植物有机肥研究现状

试 验 研 究农业开发与装备 2013年第5期

植物有机肥研究现状

郑志明

（山东博兴县农业局，山东博兴 256500）

摘要：腐殖酸、核酸及其降解物、氨基酸等有机营养肥料可以改善土壤的理化性质；促进作物增产，改善作物的品质，提高作物的抗逆性等许多作用；并且它们对人和畜无害，不会污染环境。关键词：腐殖酸类肥料；氨基酸类肥料；核酸类肥料

随着科技的发展以及为满足世界人口急剧增长的食物的需要，大量使用化学肥料使21世纪的地球将面临日益严重的环境和资源问题。为解决这个问题，世界各国承诺将在实施可持续发展战略的基础上采取实质性行动，而其中食物生产将是采取行动的重点领域。未来的发展趋势是，只有在洁净的土地上用洁净的生产方式生产的食物才更具有竞争力，才能更好地满足消费需要，生产绿色食品，而合理使用肥料是生产绿色食品的重要一环，使用肥料必须限制在不对环境和作物产生不良后果，不使产品中有害物质残留积累到影响人体健康的使用，从而使得非化学合成的有机营养肥料在绿色食品的生产中占据了重要的地位。下面就对几种常见的有机营养肥料——腐殖酸、核酸、氨基酸的研究和应用作一综述。1 腐殖酸类肥料1.1 腐殖酸类肥料简介

腐殖酸是一种天然物质，是各种植物经过微生物分解及合成的产物，再聚合而成的一种高分子有机化合物。腐殖酸来源广泛，不仅存在于各种肥沃土壤、淤泥和腐熟的有机肥料中，还大量地存在于活性炭、褐煤、风化煤等有机矿层中。具有弱酸性、吸水性、胶体性、吸附性、离子交换性、络合性、氧化还原性及生理活性等。根据腐殖酸分子量的大小和溶解性能，分为黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸。黄腐酸以其分子量较小，酸性基因多，能溶于酸、碱和水，易被植物吸收的特性，目前，用于农业生产的主要产品有：腐殖酸（黄腐酸）有机－无机复混肥和以黄腐酸为原料的液体肥料、植物激素、土壤改良剂、抗旱剂、农药增效剂以及兽药、饲料添加剂等。

腐殖酸的生产不是化学合成的，是从自然界或废液中提取的，且可以再加入营养元素，制成肥料，原料多，所以成本不高，还可以变废为宝，实现资源的充分利用，减少环境污染，有广泛应用的前景：在某些海洋沉积物和造纸废液中也含有腐殖酸。可用稀碱抽提、稀酸沉淀或人工氧化（空气或硝酸氧化）的方法把这些富含腐殖酸的物质分离出来后再与对植物有营养作用的氮、磷、钾及微量元素化合[1-2]，制成有机营养肥料。这样就使无用的煤炭变成高活性的腐殖酸肥料。1.2 腐殖酸类肥料的作用1.2.1　腐殖酸类肥料对土壤的作用

1）它可以提高土壤缓冲性能，改良土壤环境。腐殖酸是弱有机酸，同盐类可形成一个缓冲系统，调节和稳定土壤的PH值，减少土壤酸碱度急剧变化。酸性土壤施用腐殖酸肥料，腐殖酸与铁、铝离子整合后释放出的OH-与土壤溶液中的Ｈ+中和，降低土壤酸度；碱性土壤施用腐殖酸肥料，碳酸钠与腐殖酸的钙、镁、铁盐等发生反应，因而降低了土壤碱性[3]。

2）增加土壤团粒结构，改善孔隙状况。腐殖酸是一种有机胶体物质，由极小的球形微粒联结成线状或葡萄状，形成疏松海

[4]

绵状的团聚体。它能直接与土壤中的粘土矿物生成腐殖酸－粘土复合体，复合体与土壤中的钙、铁、铝等形成絮状凝胶体，把分散的土粒胶结成水稳程度较高的团粒，土壤疏松多孔，水、肥、气、热协调，土壤容重降低，总孔隙度增加[4]。

