腐植酸类物质在农业上的应用

1腐植酸在农业上的应用有机无机复合肥作为一种新型肥料，正成为21世纪生态农业用肥的发展方向。这里主要论述该肥中腐植酸类物质在农业上的应用。1．腐植酸可对土壤进行改良（1）对盐碱地的改良A．促进土壤团聚体的形成：土壤团聚体是土壤结构的基本单位。使用腐植酸，可改变土壤中含盐过高、碱性过强、土粒高度分散、土壤结构性差的理化性状，促进土壤团聚体的形成，使其成良好状态，从而为植物根系生长发育创造良好的条件。（新疆生物、土壤、沙漠研究所试验结果）B．降低表土含盐量：施用腐植酸可疏松耕层土壤，破坏盐份的积累，降低表土含盐量，起到隔盐作用，提高出苗率，减少弱苗、死苗，使植物健康成长。（河北省张北土肥站资料）C．提高土壤交换容量：腐植酸具有较高的阳离子变换量，比一般土壤高10倍以上。施入土壤后，使土壤对阴离子吸附能力显著提高，使表层盐含量减少。（新疆生物、土壤、沙漠研究所资料）D．降低盐碱土的酸碱度（PH值）：盐碱土地特别是碱土PH值过高（9.0以上），直接危害作物生长，甚至引起死亡，另外PH值过高还影响到土壤中的磷、铁、锰、硼、锌等营养元素的有效性。而腐植酸PH值为6.8偏酸性，可中和碱性，减轻消除碱性对土壤和植物的危害，使低产盐碱地得到改良，为作物幼苗生长创造良好的土壤条件。（2）对白浆土和红土壤的改良A．白浆土主要分布在我国东北地区，这类土壤耕作层底约为5～10cm的灰化层，此层土壤水性差，凝聚性酸度大，土壤结构不良，生物活性弱，作物的根系很难穿透，这是低产的主要原因。施用腐植酸后，土壤容量明显下降，土壤总孔隙度和持水量相应增加，有助于提高土壤保水保肥的能力，从而改善了作物的生长环境，降低了耕翻时的机械能耗，为降低成本创造了条件。（吉林市农科所资料）B．对红壤土的改良这类土壤分布在中国南方各省、热带和亚热带地区有大面积的红壤分布。由于南方高温多雨，土壤有机质分解快，肥份容易随雨水流失，因此土壤有机质养份贫乏。由于雨水多，土壤中碱性成份大部分被淋失，而不容易流失的铁、铝等酸性物质相对积聚，因此造成了红壤的酸性或强酸性，破坏了土壤结构，尤其干旱时土壤变得“酸、瘠、板、干”。（江西农科院耕作所资料）施用腐植酸后，可以改善红壤土的物理性状，土壤的团聚体增多，土壤容量下降，孔隙增加，持水量高，施用腐植酸也可以改善红壤的化学性状，主要表现在土壤有机质含量2增加，速效养分含量增加，对酸碱度的调解适中，适宜植物生长。（3）对土壤微生物区系及酶活性的影响土壤微生物是土壤组成成份中的重要原因之一，对土壤有机无机质的转化，营养元素的循环；以及对植物生命活动过程中不可少的生物活性物质----酶的形成均有重要影响。腐植酸能促进土壤微生物的活动，增加土壤微生物的数量，增强土壤酶的活性等事实，已被国内外大量研究资料所证实，而且一致认为，施用腐植酸使好气性细菌、放线菌、纤维分解菌的数量增加较多。对加速有机物的矿化，促进营养元素的释放有利。因此，施用腐植酸，可以防治果树的烂根病、黄叶、小叶、枯萎病。2．腐植酸对化肥和微肥有增效作用随着中国化学工业的高速发展，化学肥料的生产和施用数量不断增加，增施化肥对农业生产的发展无疑起了重要的作用，但随着化肥施用量的增加，投肥成本提高，化肥利用率降低等问题，也逐渐反映出来。目前，中国氮肥利率为30～50％，磷肥利用率10～20％，钾肥利用率为50～70％，如何提高化肥利用率，已经成为全世界非常重视的研究课题。提高化肥利用率途径很多，目前最有效的成果就是利用生物活性添加剂去活化腐植酸，增强其化合、吸附、螯合、微生物繁殖等化学活性和生物活性来有效提高化肥利用率。