含腐植酸水溶肥料叶面喷施技术综述

含腐植酸水溶肥料叶面喷施技术综述

高 亮1谭德星1翟奎林2

(1 山东潍坊岛本微生物技术研究所 潍坊 261041 2 吉林万通集团盛泰生物工程股份有限公司 通化 134000)

含腐植酸水溶肥含有矿物源腐植酸，并添加适量氮、磷、钾或铜、铁、锰、锌、硼、钼等元素。矿物源腐植酸系土壤本源性物质，生态环保、无毒无害、保产保质。通过介绍含腐植酸水溶肥料叶面喷施特点，归纳了含腐植酸水溶肥料叶面喷施作用机理、合理配比、保存、喷施注意事项以及喷施时机。说明了含腐植酸水溶肥叶面喷施方便，既可单独使用，又可与化肥、农药配合使用，省工、省肥，适宜大规模推广应用。

腐植酸 含腐植酸水溶肥料 叶面喷施

含腐植酸水溶肥料是适合植物生长所需比例的矿物源腐植酸，添加适量氮、磷、钾大量元素或铜、铁、锰、锌、硼、钼微量元素而制成的液体或固体水溶肥料[1]，包括大量元素型和微量元素型两种类型，执行行业标准NY 1106-2010(含腐植酸水溶肥料)。

含腐植酸水溶肥料作为一种新型肥料，与传统肥料相比，产品配方多样，施用方法非常灵活，既可以土壤浇灌、滴灌、叶面喷施，也可以用于无土栽培。含腐植酸水溶肥料用于叶面喷施通常称为腐植酸叶面肥。腐植酸叶面肥是叶面肥家族的重要成员之一。叶面肥是年轻产业，腐植酸叶面肥在这一产业中是最具活力的一族[2]。

本文从含腐植酸水溶肥叶面喷施的特点、吸收机理、喷施时机、喷施条件等方面系统阐述了其科学应用技术。

1 含腐植酸水溶肥料叶面喷施的特点

1.1 养分吸收效率高

腐植酸进入植物体内24 h内就能达到全植株各组织器官，比土壤施肥快，当作物出现某种缺素症状时，及时喷施能够起到缓解缺素症状，使作物尽快恢复生长。赵凤等研究了3种叶面肥对碧玉兰营养元素的影响，发现叶面喷施磷酸二氢钾0.3%、生命素(含腐植酸水溶肥料)600倍液和B-2肥500倍液，碧玉兰体内全氮变化不大，全磷、全钾以生命素和磷酸二氢钾相对较高，叶面喷施有利于其旺盛生长[3]。腐植酸可影响细胞膜的通透性，促进其对营养元素的吸收[4]，叶面喷施黄腐酸能促进磷(P)向籽粒的运转，随后有机物向籽粒的运转速率加快[5]，Varanini[6]和Nardi[7]发现低分子量腐植酸或水溶的腐植酸通过刺激K+-ATPase的活性来刺激NO3-的运输，同时H+的跨膜透过也受到刺激。

1.2 养分利用率高

目前,我国水稻、玉米、小麦三大粮食作物氮肥、磷肥和钾肥当季平均利用率分别为33%、24%、42%。其中，小麦氮肥、磷肥和钾肥当季平均利用率分别为35%、25%、41%，玉米氮肥、磷肥和钾肥当季平均利用率分别为32%、25%、43%。进入国际上公认的适宜范围，但还有较大的提升空间[8]。叶菜类蔬菜氮、磷、钾的平均利用率分别为(31.0±16.6)%、(8.0±2.7)%、(37.6±18.1)%[9]。在弱碱性条件下，腐植酸对铵的吸附与解吸效果更好，不仅可以减少氮素挥发损失，还有利于提高氮素利用率[10]。腐植酸不仅可以增加氮磷的利用率[11，12]，还可以增加钾肥的利用率[13]。含腐植酸水溶肥料中腐植酸可提高氮磷钾养分的有效性，不同程度地提高了肥料利用率。

