腐植酸在作物生長發(fā)育化學(xué)控制中的作用及機(jī)理探討

腐植酸在作物生長發(fā)育化學(xué)控制中的作用及機(jī)理探討

中文摘要：腐植酸在作物生長發(fā)育化學(xué)控制中有刺激生長、改善品質(zhì)和提高抗逆能力等作用。其作用機(jī)制為促進(jìn)對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、提高酶的活性、調(diào)節(jié)內(nèi)源激素合成、增強(qiáng)呼吸強(qiáng)度和提高光合作用效率等。

關(guān)鍵詞：腐植酸    作物生長發(fā)育化學(xué)控制    內(nèi)源激素    酶活性    光合效率

世界上對(duì)腐植酸（humic  acid）的研究與應(yīng)用

已有兩百多年的歷史，獲得了大量的科技成果[1]、[2]、[3]。但是，也存在著一些有待進(jìn)一步研究與明確的疑難問題，諸如有關(guān)腐植酸的化學(xué)組成成分及化學(xué)方程式、分子式等，還有關(guān)于腐植酸在作物生長發(fā)育中的化學(xué)控制作用機(jī)理等也有待于深入探討。筆者在綜合國內(nèi)有關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合多年從事的腐植酸在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)踐，重點(diǎn)從作物營養(yǎng)科學(xué)角度探討腐植酸在作物生長發(fā)育中的化學(xué)控制作用及機(jī)理，僅供參考。

一、我國農(nóng)業(yè)上應(yīng)用腐植酸的現(xiàn)狀

我國的腐植酸的試驗(yàn)、研究及綜合利用開始于二十世紀(jì)五十年代。而在農(nóng)業(yè)上的推廣應(yīng)用則是從二十世紀(jì)七十年代就有腐植酸肥料的研發(fā)和試驗(yàn)示范推廣。當(dāng)時(shí)開發(fā)的品種有腐植酸銨、腐植酸納、腐植酸生化有機(jī)肥等系列產(chǎn)品。八十年代初，國家化工部、江西省化工廳在江西萍鄉(xiāng)進(jìn)行了“腐植酸銨和腐植酸鉀產(chǎn)品定型鑒定”。之后，全國大量農(nóng)業(yè)科技單位進(jìn)行了腐植酸肥料的研制、生產(chǎn)和推廣應(yīng)用，并由單純的生產(chǎn)腐植酸銨發(fā)展到腐植酸銨磷鉀復(fù)合肥料及腐植酸與大、中、微量元素結(jié)合的葉面肥等，而且在農(nóng)、林業(yè)上推廣應(yīng)用，取得多方面的良好肥效。進(jìn)入二十一世紀(jì)后，腐植酸作為復(fù)合肥料或復(fù)混肥料的主要成分之一，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到肥料生產(chǎn)中，尤其是肥料的二次加工領(lǐng)域，已進(jìn)入了配方肥基礎(chǔ)原料行列。實(shí)踐證明，應(yīng)用腐植酸配方肥料對(duì)提高化學(xué)肥料利用率和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)作用非常明顯。近年來，腐植酸液態(tài)環(huán)保地膜的研發(fā)成功及推廣示范，更證明了腐植酸產(chǎn)品的應(yīng)用前景越來越廣闊。

現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)上推廣應(yīng)用的腐植酸類產(chǎn)品據(jù)腐植酸來源可分成2類：

1、原生腐植酸類：即在農(nóng)田直接利用含有大量有機(jī)質(zhì)、腐植酸的泥炭資源作肥料。例如，用泥炭土配置營養(yǎng)土、作土壤改良劑等。

2、次生腐植酸類：

①風(fēng)化煤再生腐植酸類產(chǎn)品；

②褐煤再生腐植酸類產(chǎn)品；

③生化腐植酸類產(chǎn)品；

④生物腐植酸類產(chǎn)品。

至于應(yīng)用腐植酸二次加工的肥料，主要有腐銨、腐鈉、腐鉀、腐植酸復(fù)合肥、腐植酸摻混肥、腐植酸葉面肥等種，以腐植酸鈉、腐植酸復(fù)混肥、腐植酸葉面肥推廣較多。

