氨基酸疏水亲水表(为什么氨基酸肥料的价格和效果差异明显呢？)

为什么氨基酸肥料的价格和效果差异明显呢？

今天，一个朋友在微信中问了我这样一段话：“氨基酸用于农作物应该效果不错！向您请教一下，现在腐殖酸肥料推广的很好，氨基酸肥料为什么就没有推广开呢？”

为什么氨基酸肥料的价格和效果差异明显呢？

今天，一个朋友在微信中问了我这样一段话：“氨基酸用于农作物应该效果不错！向您请教一下，现在腐殖酸肥料推广的很好，氨基酸肥料为什么就没有推广开呢？”

为了回答好这个问题！我认真阅读了氨基酸肥料相关资料。为了回答好这个问题，我们先看下面几个概念。

第一、什么是氨基酸？

氨基酸是羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后的化合物，氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。与羟基酸类似，氨基酸可按照氨基连在碳链上的不同位置而分为α-，β-，γ-…w-氨基酸，但经蛋白质水解后得到的氨基酸都是α-氨基酸，而且仅有二十几种，他们是构成蛋白质的基本单位。

氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质，是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物，氨基连在α-碳上的为α-氨基酸。氨基酸在人体内通过代谢可以发挥下列一些作用：①合成组织蛋白质；②变成酸、激素、抗体、肌酸等含氨物质；③转变为碳水化合物和脂肪；④氧化成二氧化碳和水及尿素，产生能量。

这个是氨基酸的概念！但是氨基酸到底是什么东西呢？我觉得就是含有氨基和羧基两种官能团,构建生物机体的众多生物活性大分子之一。下图就是氨基酸分子式：

第二、氨基酸有哪些种类呢？

（1）已经发现的氨基酸有180多种，但是参与蛋白质合成的只有20种，称为蛋白质氨基酸，其余称为非蛋白质氨基酸。

（2）从营养学角度分为：必须氨基酸、半必需氨基酸或条件必需氨基酸和非必需氨基酸。

① 必需氨基酸：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸（甲硫氨酸）、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸，共8种

② 半必需氨基酸和条件必需氨基酸：精氨酸、组氨酸2种

③ 非必需氨基酸：甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。

上面是从人体营养学角度的分类，可能对我们的意义不大，下面看看它的结构性分类：

（3）化学结构分类

① 脂肪族氨基酸：丙、缬、亮、异亮、蛋、天冬、谷、赖、精、甘、丝、苏、半胱、天冬酰胺、谷氨酰胺

② 芳香族氨基酸：苯丙氨酸、酪氨酸

③ 杂环族氨基酸：组氨酸、色氨酸

④ 杂环亚氨基酸：脯氨酸

（4）根据侧链基团极性分类

①非极性氨基酸（疏水氨基酸）8种：丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、蛋氨酸

② 极性氨基酸（亲水氨基酸）：

A 极性不带电荷7种：甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸天冬酰胺、谷氨酰胺

B 极性带正电荷的氨基酸（碱性氨基酸） 3种： 赖氨酸、精氨酸、组氨酸

C 极性带负电荷的氨基酸（酸性氨基酸） 2种 ：天冬氨酸、谷氨酸

通过上面分析我们可以发现：氨基酸具有脂肪族、芳香族、杂环族、杂环亚族4类结构！疏水和亲水两大类氨基酸，亲水性氨基酸有包括：极性不带电荷、碱性氨基酸、酸性氨基酸3小类。

另外有些氨基酸虽然不属于20种基本氨基酸之列，但是也会出现在蛋白质中，例如，5-羟赖氨酸、5-羟脯氨酸、γ-羟基谷氨酸等。

第三、氨基酸对于土壤和作物具有哪些功能呢？

下面这段内容节选自 6月18日发表在191农资人公众号中 《关于氨基酸的4大知识点》的一段话

（1） 丙氨酸：增加合成叶绿素，调节开放气孔，对病菌有抵御作用；

（2） 精氨酸：增强根系发育，是植物内源激素多胺合成的前体，提高作物的抗盐胁迫能力；

（3） 天冬氨酸：提高种子发芽，蛋白质的合成，并在压力时期的生长提供氮；

（4） 半胱氨酸：含有氨基酸维持细胞功能，并作为抗氧化剂的硫；

（5） 谷氨酸：降低作物体内硝酸盐含量；提高种子发芽，促进叶片光合作用，增加叶绿素生物合成；

（6） 甘氨酸：对作物的光合作用有独特的效果，利于作物生长，增加作物糖的含量，天然金属螯合剂；

（7） 组氨酸：调节气孔开放，并提供碳骨架激素的前体，细胞分裂素合成的催化酶；

（8） 异亮氨酸和亮氨酸：提高抵抗盐胁迫，提高花粉活力和萌发，芳香味的前体物质；

（9） 赖氨酸：增强叶绿素合成，增加耐旱性；

（10） 蛋氨酸：植物内源激素乙烯和多胺合成的前体；

（11） 苯丙氨酸：促进木质素的合成，花青素合成的前体物质；

（12） 脯氨酸：增加植物对渗透胁迫的耐性，提高植物的抗逆性和花粉活力；

（13） 丝氨酸：参与细胞组织分化，促进发芽；

（14） 苏氨酸：提高耐受性和昆虫病虫危害，提高腐殖化进程；

（15） 色氨酸：内源激素生长素吲哚乙酸合成的前体，提高芳族化合物的合成；

（16） 酪氨酸：增加耐旱性，提高花粉萌发；

（17） 缬氨酸：提高种子发芽率，改善作物风味。

第四、什么是氨基酸肥料呢？

含氨基酸水溶肥料，以游离氨基酸为主体，按植物生长所需比例，添加以铜、铁、锰、锌、硼、钼微量元素或钙、镁中量元素制成的液体或固体水溶肥料，产品分微量元素型和钙元素型两种类型。产品执行标准为NY1429-2010。该标准规定：微量元素型含氨基酸水溶肥料的游离氨基酸含量，固体产品和液体产品分别不低于10％和100 g/L；至少两种微量元素的总含量分别不低于2.0％和20 g/L。钙元素型含氨基酸水溶肥料也有固体产品和液体产品两种，各项指标与微量元素型相同，唯有钙元素含量，固体产品和液体产品分别不低于3.0％和30 g/L。

