2021 年 6 月 肥 料 與 健 康 67 礦源黃腐酸鉀對水培綠蘿生根發(fā)芽影響的研究 張宗彩 1 肖 朋 1 高進華 1 張廣忠 1 王婷婷 1 解學仕 2 王洪富 2 1 史丹利農(nóng)業(yè)集團股份有限公司 山東臨沂 276700 2 臨沂市測土配方 企業(yè) 重點實驗室 山東臨沂 276700 摘 要 為探討提取自黑龍江褐煤和新疆風化煤的礦源黃腐酸鉀對水培綠蘿生根和發(fā)芽的影響 開展了試 驗研究 試驗設黃腐酸鉀質(zhì)量濃度為 20 40 60 80 mg L 等 4 個濃度水平 分別測定并計算每個處理中 10 株綠 蘿的平均生根及發(fā)芽數(shù)量 根及葉的長度 根及葉的質(zhì)量 結果表明 質(zhì)量濃度 40 mg L 的礦源黃腐酸鉀可以較 好地促進水培綠蘿根系和葉的生長 高質(zhì)量濃度的礦源黃腐酸鉀則會抑制綠蘿生根發(fā)芽 在相同質(zhì)量濃度下 從 褐煤和風化煤中提取的礦源黃腐酸鉀對水培綠蘿的生根 發(fā)芽無顯著性差異 關鍵詞 褐煤 風化煤 腐殖酸 黃腐酸鉀 無土栽培 中圖分類號 TQ444 6 3 文獻標志碼 A 文章編號 2096 7047 2021 03 0067 05 Study on the Effect of Mineral Potassium Fulvic Acid on ooting and Sprouting of Hydroponic Epipremnum Aureum ZHANG Zongcai 1 XIAO Peng 1 GAO Jinhua 1 ZHANG Guangzhong 1 WANG Tingting 1 XIE Xueshi 2 WANG Hongfu 2 1 Stanley Agricultural Group Co Ltd Linyi Shandong 276700 China 2 Linyi Key Laboratory of Soil Testing Formula Enterprise Linyi Shandong 276700 China Abstract In order to explore the effect of mineral potassium fulvic acid extracted from Heilongjiang lignite and Xinjiang weathered coal on the rooting and sprouting of hydroponic epipremnum aureum an experimental study is being carried out In the experiment the mass concentration of potassium fulvic acid is set to 4 concentration levels 20 40 60 80 mg L The average rooting sprouting number average root leaf length average root and leaf mass of 10 plants of epipremnum aureum in each treatment are measured and calculated respectively The results show that the mineral potassium fulvic acid with a mass concentration of 40 mg L can promote the growth of the roots and leaves of the hydroponic epipremnum aureum and the mineral potassium fulvic acid with a high mass concentration can inhibit the rooting and sprouting of epipremnum aureum When the mass concentration is the same the mineral potassium fulvic acid extracted from