木本泥炭腐植酸钾的田间应用效果

李健鹏 陈 清 谭 钧 邢文军 潘 慧 黄振瑞 张 毅( 香港中向国际有限公司 北京 000052 中国农业大学资源与环境学院 北京 009 广州甘蔗糖业研究所 广州 506 湖南农业大学烟草学院 长沙 028)

木本泥炭腐植酸钾的田间应用效果

李健鹏1陈 清2*谭 钧1邢文军1潘 慧1黄振瑞3张 毅4
(1 香港中向国际有限公司 北京 100005
2 中国农业大学资源与环境学院 北京 100193
3 广州甘蔗糖业研究所 广州 510316
4 湖南农业大学烟草学院 长沙 410128)

选用木本泥炭腐植酸钾(HA-K)在不同土壤类型及多种作物上进行试验。结果表明，在常规施肥基础上增施HA-K，农作物产量有不同程度增加，幅度为6.01%～39.10%；农产品总糖、Vc等营养成分含量均有增加，增幅分别为8.44%～39.04%、0.50%～55.60%；农产品总酸度、硝酸盐等限制成分有所降低，降幅分别为6.30%～44.70%、25.90%；甘蔗、黄瓜、菠菜的生长指标均有不同程度提高；土壤有机质的增幅介于1.97～4.34 g/kg；南方酸性土壤pH提高了0.43个单位；烟草花叶病发病率由40%降低至20%。

木本泥炭 腐植酸钾 产量 品质 有机质 抗逆性

腐植酸主要来源于泥炭、褐煤和风化煤(腐植酸含量从10%到80%不等)。其中，泥炭来源可分为木本泥炭、草本泥炭、藓类泥炭3种类型，以木本泥炭腐植酸含量最高，草本泥炭次之，藓类泥炭最低[1]。腐植酸类肥料在农业上资源化利用已开展过很多田间试验并取得一定试验效果[2～10]。腐植酸在提高作物的抗病性方面也有很多报道，对桃果实痘斑病、裂果病，水稻褐变穗、鞘腐病，番茄裂果病、脐腐病，棉花黄萎病，魔芋软腐病，辣椒疫病，苹果粗皮病、腐烂病等均有不同程度防治效果[11～18]。

本文中总结了木本泥炭腐植酸钾(HA-K)在全国不同土壤类型、多种作物上开展的田间试验，系统研究了木本泥炭HA-K在农业领域应用的试验效果，以期为其生产应用提供参考借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验用HA-K由香港中向国际有限公司生产提供，属木本泥炭。产品性质如表1所示。

1.2 试验点、作物及方案

试验点涉及的土壤类型有南方地区砖红壤和红壤(湛江、海南等)、水稻土(湖南)、石灰性土壤(北京、天津)，供试土壤的理化性质如表2所示。试验作物有番茄、黄瓜、菠菜、烟草、葡萄、甘蔗、香蕉、芒果等。各试验点的简要试验方案及肥料施用方法如表3、表4所示，各处理施用无机肥时要扣除HA-K带入的钾量，使各处理养分保持一致。

表1 HA-K的理化性质Tab.1 Physical and chemical properties of HA-K

表2 供试土壤理化性质Tab.2 Physical and chemical properties of tested soils

表3 田间各试验点的简要试验方案Tab.3 The brief experimental designs of f eld sites

表4 各试验点肥料施用方法Tab.4 Fertilizer application methods of f eld sites

2 结果与分析

2.1 HA-K对作物增产的影响

HA-K对各作物的增产效果见表5。与各常规施肥相比，增施HA-K后各作物对应亩产量均有不同程度的提高，各作物产量增幅为6.01%～39.10%。其中设施蔬菜中番茄、黄瓜分别增产1170千克/亩和1104千克/亩，芒果增产效果最好，增幅达39.10%，烟草、葡萄、甘蔗、香蕉增产幅度在15.00%左右。