（1）对氮肥的增效作用A．减少氮素挥发损失以尿素和碳胺为代表的氮素肥，挥发性强，一般利用率较低，农民普遍认为其“暴、猛、短”，而和腐植酸混施后，可提高吸收利用率20～40％（碳胺释放的氮素被作物吸收的时间20多天，而与腐植酸混施后可达60天以上），农民认为是“缓、稳、久”。B．腐植酸对土壤有效氮的影响腐植酸对土壤中潜在氮素的影响是多方面的，腐植酸的刺激作用，使土壤微生物流行性增加，导致有机氮矿化速度加快，腐植酸具有较高的盐基交换量，能够减少氮的挥发流失，同时也使土壤速效氮的含量有所提高。（2）对磷肥的增效作用腐植酸对磷肥作用的研究，国外已进行多年，中国也进行了这方面的研究，结果表明，不添加腐植酸，磷在土壤中垂直移动距离3～4cm，添加腐植酸可以增加到6～8cm，增加近一倍，有助于作物根系吸收（沈阳农业大学）腐植酸对磷矿的分解有明显的效果，并且对速效磷的保护作用和减少土壤对速效磷的固定上以及促进作物根部对磷的吸收，提高磷肥的利用吸收率均有极高的价值。（3）对钾肥的增效作用3腐植酸对钾肥的增效作用主要表现在：腐植酸的酸性功能团可以吸收和贮存钾离子，防止在沙土及淋溶性强的土壤中随水流失，又可以防止粘性土壤对钾的固定，可对含钾的硅酸盐、钾长石等矿物有溶蚀作用，可缓慢分解增加的释放，从而提高土壤速效钾的含量。（4）对微肥的增效作用作物生长，除氮、磷、钾三大元素外，还需钙、镁、硼、锰、铜、锌、钼等多种中量、微量元素，它们是作物体内多种酶的组成成份，对促进作物的生长发育，提高抗病能力，增加产量和改善品质都有非常重要的影响。有时不是土壤中缺乏微量元素，而是可被植物吸收的有效部分含量太少。腐植酸的施用，可与难容性微量元素发生螯合反应，生成溶解度好易被作物吸收的腐植酸微量元素螯合物，有利于根部或叶面吸收，并能促进被吸收的微量元素从根部向地上部位转移，这种作用是无机微量元素肥料所不具备的。3．腐植酸对农作物生长发育的作用腐植酸含有多种官能团，被活化后的腐植酸成为高效生物活性物质，对作物生长发育及体内生理代谢有刺激作用，这种特性是一般肥料所不具备的，活化后的腐植酸高效生物活性物质按一定浓度采用浸种、浸根、蘸根、喷酒、浇灌、做底肥等方式，对各种作物都有明显的刺激效果。综合表现在对根系发育的促进，对作物产量、质量因素的良好影响。（1）对农作物发育的影响A．提早发芽，出苗率高施用腐植酸，可加速种籽发芽，提高出苗率，在早春、低温下尤为显著（一般可提早1～3天发芽，出苗率提高10～30％）。B．根系发达，吸收力强腐植酸对作物的根系发育有特殊的促进作用，许多农科人员称腐植酸为“根系肥料”，对根系的影响主要表现在，刺激根端分生组织细胞的分裂与增长，使幼苗发根快，次生根增多，根量增加，根系伸长，最终导致作物吸收水份和养份的能力大大增强。C．对地上部分营养体生长的影响在养份供应充足的基础上，腐植酸的刺激作用可使植株地上部分营养体生长旺盛，表现在株高、茎粗、叶片数、干物质积累等方面。D．对产量和构成因素的影响腐植酸对不同作物的产量、构成因素是不同的，对粮食作物，穗多、粒多、千粒重等起到增产作用，前期对分蘖、减少空秕率均有良好的效果。（2）对作物生理代谢及酶活动的影响腐植酸进入植物体内后，对植物起到刺激作用，主要表现在，呼吸强度的增加，光合作4用的增加，各种酶的活动增强，从而使果实提前着色成熟，取得高产、高值（经济作物的应市性）。（3）刺激作物的机理腐植酸被活化后成为高效生物活性物质，被植物根部和叶片吸收以后，可促进无机养份的吸收，对水份的吸收也相应增加。