刘征捷(天津市园林花卉管理中心，天津 300000)

0 引言

腐殖酸是由动植物遗骸经过化学反应和微生物分解形成的一类大分子有机物，广泛存在于土壤、水体等自然环境中，具有很高的利用价值。它可以改良土壤，活化矿质元素，促进微量元素利用，提升营养元素的缓释，还可刺激植物发育增强植物抗性[1]。腐殖酸肥料是以含有腐殖酸的自然资源(泥炭、褐煤、风化煤等)为原料，与含各类营养元素如：钾、钠、磷、钙、镁等物质化合制成的一种肥料，在未来的农林生产实践中具有广阔的发展前景。

1 腐殖酸的成分

腐殖酸是一种含芳香结构的天然大分子有机酸，基本结构由芳环及脂环组成，环上连接有羟基、羧基、甲氧基、羰基等官能团，其分子上还含有自由基，具有生理活性。腐殖酸包含黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸。

(1)黄腐酸(富里酸)，酸性，具矿物质腐蚀能力，可使土壤难溶的矿物质(铁、钙、镁、锰等)变为可溶，使植物有效吸收。

(2)褐腐酸(胡敏酸)，亲水胶体，带负电荷，可以吸收或置换土壤中的铵、钠、钾离子等。使土壤颗粒成为保水保肥的小水库和肥料库，提高土壤保水保肥能力，增加土壤孔隙。

(3)黑腐酸是在冰冻和干燥作用下与矿物质牢固结合的褐腐酸，作用不大。

2 腐殖酸的特点

(1)溶解性。腐殖酸可以溶解在水、盐、酸或碱以及一些有机溶剂中，这些可以作为腐殖酸的浸提剂。

(2)酸性。腐殖酸分子式中的羟基、羧基等基团使其呈弱酸性。

(3)离子交换性。腐殖酸的羧基-COOH等官能团的H+可以被 Na+、K+、NH4+等金属离子置换而生成弱酸盐，所以具有较高的离子交换容量。

(4)络合性。由于腐植酸含有大量的官能团，可以与一些金属离子 (如：Al3+、Fe2+、Ca2+、Cu2+、Cr3+等)形成络合物或螯合物。

(5)生理活性。腐殖酸可以促进植物生理活动。

3 腐殖酸的作用

3.1 物理作用

腐殖酸可以促进土壤形成团粒结构，改善盐碱土表层结构，影响盐分上升，起到隔盐效果，增强土壤的保肥供肥能力，减少养分流失，延长土壤供肥的时间。

通过改善土壤结构还可增加土壤持水量，提高土壤抗寒能力。它还可使土壤颜色加深，增加其对阳光的吸收，提高地温。

3.2 化学作用

腐殖酸可以正反双向调节土壤pH值，提高土壤交换容量，达到酸碱平衡，从而提高土壤的缓冲能力。腐殖酸含有多种官能团，如：羰基、羟基、羧基、甲氧基等，有较强的离子交换和吸附能力。其可以提高土壤中速效钾的含量，增强植物对N的吸收，降低P的固定性，从而把N、P、K有效地贮存于土壤中。

N是植物生长不可或缺的养分，氮肥被施入土壤后，容易快速随空气和水流失，能够真正被吸收利用的N并不多。腐殖酸的羟基、羧基等酸性官能团能够与氮元素反应，形成稳定络合物，这些络合物可在土壤中存留较久，氮元素可以缓慢分解释放，减少氮的损失，提高氮肥利用率[3]。

P也是植物必备的养分，腐殖酸可增强磷肥效果。速效磷肥被施入土壤后，P元素易被土壤中金属离子固定，难以被吸收利用。而腐殖酸可以与土壤中的Fe以及Al等金属离子形成螯合物和络合物，可降低金属离子对磷的固定，保障磷的有效性[4]。同时，腐殖酸还可以在氢氧化铁及氢氧化铝的表层形成一层保护膜，降低其对磷酸根离子的固定[5]。腐殖酸还可以代换或吸附磷肥中的钙离子。

腐殖酸对钾肥有增效作用，腐殖酸中官能团可吸收储存钾离子，使钾肥缓慢分解，提高钾肥利用率，既可防止钾在淋溶性土壤及沙土中随水流失，又可防止钾在粘性土壤中被固定。

3.3 生物作用

腐殖酸含有多种活性官能团，可增强作物体多酚氧化酶、氧化氢酶的活性，从而刺激植物的生理代谢，促进其生长发育。

腐殖酸还可与土壤中铜、铁、锰、锌等难溶的金属离子络合为可溶性物质，以水溶性离子态与根系发生代换，进入植物体内。这些金属元素是各种活性酶的必要成分，经络合作用，可有效被根系吸收，这一点是腐殖酸类肥料特有的功能。

同时，腐殖酸还可与土壤中微量元素形成螯合物，增加其从根部向其他部位运转的数量，调节微量元素与大量元素的比例及平衡状况，以提高酶的活性，加强蛋白质、脂肪、糖分、淀粉及各种维生素的运转及合成作用，加速各种代谢的初级产物从茎叶或根系向果实、种子运转，促进果实膨大、籽粒饱满[6]。

