黃腐酸在果樹生產中的應用

竇彥鑫，續海紅*，楊凱，石美娟

（1.山西農業大學果樹研究所，山西 太原 030031；2.山西農業大學棉花研究所，山西 運城 044000）

黃腐酸是一種天然有機化合物，廣泛應用在農、林、牧、化工、醫藥、衛生、環保等領域[1]。在農業應用上，大量研究證實，黃腐酸對果樹的生長、發育以及生理、生化等方面影響廣泛，可以增強果樹抗逆境能力，開發潛力巨大，因此，對黃腐酸的研究不但具有理論研究上的意義，更具有實際應用價值。

1 黃腐酸的組成、結構和性質

腐殖酸（Humic acid，HA）是動植物遺骸在微生物參與下經過分解、轉化和一系列的化學過程衍變積累起來的一類成分復雜的天然有機高分子混合物[2]。黃腐酸（Fulvic acid，FA）是腐殖酸中分子量較小的有機芳香族類物質，主要由C、H、O、N、S等元素組成。相較于一般的腐殖酸，黃腐酸分子量小，滲透力強，能溶于水、稀酸、稀堿，抗絮凝性能好，易被植物吸收利用；黃腐酸結構中含有羧基、酚羥基等較多的活性基團，具有較強的吸附、交換、絡合及螯合能力，化學活性和生物活性很強[3,4]。

2 黃腐酸的來源及分類

黃腐酸按照來源的不同分為礦源黃腐酸（Mineral fulvic acid，MFA）和生化黃腐酸（Biochemical fulvic acid，BFA）。礦源黃腐酸是從風化煤、褐煤、泥炭等不可再生資源中提取出來的，其組成結構較為單一，主要是芳香族羧基羥基類物質，有機質純度很高，達到98%以上。生化黃腐酸是由秸稈等農業廢棄物降解后產生的一類小分子化合物，除了芳香族羧基羥基類物質外還包含水溶性碳水化合物、氨基酸、蛋白質、核酸、糖酸類物質等，組成成分較為復雜，真正的黃腐酸有效組分只占其中一小部分[5,6]。

3 黃腐酸在果樹生產中的應用

3.1 改良果園土壤

黃腐酸對果園土壤的改良主要通過協調、修復、藥肥增效、增強土壤酶活性等作用來提高土壤的生物學活性。

(1)黃腐酸可以通過促進土壤團粒結構的形成來改善土壤的孔隙狀況。黃腐酸進入土壤中后迅速溶于水形成膠結物質，使土壤單粒經過逐級的膠結、黏合和團聚作用凝結成高水穩性的團粒，增加土壤孔隙度，從而有利于土壤水、肥、氣、熱等各因素的協調和平衡[7,8]。

(2)黃腐酸中富含羥基與羧基等活性基團，且具有較大的比表面積和表面擴張力，可以通過絡合、螯合、靜電吸附、表面吸附、離子交換等作用[9]，對金屬陽離子進行吸附和穩定化作用，從而降低土壤中可溶性鹽濃度[10]和重金屬生物有效態含量，減輕土壤鹽堿化程度和重金屬污染，達到土壤修復的目的。

(3)黃腐酸可以提高肥料和農藥的利用效率。一方面，黃腐酸作為氮肥的緩釋劑和穩定劑、磷肥的增效劑、鉀肥的保護劑，與氮肥、磷肥、鉀肥制成各種有機-無機復合肥，來提高氮肥、磷肥、鉀肥的肥效。劉小媛等[11]研究發現與單施化肥相比，配施黃腐酸能顯著提高冬小麥N、P吸收效率和偏生產力；何流等[12]發現化肥減量20%并配施黃腐酸，肥料偏生產力提高了12.45%。另一方面，黃腐酸可作為農藥緩釋增效劑，與多種農藥配合使用，或者制成合劑，達到降低毒性和殘留、節藥增效的目的[13]。白燕等[14]報道黃腐酸可有效降低氧化樂果、退菌特、殺蟲脒和殺滅菊酯對小鼠的急性毒性。郭艷春等[15]研究發現噴施黃腐酸與退菌特復配農藥可以有效降低蘋果輪紋病和斑點落葉病的發病率，并且可使果品農藥殘留降低50%以上。

