叶面肥 正文.doc

叶面肥文献综述 摘要：在作物生长期间这种非根系吸收营养的现象就是作物的根外营养，向除作物根系以外的营养体表面施用肥料的措施叫根外施肥，也就是一般所称的叶面施肥。用于叶面施肥的肥料称为叶面肥料。叶面肥根据其作用和功能等可把叶面肥概括为以下四大类：营养型叶面肥，调节型叶面肥，生物型叶面肥，复合型叶面肥，常见的叶面肥有有机营养类，氨基酸加营养元素型，腐殖酸加营养元素型，植物生长调节剂加营养元素型，天然汁液及矿物质类，复合类，多元活性配方微肥类。关键词：叶面肥；种类；特点1 叶面肥的定义：绿色植物利用光能将其所吸收的CO2和H20同化为有机物，并释放出氧气的过程称为光合作用。其吸收营养元素的主要途径有两个，即根和叶。作物主要通过根系吸收土壤或营养液中的营养，供给作物生长发育。除根系外，作物还可以通过茎叶(尤其是叶片)吸收养分。在作物生长期间这种非根系吸收营养的现象就是作物的根外营养，向除作物根系以外的营养体表面施用肥料的措施叫根外施肥，也就是一般所称的叶面施肥。用于叶面施肥的肥料称为叶面肥料。凡是施入土壤或喷洒于作物叶片上，能直接或间接供给作物养份，而获得高产优质的农产品；或能改善土壤理化、生物性状、逐步提高土壤肥力，而不产生对环境有害的物质均为肥料。现已发现存在植物体内元素多达7O余种，其中植物必需的有16种：C、H、O、来自大气和水，不必人为补给，N、P、K称为大量元素；Ca、Mg、S为中量元素；B、Zn、Mo、Mr、Fe、Cu、Ci为微量元素。Si、Se、Na、Co和稀土等为有益元素。农作物施肥主要靠土壤施肥，尤其对大量元素氨、磷、钾来说，更以土壤施肥为主。然而，叶面肥通过叶面喷施，可直接供给作物很快吸收，以补充根部对养分吸收的不足，为此在施根肥的基础上，若配合施叶面肥，将真正实现增产又增质的效果。 实际上叶面肥料主要是指氨基酸类叶面肥、微量元素叶面肥、腐植酸类叶面肥、大量元素叶面肥。氨基酸型叶面肥：其氨基酸的含量，发酵的应8，水解的应10，微量元素含量应2。腐植酸型叶面肥： 其腐植酸含量应8，N+P20,-+K20t35，水不溶物5。大量元素型叶面肥：其N+P20 K20t50，微量元素l，水不溶物5。2 叶面肥的常见种类：2.1 无机营养类型：利用各种化学肥料、溶解于水，喷施于作物叶面，促进作物生长发育。这类叶面肥简单的只加12种元素，如尿素、磷酸二氢钾或过磷酸钙浸出液等，复杂的则可加几种或1 0多种营养元素。从加入的营养物质性质来看，可单加植物生长所需的大量元素，如N、P、K：可单加中量元素或微量元素。也可以混合加入，既有大量，又有中量或微量元素。目前生产实践中应用较多的是微量元素肥，简称微肥。国家标准要求各种微量元素单质含量之和 1 O ；也有几种大量、微量元素相加，国家标准要求大量元素含量之和50 ，微量元素单质含量之和2 ：也可以是大中微量元素相加。由元素形态看，可以为无机盐也可以为配合物，由肥料物态看，可以为固态也可以液态。2.2 氨基酸加营养元素型：氨基酸来源多利用动植物的一些下脚料或其它物质的发酵或水解，然后添加微量营养元素,国家标准要求该类型叶面肥：发酵氧基酸含量 8 ，或水解氯基酸含量10 ，单质微量元素含量之和2。可以利用味精生产的废弃物谷氨酸生产菌菌体,经过预处理后,用酸或蛋白酶水解获得复合氨基酸水解蛋白来制备氨基酸叶面肥。现国内的氨基酸叶面肥发展的已经很成熟，价格在1.5万元/吨左右。