自从德国化学家李比希（1803-1873）创立植物矿质营养学说以来，人们一直认为植物只能吸收无机态氮而不能吸收有机态氮，因而对矿质养分的研究更受重视。然而，随着研究的深入和试验手段的改进，越来越多的证据表明植物也能吸收有机态氮。氨基酸是合成蛋白质的前体物质。施用氨基酸可以使植物分蘖增加、叶色转绿、根系健壮和增加产量等。有研究表明，在无菌水培条件下，等氮量有机、无机态氮对水稻的营养效果依次为甘氨酸态氮>谷氨酸态氮>铵态氮。作物不但在田间条件下能吸收氨基酸态氮，且在高温胁迫下也能吸收氨基酸态氮。研究表明一般作物对甘氨酸直接吸收利用较强。
一、氨基酸可直接被多种作物的根系吸收利用
20世纪初就有人开始对植物的氨基酸营养进行了研究，结果表明，许多植物都能直接吸收利用氨基酸（罗安程 1993, Webster1954），且氨基酸可以完整分子形态被植物直接吸收（莫良玉 2003）。例如：张夫道等（1984）研究表明氨基酸在进入水稻前没有发生酶解作用，氨基酸是以分子状态进入稻株体内的；许玉兰等(1998)研究了15N-甘氨酸和亮氨酸在稻苗植株内的分布，指出外源氨基酸进入植株初期首先聚集在根部，然后再运输到植株的其它部位，证明氨基酸分子可直接进入植株内；Thornton（2001）研究黑麦草对甘氨酸的吸收，发现无菌根的黑麦草能够吸收完整的甘氨酸分子；莫良玉（2003）以水稻、小麦、小白菜和绿豆作试材，发现它们都能直接吸收利用氨基酸态氮；在以甘氨酸为唯一氮源的条件下，拟南芥完成了其生命周期，且以氨基酸态氮作唯一氮源时拟南芥开花比以无机态氮作唯一氮源的开花早（莫良玉 2001）。刘伟（2002）以小白菜和番茄为对象，研究发现，它们都能直接吸收利用多种氨基酸态氮。张政（2005）以黄瓜为试材，证明黄瓜可以直接吸收利用甘氨酸；不同种类氨基酸态氮对黄瓜的营养效应显著不同，丙氨酸和甘氨酸对黄瓜生长有促进作用；吴良欢等（2000）研究认为，植物吸收氨基酸态氮与环境中氨基酸态氮的供应量有关，水稻吸收的氨基酸可能有很大一部分在根内即发生转氨基作用而被同化。已有资料指出,氨基酸进入植物体内后，可通过转氨基作用、脱氨基作用及其它过程加以同化。同时还通过三羧酸循环、糖酵解和其它代谢途径形成有机酸、糖等产物。营养元素不足的情况下，氨基酸作为一种作物可以直接吸收利用的有机氮进入作物体内后，通过上述作用加以同化后合成为蛋白质或形成NAD(P)H，为体内代谢提供能源，同时还能形成可为多种碳氮代谢提高碳架结构的α-酮戊二酸（吴良欢 2000）。因此，对作物产生良好的营养效果。
二、氨基酸肥料在作物上的应用
近年来，以氨基酸作为螯合剂，将微量元素螯合起来已作为一种新型肥料应用于农业生产。
1 氨基酸肥的增产作用
俞建瑛等（1991）试验表明，叶面喷施氨基酸营养液可促进水稻生长，增加分蘖成穗数、株高、穗长和产量。黄玉溢、刘斌试验表明，复合氨基酸螯合物复混肥的水稻产量比对照增加65.2%，表现为有效穗数、每穗粒数、结实率和千粒重增加。刘德辉（2005）在水稻和小麦上的研究表明氨基酸处理比对照处理的每穗粒数增加27.4%。
徐文平等（2000）试验证明，氨基酸复合微肥对大豆有明显的增产效果，表现在株荚数的增加。班宜民、李洪亮等（2003）研究表明，施用氨基酸钾肥对小麦有显著的增产作用，穗数、穗粒数、千粒重明显增加。
2 氨基酸肥可以改善作物的品质
2.1 氨基酸肥可以提高作物籽粒的蛋白含量
黄玉溢、刘斌（2003）试验结果表明，施用复合氨基酸螯合物复混肥处理的粗蛋白质含量比对照增加23.1%。刘德辉、赵海燕等（2005）对小麦和后作水稻施用氨基酸螯合微肥能显著提高小麦籽粒蛋白质含量，而且对水稻蛋白质含量的提高有一定作用。
