李亚军a，b，巩冠群a，b，郑红磊b，张英杰a，b
（中国矿业大学，a.煤炭加工与高效洁净利用教育部重点实验室；b．化工学院，江苏 徐州 ２２１１１６）
摘要：简述了煤基黄腐酸的性质和基本特征，分别阐述了煤基黄腐酸在肥料和农药两大领域的应用效果以及作用机理，简要介绍了煤基黄腐酸农用产品，并分析了煤基黄腐酸的研究现状以及存在的问题，对其在农业方面的应用前景进行了展望。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：煤基黄腐酸；肥料；农药；农业；应用
中图分类号：Ｓ１４１；Ｓ１３ 文献标识码：A 文章编号：0439－８114（２０15）07－1543-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.07.002
煤基腐殖酸（Ｈｕｍｉｃ Ａｃｉｄ，简称ＨＡ）是植物遗体经生物化学、物理化学以及地球化学作用发生了一系列复杂变化而形成的一类结构复杂的酸性有机化合物，泥炭、褐煤及风化煤等低阶煤中的腐殖酸含量相对较高，具有开发价值。由于低阶煤热值低，一直未被充分开发利用，闲置于土壤中对生态环境也造成一定程度的危害，而从低阶煤中提取的煤基腐殖酸则具有较高的生物、化学活性，属于高附加值产品，按照分子质量的大小、颜色的深浅以及在不同溶剂里的溶解度大小，煤基腐殖酸大致可分为煤基黑腐酸、煤基棕腐酸和煤基黄腐酸三类。煤基黄腐酸（简称黄腐酸）溶于水、酸、碱、乙醇和丙酮，相对煤基黑腐酸及棕腐酸表现出较好的溶解性能［１，２］，故无论是从经济方面还是环保方面考虑，从低阶煤中提取的黄腐酸都具有较高的开发价值。
黄腐酸（Ｆｕｌｖｉｃ Ａｃｉｄ，简称ＦＡ）也称富里酸，具备腐殖酸的所有特性，但相比于腐殖酸中的其他酸性物质，黄腐酸的相对分子质量更小，生理活性更大，溶解性更好，黄腐酸所具备的诸多优良特性使其在农业、工业、养殖业、医药、环保等方面应用广泛并取得了不错的成效。农业上，煤基黄腐酸具有改良土壤、促进植株生长、抗旱节水、增肥增效、防病抗病等特性，且本身无毒无污染，属于绿色有机物，因此在农业应用方面具有很大的发展前景［３，４］。
１ 黄腐酸在肥料方面的应用
１．１ 抗旱节水
中国大部分地区水资源匮乏，要大力发展农业、充分利用土地资源，就必须提高农作物的抗旱生长能力，使农作物在缺水地区也能较好地生长。研究表明，黄腐酸复合肥料在增强农作物抗旱性方面效果显著。
用雾培的方法培养马铃薯幼苗，通过试验研究不同用量的黄腐酸对马铃薯幼苗抗旱性及生长发育的影响，结果表明，在干旱胁迫下马铃薯幼苗的生长受到显著抑制，而经过适宜浓度的黄腐酸处理后，马铃薯幼苗的生长受干旱胁迫的影响较小，幼苗抗旱性明显增强［５］。梁强等［６］以不同品种的甘蔗苗为研究对象，研究在干旱胁迫条件下不同浓度的黄腐酸对幼苗叶绿素荧光参数以及丙二醛的影响，研究结果显示，叶绿素荧光参数的变化可以反映甘蔗幼苗抗旱性的变化，且丙二醛含量明显低于不经黄腐酸处理的幼苗空白对照试验，在干旱胁迫下喷施黄腐酸明显提高了甘蔗幼苗的抗旱性。韩玉国等［７］对黄腐酸类抗旱剂——ＦＡ旱地龙对苹果树的节水抗旱效果进行了研究，研究结果表明，喷施旱地龙后，每公顷果树可节约灌水量４８７．５ ｍ３，果树水分利用率明显提高，旱地龙节水效果显著。
