1840年李比希创立矿质营养学说后，人们对矿质养分的重视度极高。随着研究的深入及试验手段的改进，越来越多的证据证明了无机态氮也可被植物吸收利用。华恒生物也在此理论与实践基础上，做出更多的实验实践研究。

研究发现，氨基酸是土壤中主要的有机氮化合物，虽然可被作物吸收利用，但不同种类氨基酸对不同科属植物会产生不同的影响。张夫道、孙羲研究表明，水稻对组氨酸的吸收效果要优于硫酸铵，谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸劣于硫酸铵，而蛋氨酸、苯丙氨酸则会显著抑制水稻生长[1]。陈贵林和高绣瑞试验结果得出，在采收前12d分别用甘氨酸、异亮氨酸、脯氨酸替代20%的硝态氮可使生菜硝酸盐含量降低，提高叶片可溶性糖和蛋白质含量[2]。Arshad等研究发现，L-蛋氨酸会显著增加豆科植物的株高、茎粗、地上和地下部分的干物重、分枝数及生物产量[3]。

随着对氨基酸研究工作的不断开展和深入，各类氨基酸对植物的作用机理逐渐被挖掘，但丙氨酸与植物之间的研究报告屈指可数，为了探寻丙氨酸对植物促生增产的效果，本试验以黄瓜幼苗为试验材料，发掘氨基酸与无机肥配施的最佳配比，为L-丙氨酸肥料新产品的研发奠定基础。

华恒生物研究人员以黄瓜品种安迪4号为试验材料，研究L-丙氨酸不同浓度下浸种（0mg/L、15mg/L、30mg/L、45 mg/L）与冲施（0g/L，0.05g/L，0.1g/L，0.2g/L，0.4 g/L，0.8 g/L）对种子萌发及幼苗生长的影响。实验结果如下：

（1） L-丙氨酸浸种对种子萌发的影响

由图1可知，在浸种处理下，随着L-丙氨酸浓度的增加发芽率呈先上升后下降趋势，在45mg/L浓度处理下达到峰值，为82%，较对照提高60%；当L-丙氨酸浓度增加至50mg/L时，萌发率下降。

图 1 丙氨酸浸种浓度对种子萌发率的影响

（2） L-丙氨酸添加量对叶面积的影响

由图2可知，在土培条件下，0.05g/L-0.8g/L处理范围内随着丙氨酸含量增加叶面积呈先上升后下降的趋势，峰值出现在0.1g/L处理为122.89cm2，0.05g/L、0.1g/L、0.2g/L丙氨酸处理下黄瓜幼苗叶面积均高于ck，分别提高2.89%、1.63%、0.61%；在0.4g/L、0.8g/L丙氨酸处理下黄瓜幼苗叶面积较ck分别降低1.53%、13.08%。

在水培条件下，0.1g/L-0.8g/L处理范围内随着丙氨酸含量增加叶面积呈先上升后下降趋势，峰值出现在0.2g/L处理为28.89cm2，0.05g/L、0.1g/L、0.2g/L丙氨酸处理下黄瓜幼苗叶面积均高于ck，分别提高12.69%、18.39%、18.48%；在0.4g/L、0.8g/L丙氨酸处理下黄瓜幼苗叶面积较ck分别降低12.27%、23.18%。

图 2 不同丙氨酸处理的叶面积

（3） 丙氨酸添加量对幼苗重量的影响

由图3可知，在土培条件下，0.1g/L-0.8g/L处理范围内随着丙氨酸含量增加地上鲜重、根鲜重、地上干重均呈先上升后下降趋势，峰值均出现在0.1g/L处理，分别为13.4g、1.54g、1.06g。与CK相比，在0.05g/L、0.1g/L与0.2g/L丙氨酸处理下，地上鲜重分别提高0.86%、5.5%、3.86%，根鲜重分别提高13.71%、30.52%、15.07%，地上干重分别提高1.96%、5.66%、3.85%。

在水培条件下，0.1g/L-0.8g/L处理范围内随着丙氨酸含量增加地上鲜重、根鲜重、地上干重均呈先上升后下降趋势，峰值均出现在0.1g/L处理，分别为3.28g、0.93g、0.22g。与CK相比，在0.05g/L、0.1g/L与0.2g/L丙氨酸处理下，地上鲜重分别提高29.94%、30.78%、30.15%，根鲜重分别提高19.48%、33.33%、21.52%，地上干重分别提高11.11%、27.27%、15.79%。

图 3 不同丙氨酸处理对幼苗重量的影响

（4） 丙氨酸添加量对叶绿含量的影响

由图4可知，在土培条件下，0.1g/L丙氨酸处理下叶绿素含量最高，可达0.59spad，其次为0.2g/L、0.05g/L，与对照相比，叶绿素含量分别提高11.86%、7.14%、3.7%。其他浓度处理下叶绿素含量均低于对照。

在水培条件下，0.1g/L丙氨酸处理下叶绿素含量最高，可达0.424spad，其次为0.2g/L、0.05g/L，与对照相比，叶绿素含量分别提高19.05%、12.82%、5.56%。其他浓度处理下叶绿素含量均低于对照。

