会员动态

黄腐酸在农业上的应用

时间:2020-04-02   作者: 高亮   来源:菌菌有为


image.png

腐植酸(HumicAcid,简称HA )是由远古动植物在地球物理、化学和生物复合作用下形成的大分子有机混合物,其水溶性腐植酸组分具有改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆、改善品质等多重功效,是“双减”的重要物质保障,在农业上的应用比较广泛。

腐植酸中有一个水可溶级组分叫黄腐酸(Fulvic Aiod,简称FA ),其分子量低,含氧官能团更密集,有更强的生理活性,在农业生产和医药应用上更受关注。但由于真正的黄腐酸在腐植酸中含量少而又不易分离,给生产和应用造成一定的影响。

黄腐酸在农业上的应用是始于20世纪80年代初,那时是为了防治小麦干热风害起步的,经过研究发现,黄腐酸不仅有抗蒸腾作用,还有促进根系发育、提高叶绿素含量和某些重要酶的活性以及对农药的协同作用,是一种广谱的植物生长调节剂。黄腐酸的使用范围和领域正在迅速扩大,目前腐植酸广泛应用在小麦、玉米、水稻等粮食作物和大豆、油菜、花生、棉花、甘薯、烟草、瓜果、蔬菜、苗木等经济作物上。大量试验表明,黄腐酸的抗逆增产效果稳定可靠,具有其他生物刺激素不具备的优势。

image.png

1 黄腐酸的特征特性

黄腐酸是属于腐植酸中分子量最小的一种组份,因此黄腐酸具有腐植酸的一般特征,又具有一般腐植酸所不具备的特点。黄腐酸区别于一般腐植酸特点有:(1)黄腐酸分子量较小,更易被生物吸收利用;(2)黄腐酸结构中含氧官能团含量较多,比一般腐植酸的生理活性大,对金属离子的络合能力更强;(3)黄腐酸易溶于水,其水溶液呈酸性。这三大特征使黄腐酸在农业上较一般腐植酸具有更多的用途或更佳的应用效果。

2 黄腐酸在农业上的作用

黄腐酸在农业上的作用可概括为以下几方面:

(1)黄腐酸能缩小植物叶子气孔开张度,减少蒸腾作用,使植株和土壤保持较多的水分。同时腐植酸促进根系发育,提高根系活力,使作物吸收较多的水分和养料,二者相辅相成,开源节流,提高作物抗旱性能,是一种理想的抗蒸腾剂。

(2)黄腐酸能提高多种酶活性和叶绿素含量,保持新陈代谢旺盛,光合作用加强,糖分和干物质积累增多,从而提高作物抗冻、抗病等抗逆能力,提高作物的产量与品质,是一种典型而优秀的生物刺激素。

(3)黄腐酸通过物理化学作用与农药形成“农药-黄腐酸复合物”,既可降低农药毒性、减少农药用量、提高农药药效、提高对人畜的安全性,又可减少环境污染,是一种不可多得的农药缓释增效剂。

(4)黄腐酸能够络合微量元素,提高植物对微量元素的吸收与运转能力,是一种优良的络合剂。

image.png

3 黄腐酸在农业上应用效果

大量实践表明,黄腐酸在农业生产上具有显著的应用效果,是其它肥料、添加剂和生物刺激素、植物生长调节剂不具备的优势。

(1)黄腐酸能提高种子发芽势和发芽率。用黄腐酸拌种或浸种,在适宜浓度范围内和一定温度下,对各种农作物种子的发芽率和发芽势都有显著的促进作用。孟选平利用黄腐酸进行小麦浸种试验,在10~15℃ 下,用100~200毫升/升黄腐酸浸种,种子发芽势和发芽率的提高达到显著或极显著水平,在25℃ 下,其发芽势和发芽率则无明显差异;若黄腐酸浓度提高到500毫升/升时,则对种子的发芽势和发芽率有一定的抑制作用,但抑制效果不明显。周莉娜等用黄腐酸旱地龙60倍液浸种小麦30分钟,能提高小麦种子发芽势和发芽率。

(2)黄腐酸促进根系发育,提高根系活力。孟选平用种子量千分之四的黄腐酸进行小麦拌种,试验表明,小麦根的数量增加13%~48%,根长增加l3%~43%,且根的活力明显提高。由于根的强壮,因此对氮、磷、钾的吸收利用也增强了。不仅拌种能达到这一目的,喷施也有同样的作用,特别是在作物生长后期,根的数量、长度已经基本定型,根的活力开始下降,叶面喷施黄腐酸提高或保持根系活力,对防止早衰,促进子粒饱满有重要的作用。杨晓玲等用100、200、400、800毫克/升黄腐酸溶液浸泡巨峰葡萄插索12小时后催根30多天,其生根数、根长和芽的生长量都有增加。对芽的影响比根小,因而“根/冠”比值增加,有利于培育壮苗。

