BPIA美國生物制品產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的使命是通過教育，宣傳和宣傳活動，促進負責(zé)任地開發(fā)安全有效的生物制品，作為農(nóng)業(yè)，園藝，公共衛(wèi)生和消費者的有益工具

生物化學(xué)產(chǎn)品

生物學(xué)是天然存在的化合物或合成衍生的化合物，其結(jié)構(gòu)上與其天然存在的化合物相似（并且功能相同）。

一般而言，生物制品的特點是具有無毒的作用方式，可能會影響害蟲的生長發(fā)育，繁殖能力或害蟲生態(tài)。它們也可能對處理植物的生長和發(fā)育產(chǎn)生影響，包括其收獲后生理。

生物制品分為幾個不同的產(chǎn)品子類別，包括：

植物生長調(diào)節(jié)劑昆蟲生長調(diào)節(jié)劑有機酸植物提取物費洛蒙礦產(chǎn)/其他

植物生長調(diào)節(jié)劑

植物生長調(diào)節(jié)劑（PGR）包括影響植物主要生理功能的天然物質(zhì)和制造版本的一類。植物生長調(diào)節(jié)劑可以促進，抑制或改變一系列水果，蔬菜，觀賞作物和農(nóng)藝作物的生理特性。

一旦被認(rèn)為是一個相當(dāng)深奧的做法，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在主流農(nóng)業(yè)中的使用已經(jīng)穩(wěn)步增加，因為它們的好處已經(jīng)被種植者更好地理解了。從作物生產(chǎn)的角度來看，植物生長調(diào)節(jié)劑用于最大限度地提高生產(chǎn)力和質(zhì)量，提高生產(chǎn)的一致性，克服遺傳和非生物限制，提高植物生產(chǎn)力。

有五大類天然植物激素。每個班級都有一些PGR產(chǎn)品在優(yōu)化作物產(chǎn)量和質(zhì)量方面發(fā)揮著特殊而非常重要的作用。

赤霉素在細胞伸長，莖生長，在長日照植物中抽苔，誘導(dǎo)種子萌發(fā)，在發(fā)芽過程中產(chǎn)生酶，坐果和生長以及在雌雄異株花中誘導(dǎo)雄性方面起作用。

細胞分裂素參與了細胞分裂，果實脫落，側(cè)芽生長，葉片膨大，葉片衰老延遲，氣孔開放增強，葉綠體發(fā)育等生長促進作用。

脫落酸可通過氣孔關(guān)閉影響水分關(guān)系，抑制芽生長，抑制種子中α-淀粉酶的合成，影響休眠，增加果實著色，促進葉和果實脫落。

乙烯能刺激莖的橫向生長，刺激對傷害的防御反應(yīng)，破壞休眠，使葉片，花和果實脫落，誘導(dǎo)開花，并刺激果實成熟。

生長素通過細胞增大促進生長，釋放頂端優(yōu)勢，影響生根，葉片衰老，開花，坐果生長，果實成熟，葉片和果實脫落。

除了主要的五類植物激素之外，還有其他具有PGR活性的植物化合物，涉及細胞分裂，成熟，細胞增大，植物防御和植物抗性。這些化合物包括由植物和一些與植物相關(guān)的微生物產(chǎn)生的各種次生代謝產(chǎn)物。實例包括多胺，油菜素甾醇，茉莉酮酸，水楊酸和信號肽。

新鮮農(nóng)產(chǎn)品市場上種植者如何滿足種植者的需求，有許多具體的例子。這些包括：

改良的水果品質(zhì) 赤霉素可減少蘋果上的皺紋。赤霉酸可以提高櫻桃的硬度，而脫落酸可以改善紅葡萄的紅色。乙烯被用于成熟水果作物。

提高產(chǎn)量 赤霉素增加柑橘和其他許多作物的果實。赤霉素增加了蔬菜作物的葉片膨大，細胞分裂素增加了葡萄的漿果大小。而且，由乙氧基乙烯基甘氨酸調(diào)節(jié)的乙烯增加了核桃上的堅果。

克服遺傳限制小號 赤霉素上矮化水稻品種提高種子發(fā)芽和無籽表葡萄漿果增加尺寸。赤霉素和細胞分裂素還可以增加小蘋果品種的果實大小。

降低人工成本 細胞分裂素和生長素誘導(dǎo)花和果實變薄。通過氨基乙氧基乙烯基甘氨酸的乙烯調(diào)節(jié)使得種植者能夠管理果實成熟的時機，從而控制收獲過程。

