浅议腐植酸肥料功能

江志阳 尹微(中国科学院 沈阳应用生态研究所，辽宁 沈阳110016；沈阳中科新型肥料有限公司，辽宁 沈阳 110016)

浅议腐植酸肥料功能

江志阳 尹微(中国科学院 沈阳应用生态研究所，辽宁 沈阳110016；沈阳中科新型肥料有限公司，辽宁 沈阳 110016)

阐述了腐植酸类肥料在现代农业中的作用。矿物腐植酸是肥料中腐植酸的主要来源，腐植酸也在改良土壤、提高肥料利用率、刺激作物生长等方面起到关键作用，如何提高腐植酸在肥料方面的作用是值得深入研究的。

腐植酸；改良土壤；肥料利用率；刺激；作物生长

腐植酸有多种,天然矿物腐植酸(泥炭、褐煤、风化煤)主要是动植物遗骸。动植物遗骸在空气和水并存的条件下经过微生物分解转化后，在经过地球演变而积累起来的有机物质，普遍存在于土壤、泥炭和风化煤中，对植物的生长和土壤生态系统具有重要作用。

腐植酸类肥料中起主要作用的是腐植酸，其次是一些大量、中微量、微生物等营养元素。因此，腐植酸的复杂结构及特性，自然就决定了腐植酸类肥料是一种多功能的有机肥料。这种肥料的作用归纳起来可分为三方面：①改土作用，②营养作用，③刺激作用。也可以说这种肥料，既是土壤改良剂，又是肥料，又是植物生长刺激剂。

1. 改良土壤

1.1 增加土壤的团粒结构，促进土壤生态平衡

团粒结构是土壤土壤肥力的基础。其含义就是指要保持土壤有良好的团粒结构。这种结构是由疏松的呈小米粒至豆粒大小不等的无数颗粒组成的，它能通气，又能保水，蓄肥，调节土壤中水、肥、气、热状况。当前我国提倡的“秸秆还田”就是提高土塘团粒结构的重要方法。

那么，良好土壤团粒结构又是怎样形成的呢？自然界中，土壤中的团粒结构，主要是由于土壤中有机质发生分解时，产生出一些腐植酸。这种腐植酸是一种黑色有机胶体物质，在土壤中，和土粒粘合，生成腐植酸-粘合复合体，从而增加了土壤中的团粒结构。另外，腐植酸与土壤中的钙离子相互作用，可以形成絮状凝胶体。这种胶体可以把分散结构土粒胶结在一起，形成遇水都不易分散的“水稳性团粒结构”。而长期耕作的土壤，腐植酸会逐年减少，团粒结构也会随之变坏。尤其长期单施无机化肥，而有机肥料不足的土地，土壤团粒结构更易遭到破坏。因此，施用腐植酸类肥料便是增加土壤团粒结构，提高土壤肥力的重要措施。各地施用腐植酸类肥料情况证明，腐植酸类肥料能够增加土壤团粒结构。据中科院生态所试验测定，施用腐植酸类肥料土壤水稳性团粒增加10%～20%；中科院生态所对施用生物型腐植酸复合肥料的试验，土壤水稳性团粒结构也有明显增加。肥料使用后，土壤疏松，植株生长旺盛、土壤抗逆性增强。

1.2 增加土壤的缓冲性能，调整土壤酸碱度

腐植酸是一种含有多种活性基团的有机弱酸，弱酸(弱碱也同样)和弱酸盐结合在一起具有缓冲作用，即在一定程度上可维持溶液的酸碱度(pH值)大致不变，腐植酸在土壤里就具有这样的缓冲调节酸碱度的特性。腐植酸类肥料的有机胶体，有着很大的盐基交换量。据测定，粘土盐基交换量为10～30毫克当量/100克，而腐植酸却高达100～300毫克当量/100克，这样就能把影响土壤酸碱度的离子，交换到腐植酸结构上去，从而增加土壤的缓冲性能，调节土壤的酸碱度。

对酸性土壤的改良作用。我国南方酸性土壤较多，大都是些红黄

泥田，造成酸性的主要原因是由于雨水多、大部分阳离子被淋洗掉，引起氢离子浓度增加，以及存在铁和铝的的酸性氧化物所致。这种土壤的酸碱度(pH值)在4.5～6，有的甚至达到3.5，不宜于作物生长，也使土壤中微生物的活动能力大大减弱。施用磷肥后，形成了不溶性的磷酸铁和磷酸铝，也很难被植物吸收利用。但施用腐植酸类肥料，使土壤中腐植酸增加了，这样腐植酸就可以与土壤中的铁离子、铝离子等发生作用，形成一种新的化合物，因而减少了铁、铝离子对作物的毒害作用，同时又可代换出原来与铁、铝离子结合的氢氧根对氢离子起中和作用，及减少磷的固定。再加上腐植酸本身的缓冲作用，从而降低了酸性土壤的酸度，有利作物生长。