1.3 提高酶活性，促进光合作用，提高作物抗逆性

何建平等研究发现腐植酸叶面肥可提高马铃薯叶片多酚氧化酶和过氧化氢酶活性，多酚氧化酶和过氧化氢酶属于植物细胞的保护酶系统，其活性的提高能直接或间接清除自由基，延缓植株衰老，加速植株体内物质转化和积累，进而增加马铃薯产量和品质[14]。闫军营等研究发现叶面喷施含腐植酸水溶肥料可以提高灌溉区小麦叶片的光合速率，其效果低于磷酸二氢钾，但高于微量元素水溶肥、含氨基酸水溶肥料和大量元素水溶肥料[15]。王润正等研究发现以黄腐酸为主要成分的腐植酸水溶肥，在逆境条件下，对提高小麦叶片叶绿素含量、提高光合速率，有效降低叶片的电导率效果显著，从而减少干旱、高温等对细胞的破坏作用，对维持叶片光合功能有一定作用，对提高小麦粒重和产量具有正向效应[16]。高亮等研究黄秋葵叶面喷施煤基黄腐酸，可显著提高功能叶中叶绿素含量，提高净光合速率，增强光合作用，降低蒸腾速率和气孔导度，提高植株的抗旱性[17]。腐植酸能促进植物细胞中低分子化合物转化为高分子化合物，这些高分子化合物不易被病菌利用，也不利于病菌在作物体内繁殖[18]。

1.4 作物生长前期和生育后期效果显著

作物生长前期，根系刚开始发育，吸收能力较低，此时，叶面喷施腐植酸叶面肥，叶片吸收速度快、利用率高，迅速为幼苗生长提供有机无机营养，促进根系发育起到催苗壮苗的作用。在作物生长后期，根系逐渐衰退，喷施腐植酸叶面肥弥补了根系吸收养分不足的缺陷，从而达到壮秆壮籽、颗粒饱满的目的[18]。

1.5 提高产量，改善品质

含腐植酸水溶肥料作为叶面肥表现出显著的增产和改善品质的作用。何建平等研究马铃薯喷施腐植酸液体叶面肥增产37.1%～44.1%，小薯块比例由22.6%降至1.5%，淀粉提高18.9%～25.2%，抗坏血酸提高68.8%～69.1%[14]。徐婷等研究发现施用腐植酸液体叶面肥600倍液可使保护地菜豆“紫花油豆”增产11.6%，“将军一点红”增产9.8%；同时两品种的可溶性糖、Vc及粗蛋白含量增加显著，硝酸盐含量分别降低了25.6%和26.3%[19]。苏长青研究发现叶面喷施腐植酸钾可提高皇冠梨单果重、体积质量、可溶性糖、可滴定酸和Vc含量[20]。谢凤鸾等研究表明叶面喷施含腐植酸水溶肥料，可提高柑橘生物学性状，并可显著增加产量和经济效益[21]。周超等研究表明腐植酸液体叶面肥对“京欣1号”西瓜产量较对照显著增加43.75%，并显著改善了西瓜品质，其中可溶性蛋白、Vc及可溶性总糖含量增加显著[22]。车俊峰等研究表明喷施腐植酸液肥和平衡营养肥不仅能够提高无核白葡萄的产量(比对照增产18.93%～20.20%)，使果实品质得到明显改善[23]。林翠兰等研究表明，对试验蔬菜喷施3～4次“天露”腐植酸叶面肥，能明显促进蔬菜生长，提高产量，其中，菜心比常规栽培增产6.8%～14.6%，苦瓜增产15.9%～21.7%[24]。

1.6 使用方便，经济高效

叶面喷施含腐植酸水溶肥料的单次用量约为土壤施肥用量的百分之几到万分之几，远远少于土壤施肥。若再与杀虫剂、杀菌剂等配合使用，则更加省工、省时。靳永胜等在菠菜和小油菜上叶面喷施9种腐植酸叶面肥试验，试验结果表明，腐植酸叶面肥能有效促进菠菜和小油菜的叶面积、地上部分质量和总质量；而对菠菜和小油菜根重的增加效果不明显，说明腐植酸叶面肥主要促进叶片的生长，通过增加叶面积增加菠菜和小油菜的单株产量和地上部质量[25]，增加了单位面积商品产量，从而提高了经济效益。

