聚谷氨酸如何作为“肥料增效剂”提高作物产量?具体机制是什么?下面就跟着我们山东肽合生物科技有限公司一起来了解下吧:
聚谷氨酸作为肥料增效剂提高作物产量的具体机制
聚谷氨酸(γ-PGA)是一种由谷氨酸通过酰胺键聚合而成的生物高分子材料,具有螯合元素、吸水保湿、植物生长调节等功效。其作为肥料增效剂的作用机制主要体现在以下几个方面:
1. 增效减量
螯合元素:聚谷氨酸是一种多阴离子聚合物,能提高土壤的阳离子交换能力,聚集土壤中的养分(如氮、磷、钾及中微量元素),对抗因淋洗、去氮化及蒸发等因素造成的肥效损失。
减少养分流失:通过螯合作用,聚谷氨酸可使肥料利用率由30-35%提高到40-50%,氮肥利用率平均提高7-12%,作物平均增产10-25%,根茎类作物增产可高达60%以上。
2. 长效缓释
延长肥料作用时间:聚谷氨酸作为一种具有良好生物特性的表面活性剂和螯合剂,在肥料中加入可以延长肥料在作用对象表面上的停留时间。
提高肥料利用率:与叶面肥一起使用时,聚谷氨酸具有一定的粘性,不易因干燥、下雨而被刷掉,从而进一步提高肥料利用率。
3. 保水保肥
吸水保湿:聚谷氨酸分子含有较多的超强亲水性基团,能充分保持土壤中的水分。其最大自然吸水倍数可达1000倍以上,使用后0-20cm土壤层含水量提高1.5-2.8%,20-40cm提高1-1.5%,从而提高作物的抗旱能力。
改善土壤结构:聚谷氨酸可以改善砂质土壤的保水能力,对于黏重土壤则起到疏松透气的作用。
4. 促进萌发与生长
刺激植物生长:聚谷氨酸分子链上具有大量活性较高的游离侧链羧基,可在分子内部或分子之间形成氢键,水溶性好,保水性强。其水溶液在土壤中具有一定的保水力和较理想的释放效果,有明显的抗旱促苗效应。
释放多肽:聚谷氨酸在被微生物分解的过程中释放出的多肽,能刺激植物生长,完全分解后还可作为营养补充剂被植物吸收。
5. 提高品质
协调养分供应:聚谷氨酸可以协调供应作物养分,促进蛋白质合成,避免因营养不良或使用激素产生的畸形果、裂果等情况。
增强抗性:聚谷氨酸通过整合植物营养和土壤中的水分成分,可增强作物抵抗由土壤传播的病原所引起的症状。
6. 改良土壤
平衡酸碱及盐度:聚谷氨酸提供土壤良好的缓冲能力,可平衡土壤酸碱及盐度,施用聚谷氨酸的土壤有机质含量提高≥10%,利于团粒结构形成,粒径1-5μm之间的物理性粘粒含量提高1.73-3.13%,土壤容重下降3.73%。
防止土壤板结:聚谷氨酸能提高土壤的保水保肥能力,防止土壤板结。
7. 生物刺激功能
增强抗逆性:聚谷氨酸通过Ca²⁺/CPKs信号途径调控植物生理变化(提高脯氨酸和抗逆相关酶活性,降低丙二醛含量),从而增强作物的抗低温、抗旱、抗盐、抗病等能力。
促进根系发育:聚谷氨酸能促进作物根、茎发育,提高作物吸收养分的能力。实验表明,作物施用聚谷氨酸5-7天后,叶片变绿变厚,根毛发达15%,可使肥料利用率提高20%,作物平均增产10-25%,根茎类作物增产60%以上。
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