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γ-氨基丁酸作为增效剂在农业中应用为啥得到官方认可?

γ-氨基丁酸作为增效剂在农业中应用为啥得到官方认可? 福美达农业科技
2026-01-23
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导读:行业标准 QB/T 5633.7-2022,γ-氨基丁酸被正式归类为农用产品类别之一。该标准自2023年4月1日起实施,为氨基丁酸在农业领域的生产、应用和质量控制提供了权威依据


一、氨基丁酸作为新资源绿色生物材料,国家层面已经认可。

对于氨基丁酸在农业中的应用已有明确的规范。根据全国食品工业标准化技术委员会归口的行业标准 QB/T 5633.7-2022,γ-氨基丁酸被正式归类为农用产品类别之一。该标准自2023年4月1日起实施,为氨基丁酸在农业领域的生产、应用和质量控制提供了权威依据 。同时,自2023年起,农业使用氨基丁酸的应用标准也已发布并实施,明确了其使用形式 。

二、中国农业部2025年在新颁发的(肥料增效剂通用技术要求NY/T4541-2025)中又加快明确氨基丁酸列为绿色合法增效剂。

三、大学及科研院所γ-氨基丁酸农业应用研究成果
南开大学苗志伟老师和喀什大学燕子红老师等在《化肥设计》上发表综述性文章《γ-氨基丁酸(GABA)在农业生产中的应用》。综述了γ-氨基丁酸的性质及其合成方法,介绍了γ-氨基丁酸作为植物刺激剂剂在农业生产中的应用,分析了γ-氨基丁酸在逆境条件下对农作物生长发育的促进作用,为推动γ-氨基丁酸在农业生产的应用提供参考。
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γ-氨基丁酸是一种四碳非蛋白质氨基酸,化学名称是4-氨基丁酸,英文名称是γ-aminobutyric acid,缩写为GABA,分子结构见图1。γ-氨基丁酸广泛存在于植物体内,可以为植物提供营养元素、调控植物的生长发育进程、诱导乙烯的生成、调节植物体内细胞液浓度,同时可以参与诸多抗逆境胁迫反应,例如抗盐胁迫、抗高温胁迫、抗低温胁迫和抗干旱胁迫等。
添加和喷施γ-氨基丁酸可加快植物发育进程,促进蛋白质的合成,进而提高作物产量和品质;γ-氨基丁酸配合化肥施用,可以达到减肥增效的效果。
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γ-氨基丁酸的合成

γ-氨基丁酸(GABA)的合成方法主要有3种,分别是植物富集法、微生物发酵法和化学合成法。植物富集法是通过植物组织的应激代谢来富集GABA,该方法不适用于大规模生产。
微生物发酵法是利用一些微生物体内的谷氨酸(GAA)或谷氨酸钠盐,由谷氨酸脱羧酶(GAD)将其脱羧转化成 γ-氨基丁酸。该方法具有工艺环保、设备简单、成本较低、生产菌种多样且易获得等优点,适用于大规模产业化生产。常见的能够产生GABA的菌种见表1,目前常用的GABA产菌种是大肠杆菌和乳酸菌。
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化学合成法生产制备GABA的工艺见图2,包括以下3种:①碱性条件下,2-吡咯烷酮(C4H7NO)发生开环反应,再经过脱色、重结晶提纯得到GABA;②高温下以邻苯二甲酰亚胺钾(C8H4KNO2)和 γ-氯丁氰(C4H6ClN)为原料,经过回流、结晶、提纯得到GABA;③利用γ-丁内酯(C4H6O2)和氯化亚砜(SOCl2)反应,经过氯化、酰化、氨解、皂化合成GABA。
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02

在逆境胁迫下施用

γ-氨基丁酸对植物的影响

2.1抗低温胁迫

低温会使种子的萌发时间增长,降低幼苗成活比例和生命力,从而限制植物吸收和养分 运输;低温也会影响植物的光合作用,影响植物的育苗健康,最终限制农作物的产量。低温胁迫时,γ-氨基丁酸通过提高作物体内超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性,保护组织器官,减轻低温对植物的损害,可以提高作物的耐低温性
如图3和图4所示,冷水灌溉会影响植物的光合作用,施用外源GABA后,冷水灌溉也可以达到正常灌溉的光合效率。施用外源GABA可以降低冷水灌溉对产量的影响。
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2.2抗涝渍胁迫

全世界每年约有1000万公顷农作物受到严重洪灾的影响,在中国长江中下游地区以及华北等小麦主产区,洪水的破坏也最终导致作物减产。王晓冬等的研究表明,γ-氨基丁酸通过调节植物光合作用时的叶绿素系统,提高抗氧化酶活性,从而减少涝害胁迫引起的限制植物生长现象,增强小麦的耐涝性(见表2)。
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2.3抗盐胁迫

土壤盐渍化在世界范围内广泛存在。我国盐碱化土地面积近1亿公顷,潜在盐碱地面积达1733万公顷。盐渍化土壤中生长的植物会受到离子毒害、渗透胁迫和氧化胁迫等伤害,引起植物生理功能障碍,阻碍其生长。
赵宏伟等的研究表明,分蘖期和孕穗期叶面喷施外源γ-氨基丁酸(GABA)能提高盐胁迫下水稻功能叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量,分蘖期喷施效果优于孕穗期。
田小磊等的研究表明,外源γ-氨基丁酸(GABA)能提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性(见图5),从而缓解盐胁迫对玉米幼苗的伤害。
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2.4抗干旱胁迫

干旱是限制农作物生长和产量的主要非生物胁迫之一。干旱胁迫下植物叶片光合作用能力降低,光合作用产物减少,从而使作物体内糖代谢水平发生改变。谷海涛等的研究表明,干旱胁迫下外源GABA能够显著提高水稻籽粒产量和内源GABA含量。
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李杰等的研究表明(见图6),干旱胁迫下γ-氨基丁酸能够使白三叶幼苗内源脱落酸(ABA)含量升高,茉莉酸(JA)、生长素(IAA)和异戊烯基腺嘌吟(IPA)的含量也显著增加,可有效缓解干旱胁迫对植物生长的抑制。
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γ-氨基丁酸(GABA)是一种植物刺激剂它既可调节植物正常的生长发育,又可在逆境中缓解逆境胁迫对于植物生长的影响。在外源施加低浓度γ-氨基丁酸时,植物的抗逆性能够得到明显改善,植物果实的品质和产量也会明显提高,是农业生产中不可多得的农资品种。

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