(4)黃腐酸可以增強土壤酶的活性，增加好氧型細菌、放線菌、纖維素分解菌等土壤微生物的數量，提高有機質的分解轉化速率，加快礦質元素的釋放，增加土壤養分含量。

孫希武等[16]研究發現，硅鈣鉀鎂肥配施黃腐酸鉀后，有效提高了土壤酸性磷酸酶、脲酶和過氧化氫酶的活性，增加氮、磷、鉀、硅等礦質元素的積累。劉佳歡等[17]研究發現施用黃腐酸肥料后土壤中細菌、真菌和放線菌數量顯著增加，在黃腐酸肥料施用量為6 g/kg時種群數量達到最大值；土壤中酸性磷酸酶、脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶的活性均有增強，在黃腐酸肥料施用量為10 g/kg時土壤微生物的總體活性、物種的豐富度和均勻度、群落的多樣性以及根際土壤微生物呼吸強度顯著增加。

3.2 促進果樹生長

黃腐酸可以作為一種植物生長調節劑[18]，促進果樹生長、提高果樹產量和品質。黃腐酸對樹體的直接影響是降低葉片蒸騰速率、提高光合強度、增加葉綠素含量、提高根系活力、促進根系發育等，間接作用則與土壤的物理、化學和微生物特性的改善有關。孫山等[19]研究證實，對甜櫻桃扦插苗噴施黃腐酸，可以降低樹苗的蒸騰速率，提高水分利用率，提高扦插苗的移栽成活率。薛希紅等[20]研究發現，噴施生化黃腐酸液肥能改良土壤，改善根系生存環境，明顯地促進了新根發生和生長，有利于實現草莓優質豐產。大量研究表明，黃腐酸對果樹生長的促進作用機理主要是兩個方面：一方面黃腐酸通過提高樹體內過氧化氫酶和多酚氧化酶等的活性來增強生理代謝能力；另一方面黃腐酸具有極強的表面活性、滲透性及粘著性，共同發揮促進樹體對礦質元素的吸收。表面活性可增大根系和葉片與礦質元素的接觸面積，滲透性使礦質元素更易于被細胞吸收，粘著性使礦質元素不易被淋溶[21]。

3.3 提高果樹產量和品質

黃腐酸通過絡合、螯合微量元素，提高微量元素從根系向枝葉、果實的運轉能力，調節大量元素與微量元素的比例，激活相關酶，促進糖類、蛋白質、脂肪及各種維生素的合成運轉效率，促進細胞生理代謝的初級產物從葉片或根系向果實轉運，促進果實膨大，增加果實產量，提高糖分和維生素C含量，降低酸度，改善糖酸比，改善果實品質[22]。胡小軍等[23]發現，噴施生化黃腐酸制劑有極顯著的增產作用，兩年的平均增產率分別為14.1%和15.1%，且單果大小適中，并有效改善了果實品質，含糖量、硬度都有所提高，商品率達80%以上。馬煥普等[24]發現對葡萄葉面噴施黃腐酸可增加葉片中葉綠素含量，提高葉片光合速率，提高樹體的營養調控能力，促進樹體對N、P、K、Ca等礦質元素的吸收和利用，從而提高果實的品質。何流[25]研究果實膨大期施用黃腐酸水溶肥對蘋果樹葉片生長、果實品質及產量的影響。結果表明與對照組相比，經過不同濃度黃腐酸處理之后，均提高了蘋果樹葉片葉綠素含量、葉面積和百葉重，改善了果實內在和外在品質，提高了蘋果樹單株產量，且得出單株黃腐酸水溶肥施用量以2.0 kg 為最佳。蘇長青[26]研究發現噴施黃腐酸鉀可增加黃冠梨單果重、體積質量、可溶性糖、可滴定酸和維生素C含量，具有明顯增產和改善果實品質的作用。韓玉國[27]發現蘋果樹施用黃腐酸后增產幅度可達4.88%～7.32%，平均單果重增加4.2%～8.4%，并改善果實性狀，可溶性糖含量提高0.38%～0.85%，果實品質有所改善。此外，黃腐酸的活性基團能夠絡合或螯合樹體內的有害物質(如化學農藥類、重金屬類、抗生素類及硝酸鹽類)，通過機體的代謝活動排出體外，使有害物質含量大大低于國家規定的綠色食品 A 級標準，從而改善果品品質，提高產品等級，達到增產效果[28]。