lignite and weathered coal has no significant difference on the rooting and sprouting of hydroponic epipremnum aureum Keywords lignite weathered coal humic acid potassium fulvic acid soilless culture 基金項目 2019 年山東省重大科技創(chuàng)新工程 2019JZZY010701 作者簡介 張宗彩 1972 女 大學本科 工程師 主要從事技術改造及檢測工作 52776073 qq com 腐殖酸是公認的無毒 無害的綠色環(huán)保資 源 1 為偏酸性有機高分子物質(zhì) 呈黑色或棕褐 色 主要分為黑腐酸 棕腐酸和黃腐酸等 黃腐酸 既能溶于稀堿溶液也能溶于水和酸溶液 呈黃色 或黃褐色 在人工腐殖酸中被稱為生化黃腐酸 在 天然腐殖酸中被稱為礦源黃腐酸 研究發(fā)現(xiàn)黃腐 酸含有較多的含氧官能團 具有吸收 絡合和交換 等優(yōu)點 2 5 能促進植物生長 對抗旱有重要作 68 肥 料 與 健 康 第 48 卷 第 3 期 用 能提高植物抗逆能力 具有增產(chǎn)和改善品質(zhì)作 用 相對分子質(zhì)量較小 活性較大 易溶于多種溶 劑 能夠被許多生物體吸收利用 6 7 隨著腐殖酸的廣泛應用 黃腐酸的提取研究 也取得了長足的進展 腐殖酸受形成時間 地區(qū) 的影響 相應的結構 含量和組分存在差異 不同 的提取方式會對黃腐酸的質(zhì)量產(chǎn)生影響 8 文 鵬麗 9 采用硫酸乙醇法從內(nèi)蒙古風化煤中提取 黃腐酸 產(chǎn)品的紅外圖譜與黃腐酸標準圖譜具有 相同的結構特征 黃腐酸質(zhì)量分數(shù)達 47 63 且 提取率高于硫酸丙酮法 李永紅等 10 采用硫酸 丙酮法從泥炭中提取黃腐酸 利用紅外光譜確定 提取物質(zhì)為黃腐酸 黃腐酸質(zhì)量分數(shù)為 5 73 張水花等 11 通過化學氧化降解法從云南年青褐 煤中提取黃腐酸 水溶性黃腐酸的溶出率由 1 提高至 19 黃腐酸主要集中在質(zhì)量較低的級 分 焦元剛 12 采用硫酸法和堿溶酸析法提取黃 腐酸 黃腐酸提取率分別為 8 和 10 黃腐酸對作物增產(chǎn)的研究主要以沖施到基 質(zhì) 13 或土壤中為主 14 有關無土栽培的使用濃 度及對作物生長影響的研究較少 本文主要研究 不同產(chǎn)地 不同濃度的礦源黃腐酸對水培綠蘿生 根 發(fā)芽及植株生長的促進作用 為無土栽培營養(yǎng) 液配制提供依據(jù) 采用氫氧化鉀和硫酸 通過堿 溶酸析法提取黃腐酸 腐殖酸為新疆風化煤和黑 龍江褐煤 為避免酸堿度對水培處理造成影響 全水溶礦源黃腐酸溶液的 pH 調(diào)整至 7 0 1 礦源黃腐酸的制備 1 1 主要試劑和原料 褐煤 黑龍江鶴崗 風化煤 新疆烏魯木齊 氫 氧化鉀 KOH 分析純 天津市風船化學試劑科 技有限公司 10 g L 質(zhì)量濃度 下同 氫氧化鉀溶液 準確 稱取 10 g 精確至 0 000 1 g 氫氧化鉀置于 500 mL燒杯中 加蒸餾水 300 mL 攪拌至氫氧化 鉀完全溶解 冷卻至室溫 轉(zhuǎn)移至 1 000 mL 容量 瓶中 用蒸餾水清洗燒杯 3 次 每次 200 mL 并入 容量瓶 用蒸餾水稀釋至刻度 硫酸 質(zhì)量分數(shù) 98 202020 配方營養(yǎng)液 2 000 倍稀釋 原料組分 為尿素 工業(yè)磷酸一銨 硫酸鉀 1 體積分數(shù) 下同 乙醇溶液 準確移取 10 mL 乙醇至 1 000 mL 容量瓶中 用蒸餾水定容 1 2 主要設備 JSP 200 型高速多功能粉碎機 浙江永康市 金穗機械制造廠 DHG 9076A 型電熱恒溫鼓風干 燥箱 上海精宏實驗設備有限公司 HH 2KU 型 電熱恒溫水浴鍋 鞏義市予華儀器有限責任公司 TDL 5 A 型 離 心 機 上 海 安 亭 科 學 儀 器 廠 0 245 mm樣品篩 新鄉(xiāng)市高服機械股份有限公 司 ML204 02 型電子天平 最大稱樣量 220 0 000 1 g 梅特勒 托利多儀器 上海 有限公 