黄腐酸的抗旱特性主要体现在两方面：第一，黄腐酸能较好地抑制叶面气孔的开张度，从而削弱了叶面的蒸腾作用，减少了水分的挥发流失，保持作物体内较多的水分以维持正常的生理活动；第二，黄腐酸能够促进作物根系生长，使作物根系发达以便从土壤中吸取更多的水分。黄腐酸的这两种能力共同作用，相辅相成，使作物“进水易，失水难”，从而较好地保留了作物体内的水分，达到抗旱节水的效果［８－１０］。
１．２ 节肥增产
无机肥料的大量施用导致了土壤贫瘠、板结等一系列问题，而且肥料不能被农作物充分吸收利用，造成大量的营养物质流失，不仅大大提高了农作物的种植成本，更对环境造成了很大的污染。黄腐酸具有一定的阳离子交换、络合、螯合以及吸附能力［１１］，能够固定多种微量元素，形成黄腐酸-微量元素复合体，更好地促进了作物对微量元素的吸收以及运输，提高了微量元素的利用率。通过与传统的化学肥料混合复配，黄腐酸能对肥料中的氮、磷、钾等元素起到一定的控释作用，使其缓慢释放，减少了营养物质的浪费，节约了肥料的使用量并且增加了肥效［１２－１４］。且黄腐酸能增加作物体内叶绿素含量，强化作物光合作用进程，促进作物体内糖分及干物质的累积，黄腐酸一方面作为营养物质另一方面又是作物生长素，促进了作物的生长发育。黄腐酸具有优良的生物活性，能够增强作物体内诸多生物酶的活性，调节作物体内的代谢活动，增强作物对营养物质的吸收转化以及合成，促进作物生长并改善了作物品质［１５］。
以大豆为研究对象，对黄腐酸复合肥应用效果的探究表明，黄腐酸复合肥处理相对于常规肥料处理增产，平均每公顷大豆增产９４．５ ｋｇ，约合每公顷增加收益１７２．５元，施用黄腐酸复合肥具有较好的经济效益［１６］。杨轶囡等［１７］通过对玉米幼苗进行沙培试验，研究了新疆风化煤黄腐酸对玉米幼苗生长发育的影响。经过适宜浓度的黄腐酸处理后，玉米幼苗的株高、根长、植株干重以及糖分等都有不同程度的增加，黄腐酸较好地促进了幼苗的生长。赵永峰等［１８］在干旱地区对喷施黄腐酸后马铃薯的生长状态进行了研究，结果显示对马铃薯喷施一定量的黄腐酸不仅能促进马铃薯的生长发育，改善马铃薯的品质，而且能使马铃薯成熟期提前，缩短种植周期。
１．３ 改良土壤
土壤是农作物生长的场所，土壤环境的好坏直接影响作物的生长发育，严重的土壤问题则会造成作物大幅减产甚至死亡，所以大力改善土壤环境对农业发展具有重要意义。
黄腐酸具有胶体特性，能够促使细小的土壤颗粒团聚在一起，增大土壤颗粒间的空隙，解决了因大量使用无机肥料带来的土壤板结等一系列问题，使土壤肥沃松软，更有利于土壤水、肥、气、热的合理调节，给土壤中有益微生物的生存繁衍提供了良好的环境。盐碱地的存在严重阻碍了部分地区的农业发展，而黄腐酸具有弱酸的性质，施于土壤中能够降低土壤ｐＨ，改善土壤碱性。黄腐酸能与一些难以被吸收的微量元素通过吸附、络合等作用形成复合体，减少土壤中微量元素的流失，促进根系对微量元素的吸收［９－１２，１９］。除此之外，黄腐酸也具有减少作物体内重金属离子、防止土壤重金属污染的环保作用［２０］。
高玉芬等［２１］研究了喷施黄腐酸液体肥对土壤改良以及冬小麦生长发育的影响，喷施黄腐酸液体肥后土壤干筛分级中０．２５～１．００ ｍｍ的团聚体数量明显增加，说明黄腐酸能改善土壤环境、促进冬小麦更好地生长。杨宇等［２２］研究了生化黄腐酸土壤改良剂对盐碱地土壤的作用效果以及对作物生长发育的影响，适量的生化黄腐酸土壤改良剂对盐碱地土壤具有明显的改碱效果，且能在一定程度上促进盐碱地作物生长发育，实现盐碱地作物增产增收。
