楊雪貞 王賀鵬 康鎖倩 牛劭斌 王 東 趙偉鵬 孫志梅
河北農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 保定 071001
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和耕地面積的不斷減少,糧食生產(chǎn)日益成為制約我國發(fā)展的重要問題。為了提高糧食產(chǎn)出,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等農(nóng)用生產(chǎn)資料被大量施用,給環(huán)境帶來了巨大壓力,不利于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。腐植酸是一種有機(jī)高分子物質(zhì),是泥炭、風(fēng)化煤及褐煤中最有價值的成分[1],含有多種對植物生長有重要作用的活性物質(zhì)[2]。同時,它也是綠化環(huán)境的重要組成部分,是實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的重要資源。據(jù)研究發(fā)現(xiàn),腐植酸生物有機(jī)肥有改善土壤理化性質(zhì)、增產(chǎn)增收等作用[3~6]。俞巧鋼等[7]研究發(fā)現(xiàn),稻田施用含腐植酸增效劑的尿素,有助于降低無機(jī)氮流失的風(fēng)險(xiǎn),減輕氮素徑流損失和對地下水的污染。本文通過對腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用成果的文獻(xiàn)調(diào)研與分析,明確了腐植酸/黃腐酸對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要作用,給現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色化生產(chǎn)提供指導(dǎo)借鑒。
(1)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的研究方向分布。
在Web of Science 系統(tǒng)中輸入“humic acid and agriculture”進(jìn)行檢索,檢索年份范圍為1950—2019 年,總計(jì)檢索到相關(guān)文獻(xiàn)1519 篇,涉及腐植酸在大農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究方向有農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)生態(tài)學(xué)、植物科學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)分子生物學(xué)、公共環(huán)境職業(yè)衛(wèi)生學(xué)、生理學(xué)、毒理學(xué)、營養(yǎng)飲食學(xué)等多個方面(圖1),但在農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)生態(tài)學(xué)、植物科學(xué)、化學(xué)中的研究較多,分別占比96.6%、69.0%、62.4%和60.0%。
圖1 Web of Science 系統(tǒng)中腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究方向分布Fig.1 Research direction distribution of humic acid in agriculture in Web of Science system
(2)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的國家和地區(qū)分布。
從發(fā)表腐植酸文獻(xiàn)的國家和地區(qū)分布來看(圖2),從事腐植酸農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的國家總計(jì)24 個,其中,中國和美國對此方面的相關(guān)研究最多,中國發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量達(dá)297 篇,占到了總量的19.6%;美國發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量為262 篇,占到了總量的17.2%。意大利、巴西和西班牙發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量均在100 ~150 篇之間,而其他國家發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量均在100 篇以下。馬來西亞和沙特阿拉伯發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量均只有18 篇,占比1.2%。
(1)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的數(shù)量變化。
