腐植酸对农作物品质的影响

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摘 要：腐植酸（Humic Acid，HA）是动植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列作用而积累起来的一类天然有机酸物质。它能够螯合土壤中有害重金属，平衡土壤养分，促进肥料利用，调节植物生理代谢。20世纪末期，无公害、绿色农产品生产兴起，腐植酸肥料的发展又得到新的机遇。目前全国许多研究机构、肥料生产企业纷纷加入研究、开发、利用腐植酸肥料的队伍。本文综述了利用腐植酸肥料改善农作物品质方面的研究进展。

关键词：腐植酸 重金属 硝酸盐

一、前言

随着社会发展、人们生活水平提高，我国农作物生产已从一味地追求数量增长转向产量、品质并重。农作物品质及农产品安全问题现在成为社会热点。合理施肥是提高农作物产量、品质和经济效益的重要措施之一。腐植酸（Humic Acid，HA）是动植物遗骸经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列作用而积累起来的一类天然有机酸物质。它能够螯合土壤中有害重金属，平衡土壤养分，促进肥料利用，调节植物生理代谢。因此，腐植酸肥料是平衡施肥，改善农作物品质的首选。我国腐植酸肥料的研究始于50年代末；在60年代，全国掀起利用腐植酸肥料和改良土壤的热潮；20世纪末期，无公害、绿色农产品生产兴起，腐植酸肥料的发展又得到新的机遇。目前全国许多研究机构、肥料生产企业纷纷加入研究、开发、利用腐植酸肥料的队伍。本文综述了利用腐植酸肥料改善农作物品质方面的研究进展。

二、腐植酸对农作物品质的影响

1.腐植酸对硝酸盐含量的影响

硝酸盐对人体健康的损害不亚于农药。因为硝酸盐不仅容易诱发糖尿病，对肾脏造成的损害也十分严重。除此之外，硝酸盐在人体内能被转变为致癌性极强的亚硝酸胺类物质[1]。因此，关于食品中硝酸盐、亚硝酸盐含量超标问题备受各方关注。目前，我国有些农民在农作物种植过程中，特别是在蔬菜的栽培过程中，为了追求产量，施用大量无机氮肥，导致过量的含氮无机盐类物质在植物体内积累，使农产品硝酸盐含量激增，危害人体健康，甚至影响我国农产品出口贸易。许多研究结果都显示，腐植酸能够降低植物体内硝酸盐含量。如，于志民等利用腐植酸改良剂对芹菜、萝卜两种蔬菜进行田间改良试验，结果表明，腐植酸改良剂能提高蔬菜中硝酸还原酶活性，使芹菜、萝卜中硝酸盐含量显著降低，达到可生食标准[2]。康宗利等的研究表明，在番茄生长期施用腐植酸肥料使番茄硝酸盐含量比施用普通复合肥降低31.0%[3]。彭正萍等在油菜上施用腐植酸肥料也得到相同的结果[4]。

2.腐植酸对重金属含量的影响

随着工业发展及城市化程度的不断提高，含有重金属离子的大量废水、废气严重污染了农业赖以生存的土壤环境。由于使用污水灌溉，部分地区土壤中重金属含量严重超标。根据我国农业部进行的全国污灌区调查，在约140万公顷的污水灌溉区中，遭受重金属污染的土地面积占污灌区总面积的64.8%[5]。重金属在土壤中很难被降解，留于表层土壤中的重金属被农作物吸收，影响农作物生长发育，导致农作物产量下降，品质降低，而且还能够通过食物链对人体健康造成严重危害。腐植酸分子具有羧基、醇羟基、酚羟基、羰基、醌基等多种官能团，因此它具有弱酸性、亲水性、吸附性和络合性等特性，对许多重金属离子均有一定的吸附、螯合作用[6]。陈峰等的试验表明，腐植酸对重金属Cu2＋有良好的吸附效果[7]。蒋煜峰等的研究结果显示，腐植酸能使土壤样品对Cd的吸附量明显增加[8]。马建军等通过盆栽试验研究Cd胁迫下不同腐植酸钠处理对小麦幼苗生长及对污染元素Cd、营养元素吸收和积累的影响，结果表明，在重金属Cd污染的土壤中施用腐植酸钠肥料可使植物表现出较好的抗逆效应，可促进植物干物质积累，抑制重金属Cd元素的积累，提高其他营养元素的吸收[9]。

3.腐植酸对可溶性糖含量的影响

可溶性糖含量是蔬菜、水果类农作物的重要品质形成因素，同时也是评价植物代谢能力的指标之一。腐植酸能提高转化酶活性[10]。葡萄糖和果糖的形成主要靠转化酶的作用。在葡萄上的应用表明，腐植酸处理的酶活性比对照高30%左右[10]。此外，腐植酸还能提高植物叶绿素含量[10]，促进光合作用，提高可溶性糖含量。黄莎等在哈密瓜上施用腐植酸有机肥，试验结果显示，腐植酸有机肥可显著提高哈密瓜的含糖量[11]。项国栋等在草莓上的试验结果显示，腐植酸处理的草莓可溶性糖含量比化肥复合肥处理增加1.27~16.07%[12]。彭正萍等的研究显示腐植酸复合肥也能够提高油菜中可溶性糖含量[4]。

