最新生物刺激素产品应用价值与工作原理分析
- 海藻提取物：它们的工作原理如何
在很多沿海地区，天然海藻数千年来都被用于提高农业系统的生产力。同时，在20世纪后半叶对农作物液体海藻提取物的利用已成为全球普遍现象。持续使用这些提取物的农民称，使用海藻提取物能够让作物增产，并且提高作物品质。由于这些结果不能简单地解释与海藻提取物的营养元素含量的关联，因此需要花费时间来针对此问题得出一个科学的解释。随着我们对海藻类生物化学及相关作用模式有了更清晰的认识，我们不再将海藻提取物视为肥料，而是将其归类为快速发展的生物激活剂产品种的一种。
- 节球型泡叶藻Ascophyllumnodosum
下面我将把使用海藻提取物时观察到的正面影响，与海藻内含化合物的最新科研进展联系起来进行论述，以进一步了解如何以及何时使用海藻提取物能够发挥其最大功效。
在农业中，能用作物激活剂的大多数海藻提取物是从褐藻（Phaeophyceae）中提取的；最值得注意的种是Ascophyllum nodosum（节球型泡叶藻）。在观察到生长在北半球潮间带的泡叶藻后，有人指出，该地海藻常暴露与干燥，紫外线和温度波动的压力条件下，同时生长速率较慢，导致海藻中含有高浓度的生物活性化合物。
相比之下，热带海藻种，或者露出海面的海带，产生较低浓度的生物活性化合物和较高浓度的纤维素；这并不是一种新型化合物，也不能促进植物的生长。
从微型藻类提取物的销售资料反馈中来看，由于在淡水中种植，褐藻提取物的钠含量较低，这似乎是微型藻培养的唯一优势。然而，微型藻培养是一个快速发展的植物学领域，因此，在未来几年里我们将会有更多新的观点，也会有跟多新产品出现。
- 植物激素或类植物激素Ascophyllumnodosum
众所周知，藻类含有植物激素，当海藻提取物被施用于植物时，作物会表现出施用春花或合成植物激素时才会表现的反应。然而，这些反应是否真的是由海藻提取物中的植物激素引起的，这是值得怀疑的。这是因为：
1.许多植物激素在光、热和氧化条件下容易分解（所有提取物都会经过提取到释放的过程）。
2.当人们对已知植物激素的提取物进行分析时，发现他们的浓度相对较低。
相反，目前公认的是，海藻提取物含有类植物激素。这些类植物激素有不同于植物激素的化学结构，但在对植物施用时，也会有相同或相似的效果。因此，人们通常会用类生长素或类细胞分裂素处理植物，以达到促进生长的目的。
- 藻多糖、单糖和糖醇Algal polysaccharides，monosaccharides and sugar—alcohols
一系列的多糖是藻类特有的，这些不同的多糖构建了海藻的大家族。如图1的显微图片所示，在显微镜下我们可以看到各种多糖的荧光（Mike Asquith 2017年拍摄）。
绿藻细胞壁的主要成分是石纯聚糖，红藻细胞壁主要成分是agarans和卡拉胶，在褐藻中，藻酸盐和岩藻聚糖作为两种储藏多糖在细胞壁中被发现。这些提取时发生聚合反应产生的多糖和低聚糖和单体，在对农作物施用时都产生了积极的影响。
学术研究中有多次报道，用藻类所含有多糖处理植物可以产生一种积极的反馈，这种反馈可诱导植物防御机制启动。由于这些化合物是藻类特有的，因此植物会识别这些外源多糖，并将其标记为“外源物”。在细胞膜上发现的藻类多糖被证实可以激活茉莉酸、水杨酸和乙烯的信号传导通路。
这些激素途径刺激了一系列化学和物理保护化合物的积累。海藻提取物对植物防御的激活，可以用来预防农作物的非生物胁迫和生物胁迫。
然而有一点需要注意的是，目前没有证据表明这些化合物在植物中有特定的受体，所以它们很有可能通过刺激另一种受体，以此获得另一种多糖的微生物相关分子模式（MAMP），如甲壳素。
因此，如果诱导植物防御系统开启是你的首要目标，你应该考虑施用那些直接作用于关键细胞膜受体的产品，因为它们或许更有效。但在你所在的地区也可能有一些监管法案，这可能会阻止你使用海藻提取物来对抗生物胁迫。除植物防御启动外，藻类多糖的特殊生化特性也有许多其他的作用方式。
