農用植物酵素有效成分及作用機制

摘要：農用植物酵素是以植物為主要原料，經微生物發酵制成的含有特定生物活性成分的產品，可用于種植業、養殖業、土壤改良等方面。農用植物酵素在促進作物增產，改良土壤，抑菌防蟲等方面具有良好的作用，可作為構建綠色生態農業的主力產品。簡述了農用植物酵素的分類、特點及各種有效成分，對農用植物酵素的增產、抑菌、土壤改良及環保作用進行總結，并對其機制進行分析，提出目前存在的問題，并對其未來的發展進行展望。

關鍵詞：農用植物酵素；有效成分；作用機制；抑菌；土壤改良

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0660

中圖分類號：S476 文獻標志碼：A 文章編號：1008?0864（2024）07?0156?10

酵素是以動物、植物、菌類等為原料，經微生物發酵制成的含有特定生物活性成分的產品。按原料不同，酵素可分為植物酵素、菌類酵素、動物酵素和混合酵素，其中，植物酵素是以植物為主要原料，經微生物發酵制得的酵素產品的總稱[1]。農用酵素是以農業生物資源為原料，經微生物發酵制成的含有特定生物活性成分的酵素產品[1]，可用于種植業、養殖業、土壤改良等農業活動，在充分利用農業生物資源的同時還可以修復農業生態環境、實現資源綜合循環利用[2]。農用酵素涉及廢棄物資源利用、農田生態調控、作物生理生態等各領域的關鍵技術。農用植物酵素是農用酵素的一種，也是植物酵素的一種。本文對農用植物酵素的有效成分、作用機制及應用等進行綜述，旨在闡明酵素作為新興產業的優勢以及酵素作用的多樣性，以期為農用植物酵素應用的深入研究提供參考。

1 農用植物酵素簡介

1.1 農用植物酵素分類

依據QB/T 5323—2018《植物酵素》[2]，按照產品應用領域不同，農用植物酵素可分為種植業用植物酵素、養殖業用植物酵素和土壤改良植物酵素。此外，也可按照產品形態和生產工藝不同進行分類，如農用植物酵素液、農用植物酵素膏或者農用植物酵素粉，其中農用植物酵素液最常見，是以天然植物組織為主要原料，制作過程中按照比例添加紅糖、水及其他成分的輔料，經過微生物發酵制備而成的，又稱農用植物酵素營養液[1-3]。這種酵素液營養豐富，含有多種作物需要的營養成分，如氨基酸、氮、磷、鉀、糖等，又含有作物生長調節物質如天然植物激素、有機酸等活性成分，酵素液還含有多種有益微生物，具有促進作物生長、提高作物產量、預防蟲害、抑制病菌等效果，主要用于種植業、養殖業和土壤改良等。可用于植物酵素制作的原材料種類繁多，目前研究的酵素植物材料主要有4類，即新鮮果蔬，植物組織（如嫩梢、花、果實等）、芳香植物（如孔雀草、神香草、薄荷等）、谷物副產物（如麥麩、稻糠等）[3]。

1.2 農用植物酵素特點

1.2.1 工藝簡單，操作方便

農用植物酵素制作工藝較簡單，將植物原材料、其他輔料、水按照一定比例混合，由微生物發酵一段時間后即可制成。按照生產工藝不同，可分為純種發酵（如納豆酵素和植物乳桿菌酵素）、群種發酵（如果蔬自然發酵酵素）和復合發酵（如果蔬復合發酵酵素）。

1.2.2 綠色環保，效果穩定

農用植物酵素具有促進作物生長、提高作物產量、預防蟲害、抑制病菌等多種功能，在土壤改良、環境保護、食品安全等方面具有積極作用。傳統化學肥料主要成分為氮、磷、鉀，以提高作物產量、改善作物品質為目標，與之相比，農用植物酵素含有更多的成分，如有益菌、營養元素、天然植物激素、有機酸等，功能也更加全面。

