Page 36 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2023年第6期
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28 华 中 农 业 大 学 学 报 第 42 卷
性螯合微肥，提高土壤中微量元素的有效性 ［10］ 。 构的物质，已被广泛应用于化工、电子、能源、医药、
2.3 氨基酸类 生命科学和农业等领域 ［18］ 。纳米材料具有较强的吸
某些氨基酸具有生长调节剂的功能，可以促进 附性、反应性、物理化学动态性以及在溶液体系中的
植物的光合作用和呼吸作用。同时，由于氨基酸中 团聚能力 ［19］ ，使之可以通过多种机制进入植物细胞
含有的羧基和氨基等官能团，因而具有一定的螯合 组织 ［20］ 。纳米肥料是指将营养物质加工成纳米尺
能力。氨基酸的羧基与微量元素通过 1 个或多个配 度，或以纳米粒子为载体，通过吸附、螯合、包膜等方
位键共价结合，形成稳定性的络合物。氨基酸种类 式制备成含有纳米结构的新型肥料。纳米锌、纳米
繁多且不同氨基酸生理功能不同，目前市场上氨基 钙、纳米钼等具有纳米特性的材料，活性更高，养分
酸肥料多以皮毛等含蛋白物质分解后的各种氨基酸 更容易被作物吸收。另外，利用纳米材料包膜可以
混合物为主。作物生产上施用微量元素多采用叶面 有效减缓肥料的溶解速率，从而达到缓释控释的目
喷施，某些微量元素因其相对分子质量较大，难以通 的，最大程度地提高肥料养分效率 ［21-22］ 。
过叶表扩散至植物体内 ［11］ 。氨基酸-微量元素络合 2.7 海藻提取物类
物以氨基酸为载体，参与机体内蛋白质的合成，可被 海藻是生活在沿海的大型多细胞简单植物，含
植物直接吸收利用。与无机来源相比，增加了微量 有丰富的 N、P、K 等元素 ［23］ ，也是植物正常生长发育
元素的有效性，提高植物对微量元素的吸收和转运 所需的微量元素的优质来源。用作肥料的海藻一般
速率，对作物的增产效果更为明显 ［12］ 。 是大型经济藻类，如巨藻、泡叶藻、海囊藻等，海藻提
2.4 糖醇类 取物作为海藻肥的主要功能物质，其活性成分主要
糖醇是含有 2个及以上羟基的多元醇，是植物光 包括海藻多（寡）糖、海藻酸、甜菜碱、海藻多酚和甘
合作用的初产物之一。目前开发的有山梨糖醇、甘 露醇等糖醇以及生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落
露糖醇、麦芽糖醇、赤藓糖醇、木糖醇、乳糖醇、异麦 酸等激素类物质 ［24-25］ 。因此，海藻提取物不仅可以
芽糖醇等 ［13］ 。糖醇上的羟基作为配位体提供孤对电 提高肥料的利用效率，且具有一定的促进植物生长
子，使其能够与微量元素形成具有环状稳定结构的 发育、提高植物抗逆性的作用 ［26］ 。
络合物 ［14］ 。而以液态形式稳定存在的糖醇螯合物则 2.8 生物炭（炭基材料）类
具有更高的溶解度，可以在植物体内进行长距离移 生物炭在农业生产中多用作土壤改良剂、重金
动，提高了营养元素的移动性及利用效率 ［15］ 。另外， 属污染吸附剂。生物炭的吸附性主要是由于其表面
糖醇相对分子质量较小，叶面喷施糖醇肥，其叶面渗 积大、孔隙率高或存在允许离子结合的官能团，可以
透能力更强，提高了作物对养分的吸收效率。 用来吸附植物生长发育必需的微量营养素离子，提
2.5 小分子有机酸类 供了将生物炭与提供必需微量元素营养肥料相结合
小分子有机酸类主要指既含有羟基也含有羧基 的可能性 ［27］ 。目前生物炭被用作植物必需大量元素
的有机酸，包括酒石酸、柠檬酸和葡萄糖酸等。有机 （炭基复合肥）的增效载体较多，而用作微量元素载
酸以羟基和羧基上的氧与金属离子形成配位键，生 体的研究仍较少。
成环状螯合物。在酸性条件下，其基团上的氢难以 2.9 功能菌及其发酵液或代谢物类
解离，与金属离子的螯合能力较差；在碱性条件下则 目前，功能菌类在肥料行业中的应用主要分为
螯合物结构不稳定，易发生反应，一般仅在偏碱性或 两类：一是微生物菌肥，在土壤中通过直接添加菌株
中性条件下螯合性能较好 ［16］ 。但也有学者认为，柠 （如根瘤菌、解磷菌等）达到增产增效目的；其二是微
檬酸在 pH 为 4~8 条件下具有较强的螯合能力，其反 生物次生产物，如发酵液和代谢产物等。研究表明，
应生成物在酸性条件下更加稳定 ［17］ 。这可能是小分 功能菌及其代谢物作为载体与微量元素肥料配合施
子有机酸及其螯合的微量元素不同所产生的反应条 用有利于作物对微量元素的吸收 ［28］ ，但其具体作用
件差异。小分子有机酸具有水溶性强、易被生物降 机制尚不完全明确，国际上的研究方兴未艾。
解等特点，更易被植物吸收利用，且对环境和作物的 3 微量元素肥料增效载体的研发
影响较小。 现状
2.6 纳米材料
纳米材料指在纳米尺度范围内或具有纳米级结 面对资源、能源、环境和粮食安全等方面的严峻
