【CIS特肥会】慕康国：生物刺激剂与植保产品的协同增效与应用

中国农业大学副教授 慕康国

生物刺激剂的定义、分类与核心功能

定义：生物刺激剂是一种包含某些成分或微生物的物质，通过刺激植物的自然进程，增强其营养吸收效率、抗逆性及作物品质，与营养成分无关。根据欧盟法规，其功能涵盖提高养分利用率（NUE）、增强非生物胁迫抗性、改善作物品质及促进土壤养分释放。

分类：

按功能：分为促进生长类（如氨基酸类）、抗逆性增强类（如海藻提取物）及提高作物品质类（如糖蜜）。

按来源：包括天然生物刺激剂（如植物源苦参碱、微生物源枯草芽孢杆菌）和合成生物刺激剂（如γ-聚谷氨酸）。

结构与功能关系：不同结构的生物刺激剂通过激活植物内源基因或信号通路发挥作用，例如壳聚糖通过诱导植物防御酶（如过氧化物酶）提升抗病性。

生物刺激剂的植保功能及作用机制

植保功能

增强抗逆性：可以增加植物抗逆性和抵御生物及非生物因素的胁迫，促进根系发育，提高土壤的理化性质，保护和改善土壤健康，从而提高农产品质量，包括糖度，颜色等。

病害防控：影响病原体的生长速率和病害的发展过程，帮助植物在病害侵染早期限制病原体的扩散，在不同作物上实现病害防控，减少化学农药的使用。

促生提质：海藻提取物含吲哚乙酸等激素，促进根系发育；糖蜜发酵液富含氨基酸与腐植酸，改善土壤微生物活性。

作用机制：

激活内源防御：诱导植物合成抗病相关酶（如几丁质酶）及病程相关蛋白（PR蛋白），增强细胞壁强度。

系统性抗性（SAR）：通过水杨酸、茉莉酸信号通路，提升植物对后续病害的预防能力。

生理调节：提高光合作用效率与养分转运能力，例如γ-聚谷氨酸通过吸附重金属离子改善土壤环境。

生物刺激剂与植保产品的协同增效机制

协同增效定义：生物刺激剂与农药、肥料组合应用，实现“1+1>2”效果。其机制涵盖物理、化学与生物层面。

对农药增效作用：提高药效、延长药效、防止结块、提高稳定性、促进吸收。生物刺激剂可做农药助剂发挥协同增效作用（如填料、乳化剂、分散剂、湿润剂、展着剂、溶剂、粘着剂、稳定剂等）。

在增效物质的选择上，要选择：对作物生理作用产生影响、促进作物养分高效吸收利用的生物活性物质；对作物病虫害有防治作用；对农药制剂的理化性状产生改善作用；促进农药的吸收、转运等；对农药在环境中的稳定性、药效发挥等发挥影响。

在生物刺激剂的功能与选择上，有以下几种：

活性作用：抑菌防病、杀虫；

保护剂: 聚谷氨酸、氨基酸、糖蜜、海藻糖等

增效剂: 有机、无机营养、提高农药活性等；

稳定性助剂：聚谷氨酸、 氨基酸、糖蜜等；提高物理稳定性、化学稳定性

农药的载体: 腐殖酸、氨基酸母粉、糖蜜、发酵腐熟各种有机物料如肉骨粉等

生物刺激剂在植物保护中的实际应用

应用领域与案例：

杀虫作用：外源生物刺激素可以增强植物对害虫的防御。科学研究显示，约36%的微生物种类，登记为微生物植物生物刺激剂，在文献中被报告具有杀虫特性；约54%的微生物物种(35 10个物种)被注册为微生物植物生物刺激剂，以提高植物防御性能；约8%的微生物物种(32-36种)作为植物生物刺激剂注册，对昆虫有益。

杀菌作用：

譬如海藻提取物中的萜类有杀菌、抑菌、防御病虫的效果；水解蛋白物形成金属氨基酸/肽（以Cu(II)为例）是有效杀菌剂；玉米淀粉发酵生产的氨基酸能够抑制病菌生长；氨基寡糖对真菌、细菌、病毒具有极强的防治和铲除作用等等。

此外，生物刺激剂还有抑病作用、除草作用、缓解药害作用等等。

整体来看，生物刺激剂可以作为控制植物疾病的新的候选物，在控制杂草、杀灭害虫和病原体防御方面发挥重要作用。

通过生物刺激剂增加作物的抗逆性、抑病性等功能，与农药良好的耦合，实现对作物健康的双重保障目的。

结语

从定义分类到田间应用，生物刺激剂通过多机制协同，显著提升植保产品效能。其环境友好性与高效性契合现代农业需求，未来在抗逆育种、精准施药等领域潜力巨大，有望成为全球粮食安全与生态保护的重要支撑。