含氨基酸水溶肥料應(yīng)用的研究進(jìn)展

盧云峰，王木琳，賈冬冬，李銳群，李智海

(西雙版納職業(yè)技術(shù)學(xué)院，云南 景洪 666100)

1840年德國化學(xué)家李比希提出和建立了“植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說”，該學(xué)說認(rèn)為，植物只能直接吸收和利用土壤中的無機(jī)態(tài)氮，不能直接吸收和利用土壤中的有機(jī)態(tài)氮，土壤中的有機(jī)態(tài)氮必須經(jīng)過土壤中微生物的作用轉(zhuǎn)化為無機(jī)態(tài)氮才能被植物直接吸收和利用[1]，因此，自李比希的“植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說”提出后礦質(zhì)養(yǎng)分一直是研究植物氮肥的重點(diǎn)。然而，隨著研究的深入、分子生物學(xué)的發(fā)展以及實驗方法的改進(jìn)，越來越多的試驗已證實植物可以直接吸收土壤中的小分子有機(jī)態(tài)營養(yǎng)，如脂肪酸、核酸、氨基酸等[2-4]。20世紀(jì)初，植物氨基酸營養(yǎng)開始走進(jìn)研究者的視野，學(xué)術(shù)界開啟了植物氨基酸營養(yǎng)的研究。最早開始植物氨基酸營養(yǎng)的研究是在1908年，Lutz成功的完成了氨基酸吸收的無菌試驗，這是世界上第一次對有機(jī)態(tài)營養(yǎng)吸收的研究。直到20世紀(jì)90年代末，人們對植物有機(jī)氮營養(yǎng)的研究才逐漸增多，特別是在植物吸收氨基酸態(tài)氮營養(yǎng)方面取得了較大進(jìn)展，氨基酸是一種有機(jī)化合物，它的分子量大小不等，是蛋白質(zhì)合成的前體物質(zhì)，氨基酸可提供有機(jī)氮源，許多研究也證明了植物能夠直接吸收氨基酸[5-8]。氨基酸對植物的作用以及在生態(tài)環(huán)境方面的作用也在大量研究中得到了證明[9-13]。從某種意義上來講，氨基酸對植物生長是必不可少的。

含氨基酸水溶肥料是一款新型的功能型肥料，是指以游離氨基酸為主體，按適合植物生長所需養(yǎng)分比例，添加適量鎂、鈣中量元素或鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬微量元素而制成的液體或固體水溶肥料[14]。含氨基酸水溶肥料由于能夠改善土壤性狀，促進(jìn)作物生長，增強(qiáng)作物光合作用，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，增強(qiáng)植物的抗逆性和抗病蟲害能力，所以近年來，其應(yīng)用和研究越來越受到人們的關(guān)注和認(rèn)可[15-18]。本文就含氨基酸水溶肥料及其應(yīng)用效果進(jìn)行簡單介紹。

1 含氨基酸水溶肥料的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)和施用方式

1.1 含氨基酸水溶肥料的產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)

含氨基酸水溶肥料從外觀上看可分為液體和固體兩種；按產(chǎn)品類型又可分為中量元素型和微量元素型2種[14]。含氨基酸水溶肥料標(biāo)準(zhǔn)(NY 1429—2010)規(guī)定，含氨基酸水溶肥料液體產(chǎn)品和固體產(chǎn)品中游離氨基酸含量分別≥100 g·L-1和10%；pH值(1∶250倍稀釋)要在3.0～9.0；水不溶物含量分別≤50 g·L-1和5.0%；微量元素含量分別≥20 g·L-1和2.0%(微量元素含量指鐵、錳、硼、鋅、銅、鉬含量之和，產(chǎn)品應(yīng)至少包含一種微量元素，液體和固體產(chǎn)品中含量分別≥0.5 g·L-1和0.05%的單一微量元素均應(yīng)計入微量元素含量中，液體和固體產(chǎn)品中鉬元素含量分別≤5 g·L-1和0.5%)；中量元素含量分別≥30 g·L-1和3.0%(中量元素含量指鈣、鎂元素含量之和，液體和固體產(chǎn)品中含量分別≥1.0 g·L-1和0.1%的單一中量元素均應(yīng)計入中量元素含量中)；重金屬元素汞(Hg)、砷(As)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)的含量分別≤5、10、10、50、50 mg·kg-1。