1.2.3 發酵設備簡單，成本低廉

農用植物酵素具有綠色生態、效果穩定、操作方便、設備簡單、成本低廉、易于推廣等特點，但農用植物酵素微生物發酵過程較難控制，影響因素復雜，主要包括植物原材料的種類和狀態、原材料的配比、發酵時間和溫度、發酵周期、酵素中的微生物種類、氧氣含量、攪拌以及是否添加菌劑等。發酵底物組成成分是關鍵因子，可直接影響發酵周期和農用植物酵素的成分[4]及質量，不同底物對農用酵素發酵特性、代謝產物組成和微生物群落結構都會產生一定的影響，植物源有機廢棄物的基本性狀，如粉碎程度和含水量等對發酵進程亦有較大影響；氧氣含量、溫度等可影響微生物多樣性和其生命活動，間接影響發酵系統[4]。

2 農用植物酵素的主要有效成分

2.1 礦物質元素

農用植物酵素中富含氮、磷、鉀、鈣、鎂、鐵、鋅等16種作物生長所需要的礦質元素，各種元素含量相對平衡，適宜作物吸收[5?6]。農用植物酵素中含有的礦質元素與制作原料有直接關系，不同植物原料發酵的酵素中各礦質元素的含量不同[6?7]，同種酵素中礦質成分含量隨發酵時間的不同也不同。方晟等[8]使用黃酒米漿水和蘿卜、白菜、萵筍制作植物酵素，測得3種酵素的氮、磷、鉀含量平均值相近，均遠高于對照組，酵素中總氮的含量在前期出現波動后持續增加；總磷含量總體呈現上升趨勢，發酵前期增長速率較快，后期增長速率降低；鉀離子則呈現先升后降再升的趨勢。周健等[9]以金蕎麥葉和覆盆子葉為原料制作2種農用酵素，發現酵素中的總氮呈現不規則變化，2種酵素總氮含量分別在32和56 d達到最高；總磷含量變化也有差別，發酵初期金蕎麥葉酵素變化明顯，第50天總磷含量最高，覆盆子葉酵素總體呈增加趨勢，在104 d總磷含量達到最高；鉀離子含量變化與米漿水酵素變化類似，呈現先升高后降低再升高的趨勢，在發酵初期鉀離子會從植物體中滲出到酵素液，酵素中鉀離子含量增多，一段時間后，部分鉀離子被微生物吸收利用，發酵后期微生物部分細胞發生自溶，鉀離子又回到酵素中，導致其含量回升。

2.2 有機化合物

2.2.1 糖類

在酵素發酵早期，微生物以較快的速度進行生長繁殖，消耗了大量糖分用于自身能源提供或產生中間代謝產物。發酵后期，糖含量減少，微生物活動減慢，部分進入衰亡期后自溶，總糖含量趨于平穩。白菜米漿水酵素發酵90 d時，總糖含量比發酵前降低92.85%[6]，覆盆子葉酵素發酵104 d 時總糖含量比發酵20 d 時降低93.48%[10]。為保證酵素中糖源充足，部分酵素制作中會添加紅糖、白砂糖等輔料[11]，因此酵素中可溶性糖含量要高于其他肥料，如氨基酸葉面肥中糖含量僅為0.16%[6]。

2.2.2 酚類

酵素中含有的總酚主要來自植物中水溶性酚類物質和單寧等高分子量酚類物質。由于微生物的生理活動和酶類分解，酚的含量呈現先增加后降低或趨于平穩的趨勢，以玉蘭花為材料制作的酵素中，總酚含量在發酵進行到56 d時達到最高，為2.68 mg·L-1，然后含量逐漸降低，柘樹酵素總酚含量同樣在發酵后期逐漸減少；梔子花酵素酚含量在74 d時達到最高，為1.83 mg·L-1，之后趨于平穩[12?13]。

2.2.3 有機酸

真菌、乳酸菌、乙酸菌等微生物廣泛存在于農用酵素液的發酵過程中。微生物可以利用自身的三羧酸循環途徑形成多種有機酸，如氨基酸、腐植酸，增加酸的整體含量，這些有機酸具有螯合、抑菌等作用，可將土壤中的礦質元素進行活化。酵素中游離氨基酸的主要來源途徑有3種，即原料中含有的蛋白質分解、微生物代謝作用和細胞自溶產生[4]。柳明娟等[14]研究發現，櫻桃酵素發酵液中氨基酸的種類十分豐富，主要以蛋白質、多肽類和游離狀態等形式存在，共檢測出天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸等17種氨基酸，其中與植物生長有密切聯系可為植物生長提供能量的4類氨基酸含量高達97%。黃偉菁等[15]研究表明，酵素中氨基酸含量逐漸減少直至平穩，腐殖酸則隨發酵時間而增加。

