腐殖酸肥料在农业生产中的应用进展
2024-03-02孟健

腐殖酸肥料是农业生产中广泛应用的肥料,能有效改良土壤,吸附有机污染物和重金属,提升土壤肥力,促进作物生长,提升农作物的抗逆性,提升农作物产量和质量,降低化肥、农药的使用量,减少环境污染,在生态农业的发展中有着良好的应用前景。
1 腐殖酸肥料
腐殖酸是一种由动植物残体等有机物经长期腐解产生的高分子物质,包括黑腐酸、黄腐酸和棕腐酸等类型,可从土壤、泥炭和褐煤中提取,但提取原料不同,腐殖酸的成分也有差异。腐殖酸无毒、无公害,是土壤有机质的主要成分,它含有多种活性基团,具有较强的生理活性,还具有胶体性、吸水性、吸附性、弱酸性、离子交换性和氧化还原性等特性,可以和土壤中的有机质、矿物质氧化物、氢氧化物、金属离子和有毒活性污染物等发生反应。腐殖酸肥料是利用富含腐殖酸的土壤、泥炭、褐煤,经氨化、硝化、盐化等一系列处理后,或添加氮、磷、钾及微量元素而制成的肥料。我国腐殖酸资源丰富,在内蒙古、新疆、山西、黑龙江等地分布较多。腐殖酸类肥料价格低廉,制作工艺简单,在农业生产中对土壤改良具有显著效果。
2 腐殖酸肥料的作用
2.1 改良土壤
腐殖酸能增加土壤团粒结构,使土壤疏松,提升土壤透气性,避免灌水后土壤板结,提升土壤的保水保肥能力。腐殖酸肥料能增加土壤有机质含量,使土壤中的营养元素比例适宜农作物生长。腐殖酸有多种活性基团,能吸附、转化和降解重金属阳离子、放射性核素和可溶性盐等有害物质,净化土壤,降低酸碱度,使土壤酸碱平衡,降低土壤盐碱化程度。土壤被污染后,种植的农作物可吸收土壤或水中的重金属,人类进食了含有重金属的作物后,重金属会沉积在人体内,危害人的身体健康。腐殖酸能将土壤中的重金属形态转变为稳定态,减少作物吸收,还能降低一些重金属离子的价态,减轻其毒性。腐殖酸还能将部分有机污染物氧化还原成水和二氧化碳,将有机污染物降解,降低环境污染。腐殖酸能为微生物创造适宜的生长环境,促进土壤有益微生物繁殖,抑制真菌和病菌生长,提升土壤中微生物的数量和活性,增强农作物的抗逆性,降低病虫害的发生率。
2.2 刺激作物生长
腐殖酸能刺激作物生长发育,尤其在作物生长的早期阶段。它能够促进种子萌发,提升发芽率,促进幼苗根系生长,从而增强作物吸收养分的能力,满足作物生长所需,促进作物提早成熟。腐殖酸中的活性官能团能刺激作物内各种氧化酶基因的表达,提升酶活性,促进作物新陈代谢,增强呼吸作用,为根系吸收养分提供更多的能量支持。此外,腐殖酸还能增加作物叶片中的叶绿素含量,提高作物净光合作用效率,增加糖分和干物质的积累,还能增加作物对各种微量元素的吸收能力,从而提升作物产量和品质。但研究表明,腐殖酸施用量超出一定范围后会降低作用效果,甚至会抑制作物生长。
2.3 提升肥料利用率
在农业种植过程中,我国氮肥和磷肥的产量已居世界首位,但肥料的平均利用率较低,还不足30%。腐殖酸作为一种弱酸性物质,能够显著提升氮、磷、钾肥以及各种微量元素的利用率,减少化肥的施用量,提升资源利用率,降低环境污染。它还能抑制土壤中脲酶的活性,从而使铵态氮更易于作物吸收。此外,腐殖酸能抑制硝化作用和反硝化作用,减少土壤中的铵态氮转化成硝态氮。腐殖酸与磷肥结合后,能够生成可溶性磷,减少土壤中固定磷的含量,增加作物可吸收的磷元素,从而提升磷肥的利用率。腐殖酸还能促进磷肥的扩散,进一步增加作物对磷元素的吸收量。钾肥在土壤中容易被固定,同时也会因雨水冲刷而流失,导致钾肥利用率低下。我国钾肥原料相对匮乏,主要依赖进口。腐殖酸能够优先与钾肥结合,避免钾肥与土壤结合和流失,在土壤pH为中性时,腐殖酸对钾肥的吸附和吸解作用最为显著。
2.4 提升作物抗逆性
腐殖酸能提升作物的抗逆性,降低环境对作物的影响,促进植株健壮生长。腐殖酸进入作物后能缩小气孔,减少蒸腾作用,控制作物呼吸强度,减少水分消耗,提升水分利用率,提升作物抗旱能力,保障作物在干旱季节也能正常生长发育。腐殖酸能促进根系生长,增加叶绿素含量,使作物健壮生长,提升幼苗的抗寒能力。腐殖酸为弱酸性物质,可缓解土壤盐碱化,提升作物的抗盐碱能力。腐殖酸还能够促进土壤有益微生物繁殖,抑制真菌和病菌生长,提升土壤中微生物的数量和活性,从而增强农作物的抗病性,促进伤口组织愈合。腐殖酸能抑制农药分解,延长农药作用时间,增强药效,减少农药施用量,降低环境污染。腐殖酸具有较强的络合能力和缓冲能力,能提升作物内具有拮抗农药作用的酶的活性,降低作物对农药毒性敏感的酶的活性,从而降低农药对作物的毒害作用,避免农药施用过量伤害作物。腐殖酸还可以与农药混配使用,提升农药使用效果。
2.5 提高作物品质
腐殖酸能促进作物根茎生长,吸收更多养分,提升叶片叶绿素含量,提高光合作用效率,促进根茎和叶片的代谢产物向地上部分转运,让作物可以积累更多养分,并降低作物对铜、铁、锌等金属离子的吸收,降低农药施用量和残留量,提升作物的安全性。腐殖酸可以提升作物糖分、淀粉、蛋白质、脂肪和维生素等物质的含量。研究表明,在粮食和油料生产过程中使用腐殖酸肥料,能提升粗蛋白、淀粉和脂肪含量;在蔬菜生产过程中使用腐殖酸肥料,能显著提升蔬菜产量,以及蔬菜蛋白质、维生素C和糖分含量,减少硝酸盐含量,提升蔬菜品质;在水果生产过程中使用腐殖酸肥料,能提升单果重、果实含糖量、可溶性固形物、蛋白质和维生素C含量,促进果实尽早着色,降低可滴定酸的含量,提高糖酸比,改善果实口感,优化果实风味。
3 腐殖酸肥料的应用展望
由于原料来源和加工工艺的差异,腐殖酸的有效浓度存在变化,加之生产标准尚未统一,以及部分厂家的生产质量参差不齐,导致腐殖酸肥料的使用效果表现出很大差异。此外,腐殖酸肥料的制作成本较高,这使得其推广面临挑战。腐殖酸的使用要根据土壤特性和种植作物的特点,选择合适的浓度和适宜的施用方法,并与其他农业技术相结合,以确保其效果得到充分发挥。然而,许多农民在使用腐殖酸肥料时方法不当,导致其应用效果较差。所以,应加强对腐殖酸肥料的研究,开发新工艺,降低制作成本,并制定统一的生产标准,还要加强腐殖酸肥料的推广和示范,扩大腐殖酸肥料的使用范围,促进生态农业的可持续发展。
作者单位:葫芦岛市现代农业发展服务中心