2.2 HA-K对作物品质的影响

农作物品质主要包括营养成分和限量成分，表6重点列出各作物共性的品质指标，HA-K对品质的改善主要体现在农产品营养成分的增加以及限量成分的降低。除葡萄外，与常规施肥相比，各作物增施HA-K后农产品中总糖含量均有所提高，增幅为8.44%～39.04%，农产品中Vc含量也有所增加。糖酸比一般作为评价作物口感的指标，黄瓜、菠菜等作物的糖酸比均明显增加；叶绿素含量作为叶菜类营养成分的指标，增施HA-K后菠菜中叶绿素含量增加了23.10%，黄瓜和菠菜中可溶性蛋白分别增加2.50%和3.90%。增施HA-K能明显降低作物中的限量指标，总酸度降幅为6.30%～44.70%，总酸度的降低对于提高果实风味，平衡糖酸比有重要作用；黄瓜中硝酸盐含量也有明显的降低，降幅达25.90%，HA-K对黄瓜和菠菜中单宁含量的影响不大。

HA-K对初烤烟叶化学成分的影响见表7。施用HA-K可以不同程度降低初烤烟叶中淀粉的含量，这有利于卷烟产品香气、吃味质量的提高；还能有效提高烟叶中的总糖和还原糖含量，下部叶、上部叶总糖和还原糖含量均为最高(21.61%、14.50%，22.37%、17.83%)，这有利于提高烟叶香气的醇和性，降低烟气的刺激性和呛味。施用HA-K可以不同程度降低烟叶中氯离子的含量，氯离子降低可提高烟草的燃烧性，施用HA-K仅降低了中部叶氮含量，对上部叶和下部叶氮含量以及烟叶中烟碱含量影响不大。

表5 HA-K对各作物产量影响Tab.5 Effects of HA-K on yield in different crops

表6 HA-K对各作物品质改善效果Tab.6 Effects of HA-K on quality improvement in different crops %

表7 HA-K对初烤烟叶化学成分的影响Tab.7 Effects of HA-K on chemical composition in f ue-cured tobacco leaves%

2.3 HA-K对作物生长的影响

HA-K刺激作物生长作用在各个试验中均有体现。以香蕉(“亚马逊”台风过后新生的二代幼苗)和甘蔗为例。HA-K对新生二代香蕉幼苗的促进作用体现在吸芽高度和叶绿素含量等指标(图1)。与常规施肥相比，增施HA-K后香蕉幼苗吸芽高度和叶绿素含量明显增加，说明其促进二代幼苗生长作用明显；对于甘蔗后期的生长促进作用也较明显，体现在甘蔗株高和茎粗等指标(图2)，常规施肥的株高和茎粗分别为293 cm、2.98 cm，增施HA-K后株高和茎粗分别为304 cm、3.21 cm，株高和茎粗的增加对甘蔗产量有显著贡献。

图1 HA-K对香蕉生长的影响Fig.1 Effects of HA-K on banana growth

图2 HA-K对甘蔗生长的影响Fig.2 Effects of HA-K on sugarcane growth

HA-K对设施黄瓜和菠菜生长的促进作用体现在叶片数、株高、叶面积等生长指标(表8)。黄瓜生长初期，增施HA-K后株高和叶面积明显增加，与常规施肥相比，黄瓜增施HA-K后叶面积增加了29.2 cm2，株高增加了3.2 cm，叶片数增加0.5片；黄瓜生长后期，增施HA-K各生长指标也有不同程度的增加。HA-K对设施菠菜生长的促进作用主要体现在增加菠菜的叶面积。在生长初期，常规施肥叶面积仅为50.0 cm2，HA-K处理叶面积达86.7 cm2；菠菜生长后期，HA-K刺激生长作用更明显，株高和叶面积指标明显增加，其中HA-K叶面积达141.3 cm2，常规施肥叶面积仅为61.5 cm 。但施用HA-K对菠菜整个生育期内叶片数影响较小。