2.2.4 植物激素

酵素中存在的植物激素一般為生長素、赤霉素、脫落酸、細胞分裂素。南國春葉面肥由多種有機材質發酵而成，其中含有多種氨基酸、有機質、植物激素等物質。代明亮等[6]制作的花酵素、幼果酵素、芹菜酵素中只有赤霉素含量低于南國春葉面肥，其他3種激素含量均遠高于南國春葉面肥。耿健等[16]研究的芳香植物酵素有所不同，酵素中生長素和細胞分裂素2種激素含量高于南國春葉面肥。

2.3 有益微生物

農用植物酵素中的微生物主要有細菌、真菌、放線菌3類，能夠產生幾十種催化分解酶，主要包括脂肪分解酶、氧化還原酶、糖化酶、纖維分解酶、蛋白質分解酶、尿素酶等，既能分解各種植物組織，又能分解化肥、農藥等化學物質，還可分解頁巖、沸石、膨潤土等礦物質，使之在短時間內轉化成可供植物利用的有效成分。

不同原料制作的酵素有益微生物種類、數量不同，優勢菌也不同，主要為乳酸桿菌、醋酸桿菌、芽孢桿菌、酵母、霉菌等。佟玉潔[17]研究表明，酵素中含有酵母菌、霉菌和厭氧菌，厭氧菌可通過氨化作用和反硝化作用降低土壤中氮含量，通過促進腐殖質合成增加土壤中有機質含量；霉菌可分解纖維素，減少碳含量從而降低土壤中有機質含量，部分微生物可促進有機質礦化作用，增加土壤中的碳含量。齊天翊[18]通過對自制的2種酵素進行分析發現，檢測出的40種菌中有32種為乳酸桿菌，發酵進行到20 d時乳酸菌數量最多，在保證其多樣性和豐度外還可抑制其他雜菌生長，乳酸菌中植物乳桿菌對鉛離子具有良好的吸附性，對二價鉛離子的吸附率可達到78.47%。楊芳[19]通過對蘋果、佛手瓜等6種酵素進行測定發現，酵素中優勢細菌為3個屬（如乳酸菌屬、醋酸菌屬等）5個種，優勢酵母菌分為3個屬（如畢赤酵母屬、酵母菌屬的釀酒酵母）6個種，巴氏醋桿菌在酸性條件下對微生物有一定的毒性作用，可以提高細菌體內的代謝活性，從而使細胞內腺嘌呤核苷三磷酸持續增加，組織中不斷的積累醋酸，達到抑菌效果。杜麗平等[20]研究木瓜酵素中的微生物發現，植物乳桿菌為酵素中優勢細菌，釀酒酵母為優勢酵母，植物乳桿菌能產酸使體系pH降低，還可以產生抗菌化合物從而抑制其他菌生長。饒毅萍等[21]檢測環保酵素中微生物種類時，并未檢測到大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等常見的致病菌。不同種類酵素中致病菌的分布尚未見報道，有待進一步研究。

3 農用植物酵素的作用及作用機制

3.1 增產提質作用

農用植物酵素含有豐富的可直接被作物吸收的營養成分，還含有其他可間接促進作物營養吸收的成分，對作物增產提質有顯著作用，已在玉米、大蒜、花生、莧菜、黃瓜、菠菜、水稻、香菇等作物上得到驗證[22-30]。