2 含腐植酸水溶肥料叶面喷施的作用机理

2.1 植物叶面吸收养分的途径

作物除根部能够吸收养分外，叶片也能吸收养分，这一现象称为根外施肥。

植物叶片与外界进行物质交换主要有3种途径：一是分布在叶面的气孔，二是叶表面角质层的亲水小孔，三是通过叶片细胞的质外连丝进行主动吸收。营养元素主要通过这3种途径由叶表面进入叶肉组织细胞[26，27]。

叶片吸收养分一般是从叶片角质层和气孔进入植物组织器官，最后通过质膜进入细胞内。各种农作物的叶片正面和背面都有气孔，一般背面多于正面。植物叶片表皮上密布的气孔是植物与环境间进行水分和气体交换的门户，组成气孔的保卫细胞对环境条件非常敏感，可以通过水分的出入来调节气孔孔径大小，进而调控植物的蒸腾作用和光合作用等重要生理过程[28]。单子叶细胞上又有一层半亲水性角质层构成，它是一种含氢氧基脂肪酸不定型聚合物，为了保护叶片，只容许少量的水和溶质通过。而角质层从外到内分外角质层、初级角质层、次级角质层3个层次结构。水中溶质先从气孔进入，经过这些角质层，再进入细胞壁、细胞膜，达到细胞内后被其它细胞吸收利用，这与根部吸收相似。

2.2 腐植酸对植物生长发育的作用

腐植酸促进植物生长作用与它们的活性官能团含量无明显的相关性。羧基的封闭只对腐植酸的促进作用有微小的影响，而且这种影响也许与酯化后产物在水中溶解度较小有关。酚羟基、醌基、甲氧基等的变化也对植物生长促进作用影响不大。所以说，腐植酸对植物生长的促进作用不是由哪一个或几个基团引起的，而是各官能团作为分子整体的一部分协调作用而产生的[29]。

腐植酸含有羧基、酚羟基、醌基等多种活性基团，酚基和醌基的相互转化，直接参加了植物体内的生物氧化过程，腐植酸中含有吲哚乙酸、赤霉素和萘乙酸、水杨酸等典型植物生长素[30]。孙婷等试验研究表明，叶面喷施腐植酸类生长调节剂对小麦种子发芽、小白菜生长具有不同程度的促进作用，能促进红叶石楠扦插苗提前3天生根，增产增收效果明显[31]。腐植酸能提高作物的抗逆能力，经腐植酸处理的植株抗病性提高，由于腐植酸对烟株体内硝酸还原酶(NR)、过氧化氢酶(CAT)和呼吸酶等重要酶的影响，使植株生理代谢旺盛进行，生理活性提高，植株健壮，生长发育良好，发病率低，植株染病后病情程度较轻[32，33]。王奇书等通过试验指出，腐植酸类物质能够增加植物体内对膜脂起保护作用的酶和其它物质，从而避免了因环境条件遭到伤害时植物产生的活性氧积累，防止细胞膜脂过氧化水平过高导致细胞膜系统受到伤害而影响了新陈代谢[34]。

2.3 叶面喷施含腐植酸水溶肥料的作用机理

腐植酸叶面肥中所含的水溶性腐植酸和矿质营养发生协同作用，促进营养吸收。其机理有3种可能：一是腐植酸增加了植物的细胞膜透性，促进植物对营养元素的吸收[35]。国内外大量研究表明，适宜浓度的腐植酸可促进作物对氮、磷、钾、钙、镁、铁、锌、铜、钼等元素的吸收[36，37]。二是腐植酸与营养元素形成复合体进而利于作物的吸收，Nikbakht等研究发现在适宜范围内较高浓度的腐植酸可以形成HA-P复合体进而促进植物对磷的吸收，同时还可显著促进对钙、镁的吸收[38]。三是腐植酸激活相关基因的表达，增强氢离子泵的活性，促进植物对营养的主动吸收[39]。