在超星發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)上輸入“腐植酸+農(nóng)業(yè)”進(jìn)行檢索,總計(jì)檢索文獻(xiàn)7578 篇;輸入“黃腐酸+農(nóng)業(yè)”進(jìn)行檢索,總計(jì)檢索文獻(xiàn)2490 篇,檢索年份范圍均為1975—2019 年。從歷史發(fā)展來看(圖3),自有記錄的1975 年以來,腐植酸文獻(xiàn)的數(shù)量總體上呈現(xiàn)上升趨勢。特別是2000 年以后,人們對腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的研究越來越重視,文獻(xiàn)數(shù)量迅速增加,20 年間增加了6.2 倍。
(2)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的院校分布。
腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域所具有的改良土壤、刺激作物生長、提高作物抗逆性和產(chǎn)量、改善品質(zhì)等方面的作用已受到社會的廣泛關(guān)注。由圖4 可以看出,對腐植酸和黃腐酸方面的研究農(nóng)業(yè)類院校占了絕大多數(shù),如:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、西北農(nóng)林科技大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)等。
(3)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的單位發(fā)文量。
從圖5 可以看出,在發(fā)表腐植酸/黃腐酸文獻(xiàn)的院校/單位中,中國腐植酸工業(yè)協(xié)會發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量最多,高達(dá)478 篇;其次是山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、山西農(nóng)業(yè)大學(xué)等,發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量在60 ~110 篇之間。
圖2 不同國家/地區(qū)發(fā)表腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的文獻(xiàn)數(shù)量Fig.2 Numbers of publications on the application of humic acid in agriculture in different countries/regions
圖3 1975—2019 年腐植酸文獻(xiàn)數(shù)量Fig.3 Numbers of humic acid references in 1975-2019
圖4 腐植酸(A)和黃腐酸(B)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)的院校分布Fig.4 Institution distribution of applied literatures on humic acid (A) and fulvic acid (B) in agriculture
圖5 腐植酸/黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)的單位發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量Fig.5 Number of units publishing applied literatures on humic acid/fulvic acid in agriculture
(4)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞分布。
從圖6 可以看出,在腐植酸/黃腐酸的文獻(xiàn)中,腐植酸/黃腐酸在小麥、玉米、水稻等糧食作物中應(yīng)用較為廣泛,而且腐植酸/黃腐酸能夠起到增產(chǎn)、提高作物品質(zhì)的作用。
(5)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的學(xué)位論文類型統(tǒng)計(jì)。
從圖7 中可以看到,腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的文獻(xiàn)中,碩士論文有485 篇,占了總文獻(xiàn)數(shù)量的81%,博士論文有114 篇,占了總文獻(xiàn)數(shù)量的19%。黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的文獻(xiàn)中,碩士論文有107 篇,占了總文獻(xiàn)數(shù)量的86%,博士論文有18 篇,占了總文獻(xiàn)數(shù)量的14%。
(6)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的刊物種類統(tǒng)計(jì)。
