
腐殖酸肥料是農業生產中廣泛應用的肥料,能有效改良土壤,吸附有機污染物和重金屬,提升土壤肥力,促進作物生長,提升農作物的抗逆性,提升農作物產量和質量,降低化肥、農藥的使用量,減少環境污染,在生態農業的發展中有著良好的應用前景。
腐殖酸是一種由動植物殘體等有機物經長期腐解產生的高分子物質,包括黑腐酸、黃腐酸和棕腐酸等類型,可從土壤、泥炭和褐煤中提取,但提取原料不同,腐殖酸的成分也有差異。腐殖酸無毒、無公害,是土壤有機質的主要成分,它含有多種活性基團,具有較強的生理活性,還具有膠體性、吸水性、吸附性、弱酸性、離子交換性和氧化還原性等特性,可以和土壤中的有機質、礦物質氧化物、氫氧化物、金屬離子和有毒活性污染物等發生反應。腐殖酸肥料是利用富含腐殖酸的土壤、泥炭、褐煤,經氨化、硝化、鹽化等一系列處理后,或添加氮、磷、鉀及微量元素而制成的肥料。我國腐殖酸資源豐富,在內蒙古、新疆、山西、黑龍江等地分布較多。腐殖酸類肥料價格低廉,制作工藝簡單,在農業生產中對土壤改良具有顯著效果。
2.1 改良土壤
腐殖酸能增加土壤團粒結構,使土壤疏松,提升土壤透氣性,避免灌水后土壤板結,提升土壤的保水保肥能力。腐殖酸肥料能增加土壤有機質含量,使土壤中的營養元素比例適宜農作物生長。腐殖酸有多種活性基團,能吸附、轉化和降解重金屬陽離子、放射性核素和可溶性鹽等有害物質,凈化土壤,降低酸堿度,使土壤酸堿平衡,降低土壤鹽堿化程度。土壤被污染后,種植的農作物可吸收土壤或水中的重金屬,人類進食了含有重金屬的作物后,重金屬會沉積在人體內,危害人的身體健康。腐殖酸能將土壤中的重金屬形態轉變為穩定態,減少作物吸收,還能降低一些重金屬離子的價態,減輕其毒性。腐殖酸還能將部分有機污染物氧化還原成水和二氧化碳,將有機污染物降解,降低環境污染。腐殖酸能為微生物創造適宜的生長環境,促進土壤有益微生物繁殖,抑制真菌和病菌生長,提升土壤中微生物的數量和活性,增強農作物的抗逆性,降低病蟲害的發生率。
2.2 刺激作物生長
腐殖酸能刺激作物生長發育,尤其在作物生長的早期階段。它能夠促進種子萌發,提升發芽率,促進幼苗根系生長,從而增強作物吸收養分的能力,滿足作物生長所需,促進作物提早成熟。腐殖酸中的活性官能團能刺激作物內各種氧化酶基因的表達,提升酶活性,促進作物新陳代謝,增強呼吸作用,為根系吸收養分提供更多的能量支持。此外,腐殖酸還能增加作物葉片中的葉綠素含量,提高作物凈光合作用效率,增加糖分和干物質的積累,還能增加作物對各種微量元素的吸收能力,從而提升作物產量和品質。但研究表明,腐殖酸施用量超出一定范圍后會降低作用效果,甚至會抑制作物生長。
2.3 提升肥料利用率
在農業種植過程中,我國氮肥和磷肥的產量已居世界首位,但肥料的平均利用率較低,還不足30%。腐殖酸作為一種弱酸性物質,能夠顯著提升氮、磷、鉀肥以及各種微量元素的利用率,減少化肥的施用量,提升資源利用率,降低環境污染。它還能抑制土壤中脲酶的活性,從而使銨態氮更易于作物吸收。此外,腐殖酸能抑制硝化作用和反硝化作用,減少土壤中的銨態氮轉化成硝態氮。腐殖酸與磷肥結合后,能夠生成可溶性磷,減少土壤中固定磷的含量,增加作物可吸收的磷元素,從而提升磷肥的利用率。腐殖酸還能促進磷肥的擴散,進一步增加作物對磷元素的吸收量。鉀肥在土壤中容易被固定,同時也會因雨水沖刷而流失,導致鉀肥利用率低下。我國鉀肥原料相對匱乏,主要依賴進口。腐殖酸能夠優先與鉀肥結合,避免鉀肥與土壤結合和流失,在土壤pH為中性時,腐殖酸對鉀肥的吸附和吸解作用最為顯著。
2.4 提升作物抗逆性
腐殖酸能提升作物的抗逆性,降低環境對作物的影響,促進植株健壯生長。腐殖酸進入作物后能縮小氣孔,減少蒸騰作用,控制作物呼吸強度,減少水分消耗,提升水分利用率,提升作物抗旱能力,保障作物在干旱季節也能正常生長發育。腐殖酸能促進根系生長,增加葉綠素含量,使作物健壯生長,提升幼苗的抗寒能力。腐殖酸為弱酸性物質,可緩解土壤鹽堿化,提升作物的抗鹽堿能力。腐殖酸還能夠促進土壤有益微生物繁殖,抑制真菌和病菌生長,提升土壤中微生物的數量和活性,從而增強農作物的抗病性,促進傷口組織愈合。腐殖酸能抑制農藥分解,延長農藥作用時間,增強藥效,減少農藥施用量,降低環境污染。腐殖酸具有較強的絡合能力和緩沖能力,能提升作物內具有拮抗農藥作用的酶的活性,降低作物對農藥毒性敏感的酶的活性,從而降低農藥對作物的毒害作用,避免農藥施用過量傷害作物。腐殖酸還可以與農藥混配使用,提升農藥使用效果。
2.5 提高作物品質
腐殖酸能促進作物根莖生長,吸收更多養分,提升葉片葉綠素含量,提高光合作用效率,促進根莖和葉片的代謝產物向地上部分轉運,讓作物可以積累更多養分,并降低作物對銅、鐵、鋅等金屬離子的吸收,降低農藥施用量和殘留量,提升作物的安全性。腐殖酸可以提升作物糖分、淀粉、蛋白質、脂肪和維生素等物質的含量。研究表明,在糧食和油料生產過程中使用腐殖酸肥料,能提升粗蛋白、淀粉和脂肪含量;在蔬菜生產過程中使用腐殖酸肥料,能顯著提升蔬菜產量,以及蔬菜蛋白質、維生素C和糖分含量,減少硝酸鹽含量,提升蔬菜品質;在水果生產過程中使用腐殖酸肥料,能提升單果重、果實含糖量、可溶性固形物、蛋白質和維生素C含量,促進果實盡早著色,降低可滴定酸的含量,提高糖酸比,改善果實口感,優化果實風味。
由于原料來源和加工工藝的差異,腐殖酸的有效濃度存在變化,加之生產標準尚未統一,以及部分廠家的生產質量參差不齊,導致腐殖酸肥料的使用效果表現出很大差異。此外,腐殖酸肥料的制作成本較高,這使得其推廣面臨挑戰。腐殖酸的使用要根據土壤特性和種植作物的特點,選擇合適的濃度和適宜的施用方法,并與其他農業技術相結合,以確保其效果得到充分發揮。然而,許多農民在使用腐殖酸肥料時方法不當,導致其應用效果較差。所以,應加強對腐殖酸肥料的研究,開發新工藝,降低制作成本,并制定統一的生產標準,還要加強腐殖酸肥料的推廣和示范,擴大腐殖酸肥料的使用范圍,促進生態農業的可持續發展。
作者單位:葫蘆島市現代農業發展服務中心