含腐殖酸液體肥料應用研究

曹 勛，丁新春*，施 鵬，孫紅芳，張建朱，馮小衛，宋日晨，李寅森，吳大鵬

(1.南京大學鹽城環保技術與工程研究院，江蘇 鹽城 224000；2.南京大學環境學院，江蘇 南京 210046；3.鹽城大豐自來水有限公司,江蘇 大豐 224100；4.中國石油渤海鉆探第二固井分公司，天津 300280)

近年來，隨著液體肥料行業標準的頒發，液體肥料已經成為農業生產一大熱點，也出現了較多肥料應用效果的報道[1-3]。市場上大多的腐殖酸液體肥料生產原料為黃腐酸、腐殖酸鈉、腐殖酸鉀或腐殖酸原粉，都是風化煤、泥炭和褐煤經過復雜的物理化學反應的產物，生產成本較高，且腐殖酸鈉等對土壤有害，具有一定的生態毒性。將工業生產的廢料回收利用，提取其中的腐殖酸制成肥料，即可削減生產成本，還能實現三廢的資源化利用，成為了制肥領域的一大熱點。

陳成公開了一種工業酒精廢料制備液肥的方法，陳宵虎公開了一種腐竹廢水制備腐殖酸肥料的方法，呂宏軒公開了一種藥廠生產廢液制取肥料的方法，聶永豐公開了一種市政污泥制肥方法，這些腐殖酸液肥的制備方法都是經濟節能的，可有效削減液體肥料的生產成本，同時能夠實現污染物的減排。但是，此類肥料的腐殖酸來源都是工業生產中的廢料，雖經過一定的處理，是否具有生物毒性有待進一步考察。筆者團隊研發的腐殖酸液體肥料來源是飲用水源水，是將水體中的腐殖酸經過物理化學作用進行富集，肥料是不具有生物毒性的，將給水領域產生的少量廢水資源化，回用到農業生產中，是響應國家節能減排的重大舉措，是給水領域樹脂法零排放的重大技術突破。

筆者將給水領域樹脂脫附液脫鹽濃縮后，添加大量元素和微量元素，配制成含腐殖酸液體肥料，開展青菜種植中試研究，考察液肥的應用效果，為液體肥料的推廣和樹脂脫附液的資源化應用提供理論依據。

1 實驗方法

1.1 液體肥料的配制

1.1.1 大量元素型液體肥料

向母液中添加氮、磷、鉀大量元素，投加尿素(含N 46.2%)、磷酸二氫鉀(含P2O550%，含K2O 34%)、硝酸鉀(含N 14%，含K2O 46%)，使N：P2O5：K2O=9∶4∶10，大量元素總量以200 g/L計算，即分別投加N、P2O5、K2O元素78.3、34.8和87.0 g/L，換算成尿素、磷酸二氫鉀、硝酸鉀分別為127.8、69.6、137.7 g/L。含腐殖酸液體肥料(大量元素型)成分見下表。

1.1.2 微量元素液體肥料

向母液中添加K2SO4、ZnSOM4、MnSO4、FeSO4、MgSO4和洗衣粉(十二烷基磺酸鈉)，使各組分含量分別是0.83,0.83,0.42,0.42,0.42和2.08 g/L。

表2 液體肥料(微量元素型)成分表

1.2 實驗設計

試驗共設4 個處理，3個重復，A、B、C，D分別表示氮、磷、鉀肥效試驗，隨機區組排列，小區面積14m2(7m×2m)，小區依畦布置。各小區間挖溝(寬0.3m、深0.2 m)設保護行，防止串肥。小青菜按照行株距20cm×20cm的標準栽植，每小區栽350株。肥料投加量及小區布置見表3。

表3 肥料投加量及小區布置

試驗在標準塑料大棚內進行，9月23日播種育苗，10月18日進行整地，劃分小區，并按表1數據對各小區施入，每畝總施氮量為16kg，N∶P2O5∶KO2=12∶3∶10，其中過磷酸鈣和硫酸鉀分基肥和追肥分兩次等比例施入，尿素40%作基肥，60%在移栽后追施3次，分4次施完，腐植酸水溶肥按92L/畝分作基肥和追肥等比例與氮磷鉀無機肥料配施(所用腐殖酸水溶性肥料N+P2O5+KO2>200g/L，腐植酸總養分含量大于30g/L，氮∶磷∶鉀為9∶4∶10)。在植株整個生長期進行正常的病蟲害防治及植株管理。