3.4 提高果樹抗逆性

大量研究發現，當果樹受到水分、溫度、鹽和重金屬等逆境脅迫時，黃腐酸會增強SOD、POD、CAT的活性，同時，可以促進脯氨酸等滲透物質的積累，降低丙二醛含量，調節樹體內活性氧含量，減輕膜脂的過氧化水平，保持了細胞膜的通透性和穩定性，以此來改善樹體的生理生化狀態，增強樹體對干旱、寒冷、鹽分和重金屬等的抗性。

3.4.1 提高果樹抗旱性

果樹抗旱表現為降低果樹葉片氣孔開張強度，減少葉面水分蒸騰，降低葉片水分散失，改善樹體內水分狀況；同時促進根尖分生組織細胞的分裂與增殖，增加根量，促進根系延長生長，提高根系吸收水分的能力，提高樹體抗旱性能。韓玉國等[27]發現黃腐酸制劑處理可提高蘋果樹體的水分利用效率，每公頃節約灌溉水量487.5 m3。張常書[29]發現在干旱條件下，施用生化黃腐酸可以縮小蘋果葉片氣孔開度，減少葉片蒸騰，增強保水性能，且以1000 mg·L-1噴施處理效果最明顯。

3.4.2 提高果樹抗寒性

梨樹二次開花現象已經成為我國南方梨樹栽培區的障礙之一[30]，黃腐酸能夠延遲花期，有助于克服這一障礙。王俊杰等[31]研究發現黃腐酸可以預防李樹、桃樹花期寒害，達到延遲花期的效果。王寶申等[32]選擇8年生富士蘋果，在花前、花后、果實膨大期各噴施一次克旱寒（主要成分是黃腐酸）后發現，葉片變得厚且大，百葉重比對照顯著增加8.5 g。并選擇2年生巨峰葡萄，在花前、花后、果實膨大期各噴施一次克旱寒，同對照相比，應用克旱寒的葡萄始花期提前3～5天，開花期提前2～3天，可提早3～5天上市。

3.4.3 提高果樹抗鹽堿性

前文提到，黃腐酸是一種有效的土壤改良劑，可以通過理化作用降低土壤鹽分積累，緩解鹽脅迫對果樹生長的抑制作用。唐雪等[33]將黃腐酸與脫硫石膏、稻殼進行不同配比施用，通過田間試驗發現0～20 cm和20～40 cm土層pH值分別降低了3.1%～9.0%和4.1%～8.5%；0～20 cm土層中Na+、HCO3-和Cl-含量分別降低了2.7%～33.6%、6.1%～39.4%和18.0%～34.1%。

3.4.4提高果樹抗病性

黃腐酸的表面活性大，可以抑制真菌，增強細胞膜吸附能力，提高細胞膜滲透性，促進細胞對微量元素的吸收與利用。微量元素可以提高樹體內多種酶的活性，預防腐爛病和根腐病，從而減少病蟲害的發生。張萌欣[34]研究發現黃腐酸鉀濃度為0.3%時，對腐爛病的抑菌率達到85.88%。馬煥普[24]研究發現黃腐酸可降低紅地球葡萄白腐病的發病率。大量研究發現黃腐酸制劑對獼猴桃、蜜桃、砂糖橘和蘋果等的黃化病均有顯著的預防和治療效果[35-38]。

4 結語

施用黃腐酸是人類協調資源與環境關系的一種有效手段，具有良好的生態效益。并且，黃腐酸在節肥節藥、增產增收中同樣發揮了積極作用，取得了顯著的經濟效益。但是，由于黃腐酸組成和結構復雜，各種有機組分的化學和生物效應尚未完全厘清，再加上提取和加工工藝不同，制品效果差異較大。因此，還須探明黃腐酸的主要成分及效應，改進生產工藝，制定產品質量標準，優化配施技術，充分發揮黃腐酸的功效。