上海通微生物技术有限公司采用生物技术和多元有机螯合工艺配制而成的新一代生态型高活性高浓度氨基酸叶面肥可以通过作物叶片，茎杆或根部被作物吸收，对作物生根、发芽、壮苗、促花、保果有明显作用，并可激发酶的活力、提高光合效率、加速养分吸收和运转、增加叶绿素含量，提高干物质积累和糖份含量、改善作物品质、增强作物抗旱、抗病、抗逆和免疫力等，均有明显效果，一般增产幅度在10-30%。该产品属广普性通用型生态叶面肥，基本上适用各种粮食、果树、蔬菜、瓜果、茶叶、棉花、油料、烟草等。叶面喷施、滴灌、根施、冲施、水培等均可；或与农药、化肥混用，可减少施肥劳工，并有更好的协同效果。2.3 腐植酸加营养元素型：腐植酸是一组天然的羟基芳香施羧酸。含氧官能团羰基、酚羟基、醇羟基、羧基、烷氧基，醌基等。根据在各种溶剂中的溶解度，一般分为3部分，溶于丙酮、乙醇部分称为棕腐酸；用水和稀酸抽取的部分为黄腐酸；只溶于碱的部分为黑腐酸。生产原料是腐植酸包括泥炭、褐煤和风化煤，经过抽提和纯化步骤得到产品。根据生产工艺不同，目前腐植酸的常见产品有腐植酸钠(钾)、腐植酸铵、黄腐植酸、硝基腐植酸、腐植酸铜等。腐植酸和金属离子之间有交换、吸附、配合、凝聚、胶溶等作用。利用腐植酸和营养元素相混配，可以制成腐植酸型叶面肥。国家标准要求：腐植酸含量8，单质微量元素之和6；或者，腐植酸含量8 ，大量元素 1 7 ，单质微量元素之和 3。最常见的是黄腐殖酸叶面肥，市场价格在1.8万元/吨。（1）黄腐植酸叶面肥可提高作物的产量和质量用激素催长的农产品不好吃，主要原因是激素刺激作物迅速生长，可营养却跟不上，因而影响品质。而且，有些激素使农产品变异，食用还可能对人体有害。而黄腐植酸叶面肥是一种非激素全营养型肥料，跟激素类叶面肥截然不同。能自动调节植物生理机能，补充植物缺乏的各种养分，使其生长发育向良性转化，从而优化品质、提早成熟，或延长收获时间，增产增收。（2）黄腐植酸叶面肥能防病抗灾 作物生病有时是缺乏某些微量元素引起。而黄腐植酸叶面肥含有多种微量元素，因而喷施过黄腐植酸叶面肥的作物，叶片青绿可爱，果实饱满均称，病态很少。最根本的原因是作物得到了全面营养供给和生理调节，长势旺盛，增强了抗病能力。黄腐植酸叶面肥的绝招是能促进植物的根系发达和叶绿素的形成。作物通过发达的根系，吸收到充足的水份和养料，所以能耐寒、抗旱，并可抗倒伏。如果土地受水淹，根部呼吸减弱，不能吸收养料，喷施黄腐植酸叶面肥在叶片，枝条上，使作物得到全面的营养补充，恢复生机，所以能抗涝。黄腐植酸叶面肥能增加叶绿素，增强光合作用，使作物保持生机和活力，提高抗逆能力，所以能抵御寒潮，酷暑等自然灾害。（3）黄腐植酸叶面肥能改良土壤黄腐植酸叶面肥含有多种有益微生物群体，用来拌入基肥或喷洒在地表面，土壤中的有机质在微生物的作用下，分解为腐殖质，可转化为植物容易吸收的养料。腐殖质在土壤中形成团粒结构，使土壤增加孔隙，变得疏松，防止板结。水、肥、气、热等得到协调。因而形成了有利于根系吸收的良好环境条件。(4)黄腐植酸叶面肥能提高保鲜质量喷洒了黄腐植酸叶面肥，一是可以在表皮形成营养保护膜，延长生机；二是利用有益微生物阻挡有害微生物的入侵，这样就可以延长农产品的保鲜期。由中国保定万国生化研究中心全新研制出的黄腐酸原粉，对植物生化发酵后经特殊工艺提炼而成，可促进作物生长，从而提高了作物自身的抗病能力，还对作物有刺激作用，改善其品质，促进作物提早成熟的效果。2.4 植物生长调节剂加营养元素类型：其国家标准为植物生长调节剂加上微量元素，其中单质微量元素含量之和4。植物在其生长过程中，不但能合成许多物质与结构物质，同时也产生一些具有生理活性物质，称为内源植物激素。