3 含腐植酸水溶肥料的合理配比、保存及喷施注意事项

3.1 含腐植酸水溶肥料的合理配比

含腐植酸水溶肥料既含有腐植酸，也含有矿质营养，既有粉剂又有液体。在制定配方时，首先要充分考虑腐植酸的絮凝问题，其次要考虑作物的需肥特点和应用时期，还要考虑营养元素之间的相互作用。作物的整个生长发育期间，叶部都有吸收养分的可能，但吸收强度不同。作物吸收养分不仅与营养的种类、浓度、介质反应、溶液与叶面接触时间、叶片部位及器官发生时间等相关，而且和植株体内生理生化反应及代谢作用关系更大。不同作物间生长发育和产品器官存在很大差异，光合产物积累方式也有所不同。如红薯、芋头、山药、马铃薯、莲藕、小麦、玉米等的产品器官主要含有淀粉，其合成与碳水化合物代谢相关，而磷、钾对于碳水化合物代谢有着密切关系。王旭东等研究发现钾素有利于提高小麦茎中果聚糖、蔗糖、果糖和葡萄糖在灌浆期间的积累，促进了灌浆后期果聚糖的降解及蔗糖、果糖和葡糖糖的输出，钾素亦提高了灌浆期间子粒中可溶性总糖和蔗糖的供应，加速了淀粉积累速率[40]。不同形态氮素对作物碳水化合物及养分也有很大影响[41]。如甘蔗、甜菜、西瓜等作物的产品器官主要含有蔗糖，而蔗糖主要是以蔗糖磷酸酯的形态由叶部运转到茎、块根、果实中，而不同营养元素在蔗糖形成、运输和积累中发生了不同的作用。如棉花在开花结铃期喷施硼锌肥，能减少落蕾、落铃，提高产量[42]。对于油菜，在现蕾之前喷施硼肥，避免花期喷硼肥，增产效果显著[43]。因此，氮、磷、钾及其他营养元素的形态、比例以及腐植酸的合理添加就显得尤为重要。

3.2 含腐植酸水溶肥料的保存

保存含腐植酸水溶肥料，尤其是用作叶面喷施的腐植酸肥料，保存时要注意防潮、防晒、防破裂。搬运时，要轻搬轻放。码放高度不宜超过2 m，避免挤压、倾倒、涨袋、渗漏。液体产品尤其要防止渗漏，而对外包装、标签、产品说明等造成大面积棕褐色至黑褐色污染，不仅造成损耗，而且影响产品质量，还会对消费者造成非常不好的视觉冲击。

3.3 含腐植酸水溶肥料叶面喷施注意事项

叶面喷施时间应根据叶片构造、气孔分布和开闭时间进行。一般选择在白天气孔大量开放时进行，把腐植酸叶面肥均匀喷施在叶片上，呈雾状。对于不同植物，喷施腐植酸叶面肥不同部位叶片吸收效果不同。一般来说，对于苹果、梨、葡萄、柑橘等果树，幼叶吸收效果优于老叶；黄瓜、番茄、辣椒等蔬菜，中部功能叶吸收效果优于老叶和新叶；小麦、玉米、水稻等禾谷类粮食喷在茎叶部优于叶尖。

含腐植酸水溶肥料和农药、化肥等配合使用时，要考虑pH、高价金属离子等问题，避免发生絮凝沉淀等问题而影响产品质量效果，或造成喷雾系统故障。使用前要做混合试验，尽量做到现配现用，不留存液。

4 含腐植酸水溶肥料叶面喷施时机的确定

含腐植酸水溶肥料用作叶面肥时，在农作物全生育期均可应用，能够促进根系生长，提高作物抗逆性，提高产量，改善品质，但应用效果不会像出现虫害时喷药一样速效与明显。应结合区域环境与作物的生长特性确定施肥时期。

4.1 作物发生缺素症时

当作物发生缺素症时，植株体内的生理和代根系吸收能力明显下降时，叶面喷施腐植酸叶面肥，可以迅速补充腐植酸和营养元素，恢复植株长势，使植株营养生长和生殖生长协调发展，有利于获得较高的产量，也能改善农产品品质。

4.2 土壤酸碱度失衡时

土壤酸碱度(pH)过高过低均不利于作物生长发育。当土壤pH＜5.0或pH＞9.0时，作物根系活力降低，吸收营养的能力差，易造成缺素症。酸性土壤易发生缺镁、钙、钾、硼、钼等元素；碱性土壤易发生缺铁、锌、锰、磷等元素。采用叶面喷施含腐植酸水溶肥料可大大缓解作物因根系吸收功能不强造成的营养匮乏，保持机体功能，预防植株早衰。