- 褐藻酸盐（褐藻酸）Alginates(alginicacid)
褐藻酸盐是一种多糖，能使褐藻具有凝胶性。它们在所有褐藻中都有很高的含量。褐藻酸盐是用褐藻提取的，可用于医疗用途（如嘉胃斯康）
在农业中，褐藻酸盐的凝胶特性可以使植物表面形成微胶体，这种微胶体被认为是一种保护膜。褐藻酸盐也被用作有益微生物的饲料和营养来源。这些微生物包括阻止病原侵染叶片，与病原菌起拮抗作用的微生物，以及那些能够分泌植物激素的微生物。
- 甘露醇Mannitol
我们发现褐藻中含有高浓度的糖醇甘露醇。由于糖醇甘露醇具有水溶性，因此许多海藻提取物中都含有高浓度的甘露醇。甘露醇是一种多功能化合物，其具有三个主要作用：
作为抗氧化剂。甘露醇能够“清除”损害植物组织中自由基的活性氧（ROS）。当植物受到非生物胁迫时，高浓度ROS被释放，因此在多逆境条件下施用含甘露醇的海藻提取物是一个很好的选择。
甘露醇能够与硼原子形成络合物，如下图。这种结构能够有效螯合重要的植物营养元素。
作为真菌感染时的信号。在侵染植物时，致病菌同样会使用甘露醇灭杀ROS。甘露醇与植物中的甘露醇降解酶的相互作用是非常重要的，因为这决定了在作物抵抗病原菌的过程中，病原菌是否被杀灭。因此，如果作物已经患有真菌病，我建议不要应用海藻提取物。
- 岩藻聚糖Fucans
褐藻还富含一种黄化多糖，称为岩藻糖或岩藻聚糖。遗憾的是，很少有人研究关于如何将这类糖所具有的功效应用于植物，然而，很多研究表明，在对动物和人类使用时，岩藻聚糖效果显著。
- 碘 lodine
众所周知，海藻是碘的良好来源，它们以碘化物的形式储存碘。就像海藻聚糖一样，碘在人类或动物健康中所发挥的功能，比它在植物中的功能更好研究。有人提出，碘可能会影响有益微生物间的相互作用，或对饲料作物及食物作物的生物强化有一定帮助，但这类报道也非常少。
- 维生素B12（氰钴胺素）Vitamin B12(cobalamin)
如果你研究维生素B12的化学结构，会发现它是钴的天然螯合物，如图所示。
维生素B12以对人体健康的重要性而闻名。然而，对于植物来说，它也很有用。
钴被认为是许多农作物生长的必需元素，同时也能促进其他作物的生长。此外，细菌固氮酶工作时必须有钴的参与。植物或动物不能合成维生素B12，但是海藻能够大量合成，因此，海藻提取物是这种营养物质的一个很好的来源。
然而，维生素B12对碱性条件非常敏感，因此基于钴的利益考虑，应使用冷榨海藻提取物。有趣的是，人们认为在海藻中发现的维生素B12并不是由海藻自身合成的，而是由生长在他们的潮间（沿海）栖息地表面的细菌所合成的。
- 在海藻提取物中没有的物质
除海藻中的所有活性成分外，还有人声称它们也是其他化合物的良好来源。通常你会听到有人说，海藻提取物富含氨基酸，但是如果海藻真的富含氨基酸，我们会因它们的蛋白质含量而把这种提取物当做食物，但我们并没有这么做。因此，海藻提取物只含有很少的氨基酸，如果你想寻找一种氨基酸生物激活剂，这不是你的最好选择。
一些海藻提取物在配制时加入了高含量的植物大量营养素。然而，天然的海藻提取物中，大量营养素含量较低，通常小于1%w/v（重量/体积）。这些“加料”的海藻提取物具有更高的NPK值，因为其中加入了额外的营养成分，或是有钾的存在——碱性环境提取海藻提取物时需要使用氢氧化钾。因此，建议你不要选择纯海藻提取其营养成分。
注释：植物大量营养素：植物的宏量营养素包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫。
综上所述，随着我们队海藻提取物在作物中的作用机理的深入了解，我希望我们能看到这个行业从“改进植物生长”的营销方式转向更科学、更明智的策略。
最新生物刺激素产品应用价值与工作原理分析
