随着全球人口增长和耕地资源减少，提高作物单位面积产量成为保障粮食安全的关键所在。主粮作物(如水稻、小麦、玉米等)是我国粮食安全的核心支柱，能直接满足14亿人的基本口粮需求，是确保“饭碗牢牢端在自己手中”的关键^[1]。

化肥作为现代农业重要的投入品，在作物增产中发挥了不可替代的作用。研究显示，我国三大粮食作物氮肥利用率超过41%，较欧美发达国家低10%~20%，进一步推动农业投入品的减量增效，在保证作物产量持续提升的同时，大幅度提高养分利用效率、减少对环境排放，仍然是新时期加快推进农业发展全面绿色转型的重点任务^[2]。因此，开发高效环保的肥料增效技术，已成为农业可持续发展的重要方向。

聚天门冬氨酸(PASP)是一种水溶性仿生聚合物，属于聚氨基酸的一类，天然存在于蜗牛和软体动物壳内^[3]，在国际上被公认为“绿色化学品”^[4]。近年来，通过改性技术研发的改性PASP，在农业应用领域展现出更为卓越的性能^[5]。本文梳理了近3年改性PASP的研究进展及其在小麦、玉米、水稻等主粮上的应用效果，分析了改性PASP的作用机理，并探讨了未来的研究方向，以期为改性PASP的农业应用提供理论依据和技术参考。

PASP分子结构中含有大量羧基(—COOH)和肽键(—CO—NH—)等活性基团，这些基团赋予PASP良好的水溶性、亲水性和化学活性^[6]。PASP主链上的肽键易受真菌等微生物作用发生断裂，最终降解为对环境无毒无害的氨、二氧化碳和水。作为一种可生物降解的环境友好型材料，PASP可通过与养分离子的螯合提高肥料利用率，同时增强养分在土壤中的固持能力，减少养分损失^[7-9]。通过优化合成工艺，改性PASP除了具备常规PASP的优点外，还具有更长的分子链和更多的活性基团，可形成三维网状结构，显著增强了其螯合能力和稳定性，使其在农作物生产中拥有更突出的表现^[10]。

结合不同作物的田间应用试验，为避免时间、空间和种植习惯上的差异对试验数据造成影响，从近40次水稻、玉米和小麦的大田应用试验中，选出具有代表性的试验结果，说明含改性PASP肥料在三大主粮作物的农艺性状(产量、亩穗数、穗粒数、千粒质量等)和经济性状(投入成本、产值、净效益、产投比等)方面所发挥的积极作用。

改性PASP分子中的羟基和羧基具有极强的螯合、分散、吸附和缓释等功能，可富集土壤中的氮、磷、钾及微量元素，供作物吸收利用，提高作物对氮、磷、钾的利用率。因此，改性PASP肥料常作为肥料增效剂和缓释剂应用于农业生产中，在水稻、玉米、小麦等主粮作物生产中表现出显著的增产增效作用。田间试验结果表明，相较于传统肥料，施用含改性PASP肥料不仅能提高作物的产量，还能增加农户的经济效益。如在水稻试验中，中用量含改性PASP肥料处理的水稻产量和净效益均达到最高；在玉米试验中，含改性PASP肥料处理的玉米产量较不施肥和习惯施肥处理的分别增产55.63%和10.40%；在小麦试验中，含改性PASP肥料处理较习惯施肥处理增产16.65%。此外，含改性PASP肥料还具有环保优势，能提高养分利用效率，减少养分流失对环境的影响。

含改性PASP肥料不仅在主粮作物上能够达到增产增收、减肥增效的效果，在经济作物上同样具有增产提质的效果。曹胜飞等^[11]的研究发现，与叶面喷施大量元素水溶肥料相比，叶面喷施含改性PASP水溶肥料可使番茄茎粗增加23.04%，产量提高5.15%，番茄中可溶性糖、番茄红素含量分别提高11.68%、16.30%，糖酸比提高29.29%。这表明含改性PASP肥料不仅能提高产量，还能显著改善果实风味和营养品质。

目前，含改性PASP肥料的应用主要包括作为肥料添加剂、叶面喷施、种子处理等3种方式。与其他叶面肥相比，叶面喷施含改性PASP肥料对改善作物品质效果显著^[11]，与肥料配施对提高产量更为有效^[7]。今后应进一步通过大田应用试验进行验证，扩大含改性PASP肥料的应用范围，同时根据不同作物的不同生长阶段，开发更为精准的应用技术。

开发成本低、利用率高、增产效果好、环境友好的含改性PASP系列复合肥料，无论是在农业生产与生态协调发展，还是在降本增效与节能减排等方面，均具有重要的意义。含改性PASP肥料在主粮作物上的应用，已展现出优异的增产增收效果，不仅提高了作物产量和经济效益，还实现了化肥减量使用，提高了肥料利用率，减轻了对环境的负面影响。进一步优化含改性PASP肥料的应用技术，加强其在不同作物不同生长阶段的效果的验证，有助于推动其产业化应用，为现代农业发展贡献更多的力量。