华南农业大学在新型木质素基腐植酸液体肥料研发方面取得进展

作者：梁嘉敏，霍鹏举，郭涛，张立丹，樊小林，孙少龙^*

单位：华南农业大学资源环境学院

广东省低碳农业绿色投入品工程技术研究中心

卷期：《植物营养与肥料学报》2023年第5期

DOI：10.11674/zwyf.2022465

来源：作者赐稿

土壤是农业生产的基础，土壤肥力是确保农业可持续发展的必要条件。为了提高农业生产效率，农民施用大量化肥以提高产量。然而，过量施用化肥会破坏土壤的生物化学平衡，引起土壤微生物多样性下降、土壤结构破坏、土壤酸化等问题。为缓解以上问题，研究者将目光投向了添加各种功能性物质的新型肥料，其具有提供养分、培肥土壤和促进植株生长等优点。本文以造纸工业副产物——木质素作为功能性物质，针对南方土壤贫瘠、养分有效性低等问题，创制木质素基腐植酸液体肥料，并开展香蕉生物试验，与常规液体肥料和腐植酸液体肥料进行比较，研究不同施肥处理对香蕉生长和土壤肥力的影响。

研究结果表明，施用木质素基腐植酸液体肥料的香蕉植株整体长势优于施用常规液体肥料和腐植酸液体肥料，香蕉植株株高明显增加，香蕉叶片面积大且叶色绿（图1）。对植株的氮积累量而言，腐植酸液体肥料和木质素基腐植酸液体

图1 不同施肥处理的香蕉幼苗生长状况

肥料处理均比常规液体肥料处理高，且木质素基腐植酸液体肥料的促进作用更佳。对植株的磷积累量而言，木质素基腐植酸液体肥料处理的地上部和地下部均较常规液体肥料处理显著提高，且地上部磷含量较腐植酸液体肥料处理显著提高。对植株的钾积累量而言，木质素基腐植酸液体肥料可显著提高香蕉植株的钾积累量，且随木质素添加量增加其促进作用增强（图2）。木质素具有一定的生物刺激作用，促进作物叶片和根系生长，有利于植株进行光合作用和吸收积累养分，加快香蕉的生长速度。

图2 不同施肥处理对植株养分积累量的影响

在土壤方面，木质素主要对土壤的氮素产生较大的影响，通过提高土壤养分有效性促进土壤微生物生长繁殖，改善土壤微生物群落结构。添加木质素可有效调控土壤的矿质氮含量，LHF₁₀和LHF₃₀处理的土壤铵态氮含量均为 3.35 mg/kg，比常规液体肥料处理显著增加了 36.18%，且略高于腐植酸液体肥料处理（图3A）。木质素腐植酸液体肥料处理的土壤硝态氮含量随木质素添加量的增加呈现下降趋势，木质素不仅可抑制尿素水解，减少土壤铵挥发，而且可减缓氮素硝化作用，降低硝态氮含量，缓解土壤酸化（图3B）。施肥处理不同，土壤微生物数量存在较大差异。与空白处理相比，各施肥处理均显著增加了细菌、真菌和放线菌的数量。对于细菌和放线菌而言，均随木质素添加量增加而表现为先增加后下降，但均较常规液体肥料和腐植酸液体肥料显著增加。对真菌而言，腐植酸液体肥料和木质素腐植酸液体肥料均显著增加，且后者的效果更明显。总体而言，木质素具有改良培肥土壤和促进作物生长的作用，且其具有经济、可降解、无污染等优点。木质素作为绿色环保的生物质材料，研制成新型的功能型肥料，进一步推广应用，为构建可持续发展农业体系提供新途径。

图3 不同处理下土壤养分含量

华南农业大学资源环境学院植物营养学系硕士生梁嘉敏为论文第一作者，孙少龙教授为论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划（2020YFD1000104）、国家自然科学基金面上项目（22178137）和国家现代农业产业技术体系（CARS-31）经费支持。

引用本文: 梁嘉敏, 霍鹏举, 郭涛, 张立丹, 樊小林, 孙少龙^*. 木质素基腐植酸液体肥料对土壤生物化学性质及香蕉幼苗生长的影响[J]. 植物营养与肥料学报. doi: 10.11674/zwyf.2022465 shu。

Citation: LIANG Jia-min, HUO Peng-ju, GUO Tao, ZHANG Li-dan, FAN Xiao-lin, SUN Shao-long^*. Effects of lignin-based humic acid liquid fertilizer on soil biochemistry and banana seedling growth[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers. doi: 10.11674/zwyf.2022465.