4.腐植酸对维生素C含量的影响

维生素C是植物体内重要的还原性物质，调节生理代谢，还原过氧化物，防治早衰，增强抗逆性。此外，从营养学角度来看，维生素C对保障人体健康也有很大作用。因此它也是鉴定农作物品质的重要生理指标之一。研究表明，施用腐植酸类肥料能提高多种农作物维生素C含量。马志军等在黄瓜、番茄、豆角上应用自行研制的腐植酸生物液体肥、化肥、不追肥进行对比试验，结果表明，腐植酸生物液体肥在提高产量的同时，还改善了农产品品质，使黄瓜、番茄、豆角中维生素C含量都得到提高[13]。邹德乙等在东港市进行了腐植酸复合肥示范试验，它们的试验结果显示腐植酸复合肥能显著提高甜瓜和白菜中维生素C的含量[14]。

5.腐植酸对其他品质形成因素的影响

由于腐植酸具有一定的生物活性，能够调节植物生理代谢，因此，腐植酸对其他农作物品质形成因素也有一定影响。如，腐植酸可提高马铃薯淀粉含量[15]，降低大麦粗蛋白含量[16]。龚光炎等为了验证腐植酸复合肥在大蒜上的应用效果，进行了相关肥效试验，结果表明，腐植酸复合肥不仅能促进大蒜生长发育，提高大蒜产量，还能提高大蒜品质，使大蒜蛋白质含量比习惯施肥高0.23个百分点[17]。

三、总结与展望

综上所述，腐植酸作为一种具有多种化学功能团的有机大分子，它一方面具备较强的吸附螯合能力、离子交换能力、盐分平衡能力，这使得它能够平衡土壤养分，提高肥料利用率，减轻化肥对土壤的有害影响，降低土壤中有害物质对农作物的影响，提高农作物品质。在当前重视环境安全、人类健康的时代，腐植酸复合肥料已经成为无公害食品和绿色食品生产的不可缺少的生产肥料。另一方面腐植酸还具有一定生理活性，能够调节植物代谢，增强农作物抗性，促进农作物中营养成分积累，从而改善农作物品质。但是由于植物生长发育过程是一个相当复杂的生命过程，所以目前对腐植酸类物质生理活性的研究还不够深入，许多细节还没有了解清楚，但对于腐植酸类肥料的应用效果，人们做了大量研究并取得一定成果。今后随着基础理论研究的深入，腐植酸类肥料的应用将会得到更大的发展，宝贵的腐植酸资源将会得到更加有效合理充分的利用。

参考文献：

[1]郑鹏然，周树南. 食品卫生工作手册. 北京：人民卫生出版社，1985：418~428.

[2]于志民，吕品，王立民. 腐植酸改良剂对棚菜硝酸盐含量及产量的影响. 腐植酸，2006年，112（5）：25~27.

[3]康宗利，刘延吉，杨玉红. 增效剂和腐植酸肥料对番茄产量和品质的效应. 北方园艺. 2006（2）：4~6.

[4]彭正萍，薛世川，孙志梅等. 腐植酸复合肥对油菜品质及生理指标的影响. 河北农业大学学报. 2001，24（1）：24~27.

[5]陈志良，仇荣亮. 重金属污染土壤的修复技术[J]. 环境保护. 2002，29（6）：21~23.

[6]杨敏，王红斌，宁平. 山基土中腐植酸的提取及吸附性能研究[J]. 上海环境科学. 2001，20（12）：595~597.

[7]陈峰，李静萍，王晓强等. 天祝褐煤腐植酸对Cu2＋吸附性能试验. 化学工程师. 2006，134（11）：9～11

[8]蒋煜峰，张媛，马明广. 腐植酸对Cd在西部黄土上吸附特性影响的研究. 农业环境科学学报. 2006，25（5）：1379~1382.

[9]马建军，邹德文，吴贺平. 腐植酸钠对镉胁迫小麦幼苗生物效应的研究. 中国生态农业学报. 2005，13（2）：91~93.

[10]王奇书，王栓株，王天力. 腐植酸类物质及其对植物的生理作用[J]. 腐植酸，2001，（3）：33~40.

[11]黄莎，吕涛，古丽夏提等. 腐植酸有机肥在哈密瓜上的施用效应. 腐植酸. 2006，（3）：34~37.

[12]项国栋，邹德乙，李荣. 腐植酸蔬菜专业肥在草莓上德肥效及适宜用量研究. 腐植酸. 2006，（5）：38~42.

[13]马志军，迟君道，杨旭升，郭春景. 腐植酸生物液体肥的研制与应用效果的研究. 腐植酸. 2005，（2）：27~35.

[14]邹德乙，潘玫香，刘惠等. 腐植酸复合肥在东港市应用示范试验总结. 腐植酸. 2005，（3）：24~28.

[15]何建平，陶启珍，易平. 腐植酸液体叶面肥对马铃薯产量和品质的影响. 腐植酸. 2004，（1）：24~26，37.

[16]吕涛，黄莎，张晓霞等. 2003年大麦施用腐植酸有机肥的试验. 腐植酸. 2004，（1）：27~31.

[17]龚光炎，孙春梅，王艳芳. 六合一腐植酸复合肥在大蒜上的应用效果. 河南农业科学. 2003，（12）：42~42.