农水资源是制约农业可持续发展的关键因素。我国是农业大国，存在水资源数量不足、分布不均，比例下降、缺口加大，旱灾频发、超采严重，大量浪费、生产力低等问题。经过多年的生产实践，腐植酸及其衍生产品在农业抗旱节水方面效果显著。现介绍腐植酸在增强土壤保水性、提高作物抗旱性以及与水肥一体化结合等3个方面的研究和应用案例，与大家分享。

一、腐植酸与土壤保水性

腐植酸是含有多种含氧官能团的高分子有机胶体，既是一种两性胶体也是一种亲水胶体，具有较强的吸附、络合、螯合和离子交换能力，可以增加土壤团粒结构，降低土壤容重，增加土壤孔隙度，特别是毛细管孔隙度，提高土壤持水量。此外，腐植酸还可与其他高分子材料聚合，形成高分子三维网状聚合物，如腐植酸-聚丙烯酸类保水剂、腐植酸-丙烯酰胺-丙烯酸类保水剂、腐植酸-黏土-聚丙烯酸类保水剂、腐植酸-淀粉-聚丙烯酸类保水剂等，通过渗透作用机制吸水，提高土壤保水性。因此，腐植酸既可单独作保水剂使用，又可与其他保水剂、土壤改良剂或与肥料复配使用。

【案例1】山东省植物营养与肥料重点实验室马征等（2018）以“济麦22”为材料，研究了4种不同类型的保水剂对土壤团聚体组成及土壤微生物量碳、氮的影响。结果表明：复合类型腐植酸保水剂的施用更有利于提高土壤水稳性大团聚体含量及稳定性，且对土壤微生物量碳、氮含量的促进作用更为显著，可以有效改善土壤团粒结构，提高土壤质量。

【案例2】中国农业大学资源与环境学院郭世文等（2017）研究了保水剂和黄腐酸对土壤水分保持以及作物耗水的影响效果。结果表明：土壤缺水会严重影响玉米的株高、叶面积、穗粒数、干重、产量和收获指数，单独施用保水剂和黄腐酸均可以缓解干旱对这些指标引起的不良影响，但保水剂和黄腐酸配施显著降低了玉米的蒸腾速率，提高了玉米产量。在干旱缺水条件下，施用45 kg/hm2保水剂的基础上再施用120 kg/hm2黄腐酸效果最好，水分利用效率提高了约90%，产量增加了50%。

【案例3】中国农业大学中国农业水问题研究中心王晓娟等（2015）研究了不同黄腐酸土壤改良剂施用量对大豆耗水动态、养分吸收及水肥表观利用率的影响。结果表明：黄腐酸土壤改良剂可降低大豆0～60天耗水量，其中以砂土上0～30天耗水量降低效果显著；可显著提高壤土和黏土上种植的大豆生物量水分利用效率，分别提高5.0%～44.3%和26.5%～40.9%；可显著提高大豆氮吸收量、磷吸收量、氮肥表观利用率、磷肥表观利用率及大豆产量；30 kg/hm2黄腐酸土壤改良剂对砂土和壤土上种植的大豆养分吸收、肥料利用和产量提升效果最明显，黏土上为15 kg/hm2。

【案例4】南京农业大学资源与环境科学学院王晓洋等（2013）研究了不同改良剂对滨海盐渍土水盐特性的影响。结果表明：腐植酸土壤改良剂在抑制滨海盐渍土盐分和降低土壤容重方面效果最佳，经腐植酸（300 kg/hm2）处理后，0～5、5～20和20～40 cm土层盐分含量较CK分别减少了29.2%、32.6%和25.9%，土壤容重较CK减少了10.2%，土壤孔隙度和饱和导水率较CK相对提高；腐植酸土壤改良剂促进作物增产效果最为明显，玉米和油菜产量较CK分别增加了104.8%和41.6%。

【案例5】河北农业大学资源与环境科学学院刘磊等（2012）研究了腐植酸复合肥对玉米生育期土壤含水量、玉米生长发育及产量的影响。结果表明：腐植酸复合肥深松分层一次性施用能使10～90 cm土层内土壤含水量平均提高7.16%，玉米产量达到1883 kg/hm2，较对照提高16.06%，差异显著。

