八大類腐植酸抗逆脅迫田間試驗(yàn)最新一例

逆境脅迫是全世界農(nóng)業(yè)面臨的共同問題。腐植酸是土壤有機(jī)質(zhì)的主要成分，為人類所共識。德國學(xué)者W.Flaig 針對土壤腐植酸作為活性物對作物的影響，曾提出過“雨傘理論”。該理論認(rèn)為，影響作物生長的諸因素越不適宜，腐植酸的生理活性效果表現(xiàn)得越顯著。這是為什么呢？這是由腐植酸的分子結(jié)構(gòu)、主要是它的活性官能團(tuán)決定的，其中酚羥基和醌基對作物抗逆性起決定性作用。酚羥基/醌基通過氧化/還原作用相互轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致作物體內(nèi)不斷形成瞬時自由基，強(qiáng)化了新陳代謝過程，提高了作物的生理活性、健康水平和抵御各種惡劣環(huán)境的能力，即提高了作物抗旱、抗寒、抗鹽堿、抗病蟲害、抗干熱風(fēng)、抗倒伏、抗重茬、抗重金屬等8 種類型的抗逆脅迫能力。

一、腐植酸抗旱脅迫

在干旱條件下，腐植酸可以縮小作物葉片氣孔的開張度，大幅降低葉面水分蒸發(fā)，使作物體內(nèi)的水分得到改善；可以促進(jìn)作物葉片脯氨酸含量的增加，促進(jìn)細(xì)胞的持水能力；可以提高作物細(xì)胞保護(hù)酶（硝酸還原酶、超氧化物歧化酶、過氧化物酶等）的活性，降低細(xì)胞質(zhì)膜透性、超氧陰離子產(chǎn)生速率和過氧化氫的含量等來綜合提高作物的抗旱性。

例如，2020 年周海濤等在《農(nóng)學(xué)學(xué)報》上發(fā)表了題為《S-誘抗素和黃腐酸對干旱脅迫下皮燕麥抗旱生理特性的影響》的文章，以皮燕麥“冀張燕5 號”為試驗(yàn)材料，對不同水分梯度下皮燕麥噴施黃腐酸和S-誘抗素，通過測定皮燕麥株高、葉面積（系數(shù)法）、干物質(zhì)積累量（稱重法）、脯氨酸含量（酸性茚三酮法）、可溶性糖含量（蒽酮比色法）、可溶性蛋白含量（考馬斯亮藍(lán)法）、超氧化物歧化酶活性（光下還原法）、過氧化物酶活性（愈創(chuàng)木酚法）及過氧化氫酶活性（紫外吸收法）等指標(biāo)，利用顯著性分析及隸屬函數(shù)法進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明：噴施黃腐酸和S-誘抗素能提高皮燕麥的抗旱性能及產(chǎn)量，正常供水情況下，皮燕麥產(chǎn)量分別比對照提高9.21%和27.04%；中度脅迫下，皮燕麥產(chǎn)量分別比對照提高18.13%和25.65%；重度脅迫下，皮燕麥產(chǎn)量分別比對照提高21.10%和37.11%。正常供水情況下，噴施S-誘抗素效果優(yōu)于黃腐酸，受到水分脅迫時，噴施黃腐酸的效果優(yōu)于S-誘抗素。

還有不同時期關(guān)于小麥（蘇林堂等，1984，《江西腐植酸》）、棉花（莫海濤等，2011，《中國農(nóng)學(xué)通報》）、雞冠花（王娟，2014，《西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》）、蘋果（張玲，2016，《西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文》）、烤煙（趙永長等，2017，《中國煙草科學(xué)》）、狼牙刺（郭星等，2018，《草業(yè)學(xué)報》）、黃果柑（姜磊，2019，《四川農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文》）、馬鈴薯（李亞杰等，2019，《土壤與作物》）、谷子（申潔等，2019，《山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》）、玉米（Ehsan Bijanzadeh 等，2019，Journal of Plant Nutrition）等田間試驗(yàn)，均證明了腐植酸的抗旱脅迫作用。

二、 腐植酸抗寒脅迫

低溫脅迫下，腐植酸可以通過提高作物脯氨酸含量及脫落酸含量，增強(qiáng)多酚氧化酶活力，提高作物細(xì)胞液的濃度，從而大幅度提高作物的抗寒能力；腐植酸還可以減弱作物低溫脅迫后蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、凈光合速率的降低程度來提高其抗寒性。