司 人工氣候箱 1 3 制備方法 褐煤 風化煤 經(jīng)高速多功能粉碎機粉碎至 通過 0 245 mm 篩 稱取一定量煤樣于燒杯中 加 入一定量 10 g L 氫氧化鉀溶液 攪拌均勻 置于 60 水浴鍋中水浴 2 h 冷卻至室溫 以轉(zhuǎn)速 4 000 r min離心 10 min 過濾并洗滌沉淀至中性 用硫酸調(diào)節(jié)溶液 pH 為 7 0 靜置沉淀 30 min 后 過濾 濾液置于 60 電熱恒溫鼓風干燥箱中烘 干 制得固體礦源黃腐酸鉀 備用 1 4 樣品檢測結果 褐煤和風化煤堿法提取得到的固體黃腐酸鉀 質(zhì)量分數(shù)分別為 57 4 50 6 2 水培試驗 2 1 試驗材料 試驗材料為綠蘿 剪成長 10 15 cm 每株綠 蘿保證有 1 片葉 枝條底部用小刀切 45 斜角 避 免綠蘿枝條疏導管堵塞 將處理好的枝條用 1 乙醇溶液消毒切口后用蒸餾水沖洗干凈 然后在 蒸餾水中浸泡 24 h 取出放在陰涼處干燥 2 h 25 2 2 試驗方法 試驗采用完全隨機設計 設置黃腐酸鉀溶液 以下簡稱處理液 質(zhì) 量 濃 度 為 20 40 60 80 mg L的 4 個水平 以清水為對照 CK 褐煤提 取的礦源黃腐酸鉀編號依次為 T1 T2 T3 T4 風 化煤提取的礦源黃腐酸鉀編號依次為 T11 T22 T33 T44 2019 年 11 月 22 日 每個處理隨機取 10 株綠 蘿分別置于盛有 150 mL 對應處理液的 250 mL 燒 2021 年 6 月 張宗彩等 礦源黃腐酸鉀對水培綠蘿生根發(fā)芽影響的研究 69 杯中 統(tǒng)一放置在人工氣候箱中進行培養(yǎng) 每隔 5 d更換一次處理液 2019 年 12 月 13 日收獲 共 計 21 d 人工氣候箱設置條件為高溫 25 低溫 15 高溫時長為 16 h 低溫時長為 8 h 高溫光 照 80 lx 低溫光照 20 lx 相對濕度 60 2 2 1 測定項目 生根數(shù)量 總根質(zhì)量 總根長 培養(yǎng) 21 d 后取 出 10 株綠蘿記錄總根數(shù)量 從綠蘿枝條處剪斷根 系放于定量濾紙上晾干 30 min 稱量總根質(zhì)量 稱 量后將每根根系首尾相連測量總根長度 發(fā)芽數(shù)量 總發(fā)芽質(zhì)量 總發(fā)芽長度 主要 針對綠蘿新發(fā)芽部位 測量方法同綠蘿新發(fā)根 2 2 2 數(shù)據(jù)分析 所有試驗數(shù)據(jù)均采用軟件 SPSS 19 0 進行分 析 不同小寫字母分別表示 P 0 05 的顯著 水平 2 3 結果與分析 2 3 1 黃腐酸鉀質(zhì)量濃度對水培綠蘿生根 發(fā)芽 數(shù)量的影響 不同質(zhì)量濃度的黃腐酸鉀溶液對水培綠蘿生 根 發(fā)芽數(shù)量的影響見圖 1 圖 1 不同質(zhì)量濃度的黃腐酸鉀溶液對水培綠蘿生根 發(fā)芽數(shù)量的影響 由圖 1 可知 水培綠蘿生根 發(fā)芽的數(shù)量均隨 礦源黃腐酸鉀質(zhì)量濃度的增大先增加后降低 綠 蘿生根 發(fā)芽數(shù)量均以 T2 處理的最多 T22 處理 的次之 T2 和 T22 處理的生根 發(fā)芽數(shù)量均顯著 高于 T4 T44 CK 處理的 與 T1 T3 T11 T33 處理 的均無顯著性差異 說明從褐煤和風化煤中提取 的 20 40 60 mg L 礦源黃腐酸鉀均有促進水培綠 蘿生根 發(fā)芽的效果 褐煤提取的礦源黃腐酸鉀更 利于水培綠蘿生根 發(fā)芽 但礦源黃腐酸鉀質(zhì)量濃 度超過 80 mg L 會抑制水培綠蘿的生根 發(fā)芽 2 3 2 黃腐酸鉀質(zhì)量濃度對水培綠蘿平均根長 度和平均葉長度的影響 不同質(zhì)量濃度的黃腐酸鉀溶液對水培綠蘿平 均根長度和平均葉長度的影響見圖 2 由圖 2 可知 水培綠蘿平均根長度和平均葉 長度均隨礦源黃腐酸鉀質(zhì)量濃度的增大先增加后 降低 T2 處理的平均根長度最長 顯著高于 T3 T4 T33 T44 及 CK 處理的 與 T1 T11 T22 處理 的無顯著性差異 T2 處理的平均葉長度最長 顯 著高于 T4 T44 處理的 與其他處理的無顯著性 差異 