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腐殖酸及腐殖酸类肥料的施用技术

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腐殖酸及腐殖酸类肥料是一类资源丰富、价格低廉、加工工艺简便的肥料,该类肥料在土地集约化经营程度不断提高的今天以其独特的功效引起了人们极大的关注,各种类型的腐殖酸肥料纷纷问世并投放市场,并在农业生产中发挥出了良好的作用。

1.腐殖酸

1.1腐殖酸的性质与组成。

腐殖酸是一类不溶于水的以芳香核为主体、含有多种官能团结构的高分子有机酸性物质聚合体,它包括胡敏酸(黑腐酸+棕腐酸)和富里酸(黄腐酸),广泛的存在于自然界中,是土壤中有机质的重要组成部分。它与铵、钠、钾等一价碱金属物质化合后产生可溶于水的腐殖酸盐。

胡敏酸含碳52%、氢3~4.5%、氧30~39%、氮3.5~5%。一般认为其分子上含有四个羟基和三个酚羟基,使之具有较大的阳离子代换量,一般在300~12500pxol/kg,因而具有了很好的保肥性,但其与二价的阳离子结合后的产物不溶于水,所以它是水稳性团粒结构形成时的不可缺少的物质。

富里酸(黄腐酸)的分子量较小,易于被生物吸收利用,其功能团含量较多,生理活性大,可直接溶于水。这些特性就决定了它在农业上有较多的应用。其作用主要为:①能缩小作物气孔的开张度,减少水分的蒸腾,使植物和土壤保持较多的水分,是一种优良的抗旱剂。②提高多种酶活性和叶绿素含量,增加新陈代谢和光合作用,使糖分和干物质增多,从而提高作物抗冻和抗病等抗逆能力,提高作物产量,改善作物品质,是一种新型的植物生长调节剂。③通过物理化学作用与农药形成农药、黄腐酸复合物。这种复合物既降低了农药的毒性,又减少污染,提高药效,降低用量,是一种较好的农药缓释增效剂;④可络合微量元素,提高作物对微量元素的吸收能力;⑤能腐蚀钾长石等矿物使之释放出各种养分。但它与一二价阳离子形成的盐能溶于水,不利于水稳性团粒结构的形成。

1.2腐殖酸资源及其在农业中的应用

工业生产用的腐殖酸主要来自泥炭、褐煤和风化煤。我国腐殖酸资源比较丰富,主要分布于山西、内蒙、四川、云南等地。根据有关资料,我国已探明的泥炭储量为124.96亿吨、褐煤储量为1216.09亿吨,风化煤的储量也相当丰富。其中很多都是极具开发价值的高品位矿产。

腐殖酸在农业上主要被用来改良土壤或加工肥料。主要的腐殖酸农用产品有腐殖酸铵、腐殖酸钠、腐殖酸钾、硝基腐殖酸盐、黄腐酸等。

2.腐殖酸类肥料

以富含腐殖酸的泥炭、褐煤、风化煤为主要原料,经过氨化、硝化、盐化等化学处理,或填加氮、磷、钾、微量元素及其他调制剂制成的一类化肥,称为腐殖类肥料。

2.1腐殖酸类肥料的特点

2.1.1刺激生理代谢。

    腐殖酸分子中含有多种活性功能基团,可增强作物体内过氧化氢酶,多酚氧化酶的活性,刺激生理代谢,促进生长发育。如腐殖酸能促使种子提早发芽,出苗率高,在低温下尤为显著;能刺激根尖分生组织细胞的分裂与增长,使幼苗发根快,次生根多,根量增加,根系伸长,使作物吸收水分、养分能力增加。因此,养分供应充足,作物茎快健壮,枝叶繁茂,光合作用增强,加速养分向子实体转移,促进果实提前着色成熟。

2.1.2提高养分利用率。

    腐殖酸含有羧基,酚羟基等官能团,有较强的离子交换和吸附能力,能减少铵态氮的损失,提高氮肥的利用率。经氧化降解的硝基腐殖酸,可抑制尿酶活动,提高尿素利用率。降解的硝基腐殖酸增加磷在土壤中移动的距离,抑制土壤对水溶性磷的固定,使速效磷转化为缓效磷,促进根系对磷的吸收。腐殖酸官能团可以吸收存储钾离子,使钾肥缓慢分解,增加钾的释放量,提高速效钾的含量。腐殖酸与难溶性微量4 元素可以发生鳌合反应,生成溶解性好可被作物吸收的腐殖酸微量元素鳌合物,从而有利于根系和叶面吸收微量元素。

2.1.3改善土壤结构。

     腐殖酸可以促进土壤水稳性团粒结构的形成,调节土壤PH值,调节土壤水、肥、气、热状况,提高土壤交换容量,达到酸碱平衡,提高土壤保水保肥能力,促进土壤微生物的活动,使好气性的细菌、放线菌、纤维素分解菌的数量增加,加速有机物质的分解转化,促进营养元素释放,便于作物吸收营养。