例如，2020 年常佳悅等在《中國農(nóng)業(yè)氣象》上發(fā)表了題為《腐植酸引發(fā)對低溫脅迫西葫蘆種子萌發(fā)的影響》的文章。結(jié)果表明：腐植酸作為種子引發(fā)劑，可以提高低溫脅迫下西葫蘆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)，緩解低溫對西葫蘆種子萌發(fā)的抑制作用，增加幼苗的芽高、下胚軸粗、胚根長、全株干重及根冠比，同時促進(jìn)幼苗側(cè)根分生，使根粗、根分支數(shù)和根尖數(shù)增加，總根長、根表面積以及根體積也有所增加，一定程度上促進(jìn)了西葫蘆幼苗的生長，提高了低溫脅迫下西葫蘆幼苗素質(zhì)；可以提高低溫脅迫下西葫蘆幼苗中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量，增強(qiáng)幼苗低溫適應(yīng)性，同時可以提高幼苗中超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫歧化酶的活性，降低丙二醛和超氧陰離子自由基的含量，提高西葫蘆幼苗抗氧化能力，緩解低溫對西葫蘆造成的傷害。

還有不同時期關(guān)于油菜（程扶玖等，1995，《安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報》）、小麥（朱遐齡等，1995，《北京農(nóng)業(yè)科學(xué)》）、水稻（金平等，1997，《東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報》）、玉米（孫顯忠，1999，《農(nóng)村科學(xué)實(shí)驗(yàn)》）、桉樹（陸梅，2006，《浙江林學(xué)院學(xué)報》）、櫻花（劉曉娟等，2010，《中國園藝文摘》）、甜椒（羅立津等，2010，《科技導(dǎo)報》）、紅掌（張彩鳳等，2015，《山西農(nóng)業(yè)科學(xué)》）、酥梨（李靜，2016，《山西農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文》）、鳳梨（陳昌銘等，2016，《東南園藝》）等田間試驗(yàn)，均證明了腐植酸的抗寒脅迫作用。

三、腐植酸抗鹽堿脅迫

腐植酸有很大的陽離子交換量，對陽離子有絡(luò)合吸附能力，使其具有很好的抗鹽堿性。腐植酸可通過改良土壤理化性質(zhì)，間接提高作物抗鹽堿脅迫的能力；此外，腐植酸還可通過調(diào)控果糖的濃度變化，使鹽脅迫下的作物質(zhì)膜損傷得到緩解，來增強(qiáng)其抗鹽性。

例如，2019 年D. Saidimoradi 等在Scientia Horticulturae上發(fā)表了題為“Salinity stress mitigation by humic acid application in strawberry（Fragaria x ananassa Duch.）”的文章，研究了含腐植酸的營養(yǎng)液對草莓（“Kurdistan”和“Paros”）鹽脅迫的緩解作用。結(jié)果表明：鹽脅迫幾乎降低了草莓所有的營養(yǎng)性狀，2 個草莓品種的莖和根中鈉離子積累增多，而鉀離子含量降低；相反，添加含腐植酸營養(yǎng)液的鹽脅迫處理降低了鈉離子含量，增加了鉀離子積累。鹽脅迫增加了草莓葉片壞死面積，抗氧化酶、過氧化氫、脂質(zhì)過氧化物、脯氨酸和總可溶性碳水化合物的活性，但添加含腐植酸的營養(yǎng)液后這些性狀得到恢復(fù)，耐鹽指數(shù)得到了提高。鹽脅迫還對草莓葉片相對含水量、膜穩(wěn)定性指數(shù)、葉綠素含量、總生物量和產(chǎn)量造成了負(fù)面影響，但添加含腐植酸的營養(yǎng)液后減輕了鹽脅迫對這些性狀的不利影響。用添加含腐植酸的營養(yǎng)液種植草莓能夠緩解鹽脅迫對草莓造成的負(fù)面影響。

還有不同時期關(guān)于枸杞（楊光瀅等，1996，《腐植酸》）、大棗（蔣鵬程，2004，《農(nóng)村科技》）、水稻（張志明等，2011，《腐植酸》）、玉米（張小冰等，2011，《中國農(nóng)學(xué)通報》）、番茄（熊靜等，2015，《腐植酸》）、棉花（卜東升等，2016，《新疆農(nóng)墾科技》）、辣椒（Mahmut Yiliztekin 等，2018，Acta Biologica Hungarica）、小麥（Ahmed S.Elrys 等，2019，Ecotoxicology Environmental Safety）、刺槐（高云曉等，2019，《西南林業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)）》）、海棠（楊瀾，2019，《山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文》）等田間試驗(yàn)，均證明了腐植酸的抗鹽堿脅迫作用。