1.2 含氨基酸水溶肥料的施用方式

在我國的各個地區(qū)，由于氣候條件和土壤性質(zhì)等都各不相同，也使得各地區(qū)在含氨基酸水溶肥料的施用方式上也各不相同，目前主要的施肥方式有葉面噴施、滴灌、沖施、浸種蘸根。

2 含氨基酸水溶肥料的功能與作用

2.1 促進(jìn)作物生長，提高葉綠素含量，增強(qiáng)葉片光合作用

張妮等[19]研究表明，在辣椒種植過程中用氨基酸液體肥料替代氮肥施用，辣椒的株高、莖粗、葉片數(shù)、株幅和葉綠素相對含量(SPAD)都要高于常規(guī)施肥處理，表明氨基酸液體肥料能促進(jìn)辣椒的生長和葉片葉綠素含量的增加。張樹生等[20]研究表明，在黃瓜上施用氨基酸肥料，黃瓜的SPAD、葉面積、光合速率、胞間CO2濃度以及蒸騰速率都比對照要高。

2.2 增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)

王蓓等[21]研究表明，在辣椒和豇豆根部灌施含氨基酸水溶肥料，能夠提高辣椒和豇豆的產(chǎn)量，2季的種植中辣椒的增產(chǎn)幅度分別達(dá)8.6%和7.0%，豇豆的增產(chǎn)幅度分別達(dá)14.7%和11.7%，灌施含氨基酸水溶肥料處理的辣椒和豇豆的可溶性糖含量、蛋白質(zhì)含量和VC含量都要比對照處理高，硝酸鹽含量比對照處理低，表明含氨基酸水溶肥料能夠提高辣椒和豇豆的產(chǎn)量，改善辣椒和豇豆的品質(zhì)。

2.3 增強(qiáng)農(nóng)作物的抗病性

張樹生等[20]研究表明，在黃瓜種植過程中施用氨基酸肥料，能夠增加土壤中放線菌和真菌的數(shù)量，減少黃瓜連作栽培中引起土傳病害黃瓜鐮刀霉菌枯萎病的致病菌尖孢鐮刀菌的數(shù)量，使真菌/細(xì)菌比值顯著提高,尖孢菌/真菌比值顯著降低，降低了黃瓜枯萎病的發(fā)病率，對黃瓜枯萎病的防治率最高可達(dá)80%以上。表明氨基酸肥料能夠增強(qiáng)黃瓜的抗病性。

2.4 改善土壤理化性狀，增強(qiáng)土壤肥力

邵鋮[22]研究表明，以有機(jī)肥為基肥，在黃瓜種植過程中，根部灌施含氨基酸水溶肥料處理的土壤中銨態(tài)氮含量和硝態(tài)氮含量都顯著高于根部灌施化肥的處理，在速效磷和速效鉀含量方面，根部灌施含氨基酸水溶肥料處理高于根部灌施化肥的處理。王蓓等[21]研究表明，在辣椒和豇豆根部灌施含氨基酸水溶肥料能夠提高辣椒和豇豆土體土壤中過氧化氫酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶的含量。上述研究均表明含氨基酸水溶肥料能夠改善土壤理化性狀，增強(qiáng)土壤肥力。

