腐植酸：作物抗逆與品控的良師！

全球土壤沙漠化和氣候變化等環(huán)境問題，都極大的制約著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

在我國耕地退化面積較大，南方部分地區(qū)耕地土壤酸化，北方部分地區(qū)土壤鹽漬化，酸性土、鹽堿土面積占耕地面積60%。由于過度施肥、用肥水平低等不可持續(xù)性的管理方式，也造成大部分耕地中有機質(zhì)含量越來越少以及鹽分離子聚集。部分地區(qū)耕地污染較重，地力下降。除此之外，氣候變化引起的各類問題也是農(nóng)業(yè)目前面臨的威脅之一。冰雹、霜凍、干旱、倒春寒等問題是造成種植戶經(jīng)濟損失以及農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的一大因素。據(jù)報道，今春清明小長假突如其來的霜凍，導(dǎo)致渭南多地出現(xiàn)低溫冷凍災(zāi)害，李子、草莓、葡萄、核桃等作物受害嚴(yán)重，多數(shù)種植戶幾乎面臨絕產(chǎn)。這些都使得農(nóng)業(yè)種植面臨極大的風(fēng)險和損失。

在這樣險峻的環(huán)境問題面前，農(nóng)業(yè)用肥及管理水平不跟進，則更無法保證農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，大小果、畸形果、裂果、口感差、不耐儲運等問題隨之出現(xiàn)，如何保證農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)也成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)急需解決的重大問題。

基于上述農(nóng)業(yè)目前面臨的挑戰(zhàn)，開啟第二次綠色革命，改善土壤，提高作物抗逆能力及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，將是目前解決農(nóng)業(yè)困局的一個出口。目前，生物刺激素作為一種新型農(nóng)業(yè)品，已經(jīng)逐漸在國內(nèi)外受到認(rèn)可，生物刺激素與傳統(tǒng)肥料最大的不同在于其對作物生長發(fā)育的調(diào)控作用，這種調(diào)控作用在傳統(tǒng)植物營養(yǎng)的方式下很難達(dá)到。如今包括腐植酸、海藻提取物、多肽、殼聚糖、氨基酸等新型生物刺激素異軍突起，已經(jīng)在國際市場流通，而腐植酸作為最主要的多功能生物刺激素，已經(jīng)普遍受到種植戶的認(rèn)可和青睞。

什么是優(yōu)秀的腐植酸腐植酸是由動植物的殘骸，經(jīng)微生物的分解和轉(zhuǎn)化，以及地球化學(xué)作用下的一系列過程形成和積累起來的一類有機物質(zhì)。腐植酸是一種無特定結(jié)構(gòu)的高分子化合物，含多種活性官能團，通常多呈黑色或深棕色的膠體狀態(tài)，它是土壤有機質(zhì)的重要組成部分，也是土壤肥力的一個重要指標(biāo)。如今，為更好的服務(wù)于農(nóng)業(yè)，腐植酸已經(jīng)逐漸被優(yōu)化加工，使其具有更好的水溶性和生物活性，而什么是優(yōu)質(zhì)的腐植酸產(chǎn)品必須具備特點，這必將成為市場選擇的原因。

1.來源

煤炭是腐植酸的重要來源，最年輕的煤炭如草炭、泥炭，都含有腐植酸，其中腐殖質(zhì)物質(zhì)含量較多，但仍含有大量的原始植物成分（纖維素、蛋白質(zhì)等），資源較少，到褐煤階段，腐植酸則經(jīng)過了復(fù)雜的芳香縮合-異構(gòu)化過程，生物活性更高，C含量增加，這兩類腐植酸均稱為原生腐植酸。到煙煤階段，腐植酸因高度聚合而成為中性，不再含有腐植酸。因此，年輕的褐煤則是最佳提取腐植酸的原料，其可塑性強，提取成本合理，含氧官能團多，生物活性高，田間應(yīng)用效果好，從經(jīng)濟、環(huán)保和性能方面考慮，年輕的褐煤都為生產(chǎn)腐植酸的最佳原料。

2.水溶性

根據(jù)在不同溶劑中的溶解性將腐植酸細(xì)分為黑腐酸（溶于堿）、棕腐酸（溶于堿又溶于醇）和黃腐酸（溶于堿又溶于酸和醇），而傳統(tǒng)的腐植酸物質(zhì)難溶于水，必須經(jīng)過物理、化學(xué)或生物活化處理，使難以為作物直接吸收的結(jié)合態(tài)的腐植酸和部分游離態(tài)腐植酸轉(zhuǎn)化為水溶性腐植酸，才能應(yīng)用于作物，目前市場上流通的腐植酸類產(chǎn)品多為腐殖酸鉀或腐殖酸鈉等，具有一定的水溶性，但由于腐植酸來源、配比、結(jié)構(gòu)及活性官能團的含量少等原因，導(dǎo)致一些產(chǎn)品在硬水中的溶解度小，不抗酸性水環(huán)境，這極大的限制了它們的使用。