(3)黄腐酸提高叶绿素含量和光合强度。孟选平利用黄腐酸进行小麦拌种后,全株叶片干重返青期增加14%、拔节期增加40%,旗叶与倒二叶干重抽穗期增加l4%、灌浆初期增加7%、灌浆后期增加28%,且光合强度明显增强。由于黄腐酸的抗旱作用和刺激作物生长的作用,不仅使叶绿素含量增加,而且叶面积和绿叶片数也显著增加,这对促进作物生长和提高产量改善品质也有重要作用。周莉娜等利用黄腐酸旱地龙进行浇灌试验,在正常供水条件下,浓度为600倍的稀释溶液相比对照可显著降低叶绿素a和类胡萝素含量,分别降低17.7% 和15.6%;而在干旱胁迫下,稀释480倍处理相比对照显著提高叶绿素a含量达24%;浇灌黄腐酸旱地龙可显著提高田间玉米花粒期株高和叶绿素a和叶绿素b含量,分别提高7% 和17%,喷施处理提高叶片净光合速率和水分利用效率,分别为25% 和28%,而浇灌处理提高了62%和45%;浇灌黄腐酸旱地龙能显著提高田间小麦苗期和返青期叶绿素含量。

(4)黄腐酸能提高作物体内多种酶的活性。孟选平试验小麦黄腐酸拌种后,根系过氧化物酶活性提高11%~28%。黄腐酸能提高植物体内酶的活性,对提高根系活力,促进生长发育,提高抗病力和糖分等都有积极意义。回振龙等试验马铃薯使用黄腐酸能显著减小了连作引起的马铃薯叶片叶绿素、脯氨酸和可溶性糖含量下降的幅度,相对提高了SOD和CAT活性,并降低了MDA含量和活性氧水平。

(5)黄腐酸能增加叶片气孔阻力、减少水分蒸腾量,提高叶片和土壤含水率,增强了植株的抗旱能力。试验表明,小麦喷施黄腐酸1~9天,平均蒸腾量降低l4个百分点、土壤含水率增加1.3个百分点,在干旱条件下叶片含水率增加5.5个百分点。

(6)黄腐酸能提高作物抗病能力,起到农药的缓释增效和降低毒性的作用。通过对黄腐酸与氧化乐果混合物热解重量分析可证明黄腐酸的活性基团和它的胶体性质是对农药缓释增效的原因,通过对小白鼠试验可证实黄腐酸能降低农药的毒性。室内和田间试验表明,黄腐酸对杀菌、杀虫类药物都有明显增效作用。

(7)黄腐酸能提高植物对微量元素的吸收和运转。铁、锰、锌、铜、镍等微量元素是植物生长发育的必需元素,当土壤或植物缺少微量元素时使用微肥,是农业增产的一项主要措施,但由于大部分微量元素是以金属阳离子的形式被植物吸收利用的,土壤溶液中磷酸根易与之反应被化学固定,造成土壤中微量元素离子不能被植物吸收,造成缺素症。而黄腐酸则能优先和这些金属离子络合成黄腐酸盐,不仅提高了微量元素的有效性,还兼具了黄腐酸的作用,黄腐酸为微肥增效效果显著。

(8)黄腐酸能提高作物产量及产品品质。在正常气候下,黄腐酸可提高农作物产量8%~I5%,在干旱、冷害、病害等逆境条件下增产率可达10%~3O%,同时提高作物品质,实践表明,黄腐酸能增加果蔬中的维生素C、可溶性固形物、可溶性蛋白质等的含量,改善商品性能,提高商品价值。杨正申等试验以烟草品种NC89和红花大金元为材料,在豫西旱地烟田研究了黄腐酸作为抗旱剂对烤烟产量、产值和烟叶化学成分的影响。结果表明,一定浓度的黄腐酸,无论在烟苗移栽时灌根,还是在干旱胁迫下叶面喷洒,对于提高烟株抗旱性,抑制病害发生,增加烤烟产量和产值,改善内在品质都有良好作用。其中以20×10-6每株灌根300毫升,结合500×10-6叶面喷洒效果最好,亩产量和产值分别比对照提高l1.45~28.11%和26.89~31.52%;中部烟叶烟碱含量提高,糖含量降低;促进上部烟叶成熟,总氮量下降,糖含量增加。回振龙等试验黄腐酸处理相对提高了马铃薯块茎的淀粉含量、Vc含量和可溶性蛋白含量,黄腐酸处理减轻了连作所造成的生理障碍,从而提高了马铃薯幼苗对连作障碍的整体抗性,促进了连作马铃薯的生长发育,改善了马铃薯块茎营养。

                         高亮整理

                         2020.4.2