nóng)作物病原菌的熒光假單孢菌微生物發(fā)酵而分泌的一種活性物質(zhì)，可有效防治根腐病、青枯病、枯萎病、疫病、水稻稻瘟病、紋枯病，還能抑制根際線蟲、分解蟲卵。

3.4.2 誘導(dǎo)作物抗非生物脅迫機(jī)制

(1)增強(qiáng)抗旱性

腐殖酸、S-誘抗素及其他多種生物刺激劑均有誘導(dǎo)作物產(chǎn)生抗旱能力的機(jī)制。腐殖酸具有調(diào)控作物葉片氣孔開閉的作用，應(yīng)用腐殖酸肥料后，使葉片氣孔開度減小72.7%，降低了葉片蒸騰強(qiáng)度[9]。S-誘抗素能抑制蒸騰作用，在作物應(yīng)對(duì)干旱脅迫時(shí)起重要作用。當(dāng)發(fā)生干旱時(shí)，根系中的S-誘抗素會(huì)產(chǎn)生信號(hào)給根系細(xì)胞，引導(dǎo)大量合成S-誘抗素并被迅速傳遞至葉，促使氣孔關(guān)閉，減少蒸騰失水，增強(qiáng)了作物抗旱能力。

(2)增強(qiáng)抗寒性

邵家華等指出[26]，S-誘抗素對(duì)作物抗寒性有重要的調(diào)控作用，能誘導(dǎo)作物組織細(xì)胞抗寒基因的表達(dá)。遇低溫冷凍時(shí)，會(huì)通過抑制生長(zhǎng)、降低細(xì)胞質(zhì)膜的傷害程度、激活活性氧系統(tǒng)以及協(xié)同其他內(nèi)源激素，促發(fā)作物應(yīng)對(duì)寒冷脅迫，能夠最大限度耐受寒冷凍害。柑桔樹、櫻桃樹受冷凍害時(shí)，通過體內(nèi)脫落酸(ABA)的積累，由此啟動(dòng)特異性機(jī)制，形成抗寒特異蛋白質(zhì)，大大提高其抗寒能力。作物遭受凍害后，施用S-誘抗素制劑能提高植株葉片保護(hù)酶(SOD、POD和CAT)的活性，提高可溶性糖、蛋白質(zhì)、抗壞血酸含量，降低細(xì)胞呼吸率，減緩葉綠素分解，從而大大緩解冷凍害。

(3)增強(qiáng)耐熱性

夏季高溫常常會(huì)使作物產(chǎn)生高溫障礙，其中一個(gè)重要因素就是在高溫條件下，作物對(duì)鉀、鈣、鎂、磷等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收不良，會(huì)產(chǎn)生種子(果實(shí)、塊莖)等發(fā)育受阻、著色不良或由于日曬引起的商品價(jià)值降低等眾多影響。據(jù)禿太雄研究[19]，在適宜溫度(25 ℃左右)條件下，作物能正常吸收土壤中的鉀、鈣、鎂、磷等礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)均能正常進(jìn)行；而當(dāng)溫度提高10 ℃或更高時(shí)，作物對(duì)鉀、鈣、鎂、磷等礦物質(zhì)的吸收作用受阻，吸收量會(huì)比適溫時(shí)減少90%；如遇降雨或日照不足情況且持續(xù)一段時(shí)間，此種影響會(huì)加重。在高溫條件下應(yīng)用S-誘抗素制劑，能使作物對(duì)鉀、鈣、鎂、磷的吸收加倍，使作物的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)均可正常進(jìn)行，促進(jìn)增產(chǎn)提質(zhì)。

3.5 治理土壤的退化及污染

3.5.1 治理土壤酸化、鹽漬化

據(jù)熊思健等研究發(fā)現(xiàn)[27]，一種腐殖酸與硅鈣營(yíng)養(yǎng)元素相結(jié)合的新型土壤調(diào)理劑治理酸化土壤效果良好，經(jīng)黑龍江省土肥站2年連續(xù)試驗(yàn)，土壤pH升高0.52～0.81，平均升高0.63。陳紹榮等報(bào)道[28]，應(yīng)用硼泥制取的有機(jī)無機(jī)生態(tài)肥能有效調(diào)節(jié)土壤的酸度，顯著提高作物產(chǎn)量。陳紹榮等研究發(fā)現(xiàn)[29]，風(fēng)化煤(主要含腐殖酸)、硫酸亞鐵等生物刺激劑產(chǎn)品能有效治理鹽漬化土壤，風(fēng)化煤中的腐殖酸具有極強(qiáng)的化學(xué)活性與生物活性，對(duì)土壤酸堿度有很大的緩解作用。一種主要成分是黃腐酸的土壤改良劑，其治理鹽漬化效果突出，脫鹽率為30.3%，對(duì)照區(qū)則為10.4%，棉花增產(chǎn)21.1%。

3.5.2 促進(jìn)土壤有益微生物活動(dòng)

陳捷指出[24]，應(yīng)用木霉菌能促進(jìn)土壤有益微生物活動(dòng)，增加根際土壤微生物多樣性，改良與優(yōu)化土壤微生態(tài)區(qū)系，具有防控植物病害作用。

3.5.3 治理修復(fù)土壤重金屬污染

熊思健等研究發(fā)現(xiàn)[30]，應(yīng)用腐殖酸型有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥能有效治理稻田鎘污染。腐殖酸型有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥對(duì)重金屬污染的緩解和凈化機(jī)制如下：①參與離子的交換反應(yīng)，與重金屬離子發(fā)生絡(luò)合、螯合作用；②改良土壤結(jié)構(gòu)，為土壤微生物活動(dòng)提供基質(zhì)和能源，間接影響土壤重金屬的行為。該研究還指出，硅肥有明顯的抑制水稻吸收鎘的作用，水稻糙米、莖葉和根中的鎘含量隨硅肥用量的增加而明顯下降。湯海濤等研究發(fā)現(xiàn)[30]，施用腐殖酸肥、富硒肥、鈦硒微肥能有效降低稻米中的鉛、鎘、鉻、汞、砷含量，而且稻谷增產(chǎn)7.82%～11.00%，達(dá)顯著差異水平。

4 結(jié)語

綜上所述，生物刺激劑在我國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展中應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)作物健康、增產(chǎn)提質(zhì)、抗逆栽培，滿足人民綠色消費(fèi)的極為重要的治本措施，也是未來農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域冉冉升起的明星。據(jù)中國(guó)生物刺激劑發(fā)展聯(lián)盟首席制劑科學(xué)家汪悅預(yù)測(cè)，2020年全球農(nóng)業(yè)市場(chǎng)生物刺激劑份額約為22億美元，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑約為8億美元。當(dāng)前，生物刺激劑的應(yīng)用在世界上已掀起了一個(gè)熱潮，中國(guó)必須大踏步跟上，才能讓這類生物刺激劑在推進(jìn)中國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展中占有更大的市場(chǎng)空間，做出更加突出的貢獻(xiàn)。