生物刺激素定義?

筆者認為歐盟生物刺激素的定義最全面，即施用于作物上或作物根際周圍，能夠刺激作物生長，促進養(yǎng)分吸收，提高養(yǎng)分利用效率，增加作物對非生物脅迫的抵抗能力，提升作物品質的一類物質或微生物的總稱。隨后EBIC對生物刺激素定義進行了詳細解析，即生物刺激素能夠促進植物全生育期的生長發(fā)育，從種子萌發(fā)到作物成熟，包括但不限于：通過促進作物新陳代謝來提高產(chǎn)量和品質;增加作物對非生物脅迫的抵抗能力;促進作物養(yǎng)分吸收、運輸、應用;提升農(nóng)產(chǎn)品品質，包括糖度、色澤、種子質量等;提高水分利用效率;優(yōu)化土壤理化性狀和微生物種群等。農(nóng)業(yè)上應用最廣泛生物刺激素包括腐殖酸、黃腐酸、海藻提取物、蛋白類及氨基酸、甲殼素及殼聚糖衍生物、部分微生物菌劑等。

生物刺激素為什么要與復合肥結合?

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部備案登記的含生物刺激素的肥料大部分是水溶肥料，因受用法、用量和使用時期等多因素限制，在我國以小農(nóng)戶為主導的生產(chǎn)模式下很難大面積推廣應用，而復合肥是農(nóng)民最常用的肥料品種之一，因此，通過集成技術，把生物刺激素與復合肥有機結合，既能方便農(nóng)戶使用，同時能夠發(fā)揮生物刺激素的功能。如促根壯苗型復合肥，可以選擇高氮復合肥配方與促根壯苗型生物刺激素技術包搭配。

如何開發(fā)一款含生物刺激素的功能型復合肥?

(1)含生物刺激素的功能型復合肥研發(fā)鏈

設計一款功能型復合肥料包括8個環(huán)節(jié)，即確定產(chǎn)品功能訴求，開發(fā)功能技術包，產(chǎn)品開發(fā)，小試樣品效果評價，中試和工試，產(chǎn)品穩(wěn)定性評價，田間效果驗證，產(chǎn)品示范推廣及問題反饋。

圖1含生物刺激素功能型復合肥研發(fā)鏈

(2)功能型復合肥研發(fā)的關鍵環(huán)節(jié)

功能物質篩選及修飾：根據(jù)所開發(fā)的產(chǎn)品功能訴求，通過試驗的方法，對功能物質進行篩選，如果難以篩選到復合條件的功能物質，需要和功能物質生產(chǎn)廠家聯(lián)合研發(fā)，開發(fā)出含特殊功能鍵的功能物質。如，要實現(xiàn)提高農(nóng)產(chǎn)品品質功能，需要篩選含高硫酯鍵的腐殖酸，硫酯鍵參與了細胞內(nèi)多種物質的合成，包括肽、脂肪酸、固醇、萜烯、卟啉等。同時，硫酯鍵直接參與了能量的消耗與生成。要實現(xiàn)提高農(nóng)產(chǎn)品品質功能，同時需要篩選特定分子量的聚谷氨酸和氨基酸等。再比如，要實現(xiàn)抗逆功能，需要篩選含甜菜堿、甘露醇、海藻酸、海藻多糖、海藻寡糖、海藻多酚等物質含量較高的海藻提取物。

功能導向的生物刺激素技術包開發(fā)：要開發(fā)出特定的功能技術包，需要多種特定生物刺激素配合完成。如設計一款抗逆功能的產(chǎn)品，需要關注海藻提取物中2-20個單位的海藻寡糖，而非海藻多糖，同時還需要關注甘露糖醛酸的含量。

功能型復合肥工藝集成技術：功能型復合肥工藝集成環(huán)節(jié)非常重要，首先要掌握功能物質和復合肥各自原材料特征及生產(chǎn)工藝，確保二者復配不發(fā)生劇烈的化學反應，如果有能發(fā)生化學反應的原料，需要在功能物質生產(chǎn)環(huán)節(jié)或者復合肥生產(chǎn)環(huán)節(jié)調換原材料。其次，要調節(jié)功能物質生產(chǎn)工藝，提高功能物質的抗高溫能力和抗鹽堿能力。

功能型復合肥料功能物質和功能鍵評價方法：功能型復合肥料功能物質評價分兩個層次，第一層次檢測功能物質含量，如海藻多糖、聚合氨基酸、游離氨基酸等;第二個層次檢測添加功能物質的功能鍵，應用傅里葉變換紅外光譜法，通過分析樣品紅外光譜圖中峰位、透射率等，確定功能物質中特有官能團的種類、含量變化。

例如，為了評價功能型復合肥中活性物質功能團變化情況，我們采用TensorⅡ測定了復合肥添加前后功能鍵的變化。

圖2不同處理樣品紅外光譜圖

從圖2可以看出，2850cm-1、1741cm-1、970～920cm-1范圍寬強峰分別代表羧酸基團中羥基O-H伸縮振動、羰基C=O伸縮振動和搖擺振動的吸收峰。本研究證明證明在高溫低pH反應條件下，羧酸鹽酸化成羧酸。1085cm-1處吸收峰代表吡喃型-C-O功能團的存在，916cm-1代表環(huán)氧化合物的存在，結果表明，經(jīng)過高溫處理后增效技術包中特有的功能團未變性。以上半定量分析表明，增效技術包與復合肥工藝集成技術是成功的。

新洋豐功能型復合肥簡介：新洋豐北京新型肥料研究所借助農(nóng)業(yè)農(nóng)村部作物專用肥料重點實驗室研發(fā)平臺，應用兩年時間，研發(fā)出百倍邦和力賽諾功能型復合肥產(chǎn)品，定位為促根壯苗、抗逆增效、保花保果、品質提升等功能。

功能型復合肥展示：

中國農(nóng)業(yè)大學植物營養(yǎng)學博士武良

筆者：武良，新洋豐北京新型肥料研究所所長，中國農(nóng)業(yè)大學植物營養(yǎng)學博士，先后在國際、國內(nèi)發(fā)表文章40余篇，在Nature、PNAS、GCB、EST等國際一流期刊上發(fā)表文章10余篇，著作1部，主持國家項目子課題1項。從事緩控釋肥、生物刺激素、海藻肥、穩(wěn)定性肥料、功能型復合肥、微生物增效復合肥、土壤調理劑、液體肥、微生物菌劑等產(chǎn)品開發(fā)，開發(fā)了百倍邦®品牌、澳之藍®品牌和力賽諾®品牌70余款新型肥料產(chǎn)品。