說明從褐煤和風化煤中提取的黃腐酸鉀質(zhì) 量濃度在 40 mg L 以內(nèi)均可促進水培綠蘿的根生 長和葉生長 黃腐酸鉀質(zhì)量濃度超過 60 mg L會 抑制根生長和葉生長 2 3 3 黃腐酸鉀質(zhì)量濃度對水培綠蘿平均根質(zhì) 量和平均葉質(zhì)量的影響 不同質(zhì)量濃度的黃腐酸鉀溶液對水培綠蘿平 均根質(zhì)量和平均葉質(zhì)量的影響見圖 3 由圖 3 可知 水培綠蘿的平均根質(zhì)量和平均 葉質(zhì)量均隨礦源黃腐酸鉀質(zhì)量濃度的增大先增加 后降低 T2 處理的平均根質(zhì)量和葉質(zhì)量均最大 其次為 T22 處理的 T2 處理的平均根質(zhì)量和平均 葉質(zhì)量與 T3 T4 T33 T44 和 CK 處理的均有顯著 性差異 與 T22 T1 T11 處理的無顯著性差異 70 肥 料 與 健 康 第 48 卷 第 3 期 圖 2 不同質(zhì)量濃度的黃腐酸鉀溶液對水培綠蘿平均根長度和平均葉長度的影響 圖 3 不同質(zhì)量濃度的黃腐酸鉀溶液對水培綠蘿平均根質(zhì)量和平均葉質(zhì)量的影響 3 結語 從褐煤和風化煤中提取的黃腐酸鉀在低質(zhì)量 濃度范圍內(nèi)使用均可促進水培綠蘿生根 發(fā)芽 增 加根系生長量和葉生長量 高質(zhì)量濃度時會抑制 水培綠蘿生根 發(fā)芽 礦源黃腐酸鉀質(zhì)量濃度為 40 mg L 的處理最優(yōu) 可為無土栽培營養(yǎng)液配制 提供參考依據(jù) 分析從褐煤和風化煤中提取的黃腐酸鉀 在 質(zhì)量濃度均為 40 mg L 時 施用從褐煤中提取的 黃腐酸鉀水培綠蘿的平均生根和發(fā)芽數(shù)量 平均 根長度 平均葉長度 平均根質(zhì)量和平均葉質(zhì)量均 優(yōu)于從風化煤中提取的黃腐酸鉀的 但無顯著性 差異 在質(zhì)量濃度均為 80 mg L 時 施用從褐煤中 提取的黃腐酸鉀水培綠蘿的平均生根和發(fā)芽數(shù) 量 平均根長度 平均葉長度 平均根質(zhì)量和平均 葉質(zhì)量均弱于從風化煤中提取的黃腐酸鉀的 說 明在促進水培綠蘿生根發(fā)芽的使用濃度范圍內(nèi) 從褐煤中提取的黃腐酸鉀的效果優(yōu)于從風化煤中 提取的黃腐酸鉀的效果 但無顯著性差異 參考文獻 1 鄒德乙 腐植酸的概念與腐植酸分類問題的探討 J 腐植 酸 2011 4 44 48 2 POETSCH M LIPPOLD H Effects of ionic strength and fulvic acid on adsorption of Tb and Eu onto clay J Journal of Contaminant Hydrology 2016 192 146 151 3 ZHOU Y L ZHANG Y B LI G H et al Effects of metal cations on the fulvic acid FA adsorption onto natural iron oxide in iron ore pelletizing process J Powder Technology 2021 年 6 月 張宗彩等 礦源黃腐酸鉀對水培綠蘿生根發(fā)芽影響的研究 71 2016 302 90 99 4 CHAI X L TAKAYUKI S GUO Q et al Characterization of humic and fulvic acids extracted from landfill by elemental composition 13 C CP MAS NM and TMAH Py GC MS J Waste Management 2008 28 5 896 903 5 徐萬幸 張永振 劉文靜 等 黃腐酸分級及結構研究 J 應 用化工 2019 48 1 161 163 6 張昭會 李放 朱琳 等 礦源黃腐酸鉀施用方法對大豆產(chǎn)量 的影響 J 化肥工業(yè) 2019 46 2 65 69 7 厚凌宇 焦如珍 董玉紅 等 生化黃腐酸對砂糖橘黃化病的 治療作用 J 廣西林業(yè)科學 2016 45 3 288 291 8 SCHELLEKENS