3）提高土壤阳离子吸收性能，增加土壤保肥能力。腐殖酸分子结构中具有较多的羟基、酚羟基等功能团，有良好的离子代换性，腐殖酸的阳离子代换量是土壤的10～20倍，所以施用腐殖酸肥料可显著提高土壤的保肥能力[4]。

4）增加土壤有益微生物的活动。腐殖酸肥料肥可提供微生物生命活动所需的碳源、氮源及磷源等条件，从而促进了根际微生物的生长繁殖。

5）促进土壤有效养分释放。腐殖酸能增强土壤中碱性磷酸酶活性，加速土壤有机磷向有效磷的转化过程，提高土壤供磷能力。腐殖酸可与一些难溶盐形态存在的微量元素如Fe、Al、Cu、Mg、Zn等形成络合物，溶于水被作物吸收。1.2.2　腐殖酸类肥料的生物效应

1）增产效果。程扶玖等[5]研究发现，喷施惠满丰的腐殖酸肥的处理，小麦折合亩产平均比对照增产48.9kg，增产率为15.3%，效果显著。根据田间调查及考种结果看，小麦喷施惠满丰增产作用主要表现为：（1）促进小麦分蘖。其苗期单株分蘖较对照增加0.5～1.4个；（2）单株次生根数比对照增加0.4～2.0条。且叶色比对照加深。（3）各产量结构因素提高。喷施惠满丰的处理，亩穗数平均35.2万，比对照增加2.5万；穗粒数36.0粒，比对照增加1.3粒；千粒重40.0g，比对照增加1.3g。亩理论产量比对照增加53.8kg，增幅达15.6%。王海防等[6]研究发现，用腐殖酸花生专用肥分别比等价花生专用肥、等养分含量的混配肥及习惯施肥，每亩增产花生37.0kg、51.3kg和753kg，均达极显著水平。

2）抗逆性。程扶玖[5]研究发现，在干旱条件下，喷施腐殖酸钠（HA）、黄腐殖酸钠（FA）可降低土壤水分损耗，提高小麦叶片持水能力，叶片细胞超氧物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性明显提高，丙二醛（MAD）含量和电解质渗出率明显降低，可减缓叶绿素降解，增强光合速率和光合产物积累，延缓植株衰老，小麦抗旱性增强，千粒重增加。

低温胁迫下，腐殖酸可提高水稻脯氨酸含量，多酚氧化酶比活力，脱落酸含量，并减少了水稻的质膜诱性及丙二醛含量。试验证明，腐殖酸确实可以提高水稻的抗冷性。

金平等[7]研究发现，腐殖酸复配克露喷药2周后取样，腐殖酸降低了叶片脯氨酸含量、丙二醛含量、质膜透性及病情指数，而且促进了黄瓜的生长。试验证明，腐殖酸确实可以提高黄瓜的抗病能力。

3）提高品质。周崇峻[8]研究发现，腐殖酸复合肥料处理区成熟期白菜中的维生素C含量与等养分化肥处理相比，提高81.59%；硝酸盐含量降低11.71%。2 氨基酸类肥料2.1 氨基酸类肥料简介

氨基酸肥料主要是利用毛发水解提取胱氨酸后的废液研制的，也可以利用动物毛发来提取氨基酸。近几年来，我国的氨基

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酸工业蓬勃发展，特别是水解法生产L-胱氨酸遍及全国的许多城乡。然而，在一些生产中产生的大量废液，其COD严重超标，但废液中同时含有17～18种氨基酸，且含量很高。利用该废液提取氨基酸，研制氨基酸肥料，在完成废物再利用的同时，还可降低环境污染。