3.分子量

通常來說，黑腐酸分子量為最大，棕腐酸次之，黃腐酸最低。而接近分子量的腐植酸雖具有相似的分子結(jié)構(gòu)，但分子量仍分布較廣，從幾百到幾百萬，不同分子量段，其分子結(jié)構(gòu)及官能團數(shù)量不同，導(dǎo)致了不同分子量段腐植酸的化學(xué)性質(zhì)的差異，進而引起田間應(yīng)用效果的差異。因此，小分子量段的含量高、不同分子量段的科學(xué)配比以及在田間功能上的應(yīng)用是優(yōu)秀的腐植酸產(chǎn)品應(yīng)該具備的特點。

腐植酸：促進作物抗逆的完美助劑隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，腐植酸在作物上的功能已經(jīng)逐漸被揭示，太多的功能也亟待挖掘，腐植酸促進作物抗逆的效果已經(jīng)躍然田上，但如何促進作物抗逆、如何改善土壤環(huán)境等這些問題仍未被科學(xué)的解釋，這些研究也處在初期階段。

1.改良根際土壤環(huán)境

腐植酸對土壤的改良與其自身的物理化學(xué)性質(zhì)密不可分。腐植酸的水溶液是一種親水的溶膠，在水溶液中呈現(xiàn)疏松的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因而具有強的保水能力，同時對有機物質(zhì)和無機物質(zhì)均有一定的吸附作用。腐植酸還與粘土礦物反應(yīng)，可形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，如與土壤鈣離子形成穩(wěn)定的團粒結(jié)構(gòu)；有較強的陽離子交換能力，可降低土壤EC值，調(diào)節(jié)PH。除此之外，腐植酸作為微生物的天然有機碳源，能夠促進微生物的增殖，從而促進根際微環(huán)境，保持土壤疏松，保持根系活力。因此，可以通過腐植酸改良土壤理化性質(zhì)，間接提高植物的耐逆性和抗逆性。例如，研究發(fā)現(xiàn)在內(nèi)蒙古地區(qū)重度鹽堿地上施用腐植酸產(chǎn)品（優(yōu)美柯-鹽柯）使土壤全鹽量下降55.4%、PH值下降0.3，交換性鈉含量下降6.1%，改良土壤結(jié)構(gòu)，使作物正常生長。

2.刺激抗逆基因表達(dá)

腐植酸可引發(fā)細(xì)胞的信號傳遞反應(yīng)，將一系列抗逆信號逐級靶向傳遞至下游細(xì)胞核或其他細(xì)胞器，使特定基因表達(dá)量發(fā)生相應(yīng)的上調(diào)或下調(diào)，從而導(dǎo)致下游生理合成或代謝過程的響應(yīng)，從而響應(yīng)脅迫反應(yīng)，促進生長發(fā)育。例如，研究發(fā)現(xiàn)腐植酸產(chǎn)品（優(yōu)美柯-鹽柯）在鹽脅迫下可通過刺激類胡蘿卜素合成、葉綠素合成、礦質(zhì)元素吸收、激素信號傳遞等抗鹽相關(guān)基因的表達(dá)，從而促進類胡蘿卜素、葉綠素合成，并通過激素介導(dǎo)的信號傳遞效應(yīng)調(diào)控內(nèi)源代謝，調(diào)控作物內(nèi)源水平，調(diào)節(jié)作物對礦質(zhì)元素的吸收，增強作物的抗鹽能力。

3.提高作物抗氧化能力

腐植酸對提高作物抵御干旱、鹽堿、高溫、低溫、病蟲害脅迫等方面有卓越的效果，這些效果均來自于腐植酸良好的生物刺激作用，這些脅迫均會造成作物的氧化脅迫，使作物細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）物質(zhì)積累，引起細(xì)胞氧化，細(xì)胞膜發(fā)生脂類過氧化反應(yīng)，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡，表現(xiàn)出植物生理性凋亡。而腐植酸可激活細(xì)胞內(nèi)的抗氧化酶活性及抗氧化劑的合成，使細(xì)胞清除過量的ROS，保護細(xì)胞膜。如腐植酸產(chǎn)品（優(yōu)美柯-鹽柯）可激活作物體內(nèi)的超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶（POD）、過氧化氫酶（CAT）的活性以及還原型谷胱甘肽（GSH）、類胡蘿卜素（Car）等的含量，通過激活抗氧化系統(tǒng)以清除鹽堿脅迫下過量的ROS，降低膜脂過氧化產(chǎn)物丙二醛（MDA）的含量，保護細(xì)胞膜，使作物抵御各類脅迫造成的生理性氧化脅迫。

