生物腐植酸在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

生物腐植酸在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

生物腐植酸（黃腐酸）是指植物殘留物（如麥秸、鋸末、豆類等）以及各種微生物在一定條件下通過某些微生物轉(zhuǎn)化而成的、系列產(chǎn)品。其活性成分多,成分間協(xié)作、互補(bǔ)和聯(lián)合作用好,功能全面,效果好。該產(chǎn)品能夠殺菌、抑菌、殺滅線蟲、調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育,提高植物的抗逆性和免疫力,含有植物健壯生長所不可缺少的核苷酸、氨基酸、維生素和微量元素等。活性成分能夠絡(luò)合或螯合植物體內(nèi)的有害物質(zhì)(如化學(xué)農(nóng)藥類、重金屬類、抗生素類及硝酸鹽類),通過機(jī)體的代謝活動而排出體外,使有害物質(zhì)含量大大低于國家規(guī)定的綠色食品A級標(biāo)準(zhǔn),從而改善植物產(chǎn)品品質(zhì),提高產(chǎn)品等級,增產(chǎn)效果顯著,提高經(jīng)濟(jì)效益,有利于“三農(nóng)”問題的解決和大農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。將生物腐植酸(黃腐酸)與微量元素、稀土、化肥和化學(xué)農(nóng)藥復(fù)配成系列產(chǎn)品,用途更廣。1半機(jī)械化土法生產(chǎn)生物腐植酸(黃腐酸)由河北省饒陽縣農(nóng)民李全來發(fā)明,稱為發(fā)酵肥,并申報批準(zhǔn)為專利產(chǎn)品(專利號:87104531.1);后與深州市特種化工廠合作,由盧國政主持,在中國科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京化學(xué)研究院及衡水地區(qū)的專家參與下,完成了半機(jī)械化土法生產(chǎn)。1992年12月生物腐植酸通過河北省科學(xué)技術(shù)委員會鑒定,定名為生化黃腐酸。生物腐植酸(黃腐酸)是由作物秸稈或木屑、豆粕及一些輔助原料合理搭配,在不同溫度和濕度條件下,由不同的微生物種群發(fā)酵、轉(zhuǎn)化,經(jīng)萃取和濃縮,再絡(luò)合微量元素等形成的系列產(chǎn)品。中國科學(xué)院化學(xué)研究所對其成分(干基)的分析表明,該產(chǎn)品含黃腐酸52.00%,黑腐酸和棕腐酸13.32%,17種L型α-氨基酸9.29%。此外,還含有維生素B、維生素C、菸酸、肌醇、多糖、微量元素及菌體蛋白等多種活性有益物質(zhì)。2生物腐植酸黃腐酸用于農(nóng)業(yè)2.1生物腐殖酸黃腐酸的功能2.1.1植物的功能物質(zhì)生物腐植酸(黃腐酸)中的醌基和羥基等官能團(tuán),均參與氧化還原反應(yīng),最終生成二氧化碳和水,是植物生命活動中不可缺少的物質(zhì)。2.1.2對土壤全氮、有效磷、生物腐植酸和總氮的影響2.1.2.1提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增加土壤通透性,有利于土壤微生物的生存和繁衍。微生物可以提高土壤中全氮和有效磷含量,從而改善土壤營養(yǎng)成分,提高作物產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量。2003年農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心在全國6省(市、自治區(qū))進(jìn)行的生物腐植酸(黃腐酸)試驗(yàn)示范應(yīng)用中,施用生物腐植酸(黃腐酸)復(fù)合肥后,北京市通州區(qū)平町村番茄和生菜示范田的土壤有機(jī)質(zhì)含量提高0.08%,番茄試驗(yàn)田的土壤全氮和有效磷含量分別提高4.95%和1.47%,而常規(guī)施肥則使二者含量分別降低1.56%和3.70%;生菜試驗(yàn)田的土壤全氮和有效磷含量分別提高9.48%和14.28%。山東省利津縣冬白菜示范田的土壤有機(jī)質(zhì)含量也有所提高,土壤中堿解氮含量提高5.26%,而常規(guī)施肥則使其含量降低8.78%。