这些激素在植物体内含量虽很少，却能调节与控制植物的正常生长和发育。诸如细胞的生长分化、细胞的分裂器官的建成、休眠与萌芽、植物的趋向性、感应性以及成熟、脱落、衰老等，无不直接或间接受到激素的调控。人工合成的一些与天然植物激素有类似分子结构和生理效应的有机物质，叫作植物生长调节剂。目前生产上常用的植物生长调节剂有：（1）生长素类：如萘乙酸、吲哚乙酸、防落素、2 4-D、增产灵、复硝钾、复硝酸一钠、复硝铵、复硝酚钠、DA-6等。（2）赤霉素类。目前已发现108种，生产上应用的主要是赤霉酸(GA )及GA 、GA 等。（3）细胞分裂素类，如5406。（4）乙烯类(乙烯磷、一试灵)。（5）植物生长抑制剂或延缓剂有矮壮素，比久（B9）、缩节胺、多效唑、整形素等。此外，还有油莱素内酯、玉米健壮素、茉莉酸(JA)等。值得注意的是，植物生长调节剂大多具有促进生长和抑制生长的两重作用，使用者一定按要求使用浓度，正确使用方法进行配制和施用，否则极易造成药害和影响。目前为止，四川国光有限公司是国内植物生长调节剂生产第一品牌。2.5 天然汁液、矿物质类：利用各种作物的幼体、秸秆残体或海洋生物通过粉碎，加热浸提、酸解或其它生化过程做成的肥料。这类肥料，一般所含的成份齐全，既含有作物所需的有关营养物质，又含有某些生长调节刺激物质，施用后可使作物生长强：强壮、抗逆、抗病、抗旱、促早熟。如EF植物生长促进剂、702肥壮素。有的叶面肥中含有一些天然物质的浸出液，如海藻素、迦姆素、菇脚液。这类肥料原料丰富，生产简易，成本低，效果明显，很值得推广。在食用菌生产中，用食用菌的菇根浸出液或益菌类喷施作物和食用菌效果显著。天然矿物质类，目前应用最广的是稀土。2.6 复合类：这一类叶面肥所加成份较为复杂，凡是植物生长发育所需的营养均可加入，或根据某些作物生长发育特点的需要，根据土壤中所缺的营养成分，按比例加入各种营养，既有调节物质、又有各种营养成份，是一种混合型的叶面肥。目前生产、研制、应用的叶面肥中，这是最多的一种叶面肥。对作物生长发育来讲，是全能型的，是一种人工制造型的，其最大特点是营养齐全、功能多、针对性强，所加入的一定量螫合剂、表面活性剂或载体可使叶面肥喷洒后，更好地粘附、铺展在叶片表面，有利于叶片的吸收和利用。目前有的研制单位或企业研制出一种肥药结合型叶面肥，就是在叶面肥中加入一定数量和不同种类的抗病抗虫药物。喷施后不仅有肥效促壮作用，还有抗病虫效果。2.7 多元活性配方微肥：包括适用于叶面喷施和适用于基施追施到土壤中的两种类型 ,它们由 4 部分组成: 一 全元中微量营养元素：包括硼、锌、钼、铜、锰、铁、硫、镁、氯等多种中微量营养元素。重点突出当地比较缺乏或水稻比较缺乏的微量元素。 二 生物活性剂 ：包括各种有机酸如柠檬酸、核酸、抗坏血酸、氨基酸、黄腐酸、丁二酸等 ,目的是利用有机酸中的羧基官能团与微量养元素络合或螯合 ,提高它们的吸收率和利用率。 三 有益元素：使用可溶性硅酸盐、改性配方稀土等 ,目的是增强作物抗逆性和改善农产品品质。 四 辅助成分：适用于叶面喷施的多元活性配方微肥 ,添加了适量的叶片吸附剂和展开剂 ,以利作物叶面吸收养分。适用于基施或施的多元活性配方微肥 ,添加了适量有益微生物 ,如磷细菌、钾细菌、放线菌各芝麻饼、菜籽饼等有机物混合、发酵、繁殖、低温干燥后的温合产物。 另外，多元活性配方微肥的施用效果与土壤中有效态微量营养元素含量有较大的关系 ,土壤中的有效微量营养元素越缺乏施用多元活性配方微肥的效果就越好。