矿源黄腐酸钾对水培绿萝生根发芽影响的研究.pdf

2021 年 6 月 肥 料 与 健 康 67 矿源黄腐酸钾对水培绿萝生根发芽影响的研究 张宗彩 1 肖 朋 1 高进华 1 张广忠 1 王婷婷 1 解学仕 2 王洪富 2 1 史丹利农业集团股份有限公司 山东临沂 276700 2 临沂市测土配方 企业 重点实验室 山东临沂 276700 摘 要 为探讨提取自黑龙江褐煤和新疆风化煤的矿源黄腐酸钾对水培绿萝生根和发芽的影响 开展了试 验研究 试验设黄腐酸钾质量浓度为 20 40 60 80 mg L 等 4 个浓度水平 分别测定并计算每个处理中 10 株绿 萝的平均生根及发芽数量 根及叶的长度 根及叶的质量 结果表明 质量浓度 40 mg L 的矿源黄腐酸钾可以较 好地促进水培绿萝根系和叶的生长 高质量浓度的矿源黄腐酸钾则会抑制绿萝生根发芽 在相同质量浓度下 从 褐煤和风化煤中提取的矿源黄腐酸钾对水培绿萝的生根 发芽无显著性差异 关键词 褐煤 风化煤 腐殖酸 黄腐酸钾 无土栽培 中图分类号 TQ444 6 3 文献标志码 A 文章编号 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 基金项目 2019 年山东省重大科技创新工程 2019JZZY010701 作者简介 张宗彩 1972 女 大学本科 工程师 主要从事技术改造及检测工作 52776073 qq com 腐殖酸是公认的无毒 无害的绿色环保资 源 1 为偏酸性有机高分子物质 呈黑色或棕褐 色 主要分为黑腐酸 棕腐酸和黄腐酸等 黄腐酸 既能溶于稀碱溶液也能溶于水和酸溶液 呈黄色 或黄褐色 在人工腐殖酸中被称为生化黄腐酸 在 天然腐殖酸中被称为矿源黄腐酸 研究发现黄腐 酸含有较多的含氧官能团 具有吸收 络合和交换 等优点 2 5 能促进植物生长 对抗旱有重要作 68 肥 料 与 健 康 第 48 卷 第 3 期 用 能提高植物抗逆能力 具有增产和改善品质作 用 相对分子质量较小 活性较大 易溶于多种溶 剂 能够被许多生物体吸收利用 6 7 随着腐殖酸的广泛应用 黄腐酸的提取研究 也取得了长足的进展 腐殖酸受形成时间 地区 的影响 相应的结构 含量和组分存在差异 不同 的提取方式会对黄腐酸的质量产生影响 8 文 鹏丽 9 采用硫酸乙醇法从内蒙古风化煤中提取 黄腐酸 产品的红外图谱与黄腐酸标准图谱具有 相同的结构特征 黄腐酸质量分数达 47 63 且 提取率高于硫酸丙酮法 李永红等 10 采用硫酸 丙酮法从泥炭中提取黄腐酸 利用红外光谱确定 提取物质为黄腐酸 黄腐酸质量分数为 5 73 张水花等 11 通过化学氧化降解法从云南年青褐 煤中提取黄腐酸 水溶性黄腐酸的溶出率由 1 提高至 19 黄腐酸主要集中在质量较低的级 分 焦元刚 12 采用硫酸法和碱溶酸析法提取黄 腐酸 黄腐酸提取率分别为 8 和 10 黄腐酸对作物增产的研究主要以冲施到基 质 13 或土壤中为主 14 有关无土栽培的使用浓 度及对作物生长影响的研究较少 本文主要研究 不同产地 不同浓度的矿源黄腐酸对水培绿萝生 根 发芽及植株生长的促进作用 为无土栽培营养 液配制提供依据 采用氢氧化钾和硫酸 通过碱 溶酸析法提取黄腐酸 腐殖酸为新疆风化煤和黑 龙江褐煤 为避免酸碱度对水培处理造成影响 全水溶矿源黄腐酸溶液的 pH 调整至 7 0 1 矿源黄腐酸的制备 1 1 主要试剂和原料 褐煤 黑龙江鹤岗 风化煤 新疆乌鲁木齐 氢 氧化钾 KOH 分析纯 天津市风船化学试剂科 技有限公司 10 g L 质量浓度 