表8 HA-K对黄瓜和菠菜生长的影响Tab.8 Effects of HA-K on cucumber and spinach growth

2.4 HA-K对作物抗逆性的影响

在湖南宁乡烟区，区域性烟草花叶病爆发严重，导致宁乡烟区部分地块烟叶绝收，烟叶产量难以保证。在宁乡烟草试验中发现(图3)，与常规施肥处理烟草花叶病发病率(40%)相比，施用HA-K后，烟草花叶病发病率降低至20%。该试验结果表明：HA-K的施用，能提高烤烟的抗病性，降低花叶病的发病率，保证烟叶产量。

图3 HA-K对烟草花叶病发病率的影响Fig.3 Effects of HA-K on incidence rate of tobacco mosaic disease

HA-K的施用还能提高作物的抗逆性，如表9、图4所示，用HA-K对番茄灌根处理，在低温胁迫下，与对照(蒸馏水灌根)相比，植株干重增加2 g，根系干重增加0.09 g，根系可溶性糖增加2.3 mg/g。在高盐胁迫下，HA-K灌根后根系各指标也呈增加的趋势。在低温高盐双重胁迫下，与对照相比，HA-K灌根处理后根系干重、根系活力、根系可溶性糖都明显提高，增幅分别为56.00%、17.95%、22.50%，说明HA-K对刺激根系生长作用明显。

2.5 HA-K对土壤理化性质的影响

通过在不同土壤类型上开展了HA-K田间试验，统计了HA-K对土壤理化性质的影响(表10)。与常规施肥相比，增施HA-K后土壤有机质均有不同程度的提高，增幅为1.97～4.34 g/kg，南方红壤和砖红壤区域以及水稻土区域，有机质增幅明显，比常规施肥增加3.85～4.34 g/kg，在石灰性土壤区由于属于设施温室种植，基肥施用有机肥量较大(2～3吨/亩)，因此，增施HA-K后土壤有机质增加不明显(1.97 g/kg)；施用HA-K后土壤中速效氮有所增加，增福为10.0～18.9 mg/kg，但红壤中全氮含量变化不明显。土壤速效磷在北方石灰性土壤及红壤上增加比较明显，分别比常规施肥增加19.8 mg/kg和45.0 mg/kg；对于土壤速效钾，与常规施肥相比，各土壤类型施用HA-K后速效钾均有所增加，其中砖红壤速效钾增幅达128.89%，水稻土增加10.78%，石灰性土壤上增幅10.23%，说明HA-K对土壤中速效钾含量有显著的提高作用。HA-K对土壤pH值的影响在酸性土壤砖红壤上表现明显，与常规施肥相比，增施HA-K土壤pH升高了0.43个单位，缓解了酸性土壤环境对作物的危害。

表9 HA-K灌根对番茄抗逆性的影响Tab.9 Effects of HA-K f lling root on tomato stress resistance

图4 HA-K对番茄抗低温、抗高盐的影响Fig.4 Effects of HA-K on tomato resistance to low temperature and high salt

表10 HA-K对不同土壤改良效果Tab.10 The improvement effect of HA-K on different soils

3 结论与讨论

通过在不同土壤类型多种作物上施用木本泥炭HA-K，试验结果表明：在常规施肥的基础上增施木本泥炭HA-K能够促进作物根系及地上部分的生长发育，提高作物产量，改善农产品品质指标(提高可溶性固形物、Vc等营养成分含量，降低硝酸盐、总酸度等限量成分含量)，提高作物抗逆性及抵抗病虫害能力；同时还能改善土壤生态环境，增加土壤中有机质及养分含量，提高土壤肥力。

木本泥炭HA-K中富含腐植酸(50%)。有研究表明腐植酸能够刺激作物生长发育，特别对促进根系生长、伸长有显著作用[19，20]。木本泥炭中含有的腐植酸等物质对农作物根系生长及地上部生长有促进作用，进而提高作物产量。农产品品质的提升与植物糖酸代谢以及酶的活化有关系，腐植酸分子中的酚羟基和醌基有效参与植物体内氧化还原反应，从而促进糖类、核酸和蛋白质代谢[21]。国外研究报道发现，腐植酸通过影响酶(醛缩酶、蔗糖酶、磷酸酶和淀粉酶)而改变糖类代谢，促进还原糖的积累。养分增效作用与土壤环境相关。腐植酸是一种高分子有机胶体混合物质，能与土壤粘土矿物形成有机-无机复合体，以促进土壤团粒结构形成，协调土壤通气透水能力，提高土壤的化学肥力，增加土壤有机质含量，对氮、磷、钾、微量元素等肥料具有增效作用[22～24]，本试验中腐植酸对土壤肥力的提升与前人研究结果一致。