二、腐植酸在作物生長發(fā)育化學(xué)控制中的作用

1、刺激生長，協(xié)調(diào)營養(yǎng)生長與生殖生長的關(guān)系。

1.1刺激根系生長   據(jù)我們?cè)诮�西鷹潭、上饒等地觀察，腐植酸葉面肥對(duì)促進(jìn)水稻、花生、葛等作物根系生長作用明顯[4]，資料列成表1。

表1    腐植酸葉面肥對(duì)作物根系生長的影響

參試作物	施肥處理 克/畝	根幅 cm2	根干重 g	其中
				白根％	黃根％	黑根％
水稻	腐植酸葉面肥200克/畝	53.8	40.4	58.9	27.7	13.4
	腐植酸葉面肥400克/畝	59.1	44.3	59.2	29.5	11.2
	CK	31.4	23.1	46.0	24.7	29.3
花生 葛	腐植酸葉面肥200克/畝	63.2	46.7	58.5	22.1	19.4
	腐植酸葉面肥400克/畝	132.1	71.4	64.5	21.7	13.8
	CK	37.3	31.7	33.4	24.5	42.1
	腐植酸葉面肥500克/畝	主根長34.1厘米，平均粗9.8cm	566.1
	CK	主根長24.4cm，平均粗7.1cm	419.7

                                                                                                                         (江西省余江縣土肥站，2002)

數(shù)據(jù)表明，應(yīng)用腐植酸以后，作物的根系生長發(fā)育刺激效果很好，根幅擴(kuò)大，根干重增幅大，根系活力也明顯增強(qiáng)，表現(xiàn)在白根比例提高顯著，說明根系的活力旺盛，吸收養(yǎng)分能力增強(qiáng)，能夠有效地利用深層土壤的養(yǎng)分和水分，打下了作物高產(chǎn)的營養(yǎng)基礎(chǔ)。

1.2促進(jìn)莖葉生長

經(jīng)過試驗(yàn)示范，施用腐植酸葉面肥后，茶葉、桑葉、白菜葉的刺激生長效果明顯[4]，資料列成表
2。

表2    腐植酸葉面肥對(duì)作物葉生長的影響

示范地點(diǎn)	示范戶姓名	參試作物	施肥處理	葉數(shù)		平均單葉葉幅		鮮葉重實(shí)測		備注
				片/株	％	cm2	%	公斤/畝	％
婺源	詹建明	茶葉	腐植酸葉面肥300克/畝	14.3	131.5	1.96	149.6	64.4	176.4	2001
			CK	10.8	100.0	1.31	100.0	36.5	100.0
修水	吳章富	桑	腐植酸葉面肥300克/畝	86.9	159.5	16.4	139.0	840.0	155.5	2003
			CK	54.5	100.0	11.8	100.0	540.0	100.0
德安	王大漢	白菜	腐植酸葉面肥500克/畝	6.8	161.9	8.8	144.3	1458.3	130.0	2003
			CK	4.2	100.0	6.1	100.0	1121.6	100.01

（江西華農(nóng)公司技術(shù)部）

北京市農(nóng)科院果樹研究所試驗(yàn)場通過根部施用腐植酸肥，鴨梨的新梢長度及葉片數(shù)、葉大小均明顯優(yōu)于對(duì)照，資料列成表3：

表3    腐植酸對(duì)鴨梨樹地上部分生長的影響

施肥處理	新梢長度 cm (1979年)	葉片數(shù) （個(gè)/葉叢枝）		葉片大�。ɡ迕祝�
				1979		1980
		1979	1980	縱徑	橫徑	縱徑	橫徑
有機(jī)肥＋等量化肥	40.7	4.9	4.9	13.0	8.7	11.7	8.3
腐植酸肥料	49.9	5.9	5.3	13.0	9.1	12.5	9.2
等量化肥			4.8			11.7	8.5

我們?cè)诮�西余江縣應(yīng)用腐植酸葉面肥進(jìn)行試驗(yàn)示范，資料表明，腐植酸葉面肥對(duì)水稻莖和分蘗的生長促進(jìn)不明顯，但對(duì)劍葉的生長促進(jìn)效果明顯[4]，資料見表4。