对盐碱地的改造作用。盐碱地主要含氯化钠(NaCl)、硫酸钠(Na2SO4)、碳酸钠(Na2CO3)、碳酸氢钠(NaHCO3)、氯化镁(MgCl2)、氯化钙(CaCl2)等盐分，由于这些盐分在土壤中含量过高，对作物种子的发芽、出苗和生长均产生不利影响，甚至完全不能生长。形成盐碱的主要原因是含盐分的地下水位上升，其中的盐分被带到土壤的表层。我国盐碱地大多分布在北方干旱地区，由于降雨量少，蒸发量大，所以造成含盐地下水大量沿土壤毛细管上升，致使地表盐分过多，成为盐碱地。中科院生态所多年来开展腐植酸类肥料研究来改造盐碱地，已取得了可喜的效果。实践证明，施用腐植酸类肥料，能够显著地改造盐碱地。理由是，施用腐植酸类肥料首先能改变盐碱地土壤表层的结构，增加了团粒结构，破坏了盐分上升条件，起到“隔盐”作用，减少了土壤表层盐分的积累。另外，腐植酸类肥料能够从土壤的可溶性盐中吸附和阻留较大量的有害离子，降低土壤溶液中盐分浓度，因而当种子发根时所接触到的水溶液中的盐分浓度变小，减少了盐分对种子的危害。例如，山东省东营市在重碱地上，施用腐植酸类肥料，保苗率由原来的20%～30%，提高到90%，粮食增产53.5%。

2. 提高肥料利用率

2.1 提供多种养分

农作物在生长过程中需要多种营养元素，但目前施用多数化学肥料，多以单一的氮或磷、钾营养元素供给作物生长时需要的养分，是速效性很强的。因而，往往造成作物需肥时期作物一下子“吃不了”，过了一段时间肥劲又没有了。而腐植酸类肥料则就不同了，在原来的氮、磷、钾等元素基础上还可以以腐植酸为载体添加中微量元素和微生物菌剂等营养元素[5-8]。因此，腐植酸越来越成为肥料中不可缺少的部分，在农业生产中获得越来越广泛的应用[9]。

2.2 增加速效养分，减少化肥流失

腐植酸类肥料施入土壤中还有一个特殊作用，就是可以吸代换和活化土壤中许多矿物营养元素，供给作物吸收利用。如土壤中有一些铁和镁、锰、钼、硼等微量元素，通常情况下作物不能直接吸收，但同腐植酸发生作用后，即可变成了作物可吸收利用的东西了。有的地方果树因为缺铁引起“黄叶病”，就可以通过施用腐植酸类肥料来解决。腐植酸类肥料对土壤中磷的活化起很大作用。在我们施用磷肥时，如磷矿粉或者过磷酸钙，发现效果总不那么理想，这是因为磷矿粉中的磷多是不可溶状态，就是过磷酸钙，施入土壤中，磷也很容易被“固定”，因而，降低了磷的有效性。一般施用的磷肥在当年利用率仅在10%～20%，而磷肥与腐植酸类肥料混合、配合施用，效果明显提高。据中科院生态所测定，施用腐植酸类肥料后，能够减少磷的固定，使磷肥的利用率提高一倍以上，土壤速效磷提高9%～40%，因此开发出了多种肥料增效产品。

腐植酸类肥料本身含有多种营养元素，又能把土壤中许多作物不能吸收的固定态营养元素转化为可吸收的营养元素。同时，还能减少化肥的流失。通常，作物对施入土壤里的氮肥和钾肥，只能利用其中养分的50%以下，其余随雨水冲刷流失，但是，通过腐植酸的吸附性和很高的盐基交换量，可以把容易流失、挥发的肥料养分物质吸收在土壤胶体上，可使氮肥流失减少到25～65%。当土壤溶液中养分减少时，又可随时释放出来，使养分供应稳定，肥效持久。因此，在我国肥料发展过程中，推广腐植酸与化学肥料、生物肥料配合施用，也是更好发挥腐植酸的作用效果，确保作物稳产、高产的重要措施。中科院生态所利用生物、有机、无机的理念经过多年试验发现生物型腐植酸复合肥料在辽宁东港水稻上使用后能够，对土壤的有机质、全氮、速效磷等都有明显作用。

3. 刺激作物生长

腐植酸类肥料具有刺激作用，这是多数天然肥料所不具备的，也是腐植酸类肥料的特效之处。试验表明，施用腐植酸类肥料，可使种子催芽快，提前2～3天，出苗，作物根系发达，主根增长，次生根、须根增多，根的干物质可以增加20%～40%；地上部分是，苗高茎粗，叶大色绿，长势健壮。一般成熟期可提前2～4天，千粒重增加，空瘪率降低，产量高，且产品质量也有提高。