下同 氢氧化钾溶液 准确 称取 10 g 精确至 0 000 1 g 氢氧化钾置于 500 mL烧杯中 加蒸馏水 300 mL 搅拌至氢氧化 钾完全溶解 冷却至室温 转移至 1 000 mL 容量 瓶中 用蒸馏水清洗烧杯 3 次 每次 200 mL 并入 容量瓶 用蒸馏水稀释至刻度 硫酸 质量分数 98 202020 配方营养液 2 000 倍稀释 原料组分 为尿素 工业磷酸一铵 硫酸钾 1 体积分数 下同 乙醇溶液 准确移取 10 mL 乙醇至 1 000 mL 容量瓶中 用蒸馏水定容 1 2 主要设备 JSP 200 型高速多功能粉碎机 浙江永康市 金穗机械制造厂 DHG 9076A 型电热恒温鼓风干 燥箱 上海精宏实验设备有限公司 HH 2KU 型 电热恒温水浴锅 巩义市予华仪器有限责任公司 TDL 5 A 型 离 心 机 上 海 安 亭 科 学 仪 器 厂 0 245 mm样品筛 新乡市高服机械股份有限公 司 ML204 02 型电子天平 最大称样量 220 0 000 1 g 梅特勒 托利多仪器 上海 有限公 司 人工气候箱 1 3 制备方法 褐煤 风化煤 经高速多功能粉碎机粉碎至 通过 0 245 mm 筛 称取一定量煤样于烧杯中 加 入一定量 10 g L 氢氧化钾溶液 搅拌均匀 置于 60 水浴锅中水浴 2 h 冷却至室温 以转速 4 000 r min离心 10 min 过滤并洗涤沉淀至中性 用硫酸调节溶液 pH 为 7 0 静置沉淀 30 min 后 过滤 滤液置于 60 电热恒温鼓风干燥箱中烘 干 制得固体矿源黄腐酸钾 备用 1 4 样品检测结果 褐煤和风化煤碱法提取得到的固体黄腐酸钾 质量分数分别为 57 4 50 6 2 水培试验 2 1 试验材料 试验材料为绿萝 剪成长 10 15 cm 每株绿 萝保证有 1 片叶 枝条底部用小刀切 45 斜角 避 免绿萝枝条疏导管堵塞 将处理好的枝条用 1 乙醇溶液消毒切口后用蒸馏水冲洗干净 然后在 蒸馏水中浸泡 24 h 取出放在阴凉处干燥 2 h 25 2 2 试验方法 试验采用完全随机设计 设置黄腐酸钾溶液 以下简称处理液 质 量 浓 度 为 20 40 60 80 mg L的 4 个水平 以清水为对照 CK 褐煤提 取的矿源黄腐酸钾编号依次为 T1 T2 T3 T4 风 化煤提取的矿源黄腐酸钾编号依次为 T11 T22 T33 T44 2019 年 11 月 22 日 每个处理随机取 10 株绿 萝分别置于盛有 150 mL 对应处理液的 250 mL 烧 2021 年 6 月 张宗彩等 矿源黄腐酸钾对水培绿萝生根发芽影响的研究 69 杯中 统一放置在人工气候箱中进行培养 每隔 5 d更换一次处理液 2019 年 12 月 13 日收获 共 计 21 d 人工气候箱设置条件为高温 25 低温 15 高温时长为 16 h 低温时长为 8 h 高温光 照 80 lx 低温光照 20 lx 相对湿度 60 2 2 1 测定项目 生根数量 总根质量 总根长 培养 21 d 后取 出 10 株绿萝记录总根数量 从绿萝枝条处剪断根 系放于定量滤纸上晾干 30 min 称量总根质量 称 量后将每根根系首尾相连测量总根长度 发芽数量 总发芽质量 总发芽长度 主要 针对绿萝新发芽部位 测量方法同绿萝新发根 2 2 2 数据分析 所有试验数据均采用软件 SPSS 19 0 进行分 析 不同小写字母分别表示 P 0 05 的显著 水平 2 3 结果与分析 2 3 1 黄腐酸钾质量浓度对水培绿萝生根 发芽 数量的影响 