含腐殖酸液体肥料应用研究

曹 勋，丁新春*，施 鹏，孙红芳，张建朱，冯小卫，宋日晨，李寅森，吴大鹏

(1.南京大学盐城环保技术与工程研究院，江苏 盐城 224000；
2.南京大学环境学院，江苏 南京 210046；
3.盐城大丰自来水有限公司,江苏 大丰 224100；
4.中国石油渤海钻探第二固井分公司，天津 300280)

近年来，随着液体肥料行业标准的颁发，液体肥料已经成为农业生产一大热点，也出现了较多肥料应用效果的报道[1-3]。市场上大多的腐殖酸液体肥料生产原料为黄腐酸、腐殖酸钠、腐殖酸钾或腐殖酸原粉，都是风化煤、泥炭和褐煤经过复杂的物理化学反应的产物，生产成本较高，且腐殖酸钠等对土壤有害，具有一定的生态毒性。将工业生产的废料回收利用，提取其中的腐殖酸制成肥料，即可削减生产成本，还能实现三废的资源化利用，成为了制肥领域的一大热点。

陈成公开了一种工业酒精废料制备液肥的方法，陈宵虎公开了一种腐竹废水制备腐殖酸肥料的方法，吕宏轩公开了一种药厂生产废液制取肥料的方法，聂永丰公开了一种市政污泥制肥方法，这些腐殖酸液肥的制备方法都是经济节能的，可有效削减液体肥料的生产成本，同时能够实现污染物的减排。但是，此类肥料的腐殖酸来源都是工业生产中的废料，虽经过一定的处理，是否具有生物毒性有待进一步考察。笔者团队研发的腐殖酸液体肥料来源是饮用水源水，是将水体中的腐殖酸经过物理化学作用进行富集，肥料是不具有生物毒性的，将给水领域产生的少量废水资源化，回用到农业生产中，是响应国家节能减排的重大举措，是给水领域树脂法零排放的重大技术突破。

笔者将给水领域树脂脱附液脱盐浓缩后，添加大量元素和微量元素，配制成含腐殖酸液体肥料，开展青菜种植中试研究，考察液肥的应用效果，为液体肥料的推广和树脂脱附液的资源化应用提供理论依据。

1.1 液体肥料的配制

1.1.1 大量元素型液体肥料

向母液中添加氮、磷、钾大量元素，投加尿素(含N 46.2%)、磷酸二氢钾(含P2O550%，含K2O 34%)、硝酸钾(含N 14%，含K2O 46%)，使N：P2O5：K2O=9∶4∶10，大量元素总量以200 g/L计算，即分别投加N、P2O5、K2O元素78.3、34.8和87.0 g/L，换算成尿素、磷酸二氢钾、硝酸钾分别为127.8、69.6、137.7 g/L。含腐殖酸液体肥料(大量元素型)成分见下表。

1.1.2 微量元素液体肥料

向母液中添加K2SO4、ZnSOM4、MnSO4、FeSO4、MgSO4和洗衣粉(十二烷基磺酸钠)，使各组分含量分别是0.83,0.83,0.42,0.42,0.42和2.08 g/L。

表2 液体肥料(微量元素型)成分表

1.2 实验设计

试验共设4 个处理，3个重复，A、B、C，D分别表示氮、磷、钾肥效试验，随机区组排列，小区面积14m2(7m×2m)，小区依畦布置。各小区间挖沟(宽0.3m、深0.2 m)设保护行，防止串肥。小青菜按照行株距20cm×20cm的标准栽植，每小区栽350株。肥料投加量及小区布置见表3。

表3 肥料投加量及小区布置

试验在标准塑料大棚内进行，9月23日播种育苗，10月18日进行整地，划分小区，并按表1数据对各小区施入，每亩总施氮量为16kg，N∶P2O5∶KO2=12∶3∶10，其中过磷酸钙和硫酸钾分基肥和追肥分两次等比例施入，尿素40%作基肥，60%在移栽后追施3次，分4次施完，腐植酸水溶肥按92L/亩分作基肥和追肥等比例与氮磷钾无机肥料配施(所用腐殖酸水溶性肥料N+P2O5+KO2>200g/L，腐植酸总养分含量大于30g/L，氮∶磷∶钾为9∶4∶10)。在植株整个生长期进行正常的病虫害防治及植株管理。