表4  腐植酸對(duì)水稻莖葉生長的影響

供試品種	施肥處理 （克/667m2）	株高 （厘米）	劍葉長 （厘米）	分蘗數(shù) （根/兜）	有效蘗數(shù) （根/兜）	有效蘗率 （％）
優(yōu)1402	腐植酸葉面肥200	89.1	32.1	15.4	14.8	96.1
	CK	89.1	27.4	15.6	14.8	95.5
金優(yōu)402	腐植酸葉面肥200	92.5	31.5	19.8	18.6	93.8
	CK	91.4	29.7	19.6	17.6	89.9

                                                                                                                                         (江西余江縣土肥站，2000年)

        1.3有利于生殖生長

        據(jù)我們的大面積推廣應(yīng)用實(shí)踐，施用腐植酸對(duì)農(nóng)作物的生殖生長極為有利。例如，促進(jìn)花芽分化，減少花（蕾、果）的脫落，�；�、座果，增果效果優(yōu)于常用的化學(xué)�；ū９麆�。

        1.3.1 柑桔類果樹應(yīng)用腐植酸后座果率顯著提高。

        臍橙是一種落花落果相當(dāng)嚴(yán)重的果樹，據(jù)Erickson(1960)測定：一株臍橙總花蕾數(shù)為198693個(gè)，落蕾落花落果總數(shù)高達(dá)198274個(gè)，結(jié)果419個(gè)，座果率僅0.2％。目前江西省用于臍橙�；ū９�的最佳化學(xué)藥劑為細(xì)胞分裂素類加赤霉素類，即通常稱為BA+GA混合噴施效果較好。2003年我們?cè)谮M州市果業(yè)技術(shù)推廣站施大敏、曾慶鑾專家的幫助下，在信豐縣大塘埠鎮(zhèn)市法院果園場進(jìn)行了腐植酸葉面肥�；ū９�試驗(yàn)觀察，結(jié)果使用腐植酸葉面肥的臍橙樹座果率為6.8％，使用BA+GA保果的臍橙樹座果率為5.5％，提高了一點(diǎn)三個(gè)百分點(diǎn)[4]。

表5   腐植酸葉面肥對(duì)柑桔座果率及產(chǎn)量的影響

供試品種	保果處理	平均座果率％	實(shí)測產(chǎn)量（公斤）		增產(chǎn) ％
			株產(chǎn)	畝產(chǎn)
紐荷爾 （臍橙）	腐植酸葉面肥	6.8	23.60	1888.0	164.0
	BA+GA	5.5	14.39	1151.20	100.0
宮川 （溫柑）	腐植酸葉面肥	2.31	29.89	2391.20	151.96
	BA+GA	1.09	19.67	1573.60	100.00
宮川 （溫柑）	腐植酸葉面肥	2.54	28.00	2242.90	178.60
	BA+GA	1.02	15.70	1256.00	100.00

（江西華農(nóng)公司科技部，2003）

1.3.2  棉花應(yīng)用腐植酸后，花芽發(fā)育提前，伏前桃增加，果枝層數(shù)增多，蕾鈴脫落減少，伏桃和秋桃也明顯增加，棉花產(chǎn)量增加顯著。資料見表6。

表6    腐植酸葉面肥對(duì)棉花生長發(fā)育的影響

試驗(yàn)示范地點(diǎn)	農(nóng)戶姓名	施肥 處理 克/畝	平均株高 cm	平均果枝層數(shù)	結(jié)桃情況				籽棉畝產(chǎn)公斤	產(chǎn)量比較％
					總數(shù)	伏前桃	伏桃	秋桃
永修縣梅塘鄉(xiāng)中心村	劉喜林	400	131.3	16.6	37.0	7.0	21.2	8.8	305.5	150.3
		對(duì)照	119.8	15.1	27.6	4.0	17.8	5.8	203.3	100.0