3 含氨基酸水溶肥料的應(yīng)用研究

3.1 含氨基酸水溶肥料在蔬菜上的應(yīng)用

黃秀連[23]的研究表明，在小白菜上噴施氨基酸水溶肥料能夠提高小白菜的株高、葉長、葉寬以及葉片數(shù)，同時能夠提高小白菜的產(chǎn)量，比常規(guī)對照每667 m2增產(chǎn)117.8 kg，增幅為6.8%，具有極其顯著的增產(chǎn)效果；肇雪艷[24]研究表明，在番茄上噴施含氨基酸水溶肥料能提高番茄的株高、單果重、單株果數(shù)以及含糖量，增強(qiáng)番茄葉片的綠色，顯著增加了番茄的產(chǎn)量，施用含氨基酸水溶肥料處理比常規(guī)施肥處理的番茄每667 m2增產(chǎn)470.2 kg，增產(chǎn)率為6.7%；比噴施等量清水的處理每667 m2增產(chǎn)385.7 kg，增產(chǎn)率為5.4%；高麗萍[25]研究也表明，在菠菜上施用含氨基酸水溶肥料能夠提高菠菜的株高和有效葉片數(shù)，降低夏季菠菜的抽薹率，施用含氨基酸水溶肥料的處理，菠菜產(chǎn)量折合23 659 kg·hm-2，比對照增產(chǎn)1 133 kg·hm-2，增產(chǎn)率5.0%，達(dá)顯著水平，施用含氨基酸水溶肥料的處理比對照可增加經(jīng)濟(jì)效益9 830.00 元·hm-2，投入產(chǎn)出比為1∶7.55。

3.2 含氨基酸水溶肥料在水果上的應(yīng)用

李爽[26]研究表明，在草莓上噴施含氨基酸水溶肥料可促進(jìn)草莓生長發(fā)育，草莓果色深紅，葉色濃綠透亮，提高了草莓的單株果數(shù)、單果重以及草莓的含糖量，噴施含氨基酸水溶肥料可顯著提高草莓的產(chǎn)量，比常規(guī)施肥處理每667 m2增產(chǎn)82.3～170.1 kg，增產(chǎn)幅度達(dá)7.9%～8.4%；比噴施清水處理每667 m2增產(chǎn)77.9～140.0 kg，增產(chǎn)幅度達(dá)6.8%～7.4%；趙艷茹等[27]研究表明，在柑橘上噴施含氨基酸水溶肥料可提高柑橘春梢長度、春梢徑粗、早秋稍長度以及單株掛果數(shù)，坐果率達(dá)7.7%，比噴施清水處理和常規(guī)施肥處理分別增加了2.5%和2.8%，單株產(chǎn)量和可溶性固形物含量都比噴施清水處理和常規(guī)施肥處理要高，噴施含氨基酸水溶肥料處理的每667 m2產(chǎn)量比噴施清水處理和常規(guī)施肥處理分別增加了564.4 kg和623.8 kg，增產(chǎn)幅度分別達(dá)13.3%和14.9%；張保帥等[28]研究表明，在蘋果作物上施用氨基酸水溶肥料果樹葉片濃綠、厚、長勢好，葉面積增大，果實色澤好，裂果率小，每株果實數(shù)量增多，單果重增大，并且在產(chǎn)量上，施用含氨基酸水溶肥料處理比對照每667 m2增產(chǎn)531.95 kg，增產(chǎn)幅度達(dá)17.0%。

3.3 含氨基酸水溶肥料在糧食作物上的應(yīng)用

吳凱[29]研究表明，在水稻上施用含氨基酸水溶肥料可以提高水稻的穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重，使水稻的抗病性增強(qiáng)，常規(guī)施肥處理+含氨基酸水溶肥料處理比常規(guī)施肥處理和常規(guī)施肥+等量清水處理在產(chǎn)量上每667 m2分別增加了62 kg和42 kg以上，增產(chǎn)幅度分別高達(dá)9.0%和7.0%以上；李銳娟等[30]研究表明，在小麥上噴施含氨基酸水溶肥料能夠提高小麥的株高、莖粗，小麥葉寬大、增厚，手感好，色濃，成穗率稍高，穗稍大，色深，顯穗率高，籽粒飽滿，提高了小麥的穗粒數(shù)和千粒重，比在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上噴施等量清水每667 m2增產(chǎn)64.7 kg，增產(chǎn)率為12.54%，增產(chǎn)達(dá)到極顯著水平；瞿元松等[31]研究表明，在大豆上噴施“愛爾樂”水溶氨基酸肥料可以提高大豆單株分枝數(shù)、單株有效莢數(shù)、單莢粒數(shù)、百粒重以及單株產(chǎn)量，比常規(guī)對照每667 m2增產(chǎn)32.23 kg，增產(chǎn)幅度達(dá)17.0%，達(dá)顯著水平。