2.2 氨基酸类肥料的生物作用

蛋白质是一切生命的物质基础，蛋白质又是多种氨基酸合成的，从这个意义上说，动植物生长对于氨基酸需求的基本规律应该是一致的。人体和动物要求提供复合氨基酸作为营养，以合成自身的蛋白，植物同样需要复合氨基酸作为营养。氨基酸是蛋白质的合成前体物质，是生物体的主要组成部分，是一种易被植物吸收的有机物质。

不同氨基酸以及氨基酸的混合物对植物生长的影响不同。据张玉红的研究结果，甘氨酸使甜菜增加量23.7%，亮氨酸增加量30.0%；甘氨酸和亮氨酸混合处理，甜菜增加量最多，增幅为41.2%。

李潮海

[10]

[9]

4 小结

综上所述，腐殖酸、核酸及其降解物、氨基酸等有机营养肥料可以改善土壤的理化性质；促进作物增产，改善作物的品质，提高作物的抗逆性等许多作用；并且它们对人和畜无害，不会污染环境。但是由于目前生产上所用有的植物有机营养肥料成分一般比较复杂，各种有机组分的生物效应还不太清楚，再加上对这些肥料的标准化、规模化生产的研究还不多，其应用试验还不太系统，效果不太稳定，因此有机营养肥料的应用还不太广泛。但是，可以预料，随着科技的发展和人们对农业可持续发展的重视，特别是植物有机营养研究的不断深入，它们在生态农业和绿色食品的生产中必将发挥重要的不可替代的作用。参考文献

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[3]　曹宏武.腐殖酸类肥料改造盐碱地及防治水稻缺素症的试验

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[10]　李潮海.氨基酸螯合多元微肥在棉花上的增产效果研究[J].

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[17]　张国海.植物核酸营养素对巨峰葡萄生育的影响[J].河南农

业科学，2000，（4）12-14.

研究发现，4年的大田试验示范结果表明，在棉花

初花期喷施氨基酸螯合多元微肥，可显著地提高棉花座桃率，从而提高棉花产量，增产幅度为14.2%～34.6%，喷施的适宜浓度为500～600倍。乔德生等[11]研究发现，氨基酸多元微肥对于金针菇具有促进菌丝生长、缩短出菇期、提高产量、改善品质的效果。张玉红糖量。

倪淑君

[12]

[9]

研究发现，氨基酸复合微肥在甜菜根膨期叶

面喷施，能促进甜菜生长、调节生理代谢、增加块根产量及含

研究发现，喷施氨基酸复合微肥能促进西瓜植株的

生长发育，提高座瓜率，增加产量，改善品质，并对西瓜枯萎病有一定的抵御作用。任海祥[13]研究发现，大豆氨基酸微肥拌种和喷施均可显著促进大豆早熟，提高作物产量，增加大豆的抗逆能力。3 核酸类肥料3.1 核酸类肥料简介

核酸及其降解物主要是从制造啤酒产生的废液和废物中的废酵母提取而来的。啤酒在生产过程中，排放出的废物和废液主要是废酵母和蛋白蛋凝固物，这些有机物虽然无毒性，但在水中受微生物的分解，消耗水中的氧，使水中氧缺乏，致使大量的动植物死亡，造成水质污染。因此，从啤酒废酵母中提取核糖核酸及其降解物不仅变废为宝，而且还可以降低废水的处理强度，减少污染，保护环境。

3.2 核酸类肥料的生物作用

姜小文

[14]

研究发现，核苷酸有机营养剂可以增加柑桔的单果试验也发现，核苷酸及其组合物处理，能明显提高

[16]

重。陈日远

[15]

冬瓜老、嫩瓜产量和总产量；贲洪东研究发现，核酸有机肥与

氮磷钾配合施用对水稻生长发育明显的促进作用，增加分蘖和千粒重。张国海[17]研究表明，喷施植物核酸营养素可促进葡萄黄叶转绿、叶片增厚、枝条成熟和提高果实品质。同对照相比，平均单粒重增加19.1%，可溶性固性物含量提高2.1个百分点，亩产提高18.3%，亩产值提高25.7%。

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