木本泥炭HA-K抗逆性以及抵抗病虫害的能力机理可能表现在以下几个方面：(1) 腐植酸作为植物体内多酚的来源[19，20]，而多酚通常与呼吸酶的活性密切相关，呼吸酶能促进根系呼吸，根系依靠呼吸作用产生的能量能够主动吸收营养元素。(2) 腐植酸能影响植株体内硝酸还原酶(NR)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、转化酶类的活性[25～27]，使植物生理代谢旺盛进行，生理活性提高，植株健壮生长，抗病性也随之提高。(3)腐植酸对细胞膜具有保护作用，植物细胞膜对环境变化最为敏感，当植物处于逆境或者有病害发生时，会产生活性氧积累，使脂膜过氧化水平提高，导致细胞膜系统受到伤害而影响新陈代谢[28]；腐植酸分子中含有许多酚羟基和醌基等活性官能团，酚羟基和醌基之间通过电子传递相互转化[29]，其自身形成氧化还原体系，缓冲活性氧对细胞膜的损伤。

[ 1 ]郑平. 煤炭腐植酸的生产和应用[M]. 北京：化学工业出版社，1991：1～5

[ 2 ]刘茜，马飞跃，于建军，等. 腐殖酸对植烟土壤和烟草影响的研究进展[J]. 中国农学通报，2010，(4)：132～136

[ 3 ]金亚菊. 黄瓜、番茄施用腐植酸复合肥的试验初报[J]. 中国农技推广，2002，(3)：48～49

[ 4 ]王东方，丁炳春，杜红梅，等. 大豆叶面喷施腐植酸钾增产效应研究[J]. 大豆科学，2002，(4)：305～307

[ 5 ]杨安民，梁理民，王成，等. 小麦叶面喷施腐植酸钾增产效应研究[J]. 陕西农业科学，1998，(1)：18～20

[ 6 ]梁太波，王振林，刘兰兰，等. 腐植酸钾对生姜生长、钾素吸收及钾肥利用率的影响[J]. 水土保持学报，2008，(1)：87～90

[ 7 ]王汝娟，王振林，梁太波，等. 腐植酸钾对食用甘薯品种钾吸收、利用和块根产量的影响[J]. 植物营养与肥料学报，2008，(3)：520～526

[ 8 ]张继舟，袁磊，马献发. 腐植酸对设施土壤的养分、盐分及番茄产量和品质的影响研究[J]. 腐植酸，2008，(3)：19～22

[ 9 ]赵俊武. 腐植酸水溶肥料对番茄产量和品质的影响[J]. 云南农业，2015，(6)：40～41

[ 10 ]马献发，彭亚会，袁磊. 腐植酸在改善生态环境中的应用[J]. 腐植酸，2006，(1)：20～23

[ 11 ]梁镜悬. 北京腐植酸资源的开发及其综合利用概况[J]. 江西腐植酸，1987，(1)：4～7

[ 12 ]马玲玲，陈绳良. 果润水溶肥料在水蜜桃树上的肥效试验总结[J]. 福建农业，2014，(9)：178～179

[ 13 ]李国俊，吴红，杨文，等. 纽翠绿腐植酸有机液肥在水稻生产上的应用效果[J]. 北方水稻，2009，(2)：64～65

[ 14 ]赵永斌，张茜，王娟娟，等. 含腐植酸水溶肥在番茄上的肥效研究[J]. 陕西农业科学，2014，(11)：30～32

[ 15 ]曹云，常志州，马艳，等. 猪粪沼液防治辣椒疫病机理研究——沼液中铵与腐植酸的作用[J]. 中国生态农业学报，2013，(9)：1119～1126

[ 16 ]赵军，黄斌，陈冬红，等. 滴施抗黄120对辣椒疫病的防治效果[J]. 农村科技，2012，(6)：37～38

[ 17 ]翟慧者，胡同乐，陈曲，等. 10种化学杀菌剂对苹果树腐烂病的防效评价[J]. 植物保护，2012，(3)：151～154，171

[ 18 ]曹川健，李建军，陈邦俊，等. 腐植酸钠混合液对苹果腐烂病防治效果试验[J]. 腐植酸，1993，(2)：29～32

[ 19 ]高萩二郎，露口享夫，牧田三郎，等 著，两淮引进办日语组 译. 腐植酸肥料[J]. 腐植酸，1989，(2)：43～61

[ 20 ]高萩二郎，露口享夫，牧田三郎，等 著，两淮引进办日语组 译. 腐植酸肥料[J]. 腐植酸，1989，(3)：66～68

[ 21 ]刘翔宏，肇溥敏. 腐植酸复合肥对苹果树粗皮病抑制效果的试验研究[J]. 腐植酸，1988，(3)：15～17

[ 22 ]许咏梅，马兴旺，杨涛，等. 外源腐植酸对灰漠土棉田土壤钾素的影响[J]. 西北农业学报，2007，(3)：207～210