（江西華農(nóng)公司技術(shù)部，2003）

        1.3.3  西瓜、甜瓜應(yīng)用腐植酸后，瓜多、瓜大，增產(chǎn)2—3成。

表7    腐植酸葉面肥對(duì)西瓜、甜瓜產(chǎn)量、品質(zhì)的影響

示范地點(diǎn)	農(nóng)戶姓名	作物品種	施肥處理	實(shí)測產(chǎn)量 公斤/畝	產(chǎn)量比較 ％	含糖量 %
星子縣溫泉鎮(zhèn)通書院村八組	陳愛民	早西瓜西農(nóng)八號(hào)	腐植酸葉面肥300克/畝	3262.0	145.1	12.6
			常規(guī)施肥	2248.0	100.0	8.8
	陳愛民	甜瓜日本2號(hào)	腐植酸葉面肥300克/畝	1851.3	139.5	12.5
			常規(guī)施肥	1327.4	100.0	9.4
德安縣高塘鄉(xiāng)高塘村	孫發(fā)育	日本甜珍西瓜	腐植酸葉面肥300克/畝	1380.0	121.4	13.5
			常規(guī)施肥	1120.0	100.0	10.0
永修縣三角鄉(xiāng)農(nóng)技站	袁自行	秋西瓜紅玉	腐植酸葉面肥500克/畝	1600.0	132.0	12.6
			常規(guī)施肥	1212.0	100.0	9.6

                                                                                                                   （江西華農(nóng)公司技術(shù)部，2003—2004）

        2、調(diào)節(jié)生理，增強(qiáng)作物對(duì)不良條件的抵抗能力

        2.1  增強(qiáng)抗旱耐澇能力：根據(jù)我們?cè)诮�西省大面積推廣腐植酸葉面肥的實(shí)踐資料，施用腐植酸后，棉花、花生、水稻等作物的抵抗伏秋干旱、夏季洪澇能力顯著增強(qiáng)，促進(jìn)災(zāi)年增產(chǎn)增收。2003年贛北棉花產(chǎn)區(qū)發(fā)生了罕見的夏秋連續(xù)干旱，造成大面積減產(chǎn)減收。但是，凡是應(yīng)用了腐植酸的棉花卻創(chuàng)造了奇跡，棉株青秀老健，結(jié)桃累累，大災(zāi)之年大增產(chǎn)。德安縣長龍村16組棉農(nóng)熊時(shí)東，1.7畝棉地，其中1.2畝噴施了4次，計(jì)0.8公斤腐植酸葉面肥，其余0.5畝則為常規(guī)施肥對(duì)照區(qū)，結(jié)果腐植酸區(qū)棉株高出0.21米，果枝增加5層，每株棉鈴增加11.4個(gè)，畝產(chǎn)籽棉高出1.3倍。2002年，余江縣五萬畝花生，遭遇嚴(yán)重干旱，普遍減產(chǎn)3成以上。這個(gè)縣的劉家站墾殖場一分場艾隆村農(nóng)民官元開等5戶農(nóng)民，在20多畝花生地里，連續(xù)噴施了三次腐植酸葉面肥，這些地的花生卻茂盛生長，未受干旱影響，平均畝產(chǎn)在300公斤左右，臨近成百畝花生卻旱得火燒一樣，畝產(chǎn)僅150多公斤。2000年，樂平市馬家良種場晚稻遇到了嚴(yán)重秋旱，該場的柴油機(jī)壞了一段時(shí)間，抽不到水灌田，結(jié)果未噴腐植酸葉面肥的晚稻大都干枯減產(chǎn)，畝產(chǎn)不到200公斤，而噴施了兩遍腐植酸葉面肥的晚稻依然生長良好，畝增稻谷200公斤。至于耐澇方面，余江縣平定鄉(xiāng)洪橋村農(nóng)民就認(rèn)識(shí)到，施用了腐植酸肥料的早稻，雖然兩度山洪淹沒，禾苗長勢(shì)仍旺，未用的田塊長勢(shì)差，還發(fā)病嚴(yán)重。有一戶農(nóng)民有一坵田，噴施葉面肥時(shí)有幾分田未噴到。結(jié)果，腐植酸葉面肥噴到那里，那里的禾苗長勢(shì)好，明顯分界。