通過對刊載腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)的刊物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(圖8),結(jié)果發(fā)現(xiàn),以《腐植酸》雜志上刊載的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量最多,高達(dá)1420 篇(占57.03%);其次是《中國農(nóng)資》和《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)》,發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量和占比分別為157 篇(占6.31%)和145 篇(占5.83%);在農(nóng)業(yè)和化工領(lǐng)域具有一定學(xué)術(shù)影響的較高水平雜志如《土壤學(xué)報(bào)》《植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào)》《中國土壤與肥料》《磷肥與復(fù)肥》以及《化肥工業(yè)》也有一定數(shù)量的刊載,但分別僅占全部文獻(xiàn)數(shù)量的2.97%、1.49%、1.41%、1.33%和1.33%。
圖6 腐植酸(A)和黃腐酸(B)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞分布Fig.6 Keyword distribution of applied literatures on humic acid (A) and fulvic acid (B) in agriculture
圖8 腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)發(fā)表刊物種類統(tǒng)計(jì)Fig.8 Publications type statistics of applied literatures on humic acid in agriculture
刊載黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)的刊物同樣以《腐植酸》雜志為主(圖9),總計(jì)文獻(xiàn)數(shù)量174篇,占到了所有雜志載文總量的34.39%,其他刊載相關(guān)文獻(xiàn)的刊物種類較多,也較分散。
總體來看,《腐植酸》雜志是當(dāng)前宣傳推介腐植酸/黃腐酸相關(guān)研究成果的主要平臺,而其他有影響力的刊物占比較少??梢?,腐植酸/黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的相關(guān)研究還需要科研力量廣而深的投入,腐植酸/黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用成果還需要有更多權(quán)威性、影響力的媒介大力宣傳和報(bào)道。
(7)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的地區(qū)統(tǒng)計(jì)。
從發(fā)表腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)的地區(qū)分布來看(圖10),吉林、北京、山東文獻(xiàn)數(shù)量位居前列,分別為334 篇(占10.33%)、323 篇(占9.99%)、319 篇(占9.87%);湖北和內(nèi)蒙古發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量較少,分別為99 篇(占3.06%)、98 篇(占3.03%)。發(fā)表黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)的地區(qū)中(圖11),以安徽、山東、北京占據(jù)較明顯優(yōu)勢,分別為185 篇(占16.00%)、146篇(占12.63%)、127 篇(占10.99%);新疆、湖南、四川、山西發(fā)表的文獻(xiàn)量較少,分別僅為29 篇(占2.51%)、28 篇(占2.42%)、27 篇(占2.34%)、26 篇(占2.25%)。
由上述分析可見,腐植酸資源較豐富的區(qū)域如新疆、內(nèi)蒙古、山西、黑龍江、云南等,對腐植酸的相關(guān)研究成果并不豐富,需要政產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同推動腐植酸資源的有效利用。
圖9 黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)發(fā)表刊物種類統(tǒng)計(jì)Fig.9 Publications type statistics of applied literatures on fulvic acid in agriculture
圖10 腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)發(fā)表地區(qū)統(tǒng)計(jì)Fig.10 Area statistics of applied literatures on humic acid in agriculture
圖11 黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)發(fā)表地區(qū)統(tǒng)計(jì)Fig.11 Area statistics of applied literatures on fulvic acid in agriculture
(8)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)的支持基金統(tǒng)計(jì)。