3.1 提高产量

腐植酸类肥料的刺激作用主要表现在能促进作物的呼吸作用和新陈代谢活动。腐植酸类肥料也可称做“会呼吸的肥料”。众所周知，作物生长离不开水、肥、气，而水、肥、气主要靠作物的根系来吸收，因此，根系状况直接影响作物生长，“根深则叶茂”。腐植酸类肥料对作物根系发育影响很大。试验证明：施用腐植酸类肥料的水稻，根系“呼吸”强度较对照增加77.3%，叶片“呼吸”呼吸强度增加38.2%。由于呼吸作用的加强，也就促进了作物对养分大量的吸收。数据显示，施用腐植酸类肥料可使作物对磷的吸收增加7.2%～29.5%，氮的吸收增加4.3%～17.1%。王秀龙[10]等发现，对大白菜施用腐植酸类水溶肥料，对其产量、单棵质量、株高、茎粗均有显著影响；张莉[11]将腐植酸水溶肥应用于西瓜，增产7.82%，投入产出比达到1：6.14。

由于作物吸收养分数量的增加，促进了物质的积累，所以，作物长势茂盛，产量提高。

3.2 提升品质

由于过量使用化学肥料严重影响农产品品质。而施用腐植酸类肥料的草莓、甘蔗、西红柿、西瓜、蕃茄以及葡萄等，可溶性固形物、含糖量普遍提高，味甜可口。植物体内的糖是在一种糖化酶作用下形成的，转化酶活性增强，植物体内糖分积累也就随之增加。当施用腐植酸类肥料时，由于腐植酸具有提高糖转化酶活性的作用，所以促使难溶于水的多糖转化为可溶的单糖。同时，它又能活化土壤中的磷素，提供给作物，致使果实中糖分增加，提高果实的甜度。如广东雷州在甘蔗上试验，施用腐植酸肥料后，含糖量为10.37%，对照为8.32%；辽宁丹东草莓上进行试验，结果表明施用腐植酸类肥料的含糖量为5.97%，对照是8.25%，提高了2.28%。在辽宁熊岳我们曾在葡萄上进行

了追施腐植酸钾水溶肥料的试验，与常规复合肥料对比含糖量为11.97%，对照是8.25%，提高了3.71%，同时产量提高5.8%。

另外，资料显示，腐植酸对提高水稻出米率、马铃薯淀粉含量，中草药品质也有明显作用，所有这些都可能与施用腐植酸类肥料后，它的刺激作用有关，值得进一步研究。

4 、促进土壤微生物系统平衡

腐植酸类肥料可以促进土壤有益微生物的活动。腐植酸类肥料一方面提供给微生物多种养料，又能创造微生物活动的良好土壤环境条件。土壤中有很多肉眼看不见的微生物，别看它微小，但是数量可很多，它对作物生长很有帮助。每克土壤中微生物数量有几千万、数亿乃至几十亿之多，他们对土壤生态系统的影响可见一斑。据测定，施用腐植酸类肥料后，分解纤维素的微生物增加一倍，分解氨基酸释放氮素的氨化细菌约增加1～2倍，土壤自生固氨菌增加两倍以上。这样就能够加速土壤中有机物的分解，增加土壤腐殖质数量，速效养分的释放和累计，便于作物吸收利用。

其次，由于腐植酸类肥料是黑色的，施入土壤中，加深了土壤的颜色，增加了土壤对阳光的吸收，加之，腐植酸促进土壤微生物分解活动，产生了热量，所以能提高地温，增强作物抗寒防冻能力，据各地试验观测，施腐植酸类肥料可提高地温1～3度。

总之，腐植酸(泥炭、风化煤)类肥料是肥料发展过程中的重要发展方向，对于研究单位腐植酸肥料的理论研究需要深入，政府部门和协会应该严格监管腐植酸肥料的工艺、产品，在腐植酸肥料如火如荼的发展过程中很多企业也在炒作腐植酸的概念，这也是要注意的，另外，针对我国农业和城市有机废弃物这一放错位置的资源，如何进行高效无残留转化为生化腐植酸也是值得探讨和利用的。腐植酸在农业生产中的工作任重道远。

[1]周霞平. 腐植酸新技术及应用[M]．北京：化学工业出版社，2015：1-2．

[2]郑平．煤炭腐植酸的生产和应用[M]．北京：化学工业出版社，1991：20-33．

[3] Senesi N，Miano TM．Humic Substances in the Global Environment and Implications on Human Health[M]．Elsevier：Amsterdam，1994．

[4]刘康德．腐植酸应用领域生产现状[J].精细与专用化学品，1999,(20)：13-14．

[5]佳铭．生物发酵有机复混肥的开发研究[J]．磷肥与复肥，1998,13(4)：9-11．

[6]石辉文，高安泰．腐植酸脲复合物的制备工艺研究[J]．腐植酸，2002,(3)：33-34．

[7]钱惠祥，孙明强．腐植酸包裹型长效尿素的工艺开发与研究[J]．上海农业科技，2001,(6)：6-7，9．

[8]黄道友，何煜波，张帆．碳铵与腐植酸系列配方肥的研究与应用[J]．农业现代研究，1997，18(2)：106-111．

[9]傅子鼎．腐植酸开发利用的形势和现状[J]．腐植酸，1998,(2)：l-4．

[10]王秀龙，陈惠玲．腐植酸型水溶肥料在大白菜上的应用效果初报[J]．安徽农学通报，2011，17(1)：100-101．

[11] 张莉．含腐植酸水溶肥料在西瓜上的肥效示范试验[J]．吉林农业，2013,(4)：74．