2.1.2.2增加土壤中有益生物數(shù)量。施用生物腐植酸(黃腐酸)的土壤中固氮菌數(shù)量增加2~6倍,從而使土壤含氮量提高。2.1.2.3提高土壤中有益元素的利用率。生物腐植酸(黃腐酸)可以通過陽離子交換、螯合、絡(luò)合和吸附4種形式,可將土壤中被固定的多種元素,由無機(jī)形態(tài)轉(zhuǎn)化成有機(jī)形態(tài),從而大大提高利用率。研究表明,單獨(dú)施用硫酸鋅,土壤中有益元素的利用率為19.21%,而與生物腐植酸(黃腐酸)混合施用,其利用率可達(dá)42.96%;鐵元素與其混用,利用率可達(dá)42.21%。2.1.2.4減輕有害物質(zhì)對農(nóng)作物的危害。生物腐植酸(黃腐酸)在土壤中可以通過吸附和緩沖,將土壤中的酸、堿和鹽分加以緩沖,從而減輕其對農(nóng)作物的危害。2.1.2.5改善土壤物理狀況。生物腐植酸(黃腐酸)可以改善土壤疏松度和透氣性,提高土壤保水、保肥能力,從而改善土壤物理狀況。2.1.3促進(jìn)種子萌發(fā)冬小麥和玉米用生物腐植酸(黃腐酸)拌種,出苗率可提高6%以上,且根多、根長、根粗,小麥根系增加30%~75%,吸水、吸肥能力增強(qiáng)。2.1.4生物腐植酸增加光合產(chǎn)物的產(chǎn)量生物腐植酸(黃腐酸)可以使植株莖稈粗壯、葉片大,葉綠素含量提高,光合作用增強(qiáng),光合產(chǎn)物增加,有利于改善作物產(chǎn)品品質(zhì),提高產(chǎn)量和抗病能力。研究表明,露地棉花用生物腐植酸(黃腐酸)拌種,葉綠素含量可提高42.58%;鴨梨樹噴施生物腐植酸(黃腐酸),葉綠素含量可提高35.32%。2.1.5生物腐植酸黃腐酸對蘋果產(chǎn)量、品質(zhì)及風(fēng)味的影響生物腐植酸(黃腐酸)可使蘋果、桃、葡萄等果實(shí)著色面積增大,色艷、有光澤,且個大,成熟期提早1~3d,含糖量高,口感好,產(chǎn)品等級提高,從而提高售價,增加收入。農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心在河北省的棗樹和桃樹上噴施生物腐植酸(黃腐酸),結(jié)果表明,好果率87.2%,較對照提高5.7%,平均單株產(chǎn)量28.31kg,較對照增加1.45kg,且漿果、裂果、銹病、炭疽病等明顯減輕,果實(shí)著色好。農(nóng)業(yè)部質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心對施用生物腐植酸(黃腐酸)的深州蜜桃、蘋果和葡萄進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)3種果實(shí)均大于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),可溶性固形物分別較標(biāo)準(zhǔn)提高6.00%、5.00%和2.14%;總酸量分別較標(biāo)準(zhǔn)降低1.10%、0.10%和0.25%,提高了品質(zhì)。生物腐植酸(黃腐酸)可使桃樹營養(yǎng)生長和生殖生長共進(jìn),枝繁葉茂,果實(shí)外觀及口感均優(yōu)于對照,一級果多。研究發(fā)現(xiàn),北京14號、水蜜桃和大久保施用生物腐植酸(黃腐酸)葉面肥后,葉面積分別增大1.5cm2、2.0cm2和1.5cm2,坐果率分別提高5.3%、7.2%和5.3%,優(yōu)果率分別提高6.2%、7.1%和8.6%,單株產(chǎn)量分別增加19.4kg、17.1kg和21.8kg,增產(chǎn)率分別為18.05%、16.68%和20.43%。2.1.6生物腐植酸試驗(yàn)小麥生育期施用4次生物腐植酸(黃腐酸),蛋白質(zhì)含量提高。施用生物腐植酸(黃腐酸)可使蘋果、葡萄和桃果實(shí)含糖量提高4.0%~7.5%,番茄Vc含量提高4.3%,西瓜含糖量提高6.8%,棉花纖維增長和拉力增大。2.1.7棉田施用生物腐植酸防治水干熱風(fēng)干旱和凍害是我國農(nóng)作物的2大災(zāi)害。我國是世界上12個缺水國家之一,旱災(zāi)連年發(fā)生,受災(zāi)面積大,危害嚴(yán)重。生物腐植酸(黃腐酸)是很好的抗旱劑,可以提高作物適應(yīng)性。