氨基酸在植物中的作用与应用：从基本概念到实践指南
氨基酸在植物中的作用与应用：从基本概念到实践指南
氨基酸是构成蛋白质的基本单位，对植物生长发育至关重要。本文将详细介绍氨基酸在植物中的作用、分类、功能以及应用方法，帮助读者全面了解这一重要营养物质。
氨基酸是含有氨基和羧基的一类有机化合物的通称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是构成动植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。组成蛋白质的氨基酸均为α-氨基酸。在植物上的作用之一就是直接参与植物的各种生理活动和植物内源激素的合成。氨基酸中还含有多种营养元素，这些营养元素对农作物的生长具有长效和速效的补肥作用，因此，可以将氨基酸作为叶面肥料，进行叶面喷施，这样可以将
补充营养
提高光合作用
双效合一同时进行，为作物的丰产丰收打下坚实的基础。
植物的氨基酸分为两类。必需氨基酸是植物不能自行合成的氨基酸。它们通过从土壤、微生物共生中吸收养分，或从活体或死亡生物体中吸收蛋白质来获取它们。
另一方面，非必需植物氨基酸是植物可以通过简单化合物自行合成的氨基酸。
必需氨基酸与非必需氨基酸
必需氨基酸：植物不能自行合成，需从外界吸收
苏氨酸
缬氨酸
色氨酸
蛋氨酸
赖氨酸
亮氨酸
异亮氨酸
组氨酸
苯丙氨酸
酪氨酸
精氨酸（部分必需）
非必需氨基酸：植物可自行合成
丙氨酸
天冬氨酸
谷氨酸
甘氨酸
脯氨酸
丝氨酸
冬酰胺
谷氨酰胺
各种氨基酸在植物中的具体功能
氨基酸不仅可作为植物有机氮源，发挥着一定的肥效作用，同时还兼具参与蛋白质合成，调节、促进植物生长等多重作用。
- 丙氨酸：增加合成叶绿素，调节开放气孔，对病菌有抵御作用。
- 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。
- 天冬氨酸：提高种子发芽，促进蛋白质的合成，并为萌芽时期的生长提供氮。
- 半胱氨酸：具有维持细胞的功能，并可作为抗氧化剂。
- 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。
- 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，是天然金属螯合剂。
- 组氨酸：调节气孑L开放，并提供碳骨架激素的前体，是细胞分裂素合成的催化酶。
- 异亮氨酸和亮氨酸：提高抵抗盐胁迫能力，提高花粉活力和萌发，是芳香味的前体物质。
- 赖氨酸：增强叶绿素合成，增加耐旱性。
- 蛋氨酸：是植物内源激素乙烯和多胺合成的前体。
- 苯丙氨酸：促进木质素的合成，是花青素合成的前体物质。
- 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。
- 丝氨酸：参与细胞组织分化，促进发芽。
- 苏氨酸：提高耐受性和降低病虫危害，提高腐殖化进程。
- 色氨酸：是内源激素生长素吲哚乙酸合成的前体，能提高芳香族化合物的合成。
- 酪氨酸：增加耐旱性，提高花粉萌发。
- 缬氨酸：提高种子发芽率，改善作物风味。
氨基酸在植物中的主要功能
植物中氨基酸的功能有多种，但都非常重要。下面，我们讨论其中的一些：
- 生长和发育：它们用于合成蛋白质和其他重要化合物，例如激素和酶。
- 细胞信号传导：它们可以充当细胞信号传导的信使，帮助细胞相互沟通并对环境刺激做出反应。
- 氮和硫的来源：是植物这两种基本营养素的重要来源，因为它们的结构中含有这些元素。
- 非生物胁迫：它们可用于抵消干旱、高温或低温或紫外线辐射等的负面影响。
植物如何获取氨基酸？
植物以不同的方式获取氨基酸。此外，根据植物种类的不同，它们的需求可能与其他植物有很大不同。
最令人好奇的是食虫植物，它们通过从它们捕获的生物体中
吸收蛋白质
，获得它们所需的氨基酸。
然而，其他植物依靠
微生物
与土壤微生物的共生来合成氨基酸并通过根部吸收它们。
还有
内源合成
，其中一些氨基酸是通过特定的代谢过程从氮或二氧化碳等化合物合成的。
最后，植物还可以通过从土壤中
吸收氮、磷和钾等营养物质
来获取其生产所需的氨基酸。
如何将氨基酸应用于植物？
正如我们所见，植物的许多氨基酸是天然获得的，因为它们存在于土壤中。但这并不总是发生，特别是在贫瘠的土壤或惰性介质（例如水培基质）中。
这是必须人工应用它们的时候。选项主要有两个：
- 叶面氨基酸：它们被应用于植物的叶子，是最快、最有效的同化方式，因为它们被直接吸收。
- 用氨基酸给土壤施肥：将氨基酸直接施用于植物的根部。它的同化速度较慢，但可用性较长。
氨基酸过量的影响
氨基酸缺乏会影响任何植物的生长和生产。但过量也同样有害，因为它们可以充当生长抑制剂，影响其发育。
此外，过量时，它们会对植物细胞产生毒性，对叶子、根和其他植物组织造成损害。它们还可以与其他必需营养素竞争，从而降低其利用率。