二、腐植酸与作物抗旱性

腐植酸可通过调控酶活性、调节渗透压、减少干旱条件下膜结构损伤、降低蒸腾强度等作用来提高作物的抗旱性。腐植酸具有类似脱落酸作用，能抑制钾离子在保卫细胞中的积累，从而减小气孔的开张度；腐植酸可刺激植物合成脯氨酸，使其超常积累，从而调节细胞内溶物质浓度和水分生理代谢过程，维持渗透压，减少水损失；腐植酸可提高超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶等酶的活性，清除活性氧自由基，刺激作物生命活动，提高渗透压和抗脱水性能；腐植酸可激活硝酸还原酶活性，抑制吲哚乙酸过氧化物酶和吲哚乙酸氧化酶活性，降低脂质过氧化物丙二醛的含量，以减少植物在干旱逆境下膜结构的损害，维持体内氧的代谢平衡，降低蒸腾强度。

【案例1】中国农业科学院烟草研究所宋文静等（2017）研究了干旱胁迫下黄腐酸钾对烤烟幼苗保水渗透调节能力的影响。结果表明：干旱胁迫下，增施黄腐酸钾提高了烤烟叶片含水量，显著增加了叶片可溶性糖和脯氨酸含量，促进了可溶性蛋白的积累，从而增强了细胞的吸水能力，提高烤烟植株的抗旱性。

【案例2】西北农林科技大学生命科学学院张玲（2016）研究了黄腐酸和甜菜碱对苹果抗旱生理及果实产量品质的影响。结果表明：单施或两者配施均不同程度提高苹果砧木“平邑甜茶”叶片可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸含量，提高了超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性，降低了丙二醛含量，提高了“平邑甜茶”叶片相对含水量，改善了叶片水分状况，提高了叶片净光合速率及水分利用率，从而缓解了“平邑甜茶”的受旱害程度，提高了其抗旱性，且两者配施效果好于单施处理。

【案例3】内蒙古农业大学农学院刘伟（2014）研究了腐植酸水溶肥料对燕麦抗旱生理特性的影响。结果表明：水分胁迫下喷施腐植酸水溶肥料，提高了燕麦叶片的光合作用，叶绿素相对含量增加了5.62%～8.32%，光合速率增加了12.65%～63.14%，气孔导度降低了7.50%～34.33%，蒸腾速率降低了7.56%～43.63%；改善了燕麦叶片渗透调节系统，游离脯氨酸增加了4.25%～23.47%，可溶性糖增加了6.41%～26.27%，可溶性蛋白增加了10.28%～14.06%；改善了燕麦叶片质膜系统，相对电导率降低了5.52%～17.31%，丙二醛含量降低了13.25%～20.91%；改善了燕麦叶片保护酶系统，超氧化物歧化酶增加了19.54%～29.76%，过氧化物酶增加了17.42%～20.12%，过氧化氢酶增加了29.86%～44.84%。随着水分胁迫程度增加，喷施腐植酸水溶肥料燕麦单产增幅越大。

【案例4】新疆昌源水务科学研究院农艺所刘广成等（2014）研究了在正常灌水量的100%和70%条件下，“FZ-多功能生物抗蒸腾剂”和“FA-新型植物抗蒸剂”2种含黄腐酸新型抗蒸腾剂对小麦抗旱增产效果的影响。结果表明：在同等条件下，与对照相比，喷施两种抗蒸腾剂后，小麦叶片气孔导度减少了24.4%～57.5%，叶绿素含量增加了8%～25%，土壤含水量平均提高了13.8%～27.2%，产量平均增加了13.41%～15.98%，增产最高可达19.9%。综合各项指标，2种抗蒸腾剂均达到了促进小麦抗旱增产的理想效果，以FZ-多功能生物抗蒸腾剂效果较好。

【案例5】河北师范大学生命科学学院程赵慧等（2014）比较了不同质量浓度的腐植酸钠对丹参抗旱性的影响。结果表明：在干旱条件下利用5 g/L腐植酸钠溶液对丹参种子进行浸种能够显著提高其萌发率；喷施1 g/L腐植酸钠可明显使丹参幼苗气孔收缩，从而降低蒸腾速率，使丹参幼苗抗旱性得到显著提高。生理检测结果表明，喷施5 g/L腐植酸钠溶液可明显提高丹参幼苗的可溶性糖和叶绿素含量，这是提高丹参抗旱能力的一个影响因素。

三、腐植酸与水肥一体化技术

水肥一体化是现代农业的一号技术，具有省水、省肥、省工、省力、高效的优势。腐植酸水溶肥产品种类多、数量大，适用作物广泛（包含大田作物、蔬菜作物、果树作物等），除增强肥效外，还兼具“育化土壤+增强作物抗逆性+改善农产品品质”等效果，与水肥一体化技术结合，可以产生1+1大于2的效果。