表1 液體肥料(大量元素型)成分表

2018年10月29日，進行青菜移植，移栽后20d左右采樣測定鮮重、干重、株高、葉綠素相對含量等指標，采樣后進行追肥。之后每隔15d采樣監測，2019年1月15日收獲，考察小區產量，并測定青菜品質指標。葉綠素相對指標用葉綠素計SPAD-502Plus測定，取完全舒展的第1片葉子，每片葉子測3個點，連續測4株，取平均值；連續取10株樣本，切除根部，洗凈晾干后，測鮮重；于烘箱105°殺青15min，60°烘干至恒重，測定樣本干重；株高取地上部分高度。

地勘單位測繪成果使用與保密管理工作的探討（陳曉芳） .............................................................................5-35

2 結果與討論

2.1 對植株生長指標的影響

圖1可知，追肥之前(第1次采樣)，B組鮮重最大，腐殖酸大量元素組較常規施肥組增產12.3%，追肥后，B組鮮重低于常規施肥組和清水組，微量元素組鮮重總體上低于其他3個組。

圖1 各處理組鮮重變化趨勢

圖2可知，追肥之前(第1次采樣)，B組干重最大，腐殖酸大量元素組較常規施肥組增產2.6%，追肥后，B組干重低于常規施肥A組。

圖2 各處理組干重變化趨勢

圖3可知，追肥之前(第1次采樣)，B組葉綠素相對含量最大，腐殖酸大量元素組較常規施肥組增產3.2%。整個生長周期中，B組和D組的葉綠素相對含量大于A組和C組，說明腐殖酸有助于青菜對肥料養分的吸收。

圖3 各處理組葉綠素變化趨勢

圖4可知，前2次采樣過程中，B組株高保持最高，3、4次采樣過程中，逐漸被A、C組超越，D組株高整體上低于其他3個組，說明腐殖酸液體肥料能夠在短時間內提高植株高度。

圖4 各處理組株高變化趨勢

單獨使用腐殖酸肥不能提高青菜的產量，只有第1次采樣時，腐殖酸組的產量和株高優于常規處理組，可能是腐殖酸肥雖然含有大量的營養元素，但是液體肥料的持效期短，不能長期的供給植物營養，需要和常規肥料混合使用。

2.2 對柱體氮磷鉀的影響

中試結束后，采集各組青菜樣本，送檢植物體全氮、全磷和全鉀指標。

圖5可以看出，腐殖酸肥料組(B組和D組)青菜的全氮含量分別為1.11%和1.15%，顯著高于常規施肥組和清水組的0.89%和0.92%。腐殖酸肥料組(B組和D組)青菜的全鉀含量分別為3.34%和3.54%，顯著高于常規施肥組和清水組的2.75%和3.21%。腐殖酸肥料組(B組和D組)青菜的全磷含量分別為0.58%和0.54%，顯著低于常規施肥組和清水組的0.65%和0.63%。

圖5 不同處理組青菜全氮、全磷、全鉀含量

2.3 對植株品質的影響

中試結束后，檢測各個處理組青菜的可溶性糖、可溶性蛋白、維生素C和粗纖維指標，考察含腐殖酸液體肥料對青菜品質的影響。

圖6可知，B組和C組可溶性糖都為0.39%，略低于常規施肥的A組，但差異不明顯，整體上表現為A組>B組=C組>D組的趨勢?？扇苄缘鞍滓脖憩F出相似的規律，B組和C組相當，略低于A組，整體上表現為A組>D組>C組>B組的趨勢。

圖6 不同處理組青菜可溶性糖和可溶性蛋白含量

圖7可知，A組維生素C含量最高，C組次之，B組略高于D組，但差異不明顯。而粗纖維含量表現為相反的趨勢，整體上D組>B組>C組>A組。

圖7 不同處理組青菜維生素C和粗纖維白含量

3 結論

(1)液體肥料作為基肥時，能顯著提高青菜的生物量和株高，追肥之前，液體肥料實驗組干重、濕重和株高顯著高于其他實驗組，追肥之后，呈現相反的變化趨勢。

(2)腐殖酸能有效促進青菜的光合作用，實驗過程中，含有腐殖酸的B組和D組的葉綠素相對含量大于A組和C組。

(3)腐殖酸有助于青菜對養分氮素和鉀的吸收，不利于植株對磷素的吸收，實驗結束后，含腐殖酸的實驗組，全氮和全鉀明顯高于其他實驗組，而全磷低于其他實驗組。

(4)腐殖酸肥料較常規施肥，對青菜的品質沒有明顯影響，含腐殖酸的實驗組青菜可溶性糖、可溶性蛋白及維生素C略低于其他實驗組，粗纖維則略高于其他實驗組，但差異并不明顯。