        2.2. 增強(qiáng)抗病蟲害能力。

        2.2.1防治作物病害：自1979年起，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)唐山分校、北京市農(nóng)科院林科所試驗(yàn)站和北京市土肥

站等相繼進(jìn)行了腐植酸鈉防治蘋果樹腐爛病的試驗(yàn)，取得了很好的效果。唐山分校的資料列成表8[2]。表8    腐植酸鈉防治蘋果腐爛病的效果

處理方式	原發(fā)病株率％	原發(fā)病指數(shù)％	處理病塊數(shù)	發(fā)病率％				塊平均愈合量（毫米）				現(xiàn)病情指數(shù)％
				81年 （10月23日）	82年 （7月24日）	82年 （10月18日）	83年 （8月8日）	81年 （10月23日）	82年 （7月24日）	82年 （10月8日）	83年 （3月3日）
腐植酸鈉（1％）	5.62	39.1	29	0	9.1	9.1	9.1	12.21	19.67	23.0	22.7	40.1
砷平液（2％）	66.0	38.9	30	0	6.7	27.7	37.5	10.02	9.59	11.8	12.1	43.0

        注：品種為國光、紅星等27年生樹。

        山西農(nóng)業(yè)大學(xué)1978年起，應(yīng)用腐植酸鈉防治棉花炭疽病、黃瓜霜霉病、番茄白粉病等進(jìn)行了試驗(yàn)，獲得顯著防效。江西省彭澤縣1979年在棉花幼苗地噴灑腐植酸鈉，結(jié)果立枯病發(fā)病率減少50％以上、炭疽病發(fā)病率減少65％以上。北京市土肥站1981年施用腐鈉、腐鉀和腐植酸氮磷鉀等對(duì)青椒病毒病的防治效果較好，防治率比對(duì)照（清水）高65.9％、73％和76％。據(jù)我們?cè)诨ㄉ�及辣椒上做的試�?yàn)調(diào)查，說明腐植酸葉面肥具有良好的防治效果[4]。

表9    腐植酸葉面肥對(duì)作物抗病性的影響

試驗(yàn)?zāi)攴?/font>	施肥處理	辣椒		花生
		調(diào)查株數(shù)	青枯病發(fā)病率％	調(diào)查株數(shù)	銹病發(fā)病率％	爛果率％
2000年	腐植酸葉面肥	500	7.2	300	11.3	13.8
	CK	500	83.4	300	86.7	37.1
2001年	腐植酸葉面肥	500	5.8	300	19.4	14.3
	CK	500	87.5	300	97.8	41.7

        注：數(shù)據(jù)來自余江縣鄧埠鎮(zhèn)、劉家站場。

        另據(jù)在江西省余干縣鷺鷥港鄉(xiāng)茶林村的調(diào)查，該村委會(huì)主任何來廣2000年5月24日在自己的1.2畝水稻田中噴施了腐植酸葉面肥兩遍，結(jié)果禾苗粗壯、挺拔、穗長粒飽，未發(fā)生病害，而在同一個(gè)茶林畈上的禾苗幾乎全感染了紋枯病、稻瘟病，每畝都因病減產(chǎn)三、四百斤。于是，鄉(xiāng)人民政府在這里組織了一個(gè)現(xiàn)場會(huì)，推廣何來廣施用腐植酸葉面肥防病增產(chǎn)的試驗(yàn)。

        2.2.2 防治作物蟲害：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用腐植酸鈉防治麥蚜、棉蚜的作用優(yōu)于當(dāng)時(shí)的化學(xué)農(nóng)藥，殺蟲效率在90％以上。北京市1979年試驗(yàn)0.03％腐植酸鈉與800倍樂果作對(duì)照，防治菜蚜，24小時(shí)殺蟲率分別為90.5％和85.8％，一周后分別為96.8％和92.3％。我們2003年在江西省星子縣、德安縣發(fā)現(xiàn)，施用腐植酸葉面肥后，果樹上的梨紅蜘蛛、桃蚜等蟲口密度顯著降低，有一定的防治效果。