- 海藻提取物：它们的工作原理如何
在很多沿海地区，天然海藻数千年来都被用于提高农业系统的生产力。同时，在20世纪后半叶对农作物液体海藻提取物的利用已成为全球普遍现象。持续使用这些提取物的农民称，使用海藻提取物能够让作物增产，并且提高作物品质。由于这些结果不能简单地解释与海藻提取物的营养元素含量的关联，因此需要花费时间来针对此问题得出一个科学的解释。随着我们对海藻类生物化学及相关作用模式有了更清晰的认识，我们不再将海藻提取物视为肥料，而是将其归类为快速发展的生物激活剂产品种的一种。
- 节球型泡叶藻Ascophyllumnodosum
下面我将把使用海藻提取物时观察到的正面影响，与海藻内含化合物的最新科研进展联系起来进行论述，以进一步了解如何以及何时使用海藻提取物能够发挥其最大功效。
在农业中，能用作物激活剂的大多数海藻提取物是从褐藻（Phaeophyceae）中提取的；最值得注意的种是Ascophyllum nodosum（节球型泡叶藻）。在观察到生长在北半球潮间带的泡叶藻后，有人指出，该地海藻常暴露与干燥，紫外线和温度波动的压力条件下，同时生长速率较慢，导致海藻中含有高浓度的生物活性化合物。
相比之下，热带海藻种，或者露出海面的海带，产生较低浓度的生物活性化合物和较高浓度的纤维素；这并不是一种新型化合物，也不能促进植物的生长。
从微型藻类提取物的销售资料反馈中来看，由于在淡水中种植，褐藻提取物的钠含量较低，这似乎是微型藻培养的唯一优势。然而，微型藻培养是一个快速发展的植物学领域，因此，在未来几年里我们将会有更多新的观点，也会有跟多新产品出现。
- 植物激素或类植物激素Ascophyllumnodosum
众所周知，藻类含有植物激素，当海藻提取物被施用于植物时，作物会表现出施用春花或合成植物激素时才会表现的反应。然而，这些反应是否真的是由海藻提取物中的植物激素引起的，这是值得怀疑的。这是因为：
1.许多植物激素在光、热和氧化条件下容易分解（所有提取物都会经过提取到释放的过程）。
2.当人们对已知植物激素的提取物进行分析时，发现他们的浓度相对较低。
相反，目前公认的是，海藻提取物含有类植物激素。这些类植物激素有不同于植物激素的化学结构，但在对植物施用时，也会有相同或相似的效果。因此，人们通常会用类生长素或类细胞分裂素处理植物，以达到促进生长的目的。
- 藻多糖、单糖和糖醇Algal polysaccharides，monosaccharides and sugar—alcohols
一系列的多糖是藻类特有的，这些不同的多糖构建了海藻的大家族。如图1的显微图片所示，在显微镜下我们可以看到各种多糖的荧光（Mike Asquith 2017年拍摄）。
绿藻细胞壁的主要成分是石纯聚糖，红藻细胞壁主要成分是agarans和卡拉胶，在褐藻中，藻酸盐和岩藻聚糖作为两种储藏多糖在细胞壁中被发现。这些提取时发生聚合反应产生的多糖和低聚糖和单体，在对农作物施用时都产生了积极的影响。
学术研究中有多次报道，用藻类所含有多糖处理植物可以产生一种积极的反馈，这种反馈可诱导植物防御机制启动。由于这些化合物是藻类特有的，因此植物会识别这些外源多糖，并将其标记为“外源物”。在细胞膜上发现的藻类多糖被证实可以激活茉莉酸、水杨酸和乙烯的信号传导通路。
这些激素途径刺激了一系列化学和物理保护化合物的积累。海藻提取物对植物防御的激活，可以用来预防农作物的非生物胁迫和生物胁迫。
然而有一点需要注意的是，目前没有证据表明这些化合物在植物中有特定的受体，所以它们很有可能通过刺激另一种受体，以此获得另一种多糖的微生物相关分子模式（MAMP），如甲壳素。
因此，如果诱导植物防御系统开启是你的首要目标，你应该考虑施用那些直接作用于关键细胞膜受体的产品，因为它们或许更有效。但在你所在的地区也可能有一些监管法案，这可能会阻止你使用海藻提取物来对抗生物胁迫。除植物防御启动外，藻类多糖的特殊生化特性也有许多其他的作用方式。