從圖12 可以看出,腐植酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的基金支持類型中,由國家自然科學(xué)基金、省市基金項(xiàng)目、科技部國家科技基金支持的文獻(xiàn)數(shù)量較多,分別為348 篇(占40.23%)、239 篇(占27.63%)、217 篇(占25.09%);中國科學(xué)院基金、其他基金支持的文獻(xiàn)數(shù)量較少,分別為6 篇(占0.69%)、19 篇(占2.20%)。黃腐酸在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的基金支持類型中,由國家自然科學(xué)基金、省市基金項(xiàng)目、科技部國家科技基金支持的文獻(xiàn)數(shù)量較多,分別為43 篇(占35.54%)、41 篇(占33.88%)、29 篇(占23.97%);國家教育部基金、其他基金支持的文獻(xiàn)數(shù)量較少,分別為5 篇(占4.13%)、3 篇(占2.48%)。
圖12 腐植酸(A)/黃腐酸(B)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用文獻(xiàn)支持基金統(tǒng)計(jì)Fig.12 Support fund statistics of applied literatures on humic acid (A) / fulvic acid (B) in agriculture
在中國知網(wǎng)上擇選出2015—2019 年的“腐植酸+農(nóng)業(yè)”文獻(xiàn)的研究性成果(總文獻(xiàn)數(shù)298 篇)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(圖13),涉及作物種類30 余種,含糧食作物、蔬菜作物、果樹作物、經(jīng)濟(jì)作物,其中玉米文獻(xiàn)38 篇,小麥39 篇,水稻49 篇,蔬菜32 篇,果樹41 篇,土壤31 篇。
圖13 2015-2019 年腐植酸在不同作物上的研究文獻(xiàn)分布Fig.13 Distribution of humic acid research literatures about different crops in 2015-2019
2.1.1 在玉米上的應(yīng)用效果分析
(1)對玉米株高的影響。
從腐植酸在不同省份的應(yīng)用效果看(圖14),與不施用腐植酸的CK 相比較,施用腐植酸的玉米株高提高幅度為2.2%~11.2%,平均提高了5.1%。其中以在河南地區(qū)應(yīng)用對玉米株高的影響最大,提高11.2%。由此可見,施用腐植酸具有促進(jìn)玉米生長,提高玉米株高的作用。
(2)對玉米穗長的影響。
對不同省份施用腐植酸對玉米穗長的影響結(jié)果進(jìn)行分析。由圖15 可以看出,各省份施用腐植酸對玉米穗長的影響結(jié)果有所不同,既有明顯提高的結(jié)果,如吉林,與CK 相比,穗長提高15.6%;也有影響不明顯,甚至穗長有所降低的結(jié)果,如黑龍江、北京、河南。所有統(tǒng)計(jì)省份施用腐植酸處理的穗長與CK 相比,平均提高1.8%。由此可見,施用腐植酸對玉米穗長的影響不大。
(3)對玉米百粒重的影響。
從圖16 中可知,不同地區(qū)施用腐植酸對玉米百粒重有較好的促進(jìn)作用,總體增幅為0~19.15%,平均提高4.9%。而陜西地區(qū)對百粒重的影響最大,與CK 相比,提高了19.15%。
(4)對玉米穗粒數(shù)的影響。
對各省份施用腐植酸后的玉米穗粒數(shù)結(jié)果進(jìn)行分析(圖17),結(jié)果表明,施用腐植酸后玉米的穗粒數(shù)都有一定程度的提高,提高幅度為0.2%~36.7%,江蘇地區(qū)增幅最大,為36.7%,各地區(qū)平均增幅為10.0%。由此可見,施用腐植酸可以促進(jìn)玉米穗粒數(shù)的增加。
圖14 施用腐植酸對玉米株高的影響(n=21)Fig.14 Effects of humic acid on plant height of maize (n=21)
圖15 施用腐植酸對玉米穗長的影響(n=24)Fig.15 Effects of humic acid on spike length of maize (n=24)
圖圖1166 施施用用腐腐植植酸酸對對玉玉米米百百粒粒重重的的影影響響((nn==2277))Fig.16 Effects of humic acid on 100-grain weight of maize (n=27)
圖17 施用腐植酸對玉米穗粒數(shù)的影響(n=26)Fig.17 Effects of humic acid on spike numbers of maize (n=26)
(5)對玉米產(chǎn)量的影響。
對各省份施用腐植酸后的玉米產(chǎn)量結(jié)果進(jìn)行分析(圖18),結(jié)果表明,各省份施用腐植酸后的玉米產(chǎn)量均得到了不同程度的提高,提升幅度為3.8%~16.6%,在山西地區(qū)增幅最大,為25.8%;河南、山東、新疆增幅較?。桓鞯貐^(qū)平均增幅為11.9%。由此可見,施用腐植酸促進(jìn)玉米增產(chǎn)的效果明顯。
圖18 腐植酸對玉米產(chǎn)量的影響(n=36)Fig.18 Effects of humic acid on yield of maize (n=36)
(6)小結(jié)。
綜上所述,施用腐植酸對玉米穗長影響不大,對株高、百粒重和穗粒數(shù)均有一定促進(jìn)作用,尤以對穗粒數(shù)的影響最為明顯??梢?,施用腐植酸主要是通過提高玉米產(chǎn)量構(gòu)成因子穗粒數(shù)而起到了提高玉米產(chǎn)量的效果。
2.1.2 在小麥上的應(yīng)用效果分析