3.1.1 提供礦物質元素

農用植物酵素可以為植物生長提供氮、磷、鉀等豐富的礦物質元素。農用植物酵素中的氮元素可以增大植物葉面積，利于植株對干物質的生產積累，也有利于植物對養分的吸收、轉化和運輸，提高作物品質[31]。此外，施加農用植物酵素可促進土壤中氮的釋放，有效提高土壤中氮含量，且土壤中氮含量隨著澆灌時間不斷增加[32-35]。磷對植物的生長發育有重要作用，可以參與細胞膜、酶、磷脂等的合成，也與植物生理代謝有關，可以加強植物的光合作用、促進植物合成并轉運碳水化合物，還可以提高植物對外界環境的適應性如抗寒性和抗旱性[36]。普燕爽等[34]研究表明，施加酵素后土壤中有效磷含量增加，且增幅高于施加高含量硫酸鉀復合肥。李方志等[33]研究表明，施加酵素有利于提高土壤中全磷和有效磷的含量。刁亞娟[35]使用幾種酵素肥和普通肥料種植番茄發現，施加酵素可顯著增加土壤中有效磷含量，且增加量遠高于其他處理。鉀與酚類物質有關聯，植物在施加鉀肥后酚類物質含量增加。劉曉燕等[37]研究發現，水稻、小麥等農作物在施加鉀肥后體內酚類物質含量增多，發病幾率降低。鉀能促進植物合成蛋白質和淀粉，植物內部游離氨基酸數量減少，抗性得到提高，鉀也可以促進作物體內碳的代謝，增加植物含糖量，酵素對土壤鉀含量增加有很好的效果，施加酵素后，鉀含量增幅較大，特別是有效鉀和速效鉀[35，38?39]。

3.1.2 提供碳源、氮源及能源物質

農用植物酵素可作為能源物質和碳源、氮源的有效補充。糖在植物體內主要作為能源物質和碳源，以淀粉的形式儲存在植物體內。在作物合成蛋白質、核酸、脂類時，糖可以提供碳，且纖維素、木質素等可以組成細胞壁。此外，糖類物質還參與植物開花控制基因的表達調節[40]。與其他肥料相比，植物酵素中含有更多的可溶性糖[7-10]，施加酵素肥時，這些可溶性糖進入土壤，可以被作物吸收，促進作物生長。吳玉群等[41]以甜玉米為研究材料發現，施加氨基酸液肥后，甜玉米生理活性得到提高，玉米中葉綠素含量增多、光合速率加快、同化物積累量增多，且過氧化物酶活性增強，玉米細胞中過氧化氫和氧自由基被清除，丙二醛含量減少，葉片衰老速度減緩。

3.1.3 調節植物生長

農用植物酵素中含有植物體內常見的植物激素，對植物生長具有良好的調控作用。耿健等[16]使用5種芳香族植物制作酵素發現，各酵素中含有極高的生長素、細胞分裂素和赤霉素等激素。生長素能夠促進作物生長，細胞分裂素與葉片生長、葉綠素積累、植物細胞分裂有關，赤霉素能促進莖葉芽的生長、誘導開花等。代明亮等[6]研究發現，梨花酵素和梨幼果酵素效果接近，激素間的比值也最接近，符合酵素間相對含量決定生理效應說法。

3.2 抑菌作用

3.2.1 發酵產物抑菌

農用植物酵素是一個富含有機酸、多酚類物質和有益微生物的生態系統，多酚類物質、有機酸和有益微生物形成協作關系，強烈抑菌。研究表明，農用植物酵素對多種病原微生物有抑制作用，酵素中的有益微生物及多種發酵產物都對病原微生物有拮抗、抑制作用[42?43]。植物中含有的多酚物質可在發酵過程中析出，因此酵素液中通常含有酚類化合物[44-46]。多酚類物質具有抑菌作用，尤其是黃烷-3-醇、黃酮醇和單寧，具有高效的抑菌活性[47?48]。劉增輝等[49]發現，茶多酚對卵菌門病原菌、炭疽菌病原菌具有良好的抑制作用，高水平的茶多酚明顯抑制短小芽孢桿菌。植物多酚物質抑制細菌機理主要是通過和細菌細胞膜相互作用，導致其破裂，胞內物質流出[50]，影響細菌的膜電位，影響鉀、鈉離子通道進而影響2 種離子含量，造成細胞去極化和超極化[51]，酚類化合物還可以通過其-OH基團與酶形成氫鍵，從而引起各種細胞功能的變化[52]，通過抑制DNA、RNA和蛋白質的合成，并對其造成損傷，從而抑制病菌滋生[53]。