四、腐植酸抗病蟲害脅迫

腐植酸分子中的羧基、羥基等酚型結(jié)構(gòu)及醌型結(jié)構(gòu)與水楊酸分子（作物抗性信號分子）結(jié)構(gòu)和某些農(nóng)藥的有效成分相同，具有一定的抑菌、驅(qū)蟲、抗病作用；當(dāng)病蟲害侵襲時，腐植酸可以促進(jìn)激活作物次生代謝途徑，增強(qiáng)作物的生命活力；腐植酸可以通過增加葉片含糖量及葉綠素含量促進(jìn)作物生長，間接提高作物的抗病蟲害能力；腐植酸能促進(jìn)有益微生物的生長、繁殖，形成競爭優(yōu)勢而抑制土傳病源微生物的數(shù)量，達(dá)到預(yù)防和治療作物病蟲害的效果。

例如，2016 年張?zhí)K波等在《農(nóng)技服務(wù)》上發(fā)表了題為《腐植酸肥料在黃瓜上的應(yīng)用效果研究》的文章。結(jié)果表明：腐植酸生物肥料能顯著地提高黃瓜的發(fā)芽率，促進(jìn)黃瓜幼苗根系的生長，增強(qiáng)黃瓜的長勢，改良黃瓜的品質(zhì)，同時能增強(qiáng)黃瓜的抗病蟲害能力。對比常規(guī)處理，經(jīng)腐植酸生物肥料處理后，不論是病害還是蟲害，其發(fā)病率都得到了明顯的控制。相比常規(guī)處理，腐植酸生物肥料處理的土壤上生長的黃瓜，其灰霉病降低5%，根腐病降低2%，疫病發(fā)病率為0%，美洲斑潛蠅降低14%，溫室白粉虱降低5%，甜菜夜蛾降低4%。這說明，腐植酸生物肥料能夠明顯地提高作物的抗病蟲害能力，提高作物的免疫能力。

還有不同時期關(guān)于蘋果（于建國等，1998，《林業(yè)科學(xué)研究》 ）、大豆（高鴻生等，1999，《大豆通報》）、大蒜（陳小葉，2003，《山西農(nóng)業(yè)科學(xué)》）、番茄（夏木西卡瑪爾，2008，《農(nóng)村科技》）、甜瓜（曹慧玲，2009，《西北大學(xué)碩士學(xué)位論文》）、棉花（常曉春等，2012，《腐植酸》）、葡萄（陳軍等，2013，《農(nóng)村科技》）、魔芋（張忠良等，2014，《腐植酸》）、丹參（段佳麗等，2014，《生態(tài)學(xué)報》）、小麥（唐柳青，2016，《山西農(nóng)經(jīng)》）等田間試驗(yàn)，均證明了腐植酸的抗病蟲害脅迫作用。

五、腐植酸抗干熱風(fēng)脅迫

在土壤干旱的情況下，如果遇到氣溫高、風(fēng)力大，往往給作物造成失水過多，形成危害，主要表現(xiàn)在小麥上。因腐植酸有調(diào)節(jié)和關(guān)閉作物葉片氣孔的功能，還可以增加作物細(xì)胞質(zhì)液濃度，防止水分散失，能減輕干旱對作物葉肉細(xì)胞的損傷，增強(qiáng)抵抗干熱風(fēng)的能力，故能大大降低干熱風(fēng)的危害程度。

例如，2020 年朱云林等在《江西農(nóng)業(yè)學(xué)報》上發(fā)表了題為《不同調(diào)理劑對干熱風(fēng)脅迫下小麥光合特性和產(chǎn)量的影響》的文章，以“淮麥33”為試驗(yàn)材料，研究了在干熱風(fēng)脅迫下，3 種不同調(diào)理劑（黃腐酸鉀、氯化膽堿和勁豐）處理對小麥光合特性和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：干熱風(fēng)能顯著降低小麥葉片的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量，增加胞間二氧化碳濃度。3 種調(diào)理劑處理較干熱風(fēng)脅迫處理顯著提高了小麥葉片凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和葉綠素含量，降低了胞間二氧化碳濃度，有效減小了干熱風(fēng)對葉片光合組織的損害；增加了葉片中超氧化物歧化酶和過氧化物酶活性，降低了丙二醛含量，減輕了干熱風(fēng)對葉片的氧化損傷；提高了小麥株高、穗粒數(shù)和千粒重，最終促進(jìn)了小麥產(chǎn)量的提升；提高了小麥抵御干熱風(fēng)的能力。