2.1.4增强植物植物抗逆性。

     腐殖酸能减少植物叶片气孔张开强度,减少叶面蒸腾,从而降低植株耗水量,使植株体内水分状况得到改善,保证作物在干旱条件下正常生长发育,增强抗旱性。腐殖酸多为两性胶体,表面活性大,对真菌有抑制作用,可增强作物坑寒性,易被细胞膜吸附,改变细胞膜渗透性,促进无机养分的吸收,防止腐烂病、根腐病,减轻作物害。

2.1.5增产提质。

     腐殖酸可以与微量元素形成络合物或鳌合物,增加微量元素从根部向叶部或其它部位运转的数量,调节常量元素与微量元素的比例和平衡状况,加强酶对糖分、淀粉、蛋白质、脂肪及各种维生素的合成运转。可促进酶的活性,使多糖转化为可溶性单糖,使淀粉、蛋白质、脂肪物质的合成积累增加,加速各种代谢的初级产物从茎叶或根系向果实、种子输送,使果实丰满、种子饱满,提高子实的产量。

2.2腐殖酸类肥料的施用

2.2.1腐殖酸铵、硝基腐殖酸铵等固体腐肥的施用方法

①基肥:采用撒施、穴施或条施的办法,随耕翻作施入土壤内,用量因作物及土壤不同而异。②种肥:将肥料播种时同时施用,施用时最好拌入1—3倍的土,以避免种子接触肥料或施肥施用不匀造成局部肥料浓度过高,影响种子的发芽及幼根的生长。③追肥:在距离作物根部10厘米的地方,挖坑或开沟施入后覆土,并结合浇水。作追肥宜早不宜迟。此外,在施用此类腐肥时要与农家肥、氮肥、钾肥等配合施用,以平衡养分,充分发挥其增产作用。

2.2.2腐殖酸钠、腐殖酸钾的施用方法

①浸种:用该两种腐肥浸种的浓度为0.05%~0.005%(有效含量),水稻种浸泡48小时以上;小麦种浸泡8~10小时;玉米种浸泡24小时左右。浸种温度最好保持在20℃左右。②浸根、蘸根、浸条:水稻、甘薯、蔬菜等移栽作物或果树插条时可用其浸根、浸条,或在移栽时将液体腐肥加泥土调成糊状蘸根。浸根的浓度为0.01%~0.05%,蘸根浓度可稍高。浸泡时间一般为10~24小时,温度高时可相应缩短时间。③根外追施:水稻、小麦等作物扬花至灌浆时期,用腐殖酸钾或腐殖酸钠配成水溶液喷洒叶面及穗部2~3次,可促进6 灌浆,使籽粒饱满。根外追肥在小麦、水稻等扬花、灌浆初期进行,每亩用50公斤液体腐肥,浓度为0.01%~0.05%。

2.3施用腐殖酸类肥料的效果

腐殖酸类肥料对于提高农作物的产量、改善农产品品质的作用是十分显著的。但由于应用作物不同、肥料种类不同及肥料中各有效组分比例的差异,增产提质效果也自然有很大差别,增产幅度较小的大田作物增幅大约在5—15%,而增产幅度较大的蔬菜类则增产15—30%。据沈阳农业大学试验:草莓施用腐殖酸复合肥(N:P2O5:K2O=10-10-13,腐殖酸20%)可比等养分处理增产84.6%。从改善农产品质量方面看,该类肥料具有提高子实中糖分、Vc等营养成分含量和降低子实中有机酸含量的功效,并可促进果实提早着色。

2.4施用腐殖酸类肥料的注意事项

在施用时也必须注意如下几点:①腐殖酸钠、钾溶液喷施的PH值要求在7.2~7.5之间,若大于8应加入少量的酸进行调节。它们的刺激作用与气温高低有关,气温低见效慢,气温高见效快。气温超过18℃时肥效最易发挥,但若超过38℃,则必须停止或减少腐殖酸的使用,否则易造成作物呼吸过旺,影响作物干物质的积累及产量。②腐殖酸铵只有在土壤水分充足的地方才能充分发挥肥效。③保护地上尽量不施用腐殖酸铵,以免因游离态的铵离子浓度过高造成熏棚事故。④各类腐殖酸肥料养分比例不同,制作方法不同,因而7 肥性差异很大,适宜的用量自然不一样,各地一定要按肥料使用说明施用,不可随意增减用量。⑤腐殖酸类肥料不能完全代替化肥和农家肥,与化肥及农家肥配合施用效果更佳。⑥最好选用活化过的腐殖酸肥料,因为未经活化的腐殖酸效果来的慢⑦由于黄腐酸不利用土壤中水稳性团粒结构的形成,因而黄腐酸类肥料不宜施用于土壤中,而应做叶面肥施用。

3.探讨与商榷

3.1腐殖酸类肥料有其优良的特性,大力推广该类肥料必然会为农业生产注入新的活力,但目前国内腐殖酸类肥料的生产缺少统一的标准,无章可循,以至于粗制滥造现象严重,应尽快组织制定腐殖酸类肥料加工的系列标准和规章。

3.2腐殖酸钠在保护地上应该控制施用,否则会加重保护地土壤的次生盐渍化。

3.3腐殖酸资源应合理、有序、科学的开发和利用。