酵素中含有的微生物通過代謝產生有機酸，使酵素呈酸性，酸性條件能抑制部分病原菌的生長。王珍珍等[54]測得酵素中的有機酸主要分為乳酸、檸檬酸、蘋果酸3類；樊秋元等[55]制作的黑加侖酵素中有機酸以檸檬酸、蘋果酸、草酸等為主；方晟等[56]做出的百合酵素中乳酸、醋酸為主要有機酸；程勇杰等[57]研究發現，樹莓酵素、藍莓酵素中有機酸以酒石酸、乙酸和檸檬酸為主。檸檬酸能夠螯合環境中的必需離子，使細胞不再能夠接觸到這些離子，從而導致離子依賴性代謝途徑的停滯[58]；乳酸可以使細菌細胞的形態和生理發生變化，破壞細菌細胞膜和胞內物質，對細胞代謝活動造成重大影響，發揮抑菌作用[59]。

3.2.2 有益微生物抑菌

農用植物酵素中微生物種類較多，其中部分微生物可以抑制病原菌。王繼紅等[60]研究表明，施加酵素的土壤中細菌和放線菌數量增加。郁帆等[61]從酵素中篩選出具有抑菌作用的菌株并分析其對梨黑腐皮殼菌的抑制效果，結果表明，抑菌率為41.25%～74.14%，其中4 個菌株對病原菌具有極高的抑制效果。周偉等[62]自制的廚余環保酵素中放線菌數量達1.2×105 CFU·mL-1，酵素中放線菌菌落主要為鏈霉菌屬（Streptomyces）及假單胞桿菌屬（Pseudomonas）。陳淑琴等[63]發現，從土壤中分離的放線菌對馬鈴薯的４種病原真菌表現出不同程度的持續抑菌作用。王麗麗等[64]探索酵素對病蟲的防治效果提出，有益微生物對有害微生物有積極的抑制作用，劉艷娜等[10]也證實了這一點。

3.3 土壤改良作用

3.3.1 改善土壤理化性質，提高土壤培肥固肥能力

作物的生長與土壤狀態息息相關，農作物的生長不但要求土壤內含有足夠的營養成分，還要求土壤理化性質良好。長期施用化肥農藥對土壤造成損傷，土壤板結化、重金屬污染等問題愈發嚴重。農用植物酵素中的活性物質具有改良土壤的作用，可以有效增加土壤中營養成分含量，降低土壤中重金屬含量，降解殘留農藥，改善土壤的理化性質，培肥地力，提高產量。酵素中含有的有機酸和有機質能改善土壤的酸堿失衡問題，還可以活化土壤中的礦物質。各種水解酶和微生物分泌的酶能夠分解土壤中不能被直接吸收的礦物質，使其轉變為能夠被植物吸收的成分、溶解土壤中已經被固化的元素[65]，對增加土壤中有機質及氮、磷、鉀元素以及有機質、水解氮含量有一定效果。土壤中氮和有機質的含量會隨著施加酵素的時間增長[17]。農用植物酵素作為全價有機肥料，含有多種作物所需氮、磷、鉀3大營養元素，也含有鈣、鎂、硫等中量營養元素和各種微量元素，更具有未知生長因子（unknown growth factors，UGF） 及其他營養價值極高的特殊物質，長期施用會使土壤形成大量水穩性團粒結構，使土質疏松、透氣性好，增強地力和作物抗逆能力，進而提高作物產量[5]。

3.3.2 補充土壤有機質，提高土壤肥力

農用植物酵素對土壤的營養補充作用及效果顯著。刁亞娟[35]研究表明，施加酵素后土壤中有機質含量明顯增加，促進氮、磷分解效果明顯，有效氮、磷、鉀及8大離子含量也遠高于其他處理，增加了土壤中鈣、鎂、硫等離子含量，促進作物對鉀、鈉離子的吸收，對提高土壤養分含量、增加土壤肥力有極大優越性。徐新等[66]施加竹葉酵素后，土壤中微生物、酶、有機質含量增加，且酵素中乙酸能夠調節土壤pH，土壤經過酸化后，磷、鈣、鐵等養分的有效性得到提升。陶津等[67]、翟敬華等[68]研究也表明，施加酵素可有效增加土壤中氮和有機質含量，進而提高土壤肥力。趙秋多[69]研究發現，富硒酵素對維持土壤養分含量效果高于普通農用酵素。腐殖酸可通過改良土壤結構、改良土壤pH、提高土壤肥力等方式對土壤進行改良[70]。