        3、改善品質(zhì)，提高農(nóng)產(chǎn)品的市場競爭力。

        3.1  提高農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)。例如，糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素的數(shù)量與質(zhì)量都能增加和改善。

        江西省樂平鎮(zhèn)糧管所，2001年加工測定，應(yīng)用腐植酸葉面肥的稻谷出米率提高4—5％，花生和油菜籽出油率提高1.5—2%。據(jù)我們2003年在星子縣澤泉鄉(xiāng)測定，應(yīng)用腐植酸葉面肥的晚稻出米率為70.6％，碎米率為4.2％，對(duì)照田出米率為68.7％，碎米率8.2％。至于提高含糖量的資料列成表10[2] [4]。

表10  腐植酸肥提高瓜果含糖量的效果

參試作物	測定地點(diǎn)	腐植酸區(qū)含糖量％	對(duì)照區(qū)含糖量 ％	比較	測定時(shí)間
蘋果	北京果樹試驗(yàn)場	8.43	8.08	＋0.36	1979
鴨梨	北京果樹試驗(yàn)場	11.50	10.00	＋1.5	1980
黃桃	廣東茂名	8.8	7.80	＋1.0	1980
水蜜桃	江西星子	12.5	9.3	＋3.2	2003
臍橙	江西永修	9.9	7.6	＋2.3	2003
溫柑	江西余江	10.2	8.7	＋1.5	2002
草莓	江西信豐	12.9	11.7	＋1.2	2003
楊梅	江西永修	12.5	9.0	＋3.5	2003
甜瓜	江西星子	12.5	9.3	＋3.2	2003
西瓜	江西永修	12.6	9.6	＋3.0	2003

        腐植酸對(duì)煙葉、茶葉的提質(zhì)作用也較顯著，據(jù)河南省農(nóng)林科學(xué)院煙草研究所1981—1982年對(duì)比試驗(yàn)[2]，試驗(yàn)面積為430.2畝，施腐植酸復(fù)合肥的煙葉的上等煙比例占6.73％，比無機(jī)復(fù)合肥煙葉提高116％，平均每斤煙葉價(jià)為0.906元，比無機(jī)復(fù)合肥煙葉提高0.136元。卷煙質(zhì)量經(jīng)評(píng)吸鑒定結(jié)果，質(zhì)量好，煙葉含糖量17.71％，比無機(jī)復(fù)合肥高0.73％，施木克值為2，比無機(jī)復(fù)合肥高0.06，而且香氣量足。雜氣含量低。江西九江市廬山區(qū)茶科所的茶樹噴施腐植酸的茶葉的水浸出物濃度提高2.66個(gè)百分點(diǎn)，茶多酚增加2.95％，咖啡堿增加0.05％（江西省蠶茶研究所化驗(yàn)）[4]。

        3.2  改善農(nóng)產(chǎn)品的外觀品質(zhì)（商品品質(zhì)），例如減少畸形果、大小均勻、色澤艷，提高產(chǎn)品的商品等級(jí)。據(jù)我們2003年在江西贛州市測定，臍橙應(yīng)用腐植酸后，果面光滑，色澤鮮亮，大果率（商品果）增加。應(yīng)用腐植酸的臍橙7—8cm的商品果占70.91％，而對(duì)照區(qū)的商品果僅占42.72％[4]。同年，在江西九江市星子縣桃花源果場調(diào)查，應(yīng)用了腐植酸的畸形果率僅7.9％，對(duì)照處理畸形果達(dá)41.4％。據(jù)宋紅勤觀察[6]，大白菜應(yīng)用了黃腐植酸有機(jī)無機(jī)復(fù)合肥后，外觀品質(zhì)顯著改善，一是結(jié)球緊實(shí)度高，二是未發(fā)生軟腐病，而應(yīng)用等量化肥的處理則緊實(shí)度稍差，稍有焦變現(xiàn)象，并輕度感染軟腐病。