不管怎么划分，叶面肥应具有下列五个条件：（1）各种物质必须溶解或混在水中配成溶液（或混合液，用时摇匀）；（2）运用各种工具喷洒于作物叶面（正反两面）；（3）能起到促进作物生长发育，增加产量，提高品质的作用；（4）具有明显的用量少成本低效果好的特点；（5）无毒，无副作用，无污染。3 叶面肥利用原理：叶片的主要功能是利用太阳能进行光合作用，同时将合成产物进行了一定的生物化学转化和将其运转至其它器官。叶片同时也能不断与外界进行物质交换。叶面对养分吸收的形态和机理与根相似，但叶的构造和根不同。从作物叶片结构看，在叶片的表面有一层角质层，角质层的外面有一层腊质层，角质层下面是叶表皮细胞，表皮细胞下面是叶肉细胞。叶分为表皮、叶肉、叶脉。叶的表皮细胞排列整齐，靠上表皮为栅栏细胞，靠近下表皮则为海绵细胞。在叶片的上下表面还有一种称为气孔的结构，气孔是叶片内部与外界沟通的渠道。叶片有三种途径与外界进行物质交换，一是通过主要分布在叶面的气孔，一般叶背气孔多于叶面气孔。大多数一年生作物叶面气孔数在每平方毫米1 O0200个。这些气孔除主要吸收大气中的CO2外，还可吸收H2O、NH3、NO2、SO2等气体。气孔也能对大气释放02、H20、NH3和H2S等气。叶片与外界进行物质交换的另一途径是叶表面角质层的亲水小孔。这些小孔的孔径多数1nm，但密度可达1010cm2数量级。研究表明，角质层由一种带有羟基和羧基的长碳链脂肪酸聚合物组成，这种聚合物的分子间隙及分子上的羟基羧基亲水基可以让水溶液渗透进叶片内。叶层与外界进行物质交换的第三种途径是通过叶片细胞的质外连丝，象根系表面一样，通过主动吸收把营养物质吸收到叶片内部的。因此，叶片与根系一样，对营养物质也有选择吸收的特点。由此可知叶片与外界进行物质交换的主要途径是气孔和角质层上的羟基和羧基亲水孔。化肥中尿素类物质对表皮细胞的角质层有软化作用，可以加速其它营养物质的渗入，所以尿素成为叶面肥重要的组成成分。4 叶面施肥的特点：近年来随着施肥技术的发展，叶面施肥作为强化作物的营养和防止某些缺素病状的一种施肥措施，已经得到迅速推广和应用。实践证明，叶面施肥是具有肥效迅速、肥料利用率高、用量少的施肥技术之一。4.1 吸收快：土壤施肥后，各种营养元素首先被土壤吸附，有的肥料还必须在土壤中经过一个转化过程，然后通过离子交换或扩散作用被作物根系吸收，通过根、茎的维管束，再到达叶片。养分输送距离远，速度慢。采用叶面施肥，各种养分能够很快地被作物叶片吸收，直接从叶片进入植物体，参与作物的新陈代谢。因此，其速度和效果都比土壤施肥的作用来的快。据研究，叶片吸肥的速度要比根部吸肥的速度要快1倍左右。 4.2 作用强：叶面施肥由于养分直接由叶品进入作物体，吸收速度快，可在短时间内使作物体内的营养元素大大增加，迅速缓解作物的缺肥状况，发挥肥料最大的效益。通过叶面施肥能够有力地促进作物体内各种生理过程的进展，显著提高光合作用强度，提高酶的活性，促进有机物的合成、转化和运输，有利于干物质的积累，可提高产量，改善品质。 4.3 用量省：叶面施肥一般用量较少，特别是对于硼、锰、钼、铁等微量元素肥料，采用根部施肥通常需要较大的用量，才能满足作物的需要。而叶面施肥集中喷施在作物叶片上，通常用土壤施肥的几分之一或十几分之一的用量就可以达到满意的效果。 4.4效率高：叶面喷施肥料具有肥效快、利用率高、效果显著、简便易行等优点，越来越受到农民的喜爱。