3.3.3 調理土壤微生物菌群，改善土壤微生態環境

農用植物酵素對土壤的改良作用機制除了與植物原料中富含的各種營養及生物活性成分有關外，還與發酵微生物中的有益微生物對土壤微生物菌群具有調節作用有關。農用植物酵素可增加土壤中的有益微生物群體，改善土壤板結問題。趙崢等[71]研究發現，施加葡萄酵素對土壤中的微生物有顯著影響，土壤中微生物多樣性降低，土壤中與氮循環有關的一些細菌如硝化菌屬、中慢生根瘤菌屬等變為優勢菌種。佟玉潔[17]研究表明，酵素中厭氧菌可通過促進腐殖質分解進而增加土壤中有機質含量，部分微生物可促進有機質礦化作用，增加土壤中碳含量。徐新等[66]發現，酵素中含有的微生物進入土壤后有助于土壤中大顆粒有機物的分解、促進養分的活化。Franco等[72]研究表明，有些微生物的代謝可以帶來有機酸和多種酶，這些酸和酶可以把土壤中作物不能直接吸收利用的礦物質養分分解，把他們轉化為可以吸收的結構。酵素菌肥能在土壤中形成有益微生物群體優勢，抑制有害微生物繁殖，克服瓜菜重茬病，抑制根結線蟲的發生，避免和減少農作物病蟲害發生，減輕因有害微生物破壞而導致的農作物重茬病問題。

3.4 環境保護作用

3.4.1 降解化肥農藥、重金屬的殘留

酵素中的一些成分可吸附土壤中的重金屬[69]，并且酵素中的細菌、真菌、放線菌等微生物可通過其分泌酶的代謝活動，完成對殘留農藥的降解，主要途徑有氧化、還原、水解、脫羧等[73]。腐殖酸對重金屬和有機物有良好的吸附沉淀、氧化還原作用，并且能夠促進土壤微生物對有機污染物的降解等[69]。齊天翊[18]通過試驗證實，酵素中的植物乳桿菌具備良好的鉛離子吸附能力，特別是100 mg·L-1 質量濃度對鉛離子吸附率最高，可達78.74%。韋文芳等[74]使用不同含量的酵素對施用5種農藥的芥菜進行噴施處理并進行動態監測發現，96 h后氧化樂果、高效氯氟氰菊酯、高效氯氰菊酯完全降解，毒死蜱、百菌清幾乎被降解完畢。

3.4.2 減少施用農藥化肥，提高肥料利用率

農用植物酵素中所含的大量有益微生物能抑制或殺滅植物病原菌，減少其危害，對環境保護具有積極作用，是可替代殺菌劑的低成本生態產品。酵素菌肥利用酵素菌中有益微生物對有機成分進行發酵處理，使肥料的腐殖化程度提高，減少土壤中氮的損失和磷在土壤中的固定，因此提高了肥料利用率。農用植物酵素的生產是充分利用農田廢棄物，獲得本地有益微生物的便捷手段，可以有效提升基質化與肥料化水平，提升土壤肥力，在農業生產中常被作為基肥使用[75]。通過對農田廢棄物的再利用，將有機物返還回土壤，提高土壤有機質含量，從而構建“土壤-微生物-植物”的良性循環系統，有效改善生態環境，完成環境友好型的生態農業轉變。

4 問題與展望

4.1 問題

我國土壤板結貧瘠、農產品有害物質超標、農藥殘存高、消費者身體出現隱性饑餓等新問題不斷凸顯，主要是人們為了縮短作物生長周期、提高糧食產量而大量施用化肥、農藥所致。如何更有效地利用和改良土地，使現代農業走向綠色生態農業，走生態發展之路是現代農業急需解決的問題[75]。張越等[4]闡明了農用酵素的發酵原理，揭示了不同底物對農用酵素發酵特性、代謝產物組成和微生物群落結構的影響，為農用酵素的穩定發酵及精準應用提供了科學依據。QB/T 5323—2018《植物酵素》[2]和QB/T 5324—2018《酵素產品分類導則》[1]的發布讓酵素有了標準和依據，但關于酵素的研究才剛剛起步，還面臨很多問題。

