含腐植酸水溶肥料适用作物

廖宗文　刘可星　毛小云

（华南农业大学资源环境学院　广州　510642）

摘　要：有机碳肥可广泛用于大田及大棚，可有效地消除碳短板对作物产量质量的抑制。主要介绍了腐植酸有机碳肥的分类、养分以及有机碳营养的概念，深入研究了腐殖酸的有机碳营养的作用，并提出了一些有待纠正或澄清的概念。有机碳营养的研究及有机碳肥的开发具有广阔的前景。

关键词：腐植酸　有机碳肥　有机碳营养　碳平衡

High Level Organic Carbon Nutrient: A New Level of Humic Acid’s Advantage Position

Liao Zongwen, Liu Kexing, Mao Xiaoyun

(College of Resource and Environmental Sciences, South China Agriculture University, Guangzhou, 510642)

Abstract: Organic carbon fertilizer could use in farm land and greenhouse widely, and effectively avoid the control of carbon short board on plant yield and quality.It introduced the classification and nutrient of humic acid organic carbon fertilizer and the concept of organic carbon nutrient.Moreover, some concept needed to correct and clear.Study of organic carbon nutrient and development of organic carbon fertilizer have a wide application future.

Key words: humic acid; organic carbon fertilizer; organic carbon nutrient; carbon balance

腐植酸具有多种突出的功能，如改土、促长、提高作物抗病虫、抗旱等，从植物营养的角度分析，都是有机碳营养的作用，更准确地说，是其中大量的高端有机碳营养的作用。深入研究腐植酸的有机碳营养作用，将使使腐植酸的生产技术水平及使用的技术水平提升到一个新的高度。

1　有机碳营养——被忽略的短板　

在经典植物营养理论认定的16种必须元素中，碳居首位，而且是超大量元素，在植物体内的含量可高达60%以上，远超NPK之和，达数倍之多。碳提供构建植物体内各有机成分的必需成分——碳架，包括链状、环状的各类碳架，是植物合成糖类、蛋白质、氨基酸、酶、激素、信号传递物质的基础物质。大田植物碳营养仅靠大气二氧化碳的自然补充，仅为其需求量1/6，长期处于碳饥饿状态。开发有机碳肥十分必要，这不仅是一个重大的植物营养理论问题，而且也是肥料新产品开发的技术制高点。遗憾的是，这一点尚未受到关注。有机碳营养具有明显优势，可大大地减少因CO2不足和光照不足对作物生长的影响。

自然补碳途径从无机CO2开始，经过光合反应生成单糖，有机碳肥补碳则跳过了初始反应，不必从CO2开始，也不需光照，即可进入后续的生化反应。初始反应的光合能可节省下来而用于后续反应中，这在阴雨天光照不足时，更能显示有机碳肥的优点，如促长、抗病等。

光合作用获得的第一级产品是葡萄糖，通过一系列相应的生化反应可生成双糖、多糖、氨基酸、多肽等，参与构建作物细胞及组织，并形成各类的激素和信号物质调控合成、分解、抗逆(病虫、旱、涝等)等生化过程。有机碳营养的成分复杂，远超一般氮、磷、钾化肥，其中光合产物单糖及其延伸的双糖类可称为低端基础成分，而后续多部反应形成的营养如维生素、生物碱等次生代谢物质等，则是高端成分。

2　腐植酸——高端有机碳营养

有机碳肥可大致分3类：(1) 按化学类型分：有机酸类 如乙酸、丙酸；糖类，如单糖、双糖、多糖；醇类如乙醇、丙醇以及醛类等；链状、环状等。(2) 按存在状态分：固体、液体 (气态为CO2。(3) 按结构复杂程度分：简单有机C营养如单糖、乙酸、氨基酸等；复杂有机C营养如腐植酸、黄腐酸、多糖、激素、多肽、、维生素。结构复杂的有机C营养，在植物体内需经多步反应才能合成，生理功能更突出，肥效更明显。腐植酸则是其中的高端产品，可谓有机碳肥金字塔尖上的明珠。腐植酸能够提供这类高端成分的有机碳营养，腐植酸的许多促长、抗逆功能与有机碳营养的高端部分有密切关系。