擴大收獲后活動 通過氨基乙氧基乙烯基甘氨酸進行的乙烯調(diào)節(jié)和通過1-甲基環(huán)丙烯的乙烯受體阻斷可以增強水果的可存儲性。而且，赤霉酸在運輸和儲存過程中延長了香蕉的綠色生命。

微生物產(chǎn)品是來自各種微生物的產(chǎn)品。

微生物產(chǎn)品可以由生物體本身和/或它們產(chǎn)生的代謝物組成。

微生物產(chǎn)品一般分為六個不同的產(chǎn)品子類別：

菌菌類原生動物病毒酵母

菌

已經(jīng)使用基于細菌的生物學(xué)來控制植物病害，線蟲，昆蟲和雜草。細菌存在于所有土壤中，是土壤樣品中最豐富的微生物。已知許多孢子形成和非孢子形成細菌對廣譜的昆蟲和疾病是有效的。

所有生物制劑中最廣為人知和最廣泛使用的是基于蘇云金芽孢桿菌的殺蟲劑，通常稱為“Bt”。在孢子形成過程中，Bt產(chǎn)生殺蟲蛋白質(zhì)，或甲蟲（取決于Bt的亞種和品系），通過喂食Bt處理的地區(qū)攝取它們。高度特異性的δ-內(nèi)毒素結(jié)合并破壞昆蟲消化道的細胞內(nèi)層，導(dǎo)致昆蟲停止進食并死亡。Bt已連續(xù)商業(yè)使用50多年，其他殺蟲劑活性成分沒有超過該記錄。球形芽孢桿菌（Bacillus sphaericus）是已經(jīng)成功用于控制某些蚊子物種的另一種殺蟲細菌。

其他細菌用于控制植物病原體。某些枯草芽孢桿菌，短小芽孢桿菌，假單胞菌屬和鏈霉菌屬的菌株。通過增加根際植物病原體，產(chǎn)生抗真菌化合物，促進植物和根的生長來增加產(chǎn)量和預(yù)防植物病害。

生物制品提供的解決方案：生物農(nóng)藥

生物制品為作物保護，生產(chǎn)力和質(zhì)量提供創(chuàng)新的解決方案。

生物解決方案可用于管理各種重要的農(nóng)業(yè)有害生物，新產(chǎn)品正在加速發(fā)展。應(yīng)用包括使用天敵和害蟲的拮抗劑，如昆蟲，疾病，雜草和線蟲。生物也包括可用于通過自然生理過程來提高植物所需屬性的解決方案。

包括在生物類別中的解決方案是：

昆蟲控制

以很少或沒有有毒殘留物的方式管理害蟲，對非目標(biāo)生物和環(huán)境影響最小，而且不易受害蟲抗性，這在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中一直是一個挑戰(zhàn)。

生物制品通�？梢蕴钛a這些空白，在某些情況下作為獨立的產(chǎn)品。例如，一些微生物生物制品被用來殺死蚊子幼蟲而不污染他們居住的水。這些產(chǎn)品已經(jīng)被證明是公共衛(wèi)生項目中一種有價值的和環(huán)保的工具，可以限制蚊子傳播的瘧疾，黃熱病和其他人類疾病的傳播。昆蟲寄生線蟲（微型蛔蟲）作為一種控制棲息在土壤中的象鼻蟲幼蟲侵害柑橘樹根系的手段是非常具體和有效的。

盡管這些突出的單獨使用的例子，生物制品更常用作綜合害蟲管理（IPM）計劃的一部分。通常這樣的程序使用微生物或植物提取物為基礎(chǔ)的殺蟲劑在旋轉(zhuǎn)或與傳統(tǒng)化學(xué)品罐混合。此類方案更注重維持低于有害水平的蟲害數(shù)量，而不是迅速修復(fù)病蟲害爆發(fā)。在其他情況下，基于信息素的捕獲和監(jiān)測可幫助種植者確定化學(xué)噴霧的理想時機，防止過度使用，或可用于破壞昆蟲交配模式。捕食性昆蟲釋放也可以幫助維持有害的水平在有害的閾值之下。根據(jù)每種產(chǎn)品及其用途，生物交替劑可用于生長作物，土壤和水源，或作為種子處理來保護正在出苗的幼苗。生物殺蟲劑的使用也有助于延長合成殺蟲劑的使用壽命，并減少蔬菜和水果作物中的農(nóng)藥殘留量。