[ 23 ]王曰鑫. 腐植酸增氮解磷促钾[J]. 腐植酸，2007，(6)：29

[ 24 ]王曰鑫，程刚. 腐植酸缓释磷肥的试验研究[J]. 腐植酸，2006，(2)：33～38

[ 25 ]靳志丽. 腐殖酸提高烤烟品质和产量的机理研究[D]. 河南农业大学硕士学位论文，2000

[ 26 ]王坷，范洁红. 腐植酸促进小麦生长的生理机制研究[J]. 腐植酸，1998，(3)：32～34

[ 27 ]黄云，廖铁军，孙和平，等. 腐植酸对黄瓜刺激效应研究[J]. 西北农业学报，1995，4(2)：81～84

[ 28 ]王奇书，王拴柱，王天立. 腐植酸类物质及对植物的生理作用[J]. 腐植酸，2001，(Z1)：33～40

[ 29 ]纪小辉，邹德乙. 腐植酸对降解和减少有机污染物的作用[J]. 腐植酸，2008，(1)：43～44

Field Application Effect of Woody Peat Potassium Humate

Li Jianpeng1, Chen Qing2*, Tan Jun1, Xing Wenjun1, Pan Hui1, Huang Zhenrui3, Zhang Yi4
(1 View Sino International Co. Ltd., Beijing, 100005
2 College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing, 100193
3 Institute of Guangzhou Sugarcane Industry Research, Guangzhou, 510316
4 College of Tobacco Research, Hunan Agricultural University, Changsha, 410128)

The woody peat potassium humate (HA-K) fertilizer was applied in different soil types and crops. The result showed that compared with conventional fertilization, adding the application of HA-K could improve crop yield by 6.01%～39.10%, increase the total sugar, Vc and other nutrients of agricultural products by 8.44%～39.04% and 0.50%～55.60% respectively. However, the total acidity, nitrates and other limiting components of agricultural products were decreased by 6.30%～44.70% and 25.90% respectively. The growth indexes of sugarcane, cucumber, spinach were improved. Soil organic matter content was promoted by 1.97～4.34 g/kg. The pH value of south acid soil was increased by 0.43 units. Additionally, the incidence rate of tobacco mosaic disease decreased from 40% to 20%.

woody peat; HA-K; yield; quality; organic matter; stress resistance

TQ444.6+3

1671-9212(2017)01-0041-08

A

10.19451/j.cnki.issn1671-9212.2017.01.006

2015-11-06

李健鹏，男，1987年生，农艺师，主要从事作物营养与施肥方面的研究。*通讯作者：陈清，男，教授/博士生导师，E-mail：qchen@cau.edu.cn。