還有不同時期關(guān)于小麥（臨沂縣革委會，1981，《山西化工》；張國華，1992，《新疆農(nóng)業(yè)科技》；楊馥銘，1995，《甘肅農(nóng)業(yè)》；甘吉生等，1996，《腐植酸》；高帆等，2015，《南方農(nóng)業(yè)》；曹彩云等，2015，《河北農(nóng)業(yè)科學(xué)》；趙海燕等，2018，《南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報》；李勝利，2019，《基層農(nóng)技推廣》）、榆樹（張偉，2003，《第三屆全國綠色環(huán)保肥料新技術(shù)、新產(chǎn)品交流會論文集》）、白蠟樹（歐雪峰等，2004，《農(nóng)村科技》）等田間試驗(yàn)，均證明了腐植酸的抗干熱風(fēng)脅迫作用。

六、腐植酸抗倒伏

腐植酸能夠調(diào)節(jié)作物的代謝活動，平衡作物營養(yǎng)，增強(qiáng)光合作用和干物質(zhì)積累，使作物莖稈粗壯、葉片茂盛、根系發(fā)達(dá)，故能大大增強(qiáng)作物抗倒伏的能力。

例如，2019 年李春敏在《現(xiàn)代農(nóng)村科技》上發(fā)表了題為《腐植酸水溶肥料在水稻上的應(yīng)用效果研究》的文章，以水稻“津原E28”為試驗(yàn)材料，研究了在水稻常規(guī)施肥條件下，噴施腐植酸水溶肥料對水稻長勢和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：腐植酸水溶肥料具有刺激水稻生長的作用，能提高莖葉強(qiáng)度，起到防倒伏的作用。7 月5 日和8 月20 日進(jìn)行2 次田間調(diào)查，噴施腐植酸水溶肥料的處理與CK 相比，水稻植株健壯，葉色濃綠，到10 月8 日田間取樣時水稻植株還有2 片功能葉，籽粒飽滿，有效分蘗數(shù)也相對較多，抗倒伏能力強(qiáng)；能提高水稻產(chǎn)量，水稻分蘗期和孕穗期噴施120 ～150 g/666.7 m2腐植酸水溶肥料較對照增產(chǎn)39 kg/666.7 m2以上，增產(chǎn)達(dá)6.7%以上，有很好的應(yīng)用前景，可在水稻上應(yīng)用推廣。

還有不同時期關(guān)于小麥（李強(qiáng)，2005，《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》；郭江等，2006，《新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)》；白艷紅，2013，《農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備》）、玉米（李明媛，2007，《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》）、水稻（才卓偉，2007，《北方水稻》；石恩群，2010，《湖南農(nóng)業(yè)》；薛守康，2019，《中國專利》）、亞麻（魏國江等，2008，《黑龍江紡織》）、大豆（孫志國等，2014，《農(nóng)民致富之友》）、烤煙（項(xiàng)國棟等，2015，《腐植酸》）等田間試驗(yàn)，均證明了腐植酸的抗倒伏作用。

七、腐植酸抗重茬脅迫

腐植酸能改善土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，為微生物提供持續(xù)養(yǎng)分，促進(jìn)有益微生物擴(kuò)繁，抑制有害病源的發(fā)生發(fā)展；能增強(qiáng)土壤酶活性，分泌各種代謝產(chǎn)物，有效降解和轉(zhuǎn)化重茬作物根系分泌的自毒物質(zhì)；能促進(jìn)土壤中微量元素的活化，使重復(fù)種植作物的不平衡吸收導(dǎo)致的某種或某幾種中微量元素失衡得到緩解；能促進(jìn)作物發(fā)育，有效提高作物免疫力，大大減輕重茬危害，延長栽培/種植年限。

例如，2019 年Li Yan 等在Sci Rep.上發(fā)表了題為“Humic acid fertilizer improved soil properties and soil microbial diversity of continuous cropping peanut:a three-year experiment”的文章，研究了腐植酸肥料對重茬花生（在華北平原進(jìn)行了連續(xù)3 年的花生種植試驗(yàn)）土壤性質(zhì)和土壤微生物多樣性的改善。結(jié)果表明：腐植酸肥料提高了土壤養(yǎng)分含量，包括土壤全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量，在第3 年中效果最好；腐植酸肥料處理后土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性顯著提高，以成熟期提高最顯著，連續(xù)3 年觀察到同樣的結(jié)果；根據(jù)高通量測序分析，微生物多樣性差異很大，尤其是腐植酸肥料處理后，細(xì)菌數(shù)量減少，真菌數(shù)量增加，細(xì)菌、擔(dān)子菌和霉菌中的厚壁菌數(shù)量都有所增加，真菌中子囊菌（多數(shù)被鑒定對植物有致病性）的數(shù)量減少，有利于植物生長，緩解重茬花生土壤障礙。

