腐植酸植物保健營養(yǎng)液的開發(fā)研究
張常書
(上海通微生物技術(shù)有限公司 上海 200040)
摘 要:腐植酸用于肥料、醫(yī)藥、農(nóng)藥及畜牧獸藥等在我國已有多年研究歷史,并取得了多項科研成果,但腐植酸用于植物保健營養(yǎng)液(即腐植酸生態(tài)藥肥)卻鮮有報道。本文作者就三十多年來對腐植酸生態(tài)藥肥的探索和體會概述如下。
關(guān)鍵詞:腐植酸 保健液 營養(yǎng)液 生態(tài)藥肥 開發(fā)研究
The Development Research of Humic Acid Nutrition for Plant Health
Zhang Changshu
(Shanghai Tongwei Biological Technology Co., Ltd., Shanghai, 200040)
Abstract: Humic acid has been studied for many years as fertilizer, medicine, pesticide, veterinary drug and so on, and many achievements have been made. However, there is a little literature about humic acid nutrition for plant health (ie, humic acid fertilizer as pesticide). The experience and exploration of the author studying humic acid fertilizer as pesticide more than 30 years are summarized in this paper.
Key words: humic acid; health care fluid; nutrient solution; ecological fertilizer; development research
腐植酸(humic acid,簡稱HA)用于肥料、醫(yī)藥、農(nóng)藥及畜牧獸藥等在我國已有多年研究歷史,并取得了多項科研成果,但腐植酸用于植物保健營養(yǎng)液(即腐植酸生態(tài)藥肥)卻鮮有報道。本文就三十多年來對腐植酸生態(tài)藥肥的探索和體會概述如下。
1 HA藥用價值綜述
20世紀70年代,我國在HA用作肥料的同時,發(fā)現(xiàn)HA還有多種醫(yī)用功能,對防治畜禽腸道病、流感、氣喘、便秘、創(chuàng)傷感染、乳房炎、農(nóng)藥中毒等有較好療效。據(jù)江西吉安畜牧獸醫(yī)站試驗統(tǒng)計,治療各種病豬4299頭,治愈率91.4%。內(nèi)蒙、新疆等地,用HA治療豬、牛、馬、羊、雞等各種疾病畜禽數(shù)百萬頭,均取得了良好療效。
20世紀80年代,HA由畜禽防治到人體治療,國內(nèi)不少醫(yī)院及科研單位,作了大量的臨床實驗和藥理藥化研究,證實了HA對燒燙傷、皮膚病、風(fēng)濕病、胃潰瘍、腸炎、腹瀉、外傷出血、創(chuàng)傷感染、陰道炎癥等十多種常見病有顯著療效,并有多家制藥廠生產(chǎn)用于臨床的HA醫(yī)藥制劑。
在開發(fā)HA醫(yī)用研究的同時,HA在農(nóng)業(yè)病蟲防治和刺激促長方面的應(yīng)用也有不少報道?,F(xiàn)就國內(nèi)較典型的防治效果綜述如下。
1.1 黃腐酸防治棉花枯黃萎縮病
據(jù)河南化學(xué)研究所王書奇報道,山東農(nóng)學(xué)院,采用黃腐酸(Fulvic Acid簡稱FA)液灌根、拌種、噴施,對防治棉花枯黃病均有顯著效果,用500毫升/畝(2000倍)FA灌根防治率達60%~90%,用25~150克/畝FA拌種防治率達43%~75%,用1500倍FA噴施防治率達23%~27%,灌根最好。
1.2 FA防治蘋果輪紋病,腐爛病和斑點落葉病
河南省植保所多次試驗,采用FA1000~2000倍與1200倍的退菌特配合使用,在蘋果生長中后期噴施2次,比單用700~800倍退菌特藥效提高50%~80%,一般病果率可控制在5%以下,采用1個月內(nèi)病果率可減少50%以上。根據(jù)河北農(nóng)大實驗顯示,用1.5%的腐植酸鈉刮蘋果腐爛病病斑,防治效果為97.8%,較常用的“砷平液”防效為94.1%,病斑愈合量高1倍左右。