不同质量浓度的黄腐酸钾溶液对水培绿萝生 根 发芽数量的影响见图 1 图 1 不同质量浓度的黄腐酸钾溶液对水培绿萝生根 发芽数量的影响 由图 1 可知 水培绿萝生根 发芽的数量均随 矿源黄腐酸钾质量浓度的增大先增加后降低 绿 萝生根 发芽数量均以 T2 处理的最多 T22 处理 的次之 T2 和 T22 处理的生根 发芽数量均显著 高于 T4 T44 CK 处理的 与 T1 T3 T11 T33 处理 的均无显著性差异 说明从褐煤和风化煤中提取 的 20 40 60 mg L 矿源黄腐酸钾均有促进水培绿 萝生根 发芽的效果 褐煤提取的矿源黄腐酸钾更 利于水培绿萝生根 发芽 但矿源黄腐酸钾质量浓 度超过 80 mg L 会抑制水培绿萝的生根 发芽 2 3 2 黄腐酸钾质量浓度对水培绿萝平均根长 度和平均叶长度的影响 不同质量浓度的黄腐酸钾溶液对水培绿萝平 均根长度和平均叶长度的影响见图 2 由图 2 可知 水培绿萝平均根长度和平均叶 长度均随矿源黄腐酸钾质量浓度的增大先增加后 降低 T2 处理的平均根长度最长 显著高于 T3 T4 T33 T44 及 CK 处理的 与 T1 T11 T22 处理 的无显著性差异 T2 处理的平均叶长度最长 显 著高于 T4 T44 处理的 与其他处理的无显著性 差异 说明从褐煤和风化煤中提取的黄腐酸钾质 量浓度在 40 mg L 以内均可促进水培绿萝的根生 长和叶生长 黄腐酸钾质量浓度超过 60 mg L会 抑制根生长和叶生长 2 3 3 黄腐酸钾质量浓度对水培绿萝平均根质 量和平均叶质量的影响 不同质量浓度的黄腐酸钾溶液对水培绿萝平 均根质量和平均叶质量的影响见图 3 由图 3 可知 水培绿萝的平均根质量和平均 叶质量均随矿源黄腐酸钾质量浓度的增大先增加 后降低 T2 处理的平均根质量和叶质量均最大 其次为 T22 处理的 T2 处理的平均根质量和平均 叶质量与 T3 T4 T33 T44 和 CK 处理的均有显著 性差异 与 T22 T1 T11 处理的无显著性差异 70 肥 料 与 健 康 第 48 卷 第 3 期 图 2 不同质量浓度的黄腐酸钾溶液对水培绿萝平均根长度和平均叶长度的影响 图 3 不同质量浓度的黄腐酸钾溶液对水培绿萝平均根质量和平均叶质量的影响 3 结语 从褐煤和风化煤中提取的黄腐酸钾在低质量 浓度范围内使用均可促进水培绿萝生根 发芽 增 加根系生长量和叶生长量 高质量浓度时会抑制 水培绿萝生根 发芽 矿源黄腐酸钾质量浓度为 40 mg L 的处理最优 可为无土栽培营养液配制 提供参考依据 分析从褐煤和风化煤中提取的黄腐酸钾 在 质量浓度均为 40 mg L 时 施用从褐煤中提取的 黄腐酸钾水培绿萝的平均生根和发芽数量 平均 根长度 平均叶长度 平均根质量和平均叶质量均 优于从风化煤中提取的黄腐酸钾的 但无显著性 差异 在质量浓度均为 80 mg L 时 施用从褐煤中 提取的黄腐酸钾水培绿萝的平均生根和发芽数 量 平均根长度 平均叶长度 平均根质量和平均 叶质量均弱于从风化煤中提取的黄腐酸钾的 说 明在促进水培绿萝生根发芽的使用浓度范围内 从褐煤中提取的黄腐酸钾的效果优于从风化煤中 提取的黄腐酸钾的效果 但无显著性差异 参考文献 1 邹德乙 腐植酸的概念与腐植酸分类问题的探讨 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 张宗彩等 矿源黄腐酸钾对水培绿萝生根发芽影响的研究 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 