通过农业部“含氨基酸水溶肥料（NY 1429-2010）”可以发现，含氨基酸水溶肥的一些技术指标分别为：

第五、游离氨基酸是什么？如何测定？

游离态氨基酸是既含氨基（－NH2）又含羧基（-COOH）的有机化合物，但并不存在于蛋白质中。

通过农业部“水溶肥料游离氨基酸含量的测定（NY/T 1975-2010）”可以发现，游离态氨基酸的分析方法包括氨基酸自动分析仪和柱前衍生——液相色谱仪法。

（1）氨基酸自动分析仪的原理如下：

（2）柱前衍生——液相色谱仪法的原理如下：

通过农业部“含氨基酸水溶肥料（NY 1429-2010）” 和“水溶肥料游离氨基酸含量的测定（NY/T 1975-2010）”这两个标准可以发现，含氨基酸水溶肥都需要分别监测十七种氨基酸，然后计算游离态氨基酸含量的；需要的设备是氨基酸分析仪或者液相色谱；这两个设备有多少厂家具备？

但是截止至2015年6月1日，农业部水溶肥料产品登记统计中含氨基酸水溶肥1630种。这1630种含氨基酸水溶肥中有多少是清楚具体肥料中各种氨基酸的含量呢？

第六、氨基酸肥料中氨基酸的生产工艺

（1）酸水解法：生产成本低，工艺相对简单，采用盐酸或硫酸进行水解处理。

特点

A 酸解时羟基氨基酸（丝氨酸、苏氨酸）部分被分解。

B 碱解时精氨酸会脱氨损失，这些氨基酸对植物有特定的生长调节作用。

C 色氨酸完全被沸酸所破坏，色氨酸是植物生长素合成前体，损失会影响植物生长素含量。

D 核苷酸含量低，多数被破坏。

E 生产出的氨基酸中氯离子含量高。

（2）发酵法：可分为直接发酵法和添加前体法。

特点

A 对发酵菌种要求严格。

B 产物浓度低，水解度难以控制，生产周期长。

（3）酶解法：与酸水解法相比，成本相对较高。

特点

A 氨基酸种类保留比较全面，寡肽含量较高。

B 有害物质少，有益成分不易被破坏，活性高。

通过这些内容整理和分析，归纳出以下几点认识：

（1）目前市场上的氨基酸肥料的原料差别很大，据我个人知道的两个典型：南京农业大学沈其荣教授团队做的“猪毛水解氨基酸”和新疆部分企业采用的“梅花味精：玉米水解的氨基酸（或者废液）”，动物蛋白和植物动物中的氨基酸相同吗？但是他们生产的肥料属于含氨基酸水溶肥，这个在不同作物和不同区域的效果能够一样吗？

（2）氨基酸不同生产工艺对于相同原料的蛋白质加工出来的氨基酸一样吗？酸水解法：酸解时羟基氨基酸（丝氨酸、苏氨酸）部分被分解；色氨酸完全被沸酸所破坏；核苷酸含量低生，另外氯离子含量高； 酶解法：与酸水解法相比， 氨基酸种类保留比较全面，寡肽含量较高；有害物质少。酸水解和酶解的氨基酸都属于氨基酸，都符合标准，但是在不同区域和不同作物的效果能够一样吗？

（3）不同原料和不同工艺生产出来的18种氨基酸含量和种类肯定存在差异，不同氨基酸对于土壤和植物的影响也不同，那么这些氨基酸产品的效果和成本有如何呢？

（4）氨基酸具有脂肪族、芳香族、杂环族、杂环亚族4类结构！疏水和亲水两大类氨基酸，亲水性氨基酸有包括：极性不带电荷、碱性氨基酸、酸性氨基酸3小类。另外有些氨基酸虽然不属于20种基本氨基酸之列，但是也会出现在蛋白质中，也会进入肥料中。不同工艺和原料必然造成这些官能团和亲水性存在差异，这些差异对土壤和植物的影响有多大呢？

（5）按照农业部“含氨基酸水溶肥料（NY 1429-2010）” 和“水溶肥料游离氨基酸含量的测定（NY/T 1975-2010）”这两个标准可以发现，含氨基酸水溶肥都需要分别监测十七种氨基酸，然后计算游离态氨基酸含量的；需要的设备是氨基酸分析仪或者液相色谱；这两个设备有多少厂家具备？但是截止至2015年6月1日，农业部水溶肥料产品登记统计中含氨基酸水溶肥1630种。这1630种含氨基酸水溶肥中有多少是清楚具体肥料中各种氨基酸的含量呢？原料不同、工艺差异、缺少检测设备和方法，一些小厂家推广的氨基酸肥料中氨基酸状况到底是什么样呢？

上面五个问题，通过资料分析我没有解决。但是这五个问题表明：氨基酸本身是一个好东西，用于农作物应该效果不错；但是氨基酸肥料有太多不清楚和不确定，所以想真正的因地制宜的推广和应用，还需要做很多试验和验证，然后才能制定出适合当地作物和气候条件的用法和用量。

作者信息：新疆农垦科学院梁飞，本文严禁未授权转载在公众号或者其他今日条以外平台，欢迎大家头条转发和分享！