1.3 FA防治紅薯根腐病和黑斑病
鄭州市農(nóng)科所試驗,用200~300ppm的FA液噴施苗床和移栽時灌根,紅薯根腐病防效20%~36%,病斑直徑減少90%;黑斑病薯苗田間防交36%~65%,鮮薯增產(chǎn)20%~50%。FA與托布津混用,病指數(shù)下降5.8倍,增產(chǎn)率達83%。
1.4 HA鈉防治蚜蟲效果
山西農(nóng)大試驗,用0.3%的腐植酸鈉液加適量增效劑,防治菜芽效果達95%以上,與樂果等化學(xué)農(nóng)藥相似。對紅蜘蛛、菜青蟲效果不明顯。
除此之外,F(xiàn)A對抗旱、抗逆、提高免疫、促進生長、改善品質(zhì)等都有明顯作用,特別是抗旱,對防治小麥干熱風(fēng)有顯著增產(chǎn)效果。
2 HA保健防治機理分析
國內(nèi)關(guān)于HA抗病抗逆等許多研究報道認為,HA對植物生長發(fā)育確有刺激促長防病抗逆等保健作用,其機理大致可歸納為以下3方面。
2.1 HA可提高作物的抗病力
首先是HA進入植物體內(nèi),改善了植物細胞質(zhì)膜的滲透性,促進了養(yǎng)分的吸收運轉(zhuǎn),加強了植物體內(nèi)新陳代謝和核酸的合成,增強了過氧化氫酶的活力,抑制了病原生物的侵入和擴展,從而提高了植物抗病力和免疫力。其次,HA對某些病原生物有抑制作用,可以減輕病原生物的蔓延,促進病斑傷口的愈合。
2.2 HA可改善植物生理狀況
調(diào)節(jié)體內(nèi)營養(yǎng)平衡,提高多種酶的活性,增強光合能力,刺激作物生長,從而提高了作物的抗逆抗旱能力。特別是縮小氣孔張開度,減少水份蒸騰,具有顯著的抗旱效果。
2.3 HA對農(nóng)藥有增效緩釋作用
HA可作為農(nóng)藥載體,或參與一定理化作用與農(nóng)藥形成復(fù)合物,既可降低農(nóng)藥毒性、減少農(nóng)藥用量、提高效果,又可減輕環(huán)境污染和藥物殘留,它與農(nóng)藥復(fù)配使用,可作農(nóng)藥的增效劑、增溶劑、吸附劑、緩釋劑和表面活性劑等多種功能添加劑。
上述分析可以看出,HA不是殺菌劑也不是殺蟲劑,但HA具有植物生長調(diào)節(jié)劑作用,通過對植物生理與病理的相互調(diào)控,可以起到植物保健或防治作用。因此,我們開發(fā)工作重點是研究植物營養(yǎng)液,通過保健和營養(yǎng)雙重功能,促進植物健康生長發(fā)育。
3 HA保健營養(yǎng)液的開發(fā)研究
基于HA的基本作用和理化特性,我們必須強化HA的保健營養(yǎng)功能,才能達到補充營養(yǎng)和病蟲兼治效果。經(jīng)多年研究認為,要實現(xiàn)這一目標,必須找到無毒或低毒性的植物或生物殺蟲劑,營養(yǎng)補充較好處理,但大量元素、微量元素和HA很難能溶為一體,這給工藝技術(shù)帶來很大困難。煤中提取的腐植酸鹽水溶性雖好,但不抗鈣鎂和二價金屬離子,互溶后必然會產(chǎn)生沉淀,很難進入植物體內(nèi)。為此,我們經(jīng)過多年的探討試驗,現(xiàn)找到一種可代替煤炭腐植酸或黃腐酸的生化發(fā)酵產(chǎn)物——即生化黃腐酸(biotechnolgy fulric acid,簡稱BFA),這種物質(zhì)與煤炭黃腐酸有極大的相似之處,但在化學(xué)組分及生理活性方面又大大優(yōu)于煤炭黃腐酸,它含有多種小分子芳香羧酸、氨基酸、核酸、脂肪酸及生物活性因子,它在酸性、堿性條件下均可完全溶解,它與多種金屬離子可以螯合或共溶,抗高鈣鎂,在任何水質(zhì)下不沉淀,特別適宜與酸性農(nóng)藥復(fù)配,有良好的增效、緩釋和互補作用,而且本身也是一種營養(yǎng)性和調(diào)節(jié)性生理活性物質(zhì),我們也稱它為類腐植酸或類黃腐酸(BSFA)物質(zhì)。這一發(fā)現(xiàn),為我們開發(fā)保健型植物營養(yǎng)液解決了一大技術(shù)難題。
其次,要實現(xiàn)病蟲兼治功能,經(jīng)多年篩選,發(fā)現(xiàn)某些植物含有殺蟲或殺菌物質(zhì),這些藥用植物,我國農(nóng)村資源豐富,可通過理化或生化處理,獲得純度及含量較高的植物性殺蟲殺菌劑,再與BFA配合可獲得病蟲兼治的保健營養(yǎng)液。