        3.3  延長瓜果、花卉的保鮮和貯運(yùn)時(shí)間。2003 年，江西省永修縣的農(nóng)民告訴我們，應(yīng)用了腐植酸葉面肥的草莓保鮮期長。據(jù)我們?nèi)�樣回�?shí)驗(yàn)室測定，應(yīng)用了腐植酸葉面肥的草莓，室內(nèi)貯存到第11天才開始出現(xiàn)爛果跡象，而對(duì)照處理的草莓室內(nèi)貯存到第4天就開始出現(xiàn)爛果，草莓保鮮期至少延長了7天。江西省德安縣花農(nóng)認(rèn)為噴施4次腐植酸葉面肥后，百合花期比對(duì)照處理延長了五天。

三、腐植酸在作物生長化學(xué)調(diào)控中的機(jī)制探討

1、促進(jìn)作物對(duì)營養(yǎng)元素的吸收利用

中國科學(xué)院化學(xué)研究所通過質(zhì)壁分離復(fù)原試驗(yàn)，揭示了腐植酸可以影響作物細(xì)胞膜的通透性，從而促進(jìn)作物對(duì)營養(yǎng)元素的吸收利用[2]。日本按50ppm的濃度向土壤施入腐植酸肥料后，用α—萘胺氧化能力測定根的吸收能力，發(fā)現(xiàn)水稻提高155％，小麥提高110％，黃瓜提高86％，大豆提高37％，資料見圖2。

圖2  腐植酸對(duì)作物根系吸收能力的影響

                           

        

我國北京農(nóng)業(yè)大學(xué)測定，施腐植酸銨的玉米比施等量硫酸銨的多吸收氮8.8％，單株含氮量施腐銨的多36.6％。廣西省農(nóng)科院測定，在早稻齊穗期施腐銨較施等量碳銨植株多吸收氮11.4％，晚稻育穗期多吸收氮8.6％。腐植酸對(duì)促進(jìn)作物吸收磷的能力也很顯著，可以大大提高磷肥的利用率。北京農(nóng)業(yè)大學(xué)用放射示蹤法測定，在等氮條件下，過磷酸鈣利用率為23.3％，添加腐銨后，利用率為28.8％；添加硝基腐植酸銨后，利用率為32％。同時(shí)，腐植酸可以抑制土壤的鉀肥的固定，提高對(duì)鉀肥的利用率。日本試驗(yàn)，當(dāng)對(duì)照區(qū)的速效鉀流失率為11.55％時(shí)，腐植酸鉀僅流失7.4％。至于添加腐肥防止土壤固鉀的效果見圖3。

圖3    腐植酸防止土壤固鉀的效果

        2、促進(jìn)酶的活性

        施用腐植酸可以增加瓜果、甘蔗、甜菜的含糖量，主要內(nèi)因就是使作物體內(nèi)酶的活性強(qiáng)度增高，使新陳代謝作物旺盛，從而有利于物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和積累，提高農(nóng)產(chǎn)品的糖、酸、維生素的含量。1980年，西南農(nóng)學(xué)院研究[2]，對(duì)照處理的西瓜葉片過氧化氫酶活性：O2（毫升/克/2分鐘），為46.4％，施用各種腐植酸處理的西瓜葉片則提高到89.13—134.68。

        北京大學(xué)測定吲哚乙酸氧化酶的活性表明，黃腐植酸能使豌豆下胚軸中的內(nèi)源生長素活性上升，這是由于體內(nèi)的吲哚乙酸氧化酶受到黃腐植酸的抑制所致。國外，也有研究報(bào)導(dǎo)，腐植酸成分中的酚類物質(zhì)能引起吲哚乙酸氧化酶的破壞而促進(jìn)體內(nèi)生長素含量的相對(duì)提高，因而促進(jìn)作物根系和莖葉、花、果的強(qiáng)烈生長。多項(xiàng)重復(fù)試驗(yàn)表明，1/10000腐植酸鈉溶液強(qiáng)烈刺激小麥根系生長，水培第三天就能表現(xiàn)出來，在一周內(nèi)效果最明顯，比對(duì)照根長增加75％。1/10000腐植酸鈉水溶液培養(yǎng)棉花，當(dāng)對(duì)照尚未長出真葉時(shí)，處理苗已長出2—3片真葉[2]。而且，在低溫、缺磷、缺氧和干旱條件下，腐植酸鈉刺激生長的作用更為明顯，說明，腐植酸鈉可提高作物的抗逆性。