4.1.1 缺乏潛在安全風險方面的相關研究

目前，對農用植物酵素的研究大多集中在其對農作物的提質增產及對各種植物病原物的抑制作用上。研究發現，農用植物酵素的抑菌機制主要為有益微生物和各種發酵產物的協同作用，目前可見一些對食用植物酵素安全性評價方面的研究，但也不多[76-79]，關于農用植物酵素對作物、人類及環境的潛在安全性風險還未見相關報道。因此，農用植物酵素的安全性評價尚需進一步研究，這將為農用植物酵素的科學合理施用提供依據。

4.1.2 發酵過程的穩定性有待提高

農用植物酵素為微生物發酵產品，多種多樣的發酵原材料、發酵過程中存在的各種微生物、發酵溫度和時間、產生的中間代謝產物等均可影響酵素成品，不能保證發酵的穩定性，酵素的發酵工藝會根據原材料的不同有所改變，現在還沒有明確的發酵工藝參數，也沒有相關的標準。另外，酵素發酵是一個持續的動態過程，酵素發酵受多種條件影響，具有不穩定性，不能保證不同批次間的品質相同。大規模生產后，酵素在保存、運輸過程中的穩態也是需要克服的一大問題。

4.1.3 農用酵素的可能負面影響

由于參與酵素發酵的酵素菌是復合微生物菌群，盡管有研究顯示酵素菌是好氣性有益微生物群[4]，但是在酵素發酵過程中是否有影響植物生長的致病菌等有害微生物的產生尚未見報道。農用植物酵素在發酵過程中所產生的物質豐富，種類繁多，各類物質的具體作用機理研究尚未開展，是否有有毒有害化合物的產生、對農作物的潛在抑制影響等也未見報道。

4.2 展望

農用植物酵素以植物為原料發酵制作，綠色生態、效果穩定、操作方便。酵素液中含有豐富的礦質元素和酚、糖、有機酸、微生物等物質，不僅能夠滿足作物的生長需求，還能夠改善、修復土壤，提高土壤肥力，對土壤有益，有利于生態環境的可持續發展。在生態文明的大背景下，有機農業、循環農業及生態農業的發展離不開新型肥料的開發利用，農用植物酵素作為新型有機肥料，應加大其研究開發的力度，在以下幾個方面加強。第一，根據原料的不同，研究并制定不同的酵素工藝參數，為酵素產業規模化、標準化提供依據；完善酵素生產流程設施，盡可能滿足農業對酵素的要求。第二，酵素功能多樣，可根據酵素的功能，研究針對某一方面的專用酵素，如增產酵素、抑菌酵素、驅蟲酵素、富硒酵素等。第三，在酵素制作工藝和蔬果垃圾等廢棄物資源之間建立渠道，將生產過剩的蔬果運送到酵素制作工廠，廢棄物再利用，節省社會資源。第四，通過果蔬廢棄物微生物發酵形成富含微生物及代謝產物的農用植物酵素，將其添加到堆肥腐熟與沼液沼渣無害化處理過程中，可以提高發酵效率，提升發酵品質[80]。第五，農用植物酵素產品可以解決農作物重茬病的問題，充分發揮農用植物酵素在生態有機農業中的紐帶作用，實現有機農業的綠色、生態可持續發展。

農用植物酵素作為新興產業下的新興產品，集合微生物發酵、植物促生、農藥、肥料等產業優勢，充分利用廢棄植物資源、農田生態調控、作物生理生態等領域關鍵技術，在充分利用廢棄植物資源的同時，修復農業生態環境、實現綜合循環利用，可打破當前殺菌劑和生物制劑的發展瓶頸，將植物有機廢棄物資源轉化為生態產品，是我國農業轉型中必然發展的新興技術，將成為未來農業新型的農資投入品。

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基金項目：河北省科技廳重點研發計劃項目（21322902D）；邢臺市科技局重點研發計劃項目（2020ZZ027）。