(1)對小麥株高的影響。
從各省份施用腐植酸對小麥株高的影響結(jié)果看(圖19),與CK 相比較,施用腐植酸后小麥株高有增加的報(bào)道,也有影響不大,甚至下降的報(bào)道,增幅為-2.8%~5.6%,平均提高1.9%。由此可見,施用腐植酸對小麥株高的影響不明顯。
(2)對小麥穗長的影響。
小麥穗長因品種和氣候條件、栽培條件而異,但在品種、氣候和栽培技術(shù)條件等完全一致的情況下,與不施用腐植酸的CK 處理相比較,施用腐植酸的小麥穗長提高幅度為-2.2%~15.1%,平均5.6%(圖20)。
(3)對小麥穗粒數(shù)的影響。
施用腐植酸對小麥穗粒數(shù)增長幅度為1.58%~5.21%,平均為2.09%,總體呈現(xiàn)增加的效果(圖21)。其中河南地區(qū)對小麥穗粒數(shù)的影響最為明顯。
(4)對小麥千粒重的影響。
從圖22 中各省份的應(yīng)用效果可以看出,施用腐植酸對小麥千粒重的影響既有正效應(yīng),也有負(fù)效應(yīng),如在江蘇、江西、山東等省份施用腐植酸的小麥千粒重均低于CK。但在安徽、內(nèi)蒙古、寧夏等省份,腐植酸處理小麥千粒重均高于CK,提高幅度為0.2%~20.0%,在山西增幅最大,為20.0%,全國平均增幅為4.6%。
圖19 腐植酸對小麥株高的影響(n=20)Fig.19 Effects of humic acid on plant height of wheat (n=20)
圖20 腐植酸對小麥穗長的影響(n=7)Fig.20 Effects of humic acid on spike length of wheat (n=7)
圖21 腐植酸對小麥穗粒數(shù)的影響(n=17)Fig.21 Effects of humic acid on on spike numbers of wheat (n=17)
圖22 腐植酸對小麥千粒重的影響(n=35)Fig.22 Effects of humic acid 1000-grain weight of wheat (n=35)
(5)對小麥產(chǎn)量的影響。
從各省份施用腐植酸對小麥產(chǎn)量的影響結(jié)果看(圖23),有些省份的增產(chǎn)作用并不明顯,如甘肅、河北、河南、內(nèi)蒙古;而有的省份增產(chǎn)效果明顯,如安徽、江蘇、江西、山東、山西、新疆,其中以江蘇報(bào)道的增產(chǎn)效果最大,施用腐植酸后小麥增產(chǎn)率達(dá)到了25.1%,全國小麥增產(chǎn)率平均為9.0%。
圖23 腐植酸對小麥產(chǎn)量的影響(n=35)Fig.23 Effects of humic acid on yield of wheat (n=35)
(6)小結(jié)。
通過對各省份施用腐植酸后小麥株高、穗長、穗粒數(shù)、千粒重的變化進(jìn)行分析,可以看出,上述各指標(biāo)對施用腐植酸的響應(yīng)程度可能受品種、氣候條件、土壤條件和栽培技術(shù)等各方面因素的影響,因此沒有表現(xiàn)出明顯的一致效果。最終對小麥產(chǎn)量的影響結(jié)果也是相似的,但總體還是表現(xiàn)出了一定的增產(chǎn)趨勢。
2.1.3 在水稻上的應(yīng)用效果分析
(1)對水稻株高的影響。
從圖24 可以看出,與CK 相比,施用腐植酸總體表現(xiàn)出提高水稻株高的趨勢。其中以安徽的提高幅度最大,為17.3%;其次是湖南,提高了15.7%。但對水稻主產(chǎn)區(qū)黑龍江20 對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,施用腐植酸后的株高變化不明顯。全國37對試驗(yàn)數(shù)據(jù)的株高平均提高了4.4%。
(2)對水稻穗長的影響。
施用腐植酸對水稻穗長的影響結(jié)果表明(圖25),既有增效的結(jié)果,如安徽,穗長提高了34.0%,也有影響不明顯的結(jié)果,如對黑龍江20個試驗(yàn)點(diǎn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析,施用腐植酸的穗長變化不明顯。與CK 相比較,施用腐植酸后全國范圍內(nèi)的水稻穗長提高幅度為-3.3%~34.0%,平均8.9%。
(3)對水稻穗粒數(shù)的影響。
施用腐植酸對水稻穗粒數(shù)的影響均表現(xiàn)出一定的正效應(yīng)(圖26),結(jié)果表明,與不施用腐植酸的CK 相比較,腐植酸的施用使得水稻穗粒數(shù)平均提高了4.6%,最高提高了11.4%。
圖24 腐植酸對水稻株高的影響(n=37)Fig.24 Effects of humic acid on plant height of rice (n=37)
圖25 腐植酸對水稻穗長的影響(n=31)Fig.25 Effects of humic acid on spike length of rice (n=31)
圖26 腐植酸對水稻穗粒數(shù)的影響(n=36)Fig.26 Effects of humic acid on spike numbers of rice (n=36)
(4)對水稻千粒重的影響。
由圖27 可以看出,施用腐植酸后水稻千粒重的提高幅度為-2.0%~10.6%,全國平均提高僅為3.7%。從水稻主產(chǎn)區(qū)黑龍江20 個試驗(yàn)點(diǎn)的平均結(jié)果看,腐植酸對水稻千粒重的影響也不大。
(5)對水稻產(chǎn)量的影響。