4.3 土壤干旱或水涝时

土壤干旱或水涝时，作物根系衰弱，发生生理障碍，造成吸收能力下降。喷施腐植酸叶面肥，可抑制蒸腾作用，减少水分散失，提高抗旱性；促进根系发育，恢复根系活力，改善根系吸收状况。

4.4 土壤发生盐碱或盐渍化时

周涛等研究表明，在盐胁迫下，喷施腐植酸水溶肥通过降低燕麦叶片中Na+/K+、Na+/Ca2+、Na+/Mg2+值，提高单株穗粒数，使燕麦保持较高产量[44]。

4.5 作物发生病虫害时

作物根部或地上部分发生病虫害时，由于根部吸收或输导能力降低，结合农药防治，配合腐植酸叶面肥，既能提高农药防治效果，又能补充营养元素的不足，让作物快速恢复正常生长发育。

4.6 作物发生冻害、干热风时

当作物遭遇冻害时，叶面喷施腐植酸叶面肥能够显著增强植株抗性，减轻冻害危害。当遭遇干热风时，作物水分散失加快，叶面喷施腐植酸叶面肥，可以增加作物细胞质液浓度，防止水分散失，增强抵抗干热风的能力。

4.7 作物发生生理障碍或衰弱时

当作物由于氮肥施用过量造成徒长，不易开花结果或发生落花落果时；当植株负载过大，影响正常生长发育时；在作物生育后期，植株衰弱，谢已经受到较大影响，此时喷施腐植酸叶面肥，利用腐植酸的和络(螯)合特性，活化铁、锰、锌、铜等金属阳离子，增效化肥、促进养分吸收等作用，可迅速缓解缺素症状，恢复正常发育。

5 含腐植酸水溶肥叶面喷施技术

5.1 选择适宜的喷施期

作物生长前期，根系较弱，适合喷施腐植酸叶面肥，以促根壮苗；在营养生长阶段需要大量的氮磷钾；在生殖生长阶段需要较多的钾、磷、氮、硼、铜、锌等。是否喷施取决于作物的生长发育状况，并要考虑土壤施肥和养分供应状况。(1) 对于苹果、梨、桃等果树，可在现蕾开花前或开花后，叶面喷施以氮、硼为主的腐植酸叶面肥；可在开花后3～4周，喷施以钾、铁、锌为主的腐植酸叶面肥；可在花瓣落后1～4周，喷施以镁、锰为主的腐植酸叶面肥；在新芽萌发或收获后，喷施铜。(2) 对于柑橘类，通常容易出现缺锌、缺锰、缺铁、缺镁等症状，可在叶片刚刚伸展完毕时，喷施腐植酸叶面肥。(3) 对于茄果类、瓜类、豆类等蔬菜，通常在开花结果期，叶面喷施高氮、高钾和硼、锌为主的腐植酸叶面肥。(4) 对于玉米、小麦、水稻、谷子、大豆等粮食作物，结合“一喷三防”，喷施腐植酸叶面肥效果良好。

5.2 含腐植酸水溶肥料的盐基型式

尽管腐植酸具有络合或螯合金属阳离子的特性，但腐植酸极易与二价及以上金属阳离子发生絮凝沉淀而影响肥效。因此，在腐植酸叶面肥配比中，建议选用EDTA络合态元素，或先将高价金属离子和腐植酸螯合后再配比。

5.3 适宜的浓度和施用量

腐植酸官能团主要是羧基、酚羟基、醌基，其次是羟基、甲氧基、非醌羰基、氨基等[45]。酚羟基和醌基的相互转化，直接参与了植物体内的生理生化反应。腐植酸含有吲哚酸、赤霉素和萘乙酸、水杨酸等典型的植物生长素[46]。从20世纪80年代开始已有关于腐植酸类植物生长调节剂的报道，其作为农药类，对于植物发芽和生长

6 结语

天然矿源腐植酸的组成结构有基本结构单元(核+桥键+官能团)构成分子(n×基本结构单元)，成为大分子(n×分子+蛋白质+氨基酸+糖类+脂肪烃类+金属离子+其他)，再成为大分子聚合体(n×大分子+其他物质)[49]。腐植酸含萜类与甾类化合物、多糖组分、蛋白质、多肽及氨基酸组分、维生素组分、多种官能团(药效团)，具有胶体性质和分散性质。利用腐植酸的水溶性特点，可制备成含腐植酸水溶肥料，用作冲施肥和叶面喷肥。