- 褐藻酸盐（褐藻酸）Alginates(alginicacid)
褐藻酸盐是一种多糖，能使褐藻具有凝胶性。它们在所有褐藻中都有很高的含量。褐藻酸盐是用褐藻提取的，可用于医疗用途（如嘉胃斯康）
在农业中，褐藻酸盐的凝胶特性可以使植物表面形成微胶体，这种微胶体被认为是一种保护膜。褐藻酸盐也被用作有益微生物的饲料和营养来源。这些微生物包括阻止病原侵染叶片，与病原菌起拮抗作用的微生物，以及那些能够分泌植物激素的微生物。
- 甘露醇Mannitol
我们发现褐藻中含有高浓度的糖醇甘露醇。由于糖醇甘露醇具有水溶性，因此许多海藻提取物中都含有高浓度的甘露醇。甘露醇是一种多功能化合物，其具有三个主要作用：
作为抗氧化剂。甘露醇能够“清除”损害植物组织中自由基的活性氧（ROS）。当植物受到非生物胁迫时，高浓度ROS被释放，因此在多逆境条件下施用含甘露醇的海藻提取物是一个很好的选择。
甘露醇能够与硼原子形成络合物，如下图。这种结构能够有效螯合重要的植物营养元素。
作为真菌感染时的信号。在侵染植物时，致病菌同样会使用甘露醇灭杀ROS。甘露醇与植物中的甘露醇降解酶的相互作用是非常重要的，因为这决定了在作物抵抗病原菌的过程中，病原菌是否被杀灭。因此，如果作物已经患有真菌病，我建议不要应用海藻提取物。
- 岩藻聚糖Fucans
褐藻还富含一种黄化多糖，称为岩藻糖或岩藻聚糖。遗憾的是，很少有人研究关于如何将这类糖所具有的功效应用于植物，然而，很多研究表明，在对动物和人类使用时，岩藻聚糖效果显著。
- 碘 lodine
众所周知，海藻是碘的良好来源，它们以碘化物的形式储存碘。就像海藻聚糖一样，碘在人类或动物健康中所发挥的功能，比它在植物中的功能更好研究。有人提出，碘可能会影响有益微生物间的相互作用，或对饲料作物及食物作物的生物强化有一定帮助，但这类报道也非常少。
- 维生素B12（氰钴胺素）Vitamin B12(cobalamin)
如果你研究维生素B12的化学结构，会发现它是钴的天然螯合物，如图所示。
维生素B12以对人体健康的重要性而闻名。然而，对于植物来说，它也很有用。
钴被认为是许多农作物生长的必需元素，同时也能促进其他作物的生长。此外，细菌固氮酶工作时必须有钴的参与。植物或动物不能合成维生素B12，但是海藻能够大量合成，因此，海藻提取物是这种营养物质的一个很好的来源。
然而，维生素B12对碱性条件非常敏感，因此基于钴的利益考虑，应使用冷榨海藻提取物。有趣的是，人们认为在海藻中发现的维生素B12并不是由海藻自身合成的，而是由生长在他们的潮间（沿海）栖息地表面的细菌所合成的。
- 在海藻提取物中没有的物质
除海藻中的所有活性成分外，还有人声称它们也是其他化合物的良好来源。通常你会听到有人说，海藻提取物富含氨基酸，但是如果海藻真的富含氨基酸，我们会因它们的蛋白质含量而把这种提取物当做食物，但我们并没有这么做。因此，海藻提取物只含有很少的氨基酸，如果你想寻找一种氨基酸生物激活剂，这不是你的最好选择。
一些海藻提取物在配制时加入了高含量的植物大量营养素。然而，天然的海藻提取物中，大量营养素含量较低，通常小于1%w/v（重量/体积）。这些“加料”的海藻提取物具有更高的NPK值，因为其中加入了额外的营养成分，或是有钾的存在——碱性环境提取海藻提取物时需要使用氢氧化钾。因此，建议你不要选择纯海藻提取其营养成分。
注释：植物大量营养素：植物的宏量营养素包括碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁、硫。
综上所述，随着我们队海藻提取物在作物中的作用机理的深入了解，我希望我们能看到这个行业从“改进植物生长”的营销方式转向更科学、更明智的策略。
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