小麥生育期施用4~5次生物腐植酸(黃腐酸),可減少1次灌水;灌漿期噴施1~2次,可有效防止干熱風(fēng)的危害;棉田施用4~5次,可減少1次灌水,棉株生長好,蕾鈴脫落少,品質(zhì)好,增產(chǎn)顯著。2003年6月~2005年6月農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心在全國6省(市、自治區(qū))進(jìn)行的生物腐植酸(黃腐酸)試驗(yàn)示范項(xiàng)目資料表明,山東省土肥站在利津縣棉田應(yīng)用生物腐植酸(黃腐酸),蕾鈴脫落較對照降低8.4%,單株結(jié)鈴增加1.8~2.1個,平均鈴重提高0.8~0.9g,枯萎病發(fā)病率較對照降低27.64%。施用生物腐植酸(黃腐酸)可以使植株莖稈粗壯,從而提高抗風(fēng)和抗?jié)衬芰?可以使植株避免早春低溫凍害及秋季早霜,提高抗低溫和抗凍害能力。此外,還可以提高植株耐鹽堿能力。2.1.8生物腐植酸黃腐酸生物腐植酸(黃腐酸)含有多種表面活性物質(zhì),可降低表面張力,促進(jìn)化學(xué)農(nóng)藥分散、乳化、濕潤,改善藥液物理狀況,提高防效。主要表現(xiàn)在:(1)減少化學(xué)農(nóng)藥用量,減輕其污染及危害,有利于生態(tài)平衡和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。(2)與化學(xué)農(nóng)藥混用,可以緩解農(nóng)藥的分解。生物腐植酸(黃腐酸)與甲基對硫磷混用,可使甲基對硫磷的分解率降低80%,延長防效,從而減少農(nóng)藥使用次數(shù)。(3)提高農(nóng)藥藥效。試驗(yàn)表明,生物腐植酸(黃腐酸)與多菌靈混用,防效提高30.00%以上;與瑞毒銅混用,防治黃瓜霜霉病,防效提高46.95%;與甲基托布津混用,防治花生葉斑病,防效提高57.80%;與退菌特混用,防治蘋果輪紋爛果病,防效提高43.40%;與甲霜靈錳鋅混用,21d增效達(dá)2.34倍;與氧樂果復(fù)配,防治蚜蟲,藥效可達(dá)100.00%;與久效磷混用,防治蚜蟲,防效提高27.00%,持效期延長4d;與菊酯類殺蟲劑混用,防治鱗翅目害蟲,防效提高40.70%,持效期延長3d;與化學(xué)除草劑2,4-D-丁酯、草甘膦、巨星和禾大壯等混用,活性比單獨(dú)使用各種除草劑提高2倍。2.1.9與無機(jī)肥料、碳銨和氨銨用量比較生物腐植酸(黃腐酸)與肥料混用,可以提高利用率,活化土壤,改善土壤的理化狀況,為有益生物創(chuàng)造生存和繁衍條件,有利于生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。(1)與無機(jī)肥料混用,可大大提高其利用率,使磷肥利用率提高8.4%~44.1%,使鉀肥利用率提高17.7%;與碳銨和氨水混用,其利用率分別提高3.37倍和11.80倍。(2)土壤中施用生物腐植酸(黃腐酸)后,可以活化土壤中的磷、鉀和微量元素等,提高其利用率。2.2鹽堿地的植物生物學(xué)特性外源施用生物腐植酸(黃腐酸),使作物葉片氣孔開張度縮小,水分蒸騰減少;根系發(fā)達(dá),吸水和吸肥能力強(qiáng);土壤水分消耗速度減慢,因此抗干旱能力增強(qiáng)?；钚猿煞帜軉涌估浠?誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗寒蛋白質(zhì);根系發(fā)達(dá)、活力高;葉綠素含量高,光合作用增強(qiáng),干物質(zhì)積累多,植株素質(zhì)好;激活一些酶的活性,機(jī)體抗寒性提高。在鹽堿地中,生物腐植酸(黃腐酸)能夠增強(qiáng)作物細(xì)胞膜的滲透調(diào)節(jié)作用,降低每克干物質(zhì)Na+的含量,提高PEP羧化酶活性;通過吸附和緩沖作用,可緩沖土壤中的鹽類和堿類,從而降低其對農(nóng)作物的危害,提高作物耐鹽堿性能,可以中和堿性,同時代換吸附Na+,使土壤pH值降低,使土壤中的鐵、鋁、鈣形成腐植酸鐵(鋁、鈣)鹽,把磷酸釋放出來,供植物吸收和利用。腐植酸鈣可以改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),消除土壤重金屬的危害。鹽堿土壤由于先天不足,造成鐵、錳、鋅、銅4種微量元素缺乏,而生物腐植酸(黃腐酸)能夠活化上述元素。