１．４ 增强作物抗逆性
黄腐酸不仅能够提高作物的抗旱性，而且也能够增强作物的抗寒、抗倒伏、抗干热风、抗盐碱等抗逆性，使作物能够在较差的生长环境中较好地生长发育，以此实现土地资源的有效利用，促进部分环境恶劣地区的农业发展，且能降低自然灾害天气（如大风、干旱、寒流等）带来的影响，实现作物的增产增收。
２ 黄腐酸在农药方面的应用
２．１ 防病治病
黄腐酸能够促进作物枝干粗壮，吸收较多的微量元素，减少部分因营养缺乏而引起的病症。黄腐酸也具有抑制一些有害病菌（腐烂病菌等）生存的特性，间接达到了防病治病的效果［２３］。研究表明，黄腐酸的防病治病能力与作物体内过氧化酶活性有关。黄腐酸进入作物体内，能够增强细胞质膜的通透性，促进作物对营养物质的吸收，因此强化了作物体内的新陈代谢活动并加快了核酸等重要物质的合成速度，提高了过氧化酶的生理活性，从而抑制了有害病菌的侵入及生存。黄腐酸的几种作用相辅相成，达到了作物防病治病的效果［３］。
黄腐酸对治疗花生叶斑病、黄瓜霜霉病、苹果树干腐烂病、红薯黑斑病等作物常见病症具有显著的疗效，实际应用之后抗病效果显著，且成本较低，抗病的同时也促进了作物的生长发育［２４］。葡萄叶面喷施黄腐酸液体肥后的作用效果表明，叶面喷施黄腐酸后能够显著降低葡萄白腐病的发病率，提高葡萄植株的整体抗病性［２５］。于志民等［２６］选用黄腐酸灌溉肥，进行了水稻苗床灌溉施肥试验，试验结果表明，黄腐酸具有明显的杀灭有害病菌的作用，经过黄腐酸灌溉肥处理后，稻苗的抗病性大大增强，发病率大大降低且增产效果明显，同时水稻质量也得到了优化，具有很高的经济效益。
２．２ 缓释增效
黄腐酸本身具有抗病特性，且与农药混合容易发生包括物理吸附、化学吸附在内的多种吸附作用，生成黄腐酸-农药复合体，减少了农药的流失浪费，增强了农药的化学稳定性，使农药缓慢释放，保持农药药性持久。除此之外，黄腐酸还具有较强的表面活性，能显著降低水溶液表面张力，从而使农药具有较好的分解、乳化能力，提高了农药在水中的溶解性，使其能够更好地发挥药性。黄腐酸与农药混合、通过相互作用，达到了农药缓释增效的目的［１２，２７］。
用黄腐酸与悬浮种衣剂混合复配，通过复配药剂拌种（棉花种），适量剂量的复配药剂显著提高了棉花的抗病能力，棉花病虫害下降明显，且药剂的持效期延长，减少了农药用量，达到了缓释增效的目的［２８］。水溶煤基酸（降解法黄腐酸）与除草剂复配对田间除草的作用效果表明，黄腐酸复配除草剂比单用除草剂具有更好的除草效果，黄腐酸的增效作用显著［２９］。
２．３ 降低毒性
随着农作物病虫灾害的增加，大量施用农药成了提高作物效益的必然选择。残留的农药不仅污染土壤、水体，对生态环境也造成一定的破坏，而且农药依附在作物上或被作物吸收后易于通过食物链富集于人体内，对人们身体健康造成很大的危害，所以降低农药毒性、减少农药使用量是发展绿色农业的必然选择。白燕等［３０］研究了黄腐酸与氧化乐果等几种常见农药急性联合毒性作用，用小鼠注射农药进行毒效研究试验，结果显示，黄腐酸能显著降低农药毒性，减少农药使用量，保护环境，减轻农药对人畜的危害。
３ 主要黄腐酸农用产品