3.4 含氨基酸水溶肥料在中藥材上的應(yīng)用

趙勇[32]研究表明，在黨參上施用氨基酸肥料后，與對照相比，施用氨基酸肥料處理黨參的根長、根粗、根重、蔓長、蔓重分別增加了1.9 cm、0.5 mm、0.72 g、0.2 cm、1.46 g，在產(chǎn)量上(鮮重)，施用氨基酸肥料處理比對照組增產(chǎn)2 075 kg·hm-2，增產(chǎn)率達(dá)46.9%；丁作法[33]研究表明，在柴胡現(xiàn)蕾抽苔期，用含氨基酸水溶肥料7 500 mL·hm-2兌水450 kg·hm-2葉面噴施能顯著提高柴胡的產(chǎn)量(鮮重)，產(chǎn)量達(dá)4 510 kg·hm-2，與對照相比增產(chǎn)453.3 kg·hm-2，增產(chǎn)幅度達(dá)11.2%，增加凈收益3 933元·hm-2。

3.5 含氨基酸水溶肥料在花卉和園林植物上的應(yīng)用

廖海燕等[34]在木本植物、草花、蔭生植物、垂吊植物等園林植物上施用水溶性氨基酸肥料的研究結(jié)果表明，水溶性氨基酸肥料與常用復(fù)合肥對比，草花和觀葉型室內(nèi)植物可在短時間內(nèi)提高植物的整齊性、葉色、花朵大小和數(shù)量，提高了園林植物的觀賞性；歐陽琳等[35]研究表明，在切花菊上施用氨基酸肥料可促進(jìn)采前植株干物質(zhì)的積累，達(dá)每株15.1 g，前期可促進(jìn)植株對氮的吸收，后期可促進(jìn)對磷和鉀的吸收，氮、磷和鉀含量在采前可達(dá)258.9、27.0和473.3 mg·株-1；同時還能提早花芽分化時間，增加采收時花枝株高、莖粗和花序直徑，延長了采后的瓶插壽命。

3.6 含氨基酸水溶肥料在其他作物上的應(yīng)用

李大慶等[36]研究表明，在茶葉上施用氨基酸水溶肥料能提高茶葉的產(chǎn)量，與空白對照相比每667 m2干茶增產(chǎn)4.42 kg，增幅達(dá)9.6%，顯著高于空白對照，同時也提高了茶青百芽鮮重，降低了茶葉中的咖啡堿含量和總灰分含量，茶樹的發(fā)病率降低，增強(qiáng)了茶樹的抗逆性，且茶葉中農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果達(dá)歐盟標(biāo)準(zhǔn)。王愛榮[37]研究表明，在煙葉上噴施氨基酸水溶肥料可以提高煙葉的株高、莖圍、單株收獲葉片數(shù)、最大葉長和最大葉寬，噴施氨基酸水溶肥料處理的煙葉產(chǎn)量比對照每667 m2增加12.2 kg，增產(chǎn)幅度達(dá)7.2%，產(chǎn)量差異達(dá)極顯著水平。

4 展望

含氨基酸水溶肥料的應(yīng)用在我國是非常廣泛的，它在改善土壤性狀，促進(jìn)作物生長，增強(qiáng)作物光合作用，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)以及增強(qiáng)植物的抗逆性和抗病蟲害能力等方面具有重要的作用，是一種生態(tài)安全的新型肥料，對于我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著有機(jī)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)越來越受到人們的關(guān)注，社會對環(huán)境保護(hù)的日益重視，植物有機(jī)營養(yǎng)研究水平的不斷提高以及水肥一體化技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，含氨基酸水溶肥料在未來生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展中將有著非常廣闊的應(yīng)用前景。