2.2 氨基酸部分取代硝酸盐，可以降低植物体内的硝酸盐含量，从而改善作物品质
余健维等（1988）研究表明，甘氨酸会促进植株叶片中硝酸还原酶的活性。同时氨基酸部分取代硝酸盐，可以降低植物体内的硝酸盐含量。陈贵林和高绣瑞（2002）研究结果表明，以甘氨酸对不结球白菜和生菜硝酸盐含量降低效果最好。同时，氨基酸处理也提高了两种蔬菜叶片可溶性糖和蛋白质含量，并显著增加了叶片全氮量。氨基酸部分替代硝态氮不但可以显著降低蔬菜体内硝酸盐含量，而且可以改善品质。在盆栽条件下，张树生等（2007）研究表明，施用氨基酸肥料使黄瓜生物学性状得到显著改善。
3 氨基酸肥能使作物具有抗逆作用
3.1提高作物的抗病性
班宜民、李洪亮等（2003）研究表明，施用氨基酸钾肥能显著改善小麦的碳氮循环，提高小麦的茎秆硬度和弹性，使小麦抗倒伏能力大大提高，抗纹枯病性能显著增强。
李梅云等（2004）用12种氨基酸分别以5种不同浓度与烟草赤星病毒素混合接种，根长测定结果表明，9种L-型氨基酸对烟草赤星病菌GL -6产生的毒素有抑制作用，其中L-甲硫氨酸、L-亮氨酸、L-赖氨酸适宜浓度可明显降低供试病原菌毒素对烟草的致病性。
3.1 提高作物的抗药害能力
赵景泉、潘忠华（2001）试验表明，氨基酸生物液肥拌种苗壮、抗药害能力增强，液肥拌种增强了豆苗抵抗药害的能力，受害后喷液肥对豆苗的恢复效果较显著。
4 混合氨基酸的肥效高
混合氨基酸的肥效大于等氮量的无机氮肥（硫酸铵），也大于单种氨基酸的肥效。
张夫道等（1984）对各种氨基酸对水稻幼苗生长的影响研究表明，用谷氨酰胺、丙氨酸、组氨酸处理的营养作用超过硫酸铵。李潮海等（1996）用氨基酸混合液拌种，玉米的主根长、叶面积、叶绿素含量、光合强度均有不同程度的增加；地上部干物重有明显的增加。许玉兰等（1998）发现施用甘氨酸和亮氨酸能使稻苗干物重明显增加。在用氨基酸喷施处理芹菜叶面时发现，混合氨基酸的肥效大于等氮量的无机氮肥（硫酸铵），也大于单种氨基酸的肥效。
5 氨基酸肥起到壮苗的作用
任海洋（1997）发现氨基酸复合微肥对大豆株高、底荚高、株荚数均有不同程度的增加。李潮海等（1996）用氨基酸螯合多元微肥拌种可使玉米叶面积增大，比叶重提高，株高增加,叶绿素含量增加，光合强度提高。吴玉群等（2005）研究表明，用植物氨基酸液肥浸泡甜玉米种子可增加幼苗根数和根干重，提高根冠比和根系活力，增加叶绿素含量,起到壮苗作用。
6 氨基酸在生物体中具有抗氧化作用。
从70 年代末人们开始关注氨基酸的生物抗氧化活性，氨基酸已被建议作为活体内潜在的抗活性氧的生物抗氧化剂。张英等（1997）研究发现，在氨基酸中清除O2-活力强的有甲硫氨酸、酪氨酸、谷氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺等；对于清除·OH能力，氨基酸中活力最强的是酪氨酸，其次是谷氨酸和天冬氨酸。
7 氨基酸肥能使作物减少对重金属的吸收
熊明礼等（1986）研究结果表明，菌根根系中游离态氨基酸的存在可能会减轻重金属离子对寄主植物的毒害作用，其原因可能是形成氨基酸-阳离子-聚磷酸复合物，减少了重金属离子的移动性。
三、结语
植物的氨基酸营养研究已引起人们的重视。在我国，植物对氨基酸的吸收机制、在植物体内的代谢、对植物生长的作用以及氨基酸肥料的开发应用等方面还有许多问题需要进一步研究。氨基酸肥料具有明显的提高产量、改善品质、降低农药残留和保护生态环境等作用。
可以预料，随着人们对农业可持续发展重视程度的提高，特别是植物有机营养研究的不断深入，氨基酸将在农业生产中发挥越来越重要的作用。