4.其他方面

腐植酸還具有一定的螯合和絡(luò)合性質(zhì)，能與金屬離子及水合氧化物反應(yīng)，因此可以使植物更有效的利用土壤中的的營養(yǎng)元素；不僅如此，葉面噴施腐植酸可影響氣孔開閉，使作物更好的抵御高溫干旱等環(huán)境條件。等等，腐植酸對于作物抗逆的幫助是多方面且平衡的，從土壤到作物本身，從非生物脅迫到各類生物脅迫，從萌發(fā)到結(jié)實，均能夠有效安全的幫助作物抵御不良侵害。

腐植酸：果蔬品控的必需品農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)不僅影響其商業(yè)價值，也對人類健康有著十分重要的影響。具有優(yōu)秀品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品不僅可以提高其市場競爭力，而且可以提高其內(nèi)在的營養(yǎng)價值和口感。因此，如何保證農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，如何在生長關(guān)鍵點做到精準(zhǔn)的品控，則是優(yōu)秀的腐植酸產(chǎn)品在田間施用的一項重要技術(shù)。

眾所周知，腐植酸能夠促使種子萌發(fā)，提高出苗率，刺激根系分生組織細(xì)胞的分裂與增長，促進根系伸長，側(cè)根生長，從而促進作物吸收水分和養(yǎng)分的能力。使作物在萌發(fā)率高且整齊，為收獲打下基礎(chǔ)。在萌發(fā)及根系的良好的基礎(chǔ)下，腐植酸施用下作物養(yǎng)分供應(yīng)充足，莖桿粗壯，枝繁葉茂，光合作用增強，即可加速養(yǎng)分向花朵及子代轉(zhuǎn)移，促進開花、?；?、坐果。使果實提前并均勻著色，為之后的采收打好基礎(chǔ)。所以，在作物生長的關(guān)鍵節(jié)點使用腐植酸類產(chǎn)品可達(dá)到精準(zhǔn)品控的目的。

1.提高產(chǎn)量，精準(zhǔn)品控

基于腐植酸的螯合性質(zhì)，可增加作物對微量元素的吸收，并調(diào)控內(nèi)源激素、大量元素與微量元素的平衡，使果實在整個發(fā)育階段平衡生長，加速糖類和營養(yǎng)物質(zhì)的積累；促進作物品質(zhì)相關(guān)酶的活性，加速各類次生代謝產(chǎn)物的轉(zhuǎn)運，使果實豐滿，可溶性固形物及固酸比提高，營養(yǎng)價值高，更耐儲運。例如腐植酸產(chǎn)品（優(yōu)美柯）在廣西柑橘上能夠極大促進保花保果，尤其是內(nèi)堂掛果量大，進而提高產(chǎn)量，同時保證柑橘果品高；并可促進陜西嘎啦蘋果果面光滑，顏色鮮亮，糖分積累（增加9%），硬度增加，提高果形指數(shù)，優(yōu)果率（80#以上）提高33.2%。

2.降低農(nóng)殘，綠色健康

一方面，腐植酸不僅具有離子交換、螯合和吸附等功能，優(yōu)秀的腐植酸產(chǎn)品兼能做到與大多數(shù)肥料和農(nóng)藥等混溶，由于前述腐植酸能夠刺激元素吸收相關(guān)基因的表達(dá)，促進生長使莖稈粗壯，作物生命力強，因而能夠提高肥料和農(nóng)藥藥效。同時，由于腐植酸具有特殊的功能基團，使其對不少特定結(jié)構(gòu)具有吸附、配位交換、電荷傳遞等作用，因此使得腐植酸能吸附和溶解農(nóng)藥，降低農(nóng)藥毒性，并且由于腐植酸對農(nóng)藥的緩釋增效作用，則可降低農(nóng)藥使用量，使果蔬更加安全健康。另一方面，腐植酸本身具有抑制某些病菌生長的特性，試驗表明施用腐植酸在防治黃萎病、霜霉病、枯萎病、根腐病等方面效果顯著，且能夠提高農(nóng)藥藥效，減少病菌和害蟲的侵害痕跡，減少畸形果，因而可以間接影響果蔬外觀，使果蔬外觀價值更高。

綜上，腐植酸作為最重要的生物刺激素已經(jīng)在市場及科學(xué)界受到廣泛研究，其更多的功能和靶向機理還有待繼續(xù)探究，從分子水平和生理水平研究腐植酸對作物的調(diào)控機理是未來科學(xué)發(fā)展的總體趨勢。在市場上，優(yōu)秀的腐植酸產(chǎn)品不僅能夠幫助作物更好適應(yīng)逐漸變化的氣候土壤環(huán)境，更能夠使農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)得到保證，促進作物營養(yǎng)生長和生殖生長。但兼有抗逆和品控功能的優(yōu)秀腐植酸肥料卻屈指可數(shù)，幫助農(nóng)戶及經(jīng)銷商更好的選擇優(yōu)秀的品牌，將是目前市場的重要任務(wù)。

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