還有不同時期關(guān)于小松菜（翁生余等，2012，《北方園藝》）、馬鈴薯（回振龍等，2013，《草業(yè)學(xué)報》）、大蒜（王立河等，2015，《北方園藝》）、棉花（王永強(qiáng)等，2015，《新疆農(nóng)墾科技》）、烤煙（肖瑤等，2016，《安徽農(nóng)學(xué)通報》）、番茄（劉馨等，2017，《中國蔬菜》）、香蕉（吳炳孫，2017，《熱帶農(nóng)業(yè)工程》）、甜瓜（馬慧等，2018，《農(nóng)藥》）、西瓜（聶文芳等，2018，《安徽農(nóng)學(xué)報》）、甘薯（朱海波等，2019，《農(nóng)業(yè)科技通訊》）等田間試驗(yàn)，均證明了腐植酸的抗重茬脅迫作用。

八、腐植酸抗重金屬脅迫

腐植酸中含有多種官能團(tuán)，可以通過絡(luò)合、螯合、還原作用使重金屬固定在土壤顆粒表面，從而影響它們的遷移并減少水溶態(tài)的重金屬，降低其毒性。

例如，2020 年曾秀君等在《生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報》上發(fā)表了題為《石灰、腐植酸單施及復(fù)配對污染土壤鉛鎘生物有效性的影響》的文章。該文章以廣東省韶關(guān)市某農(nóng)田鉛（Pb）、鎘（Cd）污染土壤為研究對象，通過盆栽試驗(yàn)研究在Pb、Cd 污染土壤中單一及復(fù)合添加石灰（w=0.2%）和腐植酸（w=1%、2%和5%）對土壤理化性質(zhì)、土壤有效態(tài)Pb 和Cd 含量、黑麥草生長以及黑麥草吸收Pb 和Cd 的影響，以此探討石灰和腐植酸對土壤Pb、Cd 生物有效性的調(diào)控效率。結(jié)果表明：單施石灰和石灰配施腐植酸處理均能提高土壤pH，顯著降低土壤中有效態(tài)Pb、Cd 含量，特別是石灰配施5%腐植酸處理使有效態(tài)Pb、Cd 含量較對照分別降低89.45%和89.63%。單施腐植酸和石灰配施腐植酸處理均能顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)黑麥草生長，降低黑麥草對Pb、Cd的吸收，其中石灰配施5%腐植酸處理黑麥草地上部Pb 吸收量顯著小于其他處理，較對照降低48.52%；單施5%腐植酸處理黑麥草地上部Cd 吸收量顯著小于其他處理，較對照降低59.62%。石灰和腐植酸共同施用對土壤Pb、Cd 生物有效性的調(diào)控效率優(yōu)于單施腐植酸或石灰，石灰與腐植酸之間存在明顯交互作用。

還有不同時期關(guān)于萵筍（陳玉成等，2003，《農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報》）、小麥（馬建軍等，2005，《中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報》）、大豆（王意錕等，2011，《生態(tài)與農(nóng)村環(huán)境學(xué)報）、高羊茅（Kim Ki Seob 等，2011，Journal of Soil and Groundwater Environment）、烤煙（劉素云，2012，《河南科技大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》）、小白菜（鐘世霞等，2012，《水土保持學(xué)報》）、水稻（田發(fā)祥等，2015，《湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)》）、玉米（門姝慧等，2019，《腐植酸》）、油菜（郭茹等，2019，《華北農(nóng)學(xué)報》）、茶樹（蘇群等，2019，《磷肥與復(fù)肥》）等田間試驗(yàn)，均證明了腐植酸的抗重金屬脅迫作用。

受被破壞、惡化的土壤，惡劣的天氣環(huán)境及病蟲害等各方面的影響，作物無時不刻在經(jīng)受著自然環(huán)境與病蟲害所帶來的考驗(yàn)。腐植酸抗逆因子與自然融合力強(qiáng)，用好它，于作物抗逆脅迫大有裨益。