在營養(yǎng)功能方面,重點解決了銅、鐵、鋅、錳等多種微量元素、中量和大量元素的復(fù)配問題。一般煤炭腐植酸不抗二價離子,無法復(fù)配微量元素,而我們開發(fā)的BFA葉肥可達到HA≥8%,微量元素≥6%的標準,高的可達到HA≥10%,微量元素≥10%,氨基酸≥10%,N≥10%的高濃度液肥標準,從而解決了保健液抗沉淀的重大技術(shù)難題。
目前,我們正在研究保健營養(yǎng)液工業(yè)化生產(chǎn)問題,以及生物性殺蟲殺菌劑與HA配合的應(yīng)用開發(fā),主要解決生物制劑的穩(wěn)定性和存放期問題,作為一種商品生產(chǎn),必須要有較長的貯存期和使用效果穩(wěn)定性。
4 HA藥肥可行性探討
我國對HA藥肥研究早有報道,但大面積生產(chǎn)使用的品種還很少見。“藥肥”既有防蟲防病的藥物功能,又有促進生長的肥效作用。藥肥合一,病蟲兼治,通過保健液這種產(chǎn)品是可實現(xiàn)的,并有多種技術(shù)路線達到這一目的,但病蟲防治的范圍、效果不及農(nóng)藥,只能作為保健液。植物保健液的開發(fā)研究,可有如下幾種途徑。
4.1 植物性殺蟲殺菌劑與HA的配合制劑
據(jù)試驗報告,許多藥用植物的提取物都含有一定殺蟲殺菌的有效成份,我們將這些藥用植物,采用生物生化技術(shù)提取其有效物,再與HA復(fù)合配制成保健液;也可篩選專用菌進行生物發(fā)酵,暨可獲得殺蟲殺菌有效物,又可獲得生化黃腐酸。最近我們已經(jīng)利用該技術(shù)試制成功了生化藥物腐植酸,再按照葉面的配制工藝,生產(chǎn)出“腐植酸植物保健營養(yǎng)液”,稀釋300~500倍噴施,對蔬菜、瓜果等作物病蟲害具有一定的防治功能和較高的刺激保長效果。
4.2 生物性殺蟲殺菌劑與HA的配合制劑
目前,國內(nèi)生物性殺蟲殺菌劑很熱門,主要是低毒或無毒副作用?,F(xiàn)廣泛用于生產(chǎn)的殺蟲劑有蘇云鎦金桿菌、青蟲菌、白僵菌、阿維菌等;殺菌劑有井崗霉素、金核霉素、刺孢鏈霉素(農(nóng)抗120)等。這些菌劑能否與HA配合,配合后的藥效、肥效還待試驗探討。我們曾用過BT和阿維菌素作過試驗,生物殺蟲效果比較遲緩,而且在游體藥劑中難以保存。所以,采用生物性殺蟲殺菌劑與HA配合制劑難度較大,效果很難穩(wěn)定。
4.3 HA化學(xué)改性制劑
我們根據(jù)HA對金屬離子的螯合作用,采用化學(xué)處理可使HA螯合銅離子,含量可達到5%以上,或制成腐植酸銅皂液,這種產(chǎn)品相似于“波爾多液”的效果,但不污染作物,而且還可與多種微量元素絡(luò)合復(fù)配,達到保健營養(yǎng)雙重功能。此外,還涉及腐植酸菌脂、腐植酸生物堿,將植物殺蟲殺菌成份嫁接到HA分子上,形成接技共聚物,從而達到保健營養(yǎng)雙重功效。采用腐植酸酸改性制劑,這種開發(fā)研究方向具有現(xiàn)實意義和推廣使用價值。
4.4 HA與農(nóng)藥復(fù)配制劑
煤中提取的HA(棕黑腐酸)必須在堿性條件下溶解,F(xiàn)A可在酸性液中溶解。而大部分農(nóng)藥都是酸性產(chǎn)品,所以必須使用FA才能與農(nóng)藥復(fù)配,但FA價格貴,資源有限,因此我們用生化FA代替煤FA,且效果更理想,其水溶性、酸溶性、螯合能力、營養(yǎng)成份及生理活性等都優(yōu)于煤FA。我們生產(chǎn)的生化FA有粉劑(FA≥60%)和濃縮液(FA≥30%)兩種規(guī)格,現(xiàn)在主要用作葉面肥,稀釋倍數(shù)一般為3000~5000倍,有良好的刺激保長效果。因此,生化黃腐酸一劑多功能多效,作為農(nóng)藥添加劑、增效劑、緩釋劑、螯合劑、滲透劑、分散劑等,是HA農(nóng)藥添加劑的最佳選擇。
綜上分析,HA作為農(nóng)藥添加劑(增效劑)有廣闊的發(fā)展前景,而開發(fā)腐植酸植物保健營養(yǎng)液更是一個新的課題。因為,HA將植物營養(yǎng)、刺激促長和病蟲兼治融為一體,在一定程度上可稱為“藥肥”。如果依據(jù)植物保護“防重于治”的方針,適當增加保健液施用次數(shù),將病蟲害控制在發(fā)生之前,就可能達到化學(xué)農(nóng)藥防治效果。所謂“保健營養(yǎng)液”,也就是以防為主,防重于治的施肥施藥方法,將病蟲害消滅在發(fā)生之前,是保健營養(yǎng)液的主要目的。
參考文獻(略)
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