由圖28 結(jié)果表明,與CK 比較,施用腐植酸后水稻產(chǎn)量總體表現(xiàn)出了一定的增產(chǎn)趨勢,其中安徽地區(qū)水稻產(chǎn)量增加最多,為92.0%,33 對試驗(yàn)結(jié)果的產(chǎn)量平均提高了14.5%。
圖27 腐植酸對水稻千粒重的影響(n=47)Fig.27 Effects of humic acid on 1000-grain weight of rice (n=47)
圖28 腐植酸對水稻產(chǎn)量的影響(n=33)Fig.28 Effects of humic acid on yield of rice (n=33)
(6)小結(jié)。
總而言之,腐植酸的施用有提高水稻產(chǎn)量的趨勢,但對水稻株高以及穗長、穗粒數(shù)、千粒重等生長性狀的影響可能是受土壤環(huán)境、氣候條件、品種特性等多方面因素的影響,各地施用效果并不完全一致。
2.2.1 對蔬菜株高的影響
由圖29 可以看出,施用腐植酸對多數(shù)蔬菜的影響效果不明顯,但黃秋葵的株高施用腐植酸后顯著提高了43.53%。
2.2.2 對蔬菜Vc 含量的影響
施用腐植酸對蔬菜Vc 含量的影響總體比較突出(圖30),與不施腐植酸的CK 相比,腐植酸處理的蔬菜Vc 含量提高幅度為7.98%~29.88%,平均提高20.15%。
2.2.3 對蔬菜硝酸鹽含量的影響
由圖31 可知,腐植酸的施用對蔬菜硝酸鹽含量的影響因蔬菜品種而異,對黃瓜硝酸鹽含量的降低程度最明顯,達(dá)到了25.91%。
2.2.4 對蔬菜產(chǎn)量的影響
從圖32 可以看出,腐植酸的施用對蔬菜產(chǎn)量的影響因蔬菜種類而異,在娃娃菜、白菜等蔬菜上的應(yīng)用效果比較明顯,增產(chǎn)幅度為5.8%~49.0%,其中辣椒的增幅最大,為49.0%,各蔬菜產(chǎn)量平均增產(chǎn)率為12.4%。
圖29 腐植酸對蔬菜株高的影響(n=17)Fig.29 Effects of humic acid on plant height of vegetables (n=17)
圖30 腐植酸對蔬菜Vc 含量的影響(n=10)Fig.30 Effects of humic acid on Vc content of vegetables (n=10)
圖31 腐植酸對蔬菜硝酸鹽含量的影響(n=6)Fig.31 Effects of humic acid on nitrate content of vegetables (n=6)
圖32 腐植酸對蔬菜產(chǎn)量的影響(n=25)Fig.32 Effects of humic acid on yield of vegetable(n=25)
2.3.1 對果品品質(zhì)的影響
腐植酸對果品品質(zhì)的影響見表1。從表中可以看出,施用腐植酸對梨、蘋果、桃、杏、棗的Vc含量、可溶性固形物含量均有明顯提高的效果。而對梨、蘋果、桃、杏、棗的可滴定酸含量影響結(jié)果不同,施用腐植酸后梨、蘋果、棗的可滴定酸含量增加,而桃和杏呈下降的趨勢。其中,Vc 含量提升最高的為梨(52.78%),可溶性固形物提高最為明顯的是蘋果(8.65%)。
表1 腐植酸對果品品質(zhì)的影響Tab.1 Effects of humic acid on fruit quality
2.3.2 對果樹產(chǎn)量的影響
對梨樹、蘋果樹和棗樹施用腐植酸后的產(chǎn)量情況進(jìn)行分析,從圖33 可以看出,施用腐植酸的梨、蘋果產(chǎn)量均有一定提高,提高幅度為2.0%~10.0%,其中蘋果的增產(chǎn)率最高,為10.0%。棗的產(chǎn)量受腐植酸影響不明顯。3 種果品產(chǎn)量增產(chǎn)率平均為5.7%。
圖33 腐植酸對果品產(chǎn)量的影響(n=6)Fig.33 Effects of humic acid on yield of fruit (n=6)
施用腐植酸后的土壤理化性質(zhì)變化進(jìn)行分析(表2),結(jié)果表明,施用腐植酸后pH 降低幅度為0 ~0.38,平均降低0.15 個單位,其中浙江地區(qū)土壤施用腐植酸pH 變化最為明顯,較CK降低了7%;與CK 相比較,土壤有機(jī)質(zhì)提高了1.4%~20.8%,平均提高了8.47%;堿解氮含量與CK相比較,提高幅度4.69%~14.14%,平均5.0%;土壤有效磷含量最高提高了19.95%,平均15.1%;土壤速效鉀含量最高提高了10.83%,平均3.69%。
總體而言,施用腐植酸有降低土壤pH,提高土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量的效果。
表2 腐植酸對土壤質(zhì)量的影響Tab.2 Effects of humic acid on soil quality
表2 續(xù)
綜上,腐植酸作為一種農(nóng)用品,其應(yīng)用效果已受到全球很多國家和地區(qū)的關(guān)注和重視,特別是在中國和美國。相關(guān)研究也得到了國家自然基金委等不少基金項(xiàng)目的支持,并且取得了突出成果。盡管其應(yīng)用效果受產(chǎn)品本身的質(zhì)量以及作物種類、氣候條件、土壤環(huán)境等多方面因素的顯著影響,但總體而言,腐植酸不僅具有一定的提高玉米、小麥和水稻三大糧食作物,以及蔬菜和果樹產(chǎn)量的效果,還能夠在一定程度上改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),同時改良土壤理化性狀,在綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有廣泛的應(yīng)用前景。
本文選編自“第四屆全國土肥和諧大會”專題報(bào)告。