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酵素是什么肥料,有什么作用

发表时间:2019-08-08 09:08   |   浏览量:

近年来,随着以“现代家庭农场”为代表的农业经济迅速发展[1],我国从传统农业向现代农业转化进程又向前推进了一大步[2]。现代农业具有动态性和历史性的特点,它不是一成不变的概念,不是抽象的东西,而是具有鲜活时代特色的实实在在的事物,它在农业发展史上占据重要地位,是农业发展史上的一个重要阶段。

农业生产通常包括种植业、畜牧业、林业和渔业等,其中都包含了鲜活的生命特征。众所周知,凡是有生命的存在就有代谢性的特征,而在生命代谢的过程中,几乎所有的生理生化反应都需要酵素(酶)的参与。本文从酵素入手,阐述酵素农业的特征及其在现代农业中的作用,通过现代农业科技手段发展酵素农产品,以引领传统农产品向安全、天然、健康方向发展。

1 酵素及其在农业上的应用

1.1 酵素的概念

       酵素(enzyme),即酶,是指具有生物催化功能的高分子物质,又叫生物催化剂[3]。在酶促反应中,底物(即反应物分子)通过酶的催化转化为另一种分子。自然界中几乎所有的细胞活动都需要酶的参与。生物体内的各种应用物质如碳水化合物、蛋白质、脂肪等的分解和合成,都要依靠酶的参与才能完成。生物有机体中的酶不下2000多种。酶是通过降低生理生化反应的活化能,使更多反应粒子能拥有不少于活化能的动能,来加快反应速率,一般来说,大多数酶能将其催化反应的速率提高上百万倍。酶作为催化剂,在生化反应前后不发生变化,也不影响生化反应的化学平衡。酶的催化作用既有正向的,即加速生化反应速率,也有负向的,即减缓反应速率。与化学催化剂不同的是,酶具有高度的专一性,一种酶只能催化特定的反应或产生特定的构型。

       20世纪30年代,科学界普遍认为酶是一类具有催化作用的蛋白质。到了20世纪80年代,T.R.Cech和S.Altman发现少数RNA也具有生物催化作用,从而使酶的种类有所扩展,到目前为止,科学界将酶的种类归结为,酶大多是蛋白质,有一些被称为核酶的RNA分子 和一些DNA分子同样具有催化功能。此外,人工合成的酶也具有与生物內源酶类似的催化活性。

1.2 酵素在农业上的应用

      作物体内的酶(酵素)种类很多,但用于商业用途的酶仅有200多种,仅占作物体内酶总量的10%。但酶在农业上具有广泛的用途。

(1)用于果蔬保鲜。用酵素进行果蔬保鲜实质上是借助酵素的催化作用消除环境中能使果蔬腐败的因子。如利用葡萄糖氧化酶可以进行果蔬除氧保鲜;溶菌酶可以进行灭菌保鲜。酵素保鲜的优点是高效、安全、稳定。缺点是价格高、重复利用率低。

(2)用于农产品加工。最常见的就是酿酒、酿醋、酸奶等。最常用的是酶有纤维素酶、淀粉酶、葡聚糖酶、糖化酶、蛋白酶、以及复合酶制剂。如木瓜蛋白酶常被大量用作啤酒、果汁饮料等的澄清剂,以去除其在储藏过程中出现浑浊现象;木瓜蛋白酶还可用作肉类软化剂,如在煮牛肉和排骨时,加入少量木瓜蛋白酶,不仅更加软嫩,而且风味更佳。利用葡萄糖异构酶转化果糖制成葡国糖浆,在糖果和糕点中应用。

(3)用于农产品质量检测。农产品的质量检测包括微生物检测、重金属检测、农药残留检测、转基因检测等。如利用胆碱酯酶抑制剂法可快速检测农产品中有机磷农药残留量。

(4)用作饲料添加剂。家禽、家畜、鱼虾蟹等动物体内有些酶系不完全或活性较弱,尤其是处于幼龄期的动物,在其饲料中加入酶制剂,会辅助这些动物消化吸收营养物质,从而提高饲料报酬,增强机体免疫力,提高养殖效益。酶制剂的作用机制主要包括:提高机体内代谢激素水平,提高免疫力;破碎细胞壁,提高饲料利用率;降低食糜的粘度,提高消化机能;消除抗营养因子;消除SNSP对内源消化酶的抑制;补充內源消化酶的不足;催化植酸盐的水解反应等。

(5)用于生产维生素。利用微生物酶反应制造维生素。如以山梨酸为原料,经微生物氧化法生产维生素C。美国罗氏制药厂利用微生物酶转化法和化学合成相结合的方法生产维生素E,并实现了产业化开发。

2酵素菌技术

2.1 酵素菌技术概述

    酵素菌是由细菌(bacteria)、酵母菌(yeast)和丝状真菌(mold,霉菌)组成的好气性有益微生物群,简称为BYM,酵素菌含有24种有益微生物利用酵素菌高温固态发酵或常温液态发酵可生产出系列发酵有机肥,能满足作物基肥、追肥和叶面喷施的要求。该技术对改良土壤、提高肥料利用率、抑制病虫害具有良好的效果,是传统农业和现代生物技术的完美结合。该技术产品可广泛应用于种植业、林业、畜牧业和水产养殖业。

3.微生物酵素菌肥的特点和功能

      有机生物酵素菌肥具有增产增收,省时省力,抗病防虫,改良土壤,绿色有机等突出特点如下:
3.1、改良土壤 绿色安全
    该肥料含有固氮、溶磷、释钾等多种有益微生物。还含有丰富的有机质,一般均在40%以上。该肥所以原辅料均来自天然,纯绿色,整个发酵过程中不中添加任何饲料添加剂。
3.2、肥效持久 提高产量
     具有有机肥料的“稳”,还有生物肥料的“促”等特点,实现了速效与缓效相结合,肥效劲长。有效地提高产量,一般可在15-30%。
3.3、营养全面 改善品质
       该肥实现了多种营养元素的结合,养分全面,肥效均衡、持久。比如,果类不仅是开花、结果,膨果迅速,又可延长采摘期20-30天。作物施用后不仅产量高,且营养物质含量高、口感好、品质优。
3.4、防病抗病 降解农残
     改肥能在土壤中形成有益微生物群体优势,有效克服重茬病与根线虫。其中多种活性酶还可降解农残,提高农作物产量品质。

3.5、减投增收

       改善农业生态环境有机酵素菌肥的使用减少作物病害,提高土壤肥力,减少了农药化肥的用量,减少了农民投入,降低环境污染,实现农业可持续发展。