图 4 不同丙氨酸处理对叶绿素含量的影响

（5）丙氨酸添加量对根系活力的影响

由图5可知，在土培条件下，0.1g/L丙氨酸处理下根系活力最强，可达151.12ug/g×h，其次为0.2g/L、0.05g/L，与对照相比，叶绿素含量分别提高45.53%、15.6%、9.97%。其他浓度处理下叶绿素含量均低于对照。

在水培条件下，0.1g/L丙氨酸处理下叶绿素含量最高，可达80.03ug/g×h，其次为0.2g/L、0.05g/L，与对照相比，叶绿素含量分别提高25.22%、17.27%、12.97%。其他浓度处理下叶绿素含量均低于对照。

图 5 丙氨酸处理对根系活力的影响

随着对氨基酸作用机理研究的不断深入，形色各异的氨基酸肥料逐渐应用于农作物栽培生产当中，但是氨基酸类型不同，其作用存在差异。本植物研究试验结果表明，L-丙氨酸可明显促进黄瓜种子萌发及幼苗生长。在L-丙氨酸15mg/L-45mg/L浓度范围内浸种，可明显提高发芽率，发芽率随L-丙氨酸浓度增加而上升；在L-丙氨酸0.05g/L-0.8g/L浓度范围内，叶面积、叶绿素含量、地上部鲜重、干重随L-丙氨酸浓度的增加呈现先上升后下降的趋势，在0.05g/L-0.2g/L浓度处理下均高于对照，0.4g/L-0.8g/L浓度处理下，幼苗生长明显收到抑制，各指标表现均低于对照。

这一结果与现有研究结论相一致。杨洪兵研究认为适宜浓度的谷氨酸和天冬酰胺可以促进荞麦种子萌发及幼苗生长[4]。适宜浓度的外源氨基酸（单一氨基酸或复合氨基酸）能够促进作物幼苗生长，增加株高、促进根系生长、增强作物叶片光合作用等［5］。于会丽等研究发现，叶面喷施甘氨酸能显著促进小油菜生长发育，增加株高、叶面积和叶绿素含量，从而增强光合作用［6］。许猛等研究表明复合氨基酸可促进棉花植株生长，增加叶面积和叶片 SPAD值，促进地上部干物质的积累，促进棉花对氮磷钾养分的吸收利用［7］。

本试验结果另一方面表现为，根系重量及根系活力随L-丙氨酸浓度的增加，呈现先上升后下降的趋势，0.05g/L-0.2g/L浓度下表现最高均高于对照，但在超过该浓度范围后对幼苗根系发育产生抑制作用。氨基酸中含有作物生长发育所需的营养元素及大量游离氨基酸、蛋白质、糖分等活性有机小分子物质，可直接被作物根系吸收，促进根系生长发育，间接增强地上部生长效果，发挥增效作用[4,8,9]。

本试验说明L-丙氨酸可促进黄瓜种子萌发及幼苗生长，对于L-丙氨酸在全生育过程中的增效作用，还需进一步试验验证。

安徽华恒生物是一家以合成生物技术为核心,国家火炬重点高新技术企业,2021年在科创板上市。华恒生物承担了科技部“合成生物学”重点专项、国家发改委生物产业示范专项等国家重点科技攻关项目和高新技术产业化项目,荣获工信部单项冠军产品、国家知识产权局专利优势企业及中国专利优秀奖。经过多年的创新发展,华恒生物已经成为全球领先的通过生物制造方式规模化生产氨基酸等生物基产品的生物创新企业之一。

参考文献

[1]张夫道,孙羲.氨基酸对水稻营养作用的研究[J].中国农业科学, 1984,(5): 61- 66.

[2]陈贵林,高绣瑞.氨基酸和尿素替代硝态氮对水培不结球白菜和生菜硝酸盐含量的影响[J].中国农业科学, 2002,35(2): 187- 191.

[3]ArshadM, HussainA, JaverM, eta1. Effectof soil applied L-methionine on growth, nodulation and chemica1 composition of Al-bizia lebbeck L[J]. Plant and Soil, 1993, 148: 129- 135.

[4]杨洪兵．2014．高温胁迫下外源氨基酸对荞麦种子萌发及幼苗生长的影响．河南农业科学，43（11）：20-23．

[5]张健，李絮花，李燕婷，等．氨基酸发酵尾液在水溶肥料中的应用及其效果［J］ ．中国土壤与肥料，2017（4）：66-71．

[6]于会丽，林治安，李燕婷，等．喷施小分子有机物对小油菜生长发育和养分吸收的影响［J］ ．植物营养与肥料学报，2014，20（6）：1560-1568．

[7]许猛，袁亮，李伟，等．复合氨基酸肥料增效剂对新疆棉花生长、产量和养分利用的影响［J］ ．中国土壤与肥料，2018（4）：87-92．

[8]黄继川，彭智平，吴雪娜，等．施用氨基酸对大白菜根系及土壤生物活性的影响［J］ ．中国农学通报，2014，30（28）：194-198．

[9]巩元勇，瞿小青，宋奇超，等．谷氨酸调节根系形态建成的研究进展［J］ ．中国农业科技导报，2011，13（1）：34-43．