什么是植物生物刺激劑？

“植物生物刺激劑”一詞至少從1997年開始使用。然而今天，在法律，監(jiān)管或商業(yè)目的方面，還沒有單一的，全球接受的定義。BPIA支持以下工作定義，直到達成更為正式的語言為止：

植物生物刺激劑含有當(dāng)施用于植物或根際時刺激自然過程以提高/有益于養(yǎng)分吸收，營養(yǎng)效率，對非生物脅迫的耐受性和作物品質(zhì)的物質(zhì)和/或微生物***

1歐洲生物刺激劑行業(yè)委員會（EBIC）通過的定義目前還沒有美國州和聯(lián)邦監(jiān)管機構(gòu)認(rèn)可的定義。

2生物刺激劑對防治植物害蟲沒有直接影響

生物興奮劑與可持續(xù)農(nóng)業(yè)

生物刺激劑對于以更可持續(xù)的方式滿足日益增長的農(nóng)業(yè)需求至關(guān)重要。我們行業(yè)的重點是開發(fā)和商業(yè)化生物刺激產(chǎn)品，這些產(chǎn)品與可持續(xù)農(nóng)業(yè)基石 - 綜合作物管理（ICM）中使用的最先進的耕作技術(shù)高度兼容。

生物刺激劑通過以下方式為可持續(xù)農(nóng)業(yè)做出貢獻：

提高植物對植物非生物脅迫的耐受性，包括干旱，極端溫度（寒冷，霜凍和熱）以及鹽度

提高營養(yǎng)素的吸收和有效利用，無論是應(yīng)用還是現(xiàn)有

通過增加有益的土壤微生物來改善土壤健康

通過植物健康和活力提高作物質(zhì)量

提高可收獲產(chǎn)量

“植物生物刺激劑”中包含哪些產(chǎn)品？

像植物生物刺激劑的一般定義一樣，組成該類的產(chǎn)品的主要類別的定義仍然是一個正在進行的工作。Yakhin等（2017）1，du Jardin（2015）2，Halpern等（2015）3，Calvo等（2014）4和du Jardin（2012 ）的科學(xué)雜志文章已經(jīng)做出了主要的描述）5。隨著行業(yè)和監(jiān)管機構(gòu)對植物生物刺激劑的定義達成一致，我們可以期待在生物刺激產(chǎn)品類別的材料（或物質(zhì)）上看到更高的清晰度。

植物生物刺激分類

酸基生物刺激劑

腐殖質(zhì)，包括腐殖酸和富里酸，是地球上最常見的有機物之一，占世界土壤中的大部分有機物質(zhì)。腐殖酸和富里酸是具有不同結(jié)構(gòu)和組成的復(fù)雜有機分子，其在土壤中形成作為植物和動物殘留物的分解和微生物代謝的副產(chǎn)物。雖然這些材料在分子結(jié)構(gòu)和重量上可以有很大的不同，腐殖質(zhì)已被認(rèn)識和使用了幾十年，以改善土壤結(jié)構(gòu)和功能（如螯合營養(yǎng)物和提高陽離子交換能力或CEC），增強植物營養(yǎng)，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。它們可以以多種方式施用，包括直接施用于土壤，葉面施用，摻入化肥和其他產(chǎn)品，以及通過灌溉水。

氨基酸產(chǎn)品（連同其他蛋白衍生的生物刺激劑，基于肽或蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物）可以來源于動物，植物或微生物蛋白質(zhì)的化學(xué)或酶水解。蛋白質(zhì)來源往往是農(nóng)業(yè)作物殘留物或動物加工如膠原蛋白，上皮組織，甲殼動物殼等物質(zhì)的再生廢物。將這些廢物回收利用成為有用的農(nóng)產(chǎn)品是蛋白質(zhì)衍生生物興奮劑的獨特環(huán)境效益。有充分的證據(jù)表明各種益處，包括改善土壤肥力，改善植物健康和活力，提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量，并提高耐逆性。