5 叶面施肥的缺点：叶面吸收养分穿透率低，吸收数量少，尤其角质层厚的叶片；叶面施肥易从叶面滴落，喷施养分易被雨水淋失；喷施液在叶面迅速干燥，影响吸收；某些养分（如Ca）难以从吸收部位向其它部位转移；叶面施肥提供的养分数量有限，不足以满足作物全部需要，特别是氮、磷、钾大量元素；叶面施肥配制不当，易造成叶片烧伤；叶面施肥残效时间短，需多次喷施，费工。6 叶面肥的发展趋势：当今国内外肥料发展的总趋势是“四化二结合”，即多元高效化、复合专用化、长效多功能化和绿色环保化：二结合是有机和无机相结合，生物和非生物相结合。6.1 绿色环保化：随着全球环保意识的增强，人们价值观念，将首先影响人们的消费行为，尽管目前绿色产品的开发和消费数量有限，但人们已看到这类产品的市场潜力。强大的市场需求必然会推动腐植酸类产品的发展，尤其是叶面肥的生产开发保持较快增长速度。随着有机肥、尤其是腐植酸专用肥的普遍使用，有机、无机、生物叶面肥也随之被开发和应用。其中腐植酸有机无机绿色食品专用叶面肥备受欢迎，且具有比其它叶面肥无法比拟的优点：显著提高作物产量和品质；腐植酸对化肥和微肥有增效作用。据研究，腐植酸叶面肥可提高氨利用率1030、磷510、钾5；腐植酸对环境无污染，符合有机生态绿色农业的标准。6.2 复合多功能化：这是叶面肥发展的主导方向，也是目前市场上推广的主宰品种，黄萎叶喷剂就是属于该类产品。其主要优点是营养齐全，既可加入所需的大中微量营养元素，又可加入生物活性物质腐植酸、氨基酸，也可加入植物生长调节剂，同时尚可根据防虫治病的实际需要加入不同种类的抗病抗虫药物，形成复合多功能型叶面肥。6.3 天然汁液、矿物化：人类健康长寿进步向上，返璞归真，回归自然的崇尚要求规范叶面肥向天然物料索取。如海藻素、迦姆素、菇脚浸提液，某些中草药浸提液；蚯蚓、树木、甘蔗渣、秸秆发酵料中提取的原液或稀释液；对作物具有较好的营养作用和生理调节作用。海洋生物如贝壳素提取液亦可用于叶面肥。天然矿物质主要是泥炭、褐煤、风化煤中提取的黄腐酸类物质、稀土元素也可作为叶面肥原料使用，但应合理搭配相关营养元素施用。综上所述，叶面施肥确实是一种既经济又有效的施肥措施。 方面作物需要量较少，但又不可少的营养物和生长调节剂，如硼、锌、锰、铁、铜、镁、萘乙酸、复硝酚钠、DA-6等；另一方面土壤中某些缺乏的营养元素或易被土壤胶体固定的元素，土壤施肥又不能及时补充时，或需较大数量时，采用叶面施肥不但有效而且十分经济。7 核酸叶面肥的制备：核酸是构成生命的基础物质，是物质代谢的基础。核酸、核苷、嘧啶等核酸小分子对植物具有增强根系活力，提高根部对磷、钾肥的吸收，促进植株同化能力。麦芽根中含有丰富的核酸酶类，其中有核糖核酸酶，磷酸二酯酶，磷酸单酯酶等。要将酵母核糖核酸降解为核苷为代表的核酸类小分子，制成核酸叶面肥，首先要对麦芽根中核酸酶的提取及酶学性质进行研究；其次要选择适宜的RNA水解条件。文献中用酸法水解RNA，本研究采用麦芽根中的核酸酶水解酵母RNA，麦芽根中的核酸酶能完全地降解酵母RNA，其水解产物包括核苷酸、核苷、嘧啶等核酸小分子等。其中磷酸二酯酶与磷酸单酯酶的最佳条件有所不同，采用合适的水解条件，将麦芽根可以直接用于水解RNA生产以核苷为主的核酸小分子物质，将其制成核酸叶面肥。实验证明RNA浓度2%，pH为5.6，温度为65，时间为3.5h；最后将水解液进行后处理：升温至100，煮沸10min，灭酶，同时将pH调至7.0，放置3h，冷却沉降，除杂、浓缩、喷雾干燥得核酸叶面肥成品。7.1 麦芽根浸提液制备:称取新鲜、干燥的麦芽根，按照麦芽根：水(1：lO)在4条件下浸提12h，用200目滤布挤滤，滤液作为试验用酶液。