2.2.1有害物質(zhì)的動物施用生物腐植酸(黃腐酸)能夠提高機(jī)體的抗逆性和免疫力;絡(luò)合機(jī)體內(nèi)的有害物質(zhì),并將其排出體外;抑制機(jī)體內(nèi)有害生物的生長繁衍,維持機(jī)體內(nèi)有益菌群占主導(dǎo)優(yōu)勢,增強(qiáng)機(jī)體對營養(yǎng)的吸收與轉(zhuǎn)化。2.2.2氨基酸c核苷酸是修復(fù)植物細(xì)胞、基因和制造細(xì)胞基因不可缺少的活性物質(zhì)。植物生長發(fā)育中期以后,其自身制造的核苷酸遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足自身需要,需要補(bǔ)充大量外源核苷酸,以改善和平衡植物的營養(yǎng)生長和生殖生長。核苷酸還是植物生長過程中不可缺少的活性物質(zhì);氨基酸是蛋白質(zhì)合成的主要原料,可以加速蛋白質(zhì)合成,平衡營養(yǎng)生長和生殖生長,提高植物葉綠素含量,增強(qiáng)光合作用,提高干物質(zhì)積累,增產(chǎn)并改善植物產(chǎn)品品質(zhì),使之達(dá)到綠色A級食品標(biāo)準(zhǔn)。生物腐植酸(黃腐酸)中的活性成分直接參與機(jī)體的新陳代謝,既是營養(yǎng)物質(zhì),又是天然的生長素,能使飼料中各種大分子營養(yǎng)成分分解為小分子營養(yǎng)物質(zhì),有利于機(jī)體吸收,提高其利用率。3生物腐植酸黃腐酸由于農(nóng)藥和化肥的不合理施用,污染了環(huán)境、水源及土地,土壤的水、肥、氣、熱等條件惡化,使土壤板結(jié),大量殺傷自然界的有益生物,抑制作物生長;農(nóng)產(chǎn)品中含有大量的農(nóng)藥、亞硝酸鹽類和重金屬等有害物質(zhì),威脅人類生存及環(huán)境,破壞生態(tài)平衡。生物腐植酸(黃腐酸)與化學(xué)農(nóng)藥混用,可減少1/3的化學(xué)農(nóng)藥用量,并降低其毒性,提高防效,降低對有益生物的殺傷力,有利于保護(hù)環(huán)境和維持生態(tài)平衡;生物腐植酸(黃腐酸)可以代替部分化肥,施入土壤中,可改良土壤,使土壤疏松,透氣性和透水性增強(qiáng),有效氮和磷含量增加,土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)改善,微生物的種類和數(shù)量增加,從而改善微生態(tài)環(huán)境,有利于作物的生長發(fā)育。生物腐植酸(黃腐酸)還可以凈化水體。北京市水利科學(xué)研究所用生物腐植酸(黃腐酸)在亮馬河和玉泉山處理景觀水,達(dá)到了理想的凈化效果。生物腐植酸(黃腐酸)可以絡(luò)合和吸附植物體內(nèi)有害物質(zhì),實(shí)現(xiàn)食品安全和生態(tài)安全。中國大豆是非轉(zhuǎn)基因大豆,且大豆黃酮含量高,在世界大豆市場很受青睞,但由于東北地區(qū)早春溫度低、濕度大,根腐病和孢囊線蟲為害嚴(yán)重,大豆單產(chǎn)低、品質(zhì)差、效益低。棉花枯萎病和黃萎病是植棉業(yè)的“癌癥”,是世界難題,已嚴(yán)重影響植棉業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。生物腐植酸(黃腐酸)配合化學(xué)殺菌劑,是目前效果好的殺菌劑,且孢囊線蟲殺死率達(dá)到79.52%。中國有耕地270萬hm2,加上復(fù)播面積,合計面積應(yīng)在450萬hm2以上,若其中1/3的農(nóng)田每年使用7.5kg/hm2生物腐植酸(黃腐酸),則需50萬t/a,前景十分廣闊,有助于緩解干旱、水澇和凍害等自然災(zāi)害的危害,對于解決糧食安全問題大有益處。農(nóng)業(yè)部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心在全國6省(市、自治區(qū))連續(xù)3a試驗(yàn)推廣生物腐植酸(黃腐酸),取得了良好效果。此外,農(nóng)業(yè)部還十分重視生物腐植酸(黃腐酸)的生產(chǎn)和應(yīng)用,生物腐植酸(黃腐酸)企業(yè)應(yīng)抓住最佳時機(jī),積極配合,發(fā)展生物腐植酸(黃腐酸)產(chǎn)業(yè)。發(fā)揮生物腐植酸(黃腐酸)應(yīng)有的作用,必須實(shí)現(xiàn)原材料、菌種、生產(chǎn)工藝和檢測等