此外，腐植酸还能促进土壤中各类有益微生物的分解活动，也可以产生热量，提高地温约1～3 ℃，帮助作物抗寒抗冻。

4 腐殖酸肥的种类

按腐殖酸肥原料的来源，可以分为矿物源腐殖酸肥料和生物质腐殖酸肥料。按肥料含量的类型及数量可以分为：腐殖酸单质肥料，含腐殖酸复合肥料、掺混肥料，腐殖酸有机肥料及其他腐殖酸肥料等。

目前我国的腐殖酸类肥料有三大类：一类为袋装大肥，一般作为底肥，用于改良土壤，提高肥力；第二类是冲施肥，向可溶性腐殖酸中添加氮磷钾等营养元素，可以促进根系发育，提高作物抗病、抗寒、抗旱等抗性，同时补施氮磷钾等元素[7]；第三类是叶肥，作用机理与冲施肥差不多，通过向叶片喷施补充营养，刺激植物生长。

5 几种常见腐殖酸类肥料的制备原理

通过腐殖酸与N、P、K以及各种植物所需微量元素的复配，可制成三十多种专用有机肥。

5.1 腐殖酸铵

(1)当原料中镁、钙离子含量小于2.5%，腐殖酸含量达到40%以上的，可以采取直接氨化法进行制备；(2)当腐殖酸含量在30%以上40%以下的，钙、镁含量大于2.5%，则需使用碳酸氢铵或碳化铵与腐殖酸钙、镁分解法，制取腐殖酸铵。

5.2 硝基腐殖酸铵

以硝酸为氧化剂，使腐殖酸中芳香族的结构发生氧化分解反应，从而增加它的羟基、羧基等活性基团，腐殖酸分子引入硝基，形成硝基腐殖酸，再与氨水发生氨化反应，制成硝基腐殖酸铵。

5.3 腐殖酸钠及腐殖酸钾

利用腐殖酸结构中的酸性基团如：羟基、羧基等，与苛性碱发生中和反应，生成溶于水的腐殖酸钠和腐殖酸钾。过滤后使残渣分离，即得到腐殖酸钠或腐殖酸钾，再将液态的腐殖酸钠、腐殖酸钾进一步蒸干、浓缩，或直接使用喷雾干燥，即得到腐殖酸钾或腐殖酸钠肥料。

5.4 腐殖酸复合肥

用腐殖酸铵与钾肥、过磷酸钙以及植物所需微量元素混合，即制得腐殖酸复合肥。

5.5 长效腐殖酸尿素

向腐殖酸中加入尿素，制成腐殖酸尿素有机络合物。这类肥料的效果优于腐殖酸及尿素，是一种集有机肥与化肥优势于一身的新品种肥料。长效腐殖酸尿素可以作为基质用来制备各种缓释型专用复混肥料。这种肥料中的氮的利用率可以被大大提升(1～2倍)，使肥效更加持久。

5.6 腐殖酸生物复合肥

腐殖酸生物复合肥是在传统肥料的基础上加入解磷、解钾以及固氮的菌类而得到生物复合肥，可以充分提高化肥的肥效。

6 腐殖酸肥的使用方法及注意事项

6.1 浸种

先将腐殖酸溶于水，后浸种，实验表明，这样可以明显提高种子的发芽率，缩短出苗时间增强幼苗的根系生长能力。但是在浸种的时候一定要注意肥料浓度，一般情况下浓度宜为0.000 5%～0.050 0%，浸泡时间宜为5～10 h，像水稻及棉花等种壳较硬的可以浸泡24 h[8]。

6.2 浸根及蘸根：

在植物移栽前，如：水稻、甘薯等，以0.01%～0.05%浓度的腐殖酸钾或腐殖酸钠溶液对植物进行蘸根或浸根。其可以促进植物移栽后提高成活率，加速植物根系生长。

6.3 根外喷洒

配置浓度为0.01%～0.05%的腐殖酸有机肥，选择下午2～4时，在作物花期对植物叶面进行喷施2～4次。经过喷施，植物的座果率及产量可以明显提高。

6.4 基肥使用

将固体腐殖酸肥作为基肥施入土壤，可以正反双向调节土壤pH值，平衡土壤酸碱度。作为基肥，浓度宜为0.05%～0.10%，还可与农家肥料混合使用，容易被植物吸收。

6.5 追肥

在作物的苗期及抽穗前，向作物喷洒或浓度为0.01%～0.10%的腐殖酸肥水溶液，每亩地可喷洒250 L左右，也可在根系附近直接浇灌，这样可以起到促进植物幼苗生长发育的作用。

各类腐殖酸肥料，成分不同、配比不同，导致其中养分含量不同。针对每种类型的腐殖酸肥，应注意施用的时间、条件及浓度。如：腐殖酸钠、腐殖酸钾属于激素类肥料，施用时应注意，温度高时见效较快，温度低时见效较慢，一般温度高于18 ℃以上时见效快。但若温度高于38 ℃时，会加速作物的呼吸作用，积累作用下降，容易造成减产，这时可以减少施用次数及用量。

腐殖酸类肥料是以腐殖酸原料为机制，适量添加植物所必须的养分，经过科学配比而制成的一种有机肥料。它可以增强肥料效果、改良土壤、提高植物抗性、改善植物品质。

7 结语

腐殖酸来源于土壤，利用腐殖酸为原料制成的各类肥料属于绿色肥料，符合我国可持续发展的理念。合理施用腐殖酸类肥料可以有效地协调生产与资源环境之间的矛盾，为我国农林产业带来新的活力。