【案例1】河南农业大学烟草学院席奇亮（2018）基于水肥一体化技术，对烤烟增产提质效应进行了分析。结果表明：水肥一体化施用含黄腐酸烟草专用液体肥料处理的烟叶产量和产值分别可达到3604.5 kg/hm2和69957.0元/公顷，较常规栽培处理分别提高25.4%和29.9%，同时还能降低生产成本3820元/公顷，增加烟农纯收入19904.5元/公顷；明显提升了烟叶的品质；显著提高了烟株氮肥表观利用率，较常规栽培处理提高了70.42%，氮肥偏生产力提高了12.87%，土壤氮素依存率降低了15.24%。

【案例2】中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室李莉等（2018）以番茄为试材，采用膜下滴灌方式，对比了不同腐植酸复混肥（适合滴灌）的施用量和配比对番茄产量与品质指标及经济效益的影响。结果表明：增施不同用量腐植酸复混肥均能提高番茄的单株结铃数、单果质量和产量，显著影响了番茄果实中可溶性固形物、番茄红素、硝酸盐、亚硝酸盐、总酸、总糖和维生素C含量及pH。综合性价比，推荐适宜番茄的腐植酸复混肥基肥配方：N-P-K配比为9-17-12、腐植酸为17.5 kg、微量元素为0.5 kg、有机质为12.5 kg、膨润土为7.5 kg；追肥配方：氮为115 g/L、钾为50 g/L、腐植酸为161 g/L、微量元素为0.3 g/L，每7天追肥一次，追肥2100 L/hm2，增产幅度达到10.73%。

【案例3】西南大学资源环境学院聂文瀚（2017）通过研究水肥一体化滴灌黄腐酸钾和水溶性化肥，探讨了减量施用化肥的途径及其对黄瓜产量与品质的影响。结果表明：水肥一体化滴灌黄腐酸钾能有效增强土壤的保氮能力，降低土壤的硝化作用强度，防止次生盐渍化的发生，抑制兼性厌氧的硝酸还原酶活性，减少土壤中氮素的流失和温室气体的排放。使用水肥一体化滴灌黄腐酸钾，施肥量为常规施肥量一半时，即N：209.1 kg/hm2、P2O5：166.2 kg/hm2、K2O：265.2 kg/hm2、黄腐酸钾：225 kg/hm2，黄瓜株高、茎粗和叶绿素含量等生长指标均超过常规施肥，产量最高，达35.41 t/hm2，比常规施肥处理增加10.8%。

【案例4】石河子大学农学院高翔（2016）通过优化腐植酸液体滴灌肥生产工艺，研究了其在棉花上的应用效果。结果表明：在原材料的选择方面，将腐植酸钾、小颗粒尿素、料浆法的磷酸一铵以及曼海姆法的硫酸钾作为生产腐植酸液体滴灌肥的原材料较为合适；优化生产腐植酸液体滴灌肥的生产工艺后，腐植酸液体滴灌肥的腐植酸含量、大量元素（氮、磷、钾）以及微量元素的含量都有所提高，且高于《含腐植酸水溶肥料》（NY 1106-2010）标准的要求；将腐植酸液体滴灌肥应用到滴灌棉花试验中，与当地常规施肥相比，棉花增产率7%，亩净收益提高105.28～115.92元。

【案例5】新疆双龙腐植酸有限公司蒋晨义等（2016）研究了腐植酸水溶肥在膜下滴灌水稻种植中的应用效果。结果表明：施用7 kg/667 m2腐植酸水溶肥处理水稻株高、平均分蘖数、净光合速率等方面优于5 kg/667 m2处理；但施用5 kg/667 m2处理在根系发育、叶绿素含量、理论产量及产量构成因素等方面要优于7 kg/667 m2施用量处理；施用腐植酸水溶肥处理各指标均优于未施用腐植酸肥料的对照组。综合考虑肥料成本和经济效益，建议在推广水稻膜下滴灌种植时施用腐植酸水溶肥5 kg/667 m2为宜。

综上，腐植酸抗旱节水产品于土壤，可增强保水性；于植物，可提高抗旱性；于水肥一体化技术，具有很多优势。当前，水资源紧缺与农业生产的矛盾越来越凸显，充分发挥腐植酸及其抗旱节水产品的作用，一定会为我国节水农业作出更大贡献。