表1 液体肥料(大量元素型)成分表

2018年10月29日，进行青菜移植，移栽后20d左右采样测定鲜重、干重、株高、叶绿素相对含量等指标，采样后进行追肥。之后每隔15d采样监测，2019年1月15日收获，考察小区产量，并测定青菜品质指标。叶绿素相对指标用叶绿素计SPAD-502Plus测定，取完全舒展的第1片叶子，每片叶子测3个点，连续测4株，取平均值；
连续取10株样本，切除根部，洗净晾干后，测鲜重；
于烘箱105°杀青15min，60°烘干至恒重，测定样本干重；
株高取地上部分高度。

地勘单位测绘成果使用与保密管理工作的探讨（陈晓芳） .............................................................................5-35

2.1 对植株生长指标的影响

图1可知，追肥之前(第1次采样)，B组鲜重最大，腐殖酸大量元素组较常规施肥组增产12.3%，追肥后，B组鲜重低于常规施肥组和清水组，微量元素组鲜重总体上低于其他3个组。

图1 各处理组鲜重变化趋势

图2可知，追肥之前(第1次采样)，B组干重最大，腐殖酸大量元素组较常规施肥组增产2.6%，追肥后，B组干重低于常规施肥A组。

图2 各处理组干重变化趋势

图3可知，追肥之前(第1次采样)，B组叶绿素相对含量最大，腐殖酸大量元素组较常规施肥组增产3.2%。整个生长周期中，B组和D组的叶绿素相对含量大于A组和C组，说明腐殖酸有助于青菜对肥料养分的吸收。

图3 各处理组叶绿素变化趋势

图4可知，前2次采样过程中，B组株高保持最高，3、4次采样过程中，逐渐被A、C组超越，D组株高整体上低于其他3个组，说明腐殖酸液体肥料能够在短时间内提高植株高度。

图4 各处理组株高变化趋势

单独使用腐殖酸肥不能提高青菜的产量，只有第1次采样时，腐殖酸组的产量和株高优于常规处理组，可能是腐殖酸肥虽然含有大量的营养元素，但是液体肥料的持效期短，不能长期的供给植物营养，需要和常规肥料混合使用。

2.2 对柱体氮磷钾的影响

中试结束后，采集各组青菜样本，送检植物体全氮、全磷和全钾指标。

图5可以看出，腐殖酸肥料组(B组和D组)青菜的全氮含量分别为1.11%和1.15%，显著高于常规施肥组和清水组的0.89%和0.92%。腐殖酸肥料组(B组和D组)青菜的全钾含量分别为3.34%和3.54%，显著高于常规施肥组和清水组的2.75%和3.21%。腐殖酸肥料组(B组和D组)青菜的全磷含量分别为0.58%和0.54%，显著低于常规施肥组和清水组的0.65%和0.63%。

图5 不同处理组青菜全氮、全磷、全钾含量

2.3 对植株品质的影响

中试结束后，检测各个处理组青菜的可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C和粗纤维指标，考察含腐殖酸液体肥料对青菜品质的影响。

图6可知，B组和C组可溶性糖都为0.39%，略低于常规施肥的A组，但差异不明显，整体上表现为A组>B组=C组>D组的趋势。可溶性蛋白也表现出相似的规律，B组和C组相当，略低于A组，整体上表现为A组>D组>C组>B组的趋势。

图6 不同处理组青菜可溶性糖和可溶性蛋白含量

图7可知，A组维生素C含量最高，C组次之，B组略高于D组，但差异不明显。而粗纤维含量表现为相反的趋势，整体上D组>B组>C组>A组。

图7 不同处理组青菜维生素C和粗纤维白含量

(1)液体肥料作为基肥时，能显著提高青菜的生物量和株高，追肥之前，液体肥料实验组干重、湿重和株高显著高于其他实验组，追肥之后，呈现相反的变化趋势。

(2)腐殖酸能有效促进青菜的光合作用，实验过程中，含有腐殖酸的B组和D组的叶绿素相对含量大于A组和C组。

(3)腐殖酸有助于青菜对养分氮素和钾的吸收，不利于植株对磷素的吸收，实验结束后，含腐殖酸的实验组，全氮和全钾明显高于其他实验组，而全磷低于其他实验组。

(4)腐殖酸肥料较常规施肥，对青菜的品质没有明显影响，含腐殖酸的实验组青菜可溶性糖、可溶性蛋白及维生素C略低于其他实验组，粗纤维则略高于其他实验组，但差异并不明显。