徐万幸 张永振 刘文静 等 黄腐酸分级及结构研究 J 应 用化工 2019 48 1 161 163 6 张昭会 李放 朱琳 等 矿源黄腐酸钾施用方法对大豆产量 的影响 J 化肥工业 2019 46 2 65 69 7 厚凌宇 焦如珍 董玉红 等 生化黄腐酸对砂糖橘黄化病的 治疗作用 J 广西林业科学 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 文鹏丽 风化煤中黄腐酸提取关键技术的研究 D 太原 山 西大学 2012 10 李永红 李燕 唐洁 等 云南泥炭中黄腐酸的提取与分析 J 腐植酸 2017 5 10 13 11 张水花 刘建珍 李宝才 等 化学法降解云南年青褐煤制备 药用黄腐酸的化学组成及结构表征 C 中国腐植酸工业 协会 第七届全国绿色环保肥料 农药 新技术 新产品交 流会论文集 北京 中国腐植酸工业协会 2009 12 焦元刚 从风化煤中提取黄腐酸 D 北京 北京交通大 学 2006 13 周燕 王吉庆 任毛飞 等 基质浇施黄腐酸钾对黄瓜幼苗的 影响 J 长江蔬菜 2016 12 81 83 14 安学忠 王娟 何淑萍 等 黄腐酸对制种玉米增产效果的研 究 J 甘肃农业 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 页 2 4 mm 的合格颗粒输送到转鼓包膜机进行菌肥 一体化包膜处理 余料经粉碎后返回配料工序重 新造粒 4 将溶解槽内的脲甲醛溶液加热至 75 80 后开启搅拌桨进行搅拌 然后将其均匀地喷入转 鼓包膜机中的有机无机颗粒复合肥表面 同时采 用复合微生物菌剂进行扑粉覆膜 复合微生物菌 剂与颗粒肥料一体化复合处理 再经计量包装 制成生物有机无机复合肥料 3 一体化复合包膜处理效果 将复合微生物菌剂与有机无机复合肥进行造 粒前内置混合处理 处理方式一 和造粒后一体 化复合包膜处理 处理方式二 的活性菌存活率 对比试验 见表 2 结果表明采用处理方式二的 有益活性菌 90 d 后的存活率比采用处理方式一 的提高 212 4 产品特点 生物有机无机复合肥产品采用菌肥一体化复 合包膜处理工艺 不仅有效提高了产品中活性菌 的存活率 而且提高了化学肥料的利用率 减轻了 环境污染 同时包膜剂脲甲醛在土壤中被细菌分 解后得到的氮元素可被植物吸收利用 实践证明该产品能有效防控土传病害的传 播 修复改良土壤 增加土壤养分供应量 促进植 物生长 减少植物病虫害 具有提高农产品质量 表 2 2 种处理方式的有益活性菌存活率试验结果 时间 d 有益活性菌存活率 处理方式一 处理方式二 处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 该产品可降低土壤含盐量 促进土壤团 粒结构形成 提高肥料的溶解 存储 输送与吸收 能力 促进作物根系的发育 增强抗病性 还可螯 合营养物质使其更好地被植物利用 参考文献 1 张海涛 张磊 徐长青 等 新型微生物生态肥制备技术与微 生物菌剂生产装置的开发 J 肥料与健康 2021 48 1 64 66 2 刘庆祥 曹杰 刘亚民 等 防控土传病害生物有机肥制备新 技术 J 肥料与健康 2020 47 3 57 59 3 张海涛 张磊 徐长青 等 聚合氨基酸复合肥系列产品生产 技术总结 J 化肥工业 2018 45 6 13 14 4 刘丹 窦兴霞 胡睿 等 氨基酸生物有机复合肥的生产与应 用 J 化肥工业 2019 46 2 18 20 收到修改稿日期 2021 04 02