生物刺激素對可持續農業的貢獻體現在4個方面:提高作物對非生物脅迫的耐受性、改善作物對養分吸收利用率、增強土壤健康和提高農產品質量。可持續農業對生物刺激素的需求同樣受到新的政府改革的調節,《歐盟肥料產品條例》和美國的《2022年植物生物刺激素法案》都明確了生物刺激素的巨大應用潛力。
海藻提取物是最有前途的植物生物刺激素之一。它們可改善植物組織的礦物質成分,增強微量營養素的根莖運輸,以此提高作物生產力和改善生長性能。因此該領域的許多研發計劃正在進行中。印度中央鹽和海洋化學研究所宣布致力于開發基于海藻的生物刺激素,以期使印度作物的產量增幅達近37%。印度次大陸對海藻生物刺激素的需求量約45萬噸,預計將是海藻提取物生物刺激素創收最高的地區之一。
為了更快地篩選生物制劑,用于生長刺激劑以及小麥和玉米的疾病防御,南非約翰內斯堡大學的研究人員在《metabolites》發表了一種利用代謝組學技術分析4種根際細菌產生的121種揮發性有機物的新方法,是大多數已發表的研究所確定的10到20倍。研究表明,根際細菌與植物及其根部的合作,就像腸道細菌與人類宿主合作一樣,根際細菌不僅能使植物更好地吸收營養物質,還能強化植物在遭受生物脅迫期間的化學防御。上述功能則是由根際細菌產生的揮發性有機物完成,依靠生物刺激素引發植物產生系統獲得抗性和誘導系統抗性。
隨著現代農業的發展,生物刺激素的發展迎來新機遇,市場需求將逐年大幅增長,成為未來可持續農業的首選。