黄腐酸与肥料复配或者与农药等混合研发出的新型农产品具有黄腐酸的诸多优良特性，对促进农业绿色、科学发展具有重要意义。河南科学院化学研究所与其他研究所合作，根据黄腐酸在农业方面应用的优点，成功开发了抗旱剂１号、红薯保鲜粉、多效增糖灵、多效优、黄腐酸盐、新型络合微肥6个主要黄腐酸农用产品，产品投入市场后，取得了很好的效果，并得到了推广与应用［３１］。针对作物抗旱剂，新疆黄腐酸科技开发公司研发了旱地龙黄腐酸产品，经研究旱地龙含有多种氨基酸、植物生长必需微量元素，且含有多种活性基团，具有明显的抗旱作用，并能在一定程度上促进作物生长发育，受到了国内外使用者的广泛好评［３２］。
４ 小结与展望
黄腐酸资源来源广泛，既可从大量热值较低的低阶煤中获得，也可使用优选微生物对废弃秸秆等农业废弃物进行生物发酵获得生化黄腐酸。黄腐酸的生产使用不仅能促进作物的生长发育、增产增收，而且能实现废弃物的再利用，节约资源，减少污染，对生态环境起到了一定的保护作用，实现了生态农业的大力发展，符合国家发展战略。不过如今黄腐酸在农业方面的研究还不算成熟，还有诸多技术亟待完善。
１）选取合适的原料，优化黄腐酸提取工艺，在产品纯度提高的基础上降低提取成本，使其价格更合理，以便更好地应用到农业及其他领域。
２）针对不同地区、不同作物、不同病症，研制出特定的黄腐酸产品，使其增效与治病更具针对性，从而更好地提高作物产量和品质。
３）优化黄腐酸与化学肥料、微量元素、农药等的配比，实现最低资源利用的最好效果。
４）研究黄腐酸在农产品上的最佳施用时间，以便获得最佳施用效果。
无论是从环保还是经济角度考虑，无毒、无公害、增效明显的黄腐酸产品的应用是未来农业大力发展的方向，减少污染，增产增收，黄腐酸产品的大力推广符合科学发展观，具有显著的经济效益和社会效益，黄腐酸产品在未来农业的发展中必将会得到越来越广泛的应用。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：
［１］ 白志平．腐植酸在农药中的应用及发展前景［Ｊ］．生物灾害科学，２０１２，３５（２）：１４９－１５２．
［２］ 沈红阁．黄腐酸的提取及其在马铃薯专用液体肥中的应用［Ｄ］．天津：南开大学，２０１３．
［３］ 闫 论．腐植酸及其广泛应用［Ｊ］．新疆农业科学，２００４，４１（Z１）：１３０－１３２．
［４］ 张 敏，胡兆平，李新柱，等．腐植酸肥料的研究进展及前景展望［Ｊ］．磷肥与复肥，２０１４，２９（１）：３８－４０．
［５］ 邱孟轲，回振龙，黄晓鹏，等．黄腐酸对雾培马铃薯幼苗抗旱性的影响［Ｊ］．干旱地区农业研究，２０１３，３１（３）：１５５－１６１．
［６］ 梁 强，叶燕萍，桂 杰，等．喷施黄腐酸对干旱胁迫下甘蔗苗期叶绿素荧光参数及丙二醛的影响［Ｊ］．广西植物，２００９，２９（４）：５２７－５３２．
［７］ 韩玉国，任树梅，李云开，等．黄腐酸（ＦＡ）旱地龙在苹果节水生产中的应用效果研究［Ｊ］．农业工程学报，２００４，２０（６）：９３－９７．
［８］ 沈玉龙．生物技术黄腐酸微肥的开发和应用［Ｊ］．化工科技市场，２００１（３）：１０－１１．
［９］ 孙 力，马志军，肖 宇．黄腐植酸在农业中的应用研究［Ｊ］．黑龙江科学，２０１３，４（１０）：４０－４１．
［１０］ 回振龙，李朝周，史文煊，等．黄腐酸改善连作马铃薯生长发育及抗性生理的研究［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（４）：１３０－１３６．