作物的低产、劣质及抗逆性低大都与碳短板有关。如能注意补充，可达到“四两拨千斤“之功效，使平衡施肥的效果冲破碳短板的限制而更上一层楼。如福建省诏安县绿洲生物有限公司的“绿乌龙”和“天佳”腐植酸产品，水溶性有机碳高达50%～90%，是普通有机肥的10倍以上，仅用5～10千克/亩，可明显增产。山西美邦大富农科技有限公司的腐植酸钾系列产品均为高水溶有机碳的优质肥料，已畅销海外40多个国家。西北农林大学刘存寿教授研制的则是一种仿生型的化学加工有机碳营养产品，可使生物质原料如药渣、秸秆、粪便在4 h内转化为水溶性有机碳肥，转化率达90%以上，肥效显著。

3　碳平衡——不应被忽略的养分平衡

养分平衡中的碳平衡十分重要，对作物产量、质量都有重大影响。目前的配方施肥如能对碳平衡有所考虑，将进一步提升配方施肥的效果。在碳平衡中，有机碳与氮营养的平衡最为重要。施氮量是否适宜，不仅应考虑与磷、钾的平衡，还考虑与碳的平衡，在阴天光照不足时，使光合作用的产物葡萄糖下降，因而碳/氮比下降，氮则易出现偏高的问题。此时应注意施用有机碳肥以提高碳/氮比，将可有效地克服天气(光照不足)所造成的影响，这是有机碳肥在各类营养元素中最突出、最独特的优势，有助于克服阴雨天光照不足导致的生长慢，易感病等问题，值得深入研究。

目前，调节碳/氮平衡尚缺乏基本研究，当前只能从定性的角度起步，有机肥的碳的水溶性高，则用量可相对减少，反之则相应增多。若水溶性很低，则其营养作用很小，以改良为主。这类肥料如一般秸秆，鸡粪堆肥，用量较大，若水溶性高、而且结构复杂、功能团较多的腐植酸则见效快，具备明显的有机碳营养作用。与光合作用的初级产品单糖或下一级产品相比，腐植酸属于经过多道工序生成的生化产品或半成品，具有较高的内能(光合能)。因而可大大减少对光能的依赖，在光照不足时，远胜于其他肥料(PPT)，因此这类高端有机碳肥量少而高效，用量远少于一般有机肥。

研究证明，有机与无机配合，可大大提高养分有效性及吸收率。在养分配方设计中，纳入碳平衡的计算将进一步提升平衡施肥的肥效。基于对有机碳作用的认识，碳/氮还是一个重要的作物营养诊断指标。作物生长过程中，若碳不足，或氮过量，都会使碳/氮平衡失调而导致正常的合成受阻，植株水溶性碳与全碳，水溶性氮与全氮，以及水溶性碳/氮的比例将发生相应变化。从这些变化中，可归纳出正常的碳/氮参数指标，据此可判断作物的碳、氮盈亏状况，并采取合适的增氮或增碳措施进行调控。

4　一些有待纠正或澄清的概念

(1) 有机质、有机肥和有机碳营养。有机质是原料经化学加工堆翻发酵才能变成有机肥，其中的有机碳水溶性明显提高，一般达到1%～2%，有机碳营养则是有机肥中最快见效、最为重要的水溶可被吸收的成分。优质有机肥和腐植酸就是这类提供有机碳的高端产品。

(2) 有机氮与有机碳。由于缺乏对有机碳的明确认识，往往把二者混淆而不知，通常是把有机氮涵盖有机碳。其实，有机氮是有机碳的一部分中的碳水化合物(糖、纤维素)，则是与有机氮无交叉的。这类成分具有重要的营养作用，是有机肥生产中需要保留的重要成分，若概念不清，似乎有机氮才值得关注，则糖、酸及纤维类等有机碳就被忽略了，在生产上堆肥有机碳大量为CO2损失，即是一例。明确有机碳概念，认识其重要性，重新审视现行的堆肥或化学加工技术，注意防止或减少有机质转化为CO2的碳营养损失，将是提高有机肥技术水平和有机肥(包括腐植酸)产品竞争力的一个重要创新方向。

5　前景广阔

有机碳肥为固体或液体，使用比气态碳肥方便，可以广泛用于大田及大棚，能够有效地消除碳短板对作物产量、质量的抑制，从而使作物的高产优质跃升到一个新的台阶。有机碳营养的研究及有机碳肥的开发，不仅是肥料产业的一个新的经济增长点，而且也是植物营养领域新的学术生长点。

参考文献

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