含腐植酸水溶肥料是以适合植物生长所需比例的矿物源腐植酸，添加适量氮、磷、钾大量元素或铜、铁、锰、锌、硼、钼微量元素而制成的液体或固体水溶肥料。含腐植酸水溶肥料系矿物源腐植酸系土壤本源性物质，生态环保，无毒无害，产品效果稳定可靠。发育的促进作用已被广泛证实[47]。鉴于腐植酸具有植物生长调节的特性，因此在施用浓度上有一定的适用范围，根外追肥一般浓度为0.01%～0.05%，腐植酸溶液用量750～1200 L/hm2[48]。5.4 添加表面活性剂和增效剂

在腐植酸叶面肥中添加SOD等表面活性剂，以减少表面张力和肥料在细胞外被固定，改善吸收条件。还要考虑腐植酸叶面肥中不同溶质(如尿素)对表面活性剂的副作用，通常选择一些强极性的有机物作为叶面肥增效剂以消除尿素的不利影响。

5.5 气候条件和环境因素

叶面喷施含腐植酸水溶肥料，受气候影响很大。高温、强日照、干热风、降水、结露等都会影响叶面喷肥的效果，因此叶面喷肥时应避开这些条件。通常在湿润条件下，水分蒸发越慢，作物吸收越充分，养分吸收效率越高，也不易造成危害。同时，还要考虑栽培环境，如温室、大棚等设施栽培作物，尽量避开连阴天、持续低温、高湿等天气，以获得最佳施肥效果。所以，叶面喷肥宜在上午10：00之前，下午4：00之后进行，同时要避开降雨、大风、霜冻等天气带来的不利影响。

含腐植酸水溶肥料叶面喷施后，养分吸收快，肥料利用率高；能促进作物生长，预防缺素症，增强抗逆性；提高产量，改善品质。由于该肥使用方便，既可单独使用，又可与化肥、农药配合使用，省工、省肥，在新型肥料中占据重要地位，适合在生产中广泛推广应用。

叶面喷施含腐植酸水溶肥料，要注意选择适当的时机，如作物发生缺素症、土壤酸碱度失衡、土壤干旱或水涝、土壤发生盐碱或盐渍化、作物发生病虫害、作物发生生理障碍或衰弱等；要充分考虑气候条件和环境因素，选择适宜的喷施时期、适宜的浓度和用量，还要考虑含腐植酸水溶肥料的盐基型式，避免发生反应造成絮凝沉淀，以及是否需要添加表面活性剂或增效剂等，以免影响使用效果。

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Summary of Foliage Spray Technology on Water-soluble Fertilizers Containing Humic acid

Gao Liang1, Tan Dexing1, Zhai Kuilin2
(1 Institute of Shimamoto Microbial Technology in Weifang, Shandong, Weifang, 261041 2 Jilin Wantong Group Shengtai Biological Engineering Co. Ltd., Tonghua, 134000)

Water-soluble fertilizers containing humic acids include humic acids source of minera, and added suitable elements such as nitrogen, phosphorus, potassium, or copper, iron, manganese, zinc, boron, molybdenum etc.. Humic acids source of minera are soil source material, ecological and environment protection, non-toxic harmless, keep production with good quality. The characteristic of water-soluble fertilizers containing humic acids was introduced. The mechanism of foliage spray, reasonable proportion, preservation, the matters needing attention of spraying and spraying time were concluded. Those showed that spraying water-soluble fertilizers containing humic acid on the leaves was convenient, it not only could be used alone, but also could be mixed with chemical feitilizers and pesticides, it saved us much labor and fertilizers. Therefore, water-soluble fertilizers containing humic acid are suitable for large-scale popularization and application.

humic acid; water-soluble fertilizers containing humic acid; foliage spray

TQ314.1

1671-9212(2017)01-0015-07

A

10.19451/j.cnki.issn1671-9212.2017.01.002

2016-06-27

高] 亮,男，1968年生，研究员，主要从事微生物肥料、腐植酸生物发酵技术研究工作，E-mail：gao8252315@163.com。