尤其对植物呼吸作用是比较突出的，文献曾把它称为“呼吸肥料”。在缺氧的环境下显得更为突出，如何利用腐植酸的刺激作用，历来是人们关心的问题。利用腐植酸促发芽，提高出苗率，获得苗齐、苗全、苗壮的效果；利用腐植酸溶液蘸根、浸根，已成为杆插作用或移栽作用提高成活率的一项农业技术措施。（4）提高作物抗旱能力腐植酸的施用，能使植物叶片气孔张开度减少，叶片蒸腾量降低，耗水量减少，植株体内的水分状况得到改善，使叶片含水率提高，从而为分穗和在籽奠定了基础，腐植酸的施用还能够提高叶绿素的含量和光合作用的正常进行，对于物质的积累和千粒重的提高是非常重要的。（5）增强作物的抗寒性施用腐植酸对南方的早春育秧和北方小麦的抗寒都有明显效果。中国南方各地在早稻育秧，经常遇到低温多雨天气，往往发生死苗、烂苗现象，施用腐植酸后，地温得到提高，秧苗素质普遍得到改善。西南农业大学在试验时发现，中国北方大部分地区的冬小麦，由于经常出现“倒春寒”，麦苗普遍受到冬害，施用腐植酸，有效地提高了小麦的抗寒能力，不同程度地减轻了冻害。（6）防治植物病虫害和免疫力腐植酸可有效地防治地下病虫害和植物病害及病菌。根据北京、四川、江西大量研究试验证明，腐植酸对果树的腐烂、小叶、黄叶病、黄瓜的霜霉病、辣椒的炭疽病、病毒病等都有明显防治和抑菌杀菌的效果，山西新绛蔬菜研究所两年黄瓜试验表明，施用腐植酸，不使用任何农药，但黄瓜自始至终都没有发生过大的病虫害。4、腐植酸对改变农产品品质的影响随着人类生活水平的提高，不仅要求农作物有较高产量，而且要求具有良好的品质特性。农产品的品质是受多方面因素影响的，最主要的因素就是肥料，科研人员和广大农民在长期实践中总结出一条经验，施用腐植酸，不仅有明显的增产效果和经济效益，而且腐植酸作为一种无公害的有机肥料，可以改善提高农产品的品质，是绿色基础产业的重要产品。（1）对粮食作物品质的影响A．水稻。根据云南腐肥料研办的统计资料表明：水稻施用腐植酸有机肥比施用无机肥产量提5高25－33％，粗蛋白含量提高6.6%，淀粉含量提高10.5%。B．小麦。根据北京、河南、甘肃示范推广腐植酸有机肥，结果小麦增产6.8-12%，具有投资少、见效快、肥效长（肥效期一年以上），经济效益显著。84年农牧渔业部农业局曾在河南召开北方11省、市农业行政部门参加的现场会予以推广，此项研究成果引起国际植物生理学界的高度重视。河南科学院生物所小麦大面积试验结果表明：增产幅度为11％以上，投入产出比为1：40，效果极佳，所以适于普及推广。C．玉米。根据吉林省公主岭市农业局统计资料表明：玉米施用腐植酸，可促进玉米早熟，大面积示范结果表明，比施用其它肥料平均增产7－9％，每亩增收玉米25－40公斤。1981年农业部土地利用局组织东北三省、农业行政部门召开现场会进行了推广。（2）蔬菜品质使用效果根据山西农大的西北农大试验结果表明，施用腐植酸比施用其它化肥，马铃薯淀粉含量增加10％以上，增产幅度为12－19％，蕃茄增加维生素654.8%，增产幅度为20－35％，并且便于长时间的贮存，无化肥公害（不含有害份）。（3）瓜果类试验结果A．哈密瓜含糖量的影响：施用腐植酸，哈密瓜的含糖量比不施的增加8－15％。（新疆农科院土肥所）B．对西瓜糖份、维生素C含量的影响：西瓜施用腐植酸后，含糖量增加13-31.3％，维生素C的含量增加3-42.6%（西南农大）。在肥力差的土壤上，施腐植酸有机肥比施化肥的含糖量相对增加16-31%，维生素C增加13.4-63.6%。