［１１］ ＢＵＴＵＺＯＶＡ Ｌ， ＫＲＺＴＯＮ Ａ， ＢＡＺＡＲＯＶＡ Ｏ． Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｈｕｍｉｃ ａｃｉｄ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅｒｍｏ－ｏｘｉｄｉｓｅｄ ｂｒｏｗｎ ｃｏａｌ ［Ｊ］． Ｆｕｅｌ， １９９８， ７７（６）：５８１－５８４．
［１２］ 袁瑞江，姚银娟，王丽乔，等．生物腐植酸（黄腐酸）及其在农业中的应用［Ｊ］．河北农业科学，２００９，１３（７）：３６－３８，１３３．
［１３］ 沈玉龙，曹文华．发酵法黄腐酸复混肥的开发与应用［Ｊ］．化工矿物与加工，２００４（２）：３５－３７．
［１４］ 安 华．浅析腐植酸及腐植酸类肥料在农业中的应用［Ｊ］．内蒙古石油化工，２０１２（２４）：２１－２２．
［１５］ 王秀飞，张维东，魏秀英，等．秸秆发酵生产生化黄腐酸的特点及应用［Ｊ］．现代农业科技，２０１３（１９）：２６１－２６２．
［１６］ 胡燕燕，纪春茹，马金平，等．大豆黄腐酸复合肥应用效果试验［Ｊ］．农民致富之友，２０１４（４）：１３２．
［１７］ 杨轶囡，窦 森．风化煤ＦＡ对玉米幼苗生长的影响［Ｊ］．吉林农业大学学报，２００２，２４（５）：７８－８０．
［１８］ 赵永峰，吴林科，周皓蕾，等．黄腐酸在马铃薯上的应用效果初报［Ｊ］．甘肃农业科技，２００２（５）：４１－４２．
［１９］ 杨 宇，金 强，卢国政，等，生化黄腐酸土壤改良剂对菜田盐碱土壤理化性质的影响［Ｊ］．北方园艺，２０１０（５）：４５－４６．
［２０］ 李 纯，刘康怀，兰俊康，等．腐植酸及其土壤环境保护意义［Ｊ］．广西科学院学报，２００１，１７（３）：１２９－１３２．
［２１］ 高玉芬，孙丽蓉，周莉娜，等．黄腐酸土壤改良液体肥试验效果探讨［Ｊ］．陕西农业科学，２０１１（６）：１００－１０３．
［２２］ 杨 宇，金 强，卢国政，等．生化黄腐酸土壤改良剂对盐碱菜田土壤改良效果研究［Ｊ］．安徽农业科学，２０１０，３８（４）：１９３１－１９３２．
［２３］ 王天立，王栓柱，王书奇，等．关于黄腐酸在农业上的四大作用及其相关问题的研讨［Ｊ］．腐植酸，１９９７（４）：１－８．
［２４］ 王天立，赵永德，赵 颖，等．黄腐酸对防治蔬菜病害的增效作用［Ｊ］．河南化工，１９９５（４）：３１－３２，２９．
［２５］ 马焕普，梁宝岩，刘志民．葡萄叶面喷施黄腐酸的效应［Ｊ］．北京农学院学报，２００４，１９（４）：１－３．
［２６］ 于志民，张继舟，马献发．黄腐酸水稻苗床灌溉肥的应用试验效果研究［Ｊ］．腐植酸，２００５（１）：２７－３０．
［２７］ 王高伟，胡光洲，孔 倩，等．煤炭腐植酸的基本性能及其工农业应用［Ｊ］．煤炭技术，２００７，２６（１１）：１１１－１１４．
［２８］ 常晓春，雷 斌，张 波，等．黄腐酸对悬浮种衣剂持效期影响的研究［Ｊ］．腐植酸，２０１２（４）：１１－１３．
［２９］ 李善祥，张彩凤．水溶煤基酸（降解法黄腐酸）增效型农药田间药效试验（Ｉ）［Ｊ］．腐植酸，２００４（５）：３３－３６．
［３０］ 白 燕，陈琼宇，曾凯临，等．几种常用农药与黄腐酸的急性联合毒性实验［Ｊ］．腐植酸，１９８８（４）：２６－２７．
［３１］ 李保都，王天立．风化煤黄腐酸系列产品的开发研究与推广应用概况［Ｊ］．腐植酸，１９９３（２）：１－５．
［３２］ 卢林纲．黄腐酸及其在农业上的应用［Ｊ］．现代化农业，２００１（５）：９－１０．