J BUU MAN P KALBITZ K et al Molecular features of humic acids and fulvic acids form contrasting environments J Environmental Science and Technology 2017 51 3 1330 1339 9 文鵬麗 風化煤中黃腐酸提取關鍵技術的研究 D 太原 山 西大學 2012 10 李永紅 李燕 唐潔 等 云南泥炭中黃腐酸的提取與分析 J 腐植酸 2017 5 10 13 11 張水花 劉建珍 李寶才 等 化學法降解云南年青褐煤制備 藥用黃腐酸的化學組成及結構表征 C 中國腐植酸工業(yè) 協(xié)會 第七屆全國綠色環(huán)保肥料 農(nóng)藥 新技術 新產(chǎn)品交 流會論文集 北京 中國腐植酸工業(yè)協(xié)會 2009 12 焦元剛 從風化煤中提取黃腐酸 D 北京 北京交通大 學 2006 13 周燕 王吉慶 任毛飛 等 基質(zhì)澆施黃腐酸鉀對黃瓜幼苗的 影響 J 長江蔬菜 2016 12 81 83 14 安學忠 王娟 何淑萍 等 黃腐酸對制種玉米增產(chǎn)效果的研 究 J 甘肅農(nóng)業(yè) 2020 9 87 90 收到修改稿日期 2020 12 18 檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿 上接第 66 頁 2 4 mm 的合格顆粒輸送到轉(zhuǎn)鼓包膜機進行菌肥 一體化包膜處理 余料經(jīng)粉碎后返回配料工序重 新造粒 4 將溶解槽內(nèi)的脲甲醛溶液加熱至 75 80 后開啟攪拌槳進行攪拌 然后將其均勻地噴入轉(zhuǎn) 鼓包膜機中的有機無機顆粒復合肥表面 同時采 用復合微生物菌劑進行撲粉覆膜 復合微生物菌 劑與顆粒肥料一體化復合處理 再經(jīng)計量包裝 制成生物有機無機復合肥料 3 一體化復合包膜處理效果 將復合微生物菌劑與有機無機復合肥進行造 粒前內(nèi)置混合處理 處理方式一 和造粒后一體 化復合包膜處理 處理方式二 的活性菌存活率 對比試驗 見表 2 結果表明采用處理方式二的 有益活性菌 90 d 后的存活率比采用處理方式一 的提高 212 4 產(chǎn)品特點 生物有機無機復合肥產(chǎn)品采用菌肥一體化復 合包膜處理工藝 不僅有效提高了產(chǎn)品中活性菌 的存活率 而且提高了化學肥料的利用率 減輕了 環(huán)境污染 同時包膜劑脲甲醛在土壤中被細菌分 解后得到的氮元素可被植物吸收利用 實踐證明該產(chǎn)品能有效防控土傳病害的傳 播 修復改良土壤 增加土壤養(yǎng)分供應量 促進植 物生長 減少植物病蟲害 具有提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量 表 2 2 種處理方式的有益活性菌存活率試驗結果 時間 d 有益活性菌存活率 處理方式一 處理方式二 處理方式二有益活性菌 存活率的提升率 10 85 97 14 20 77 95 23 30 68 92 35 40 62 90 45 50 50 89 78 60 47 87 85 70 41 85 107 80 38 82 116 90 26 81 212 的作用 該產(chǎn)品可降低土壤含鹽量 促進土壤團 粒結構形成 提高肥料的溶解 存儲 輸送與吸收 能力 促進作物根系的發(fā)育 增強抗病性 還可螯 合營養(yǎng)物質(zhì)使其更好地被植物利用 參考文獻 1 張海濤 張磊 徐長青 等 新型微生物生態(tài)肥制備技術與微 生物菌劑生產(chǎn)裝置的開發(fā) J 肥料與健康 2021 48 1 64 66 2 劉慶祥 曹杰 劉亞民 等 防控土傳病害生物有機肥制備新 技術 J 肥料與健康 2020 47 3 57 59 3 張海濤 張磊 徐長青 等 聚合氨基酸復合肥系列產(chǎn)品生產(chǎn) 技術總結 J 化肥工業(yè) 2018 45 6 13 14 4 劉丹 竇興霞 胡睿 等 氨基酸生物有機復合肥的生產(chǎn)與應 用 J 化肥工業(yè) 2019 46 2 18 20 收到修改稿日期 2021 04 02