7.2 核酸水解酶作用的最适pH、温度、反应时间：以核苷为RNA水解产物的核酸酶作用的最适pH为5.6，最适温度为65。最适反应时间为3.5h，底物与酶的最适比例为麦芽根：RNA(g)=1：25,核酸的水解条件为RNA浓度2%。这些水解反应不是在单一酶作用下，而是在核酸酶、磷酸二酯酶、磷酸单酯酶的共同作用下来完成这一水解反应的。7.3 水解液后处理及核酸叶面肥制备工艺：水解结束后迅速升温至100 C，煮沸10min，灭酶，同时将pH调至7.0，放置3h，冷却沉降。由于水解液中的沉淀主要为淀粉、蛋白质等粘性比较大的杂质，过滤时阻力太大，因此采用200目滤布虹吸上部清液，下部沉淀3500rmin离心5min除去杂质。收集上清液常压浓缩至2025%，喷雾干燥为成品。后处理到浓缩液叶面肥产率为66%，成品产率为55%。表1 核算叶面肥制备工艺项目工艺条件麦芽根浸泡温度()4-15RNA水解温度()65RNA水解pH5.6RNA水解时间(h)3.5水解液灭酶温度()100水解液灭酶时间(min)10喷雾干燥液浓度(%)20-25喷雾干燥进风温度()2207.4 核酸叶面肥成分：对核酸叶面肥成品进行了核苷之外其余成分的分析，其中包括：蛋白质、还原糖、总糖、矿质元素等。结果见表2和表3。由此可见，核酸叶面肥除了富含核苷等核酸类小分子。还含有农作物所需求的蛋白质、糖、矿质元素等多种营养成分，既有促进作物生长因子，又含有增强作物抗性物质，还有营养物质，将其用于农作物，可增强作物根系活力，改善作物品质，提高产量。表2 核酸叶面肥成分分析成 分含量（%）核 苷40蛋白质8-13还原糖7-10总 糖19-23pH 值5.5-6.5表3 核酸叶面肥的矿质元素分析成 分含量全 氮11.05%磷（P）5.48%钾（K）1.64%铁（Fe）2150.00ug/g钙（Ca）868.75 ug/g镁（Mg）1225.00 ug/g锌（Zn）11.75 ug/g铜（Cu）3.00 ug/g锰（Mn）8.25 ug/g8 国内外叶面肥的发展概况：8.1 概述： 第一代叶面肥的特点：1、固态型；2、通用型；3、价格低廉，易于贮藏；4、详细规定了产品的使用技术，50年代推广应用叶面肥较多的国家是美国，前苏联、英国MSOffice1。 70年代后，以螯合态微量元素为主的高浓度第二代复合叶面肥特点：1、有机高效螯合态养分，浓缩液体；2、根据特定作物，设计了专用配方，各养分之间基本达到平衡；3、合成中添加了促使作物吸收和提高肥料利用率的各种附加剂，载体和表面活性剂。代表产品如美国的Crop-up、德国的Madexs、英国的Frultage及日本的“营养液”等，个自成为系列产品。目前市场上主要为第二代产品。国际上第三代叶面综合型营养生化液将问世。8.2 国外叶面施肥的发展趋势：以有机物为载体，制造有机微肥：有机物载体：EDTA、聚酚酸、木质素磺酸（造纸厂废液提取出来）、柠檬酸（大有代替EDTA趋势、螯合能力强、较便宜）、氨基酸；大量元素肥料研究新的化合物、调节比例： N：(NH2)2CO+NH4NO3 1：1比例最好；(NH2)2CO甲醛，增加吸收氮的数量，但不烧叶片； P：KH2PO4较常用，但H3PO4最好。最好的是聚磷酸盐，高于正磷酸盐而不烧叶子； K：KNO3，K2SO4，KCl国外较好的KH2PO4、焦磷酸钾、乙酸钾、甲酸钾、丁二酸钾； Mg：传统Mg(NO3)2 MgSO4 国外Mg-EDTA(65%RH空气相对湿度开始吸收，而MgSO4 80%RH开始吸收)。 Ca