        3、促進(jìn)葉綠素的形成，提高光合作用效率

        據(jù)陳淑云等研究[5]，花卉施用腐植酸營養(yǎng)液后，葉綠素含量明顯增加。腐植酸營養(yǎng)液栽培的美女櫻，葉綠素含量2.34mg/Kg，對(duì)照處理為1.90mg/Kg，增加24％；四季梅的葉綠素含量為1.64mg/Kg，比對(duì)照增加24.34％。

        為了探索腐植酸葉面肥對(duì)農(nóng)作物葉片光合作用機(jī)能的影響，我們?cè)��?font face="Times New Roman">2000年7月利用從美國進(jìn)口的光合作用測定儀進(jìn)行測定[4]。結(jié)果是使用腐植酸葉面肥使農(nóng)作物葉片的光合作用強(qiáng)度提高，效率提高，資料列成表11。

表11   腐植酸葉面肥對(duì)作物光合作用的影響

測定時(shí)間	測定作物	施肥處理	光合有效輻射 微摩爾/m2/秒	凈光合速率 微摩爾/m2/秒	蒸騰速率 毫摩爾/m2/秒	氣孔導(dǎo)度 毫摩爾/m2/秒
上午10時(shí)	花生	CK	958.8	-5.42	0.42	15.58
		腐植酸葉面肥200克/畝	974.8	0.27	0.99	22.28
下午 3時(shí)	苦瓜	CK	1256.3	1.16	0.54	11.30
		腐植酸葉面肥500克/畝	1386.6	1.73	1.15	23.40
下午 4時(shí)	茄子	CK	1271.5	1.41	2.06	59.5
		腐植酸葉面肥200克/畝	1399.5	5.38	2.24	64.9

注：數(shù)據(jù)來自中國科學(xué)院紅壤生態(tài)實(shí)驗(yàn)站，按10點(diǎn)平均。

4、促進(jìn)呼吸作用

大量研究表明，腐植酸分子中的多元酚結(jié)構(gòu)可以作為氧的活化劑和氫的接受體，可有效促進(jìn)作物體氧化還原的作用，加強(qiáng)呼吸作用強(qiáng)度，可以為作物在缺氧環(huán)境下繼續(xù)生長提供一定條件。

表12    腐植酸鈉對(duì)水稻植株酶活性及根葉呼吸強(qiáng)度的影響

處理	抗壞血酸氧化酶（抗壞血酸毫克/克重/小時(shí)）		多酚氧化酶、 （二茶酚毫克/克重/小時(shí)）		根系呼吸強(qiáng)度 CO2毫克/小時(shí)/100克		葉片呼吸強(qiáng)度 CO2毫克/小時(shí)/100克
	含量	％	含量	％	含量	％	含量	％
對(duì)照	2.09	100.0	2.35	100.0	167	100.0	66.0	100.0
300ppm浸種	2.11	101.0	3.05	128.0	117	70.0	91.5	139.0
600ppm浸種	2.38	113.8	2.72	115.0	183	109.5	67.5	102.0
900ppm浸種	2.15	102.5	2.19	93.0	312	187.0	79.5	120.0

                                                                                                                                                            （北京農(nóng)業(yè)大學(xué)）

參考文獻(xiàn)

        1、中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所等    腐植酸類肥料  科學(xué)出版社    1979年

        2、秦萬德    《腐植酸的綜合利用》    科學(xué)出版社    1987年

        3、張會(huì)春        《腐植酸肥料在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用前景初探》    農(nóng)業(yè)與技術(shù)  1999  19（6）

        4、吳金發(fā)等    腐植酸葉面肥的增產(chǎn)機(jī)制及其施用技術(shù)    2006.5

        5、陳淑云等    “綠生源”高效植物營養(yǎng)液的研制及其應(yīng)用        《腐植酸》    2006.1

        6、宋紅勤        黃腐酸有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥在蔬菜上的施用效果        山東農(nóng)業(yè)科技2004年增刊

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