海藻和植物提取物

在農(nóng)業(yè)中使用海藻的歷史可追溯到古代，常用于增加土壤有機質(zhì)含量以提高肥力。海藻提取物，也被稱為海帶或海帶提取物，已經(jīng)被用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)作為更集中的手段來為土壤和植物提供益處。它們已被證明可改善土壤性質(zhì)（改善土壤結(jié)構(gòu)，保水性和通氣性），并有助于固定或螯合養(yǎng)分，改善CEC。海藻提取物也被證明有助于有益土壤微生物的功能，并改善植物營養(yǎng)物質(zhì)的提供，攝取和利用。一個令人印象深刻的研究機構(gòu)旨在了解復(fù)雜的提取物和許多衍生自它們的組成化合物可以刺激，引發(fā)或增加有益植物的健康生長。已經(jīng)廣泛報道了改善的脅迫耐受性效應(yīng)。

植物提取物（或“植物性植物”）的研究可能不太成熟，但是代表了一類快速增長的生物刺激材料�；�感物質(zhì)的使用 - 可以提取和濃縮的活性植物化合物 - 是工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的一個特別活躍的領(lǐng)域。

微生物生物刺激劑

有益的真菌和細菌代表了微生物刺激劑中較小但迅速增長的類別的核心。各種各樣的微生物產(chǎn)品作為生物肥料，植物接種劑（主要用于營養(yǎng)處理），土壤改良劑和其他有益的添加劑銷售。微生物產(chǎn)品可以包括基于單個分離物的“純菌株”發(fā)酵溶液; 混合或共發(fā)酵的分離物的聚類; 或來自有機物加工的復(fù)雜得多的“自然”群落。已經(jīng)顯示微生物產(chǎn)品通過各種直接和間接機制來增強植物生長; 并幫助營養(yǎng)物質(zhì)的有效性和攝取，改善土壤條件，幫助植物忍受非生物脅迫，提高整體作物質(zhì)量的屬性。

植物生長增強壓力容忍

植物生長增強

隨著近年來對作物生產(chǎn)最大化的研究不斷增加，許多新型產(chǎn)品已經(jīng)進入市場。這些產(chǎn)品不符合“生物”的傳統(tǒng)定義，目前尚未受到EPA的管理。事實上，世界各地的許多監(jiān)管機構(gòu)正在努力地為產(chǎn)品類別定義提供一些一致性，從而為這些產(chǎn)品提供監(jiān)管要求（如果有的話）。下面是一些這些產(chǎn)品類別的例子，以及如何使用它們來最大限度地提高作物產(chǎn)量。本部分不打算作為這些產(chǎn)品的綜合概述，而是提供種植者可能在市場和流行文獻中看到的產(chǎn)品類型的一些例子。

生物刺激素是用于改善作物活力，品質(zhì)和產(chǎn)量以及對非生物脅迫（干旱，鹽度，熱等）的耐受性的不同組的材料。生物刺激劑可以以多種方式工作，包括：1）促進養(yǎng)分吸收; 2）促進土壤微生物的發(fā)育; 3）刺激根系生長以提高水分利用效率。

生物肥料包含活的微生物，當(dāng)應(yīng)用于種子，植物或土壤時，居住在根部周圍或生活在根部。這些微生物通過增加營養(yǎng)素的供應(yīng)或可用性，通過刺激根生長或通過幫助其他有益的共生關(guān)系來促進植物生長。

促進根際細菌的植物生長（PGPRs）是植物根部定植并與植物形成共生關(guān)系的細菌。PGPRs可以通過直接和間接的方式提高植物生長。可以通過多種手段促進植物直接生長促進，包括：1）固定大氣中的氮，使其可以被植物使用; 2）礦物質(zhì)溶解;以及3）植物激素的合成。間接植物增強的特征在于PGPR使植物病原體對植物生長的破壞作用最小化的能力。隨著新型產(chǎn)品越來越廣泛的應(yīng)用，種植者應(yīng)該進行自我教育，了解自身的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，以及如何在各種作物生產(chǎn)體系中有效利用。

植物生長調(diào)節(jié)劑（PGR）使種植者以不同的方式改善作物質(zhì)量和產(chǎn)量。植物生長調(diào)節(jié)劑沒有減輕對作物的害蟲損害，而是引起生理益處，例如增加的果實大小或增強的顏色。由于顏色和果實大小通常是種植者收獲作物的價格的關(guān)鍵決定因素，因此生物防治的應(yīng)用能夠提高整體產(chǎn)量，從而提高凈農(nóng)場收入。

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