第一节　营养型药肥生产新技术及应用

腐植酸营养型药肥通常是指以低阶煤及生物质为原料，以生物技术开发的，其组成含腐植酸（黄腐酸）、萜类化合物、甾类化合物、氨基酸、核苷酸、维生素、微生物、多糖等，制成抗病、抗菌、抗虫的营养性药肥，由于其原料组成及生产过程会产生植物源农药的成分，所以在有机食品、免疫食品生产应用中不需外加其他农药组分，就可形成复合氨基酸的腐植酸营养型药肥、复合核苷酸的腐植酸营养型药肥、复合维生素的腐植酸营养型药肥。

氨基酸（具有酸性基团—COOH和碱性基团—NH2，属于两性物质），是构成生物活性蛋白质（蛋白质通式：HOOC—R—CH2NH2）的基本单位，有着重要的生理功能，也有抗菌、抗病和促进植物生长的活性。在有氧的生物降解中，泥炭蛋白、生物质秸秆等蛋白质会转化成多种氨基酸。而在缺氧的生物发酵过程中，秸秆等植物蛋白易转化成肽、多肽；泥炭蛋白在酶的作用下，使降解的氨基酸与腐植酸的羧基（—COOH）合成最简单的二肽。因此，肽可以是两个氨基酸之间的反应构成的，也可以是氨基酸酰基与腐植酸羧基的偶联形成的。该类生物活性肽，与多糖、脂肪一起，参与植物的三羧酸循环，成为营养型肥料。

1.植酸肽类药肥

在北京澳佳腐植酸肥料企业从鱼鳞等残余物中获取低肽、寡肽，即鱼肽素，加工成颗粒状腐植酸肽类药肥，可克服鱼蛋白分子量大、不易被植物吸收等弱点。

腐植酸肽类药肥，施入土壤后有益微生物的数量可增加300％，大量的有益微生物，形成的抗菌肽可以控制或消除有害菌，从而控制或消除根部病害的发生。

抗菌肽（antimicrobial peptide），原指昆虫体内经诱导而产生的一类具有抗菌活性的碱性多肽物质，对某些革兰氏阴性的植物病原菌和肠杆菌科的致病菌有高杀伤力。

世界上第一个抗菌肽是瑞典科学家Boman等在1980年发现的，而后人们相继从细菌、真菌、两栖类、昆虫、高等植物、哺乳动物乃至人类中发现并分离获得具有抗菌活性的多肽。由于这类活性多肽对细菌具有广谱高效的杀菌活性，因而命名为“antibacterial peptides，ABP”，中文译为抗菌肽。近些年来，抗菌肽已经发展为6大类，有广谱的杀菌活性。2013年11月，中科院昆明动物研究所张云课题组发现，天然抗菌肽具有选择性免疫激活和调节等功能。

这是泥炭等低阶煤腐植酸、生物质秸秆、鱼蛋白等通过生物技术可以形成氨基酸、肽、抗菌肽生产腐植酸营养型药肥的依据。该药肥不用外加其他农药，在有机食品、免疫食品用药肥中将有很好的发展与应用前景［2］。

2.腐植酸氨基酸等复合营养药肥

鉴于国内尚未有药肥的注册系统，有些腐植酸肥料生产单位，并不像科研单位那样在理论上寻找腐植酸药肥的特殊性，但是通过生测试验、大田应用，证实复合氨基酸的腐植酸肥料（营养型药肥）的效果。如表3-1所示的河南多功生态肥业公司的氨基酸腐植酸肥的说明。

该氨基酸腐植酸肥，几乎包囊了无机、有机、微生物等所有的营养性元素，能根除小麦缺素症引起的病害，可以视为一种药肥。而对某些作物要求不施化肥的，从中去掉氮磷钾肥料，则可以归到有机食品生产用的专用肥了。

3.有机食品用腐植酸氨基酸药肥

有机食品（organic food）也叫生态食品或生物食品等。有机食品是国际上对无污染天然食品比较统一的提法。有机食品通常来自于有机农业生产体系，根据国际有机农业生产要求和相应的标准生产加工的。除有机食品外，国际上还把一些派生的产品如为有机食品生产而提供的生产资料，包括生物农药、有机肥料等，经认证后统称为有机产品［3］。

有机食品的主要特点是来自于生态良好的有机农业生产体系。有机食品的生产和加工，不使用化学农药、化肥、化学防腐剂等合成物质，也不用基因工程生物及其产物，因此，有机食品是一类真正来自于自然、富营养、高品质和安全环保的生态食品。

有机食品与其他食品的区别在于，它是我国有关部门在推行的遵循自然规律和生态学原理，采取一系列可持续发展的农业技术，协调种植业和养殖业平衡，维持农业生态系统持续稳定的一种农业生产方式。

天然腐植酸、生物发酵腐植酸氨基酸等，不用NPK等复合的腐植酸可以制成有机食品用药肥。其产品可以通过国际或国家有机食品的要求，按以下标准判断。

①原料来自于有机农业生产体系或野生天然产品。

②有机食品在生产和加工过程中必须严格遵循有机食品生产、采集、加工、包装、储藏、运输标准，禁止使用化学合成的农药、化肥、激素、抗生素，食品添加剂等，禁止使用基因工程技术及该技术的产物及其衍生物。

③有机食品生产和加工过程中必须建立严格的质量管理体系、生产过程控制体系、追踪体系，因此，一般需要有转换期，这个转换过程一般需要2～3年时间，才能够被批准为有机食品。

④有机食品必须通过合法的有机食品认证机构的认证。

如美国认可的认证机构IBD，荷兰认可的认证机构Skal，欧盟、美国、日本认可的IMO，中国第一批有机产品认证机构之一与IBD等，签有互认协议。

按照国际惯例，有机食品标志认证一次有效许可期限为一年。一年期满后可申请“保持认证”，通过检查、审核合格后，方可继续使用有机食品标志。

⑤有机食品不是绝对无污染的食品。食品是否有污染是一个相对的概念，世界上不存在绝对不含有任何污染物质的食品。由于有机食品的生产过程不使用化学合成物质，因此，有机食品中污染物质的含量一般要比普通食品低，但是过分强调其无污染的特性，会导致人们只重视对终端产品污染状况的分析与检测，而忽视有机食品生产全过程质量控制的宗旨。

4.腐植酸氨基酸环保型农药（药肥）

世界氨基酸的工业日新月异，数日本领先。我国氨基酸原料药的年需求达3800t以上，且以15％～20％的速率在递增。以腐植酸、生化腐植酸的生物新技术制成含氨基酸的复合腐植酸工艺，不但成本降低，有些产品性能也是纯氨基酸所没有的。据澳大利亚的畜业研究报道，含氨基酸的牛饲料中添加了带微量元素的黄腐酸（FA）、腐植酸（HA），牛生长速率超过了14％，而其他生理健康指数也都正常［4］。将畜粪等再生产腐植酸肥料如此碳循环也是一种环境保护。

李悠波等用含腐植酸的药肥在防治小麦赤霉病和白粉病的试验报告中，采用先进的小麦“一喷三防”技术，探索不同药剂与微肥混合喷雾，对防治小麦赤霉病、白粉病的效果。

该试验按随机排列设计，设4个药肥混合液处理区和1个对照区，3次重复，共15个小区，以考察小麦赤霉病在药后21d的情况，并按《全国农作物病虫测报办法》分级标准进行严重度分级，记载总穗数、病穗数、各级病穗数，计算病穗率和病情指数。同时考察对小麦白粉病的防治效果，通过记载总叶数、病叶数、各级叶片数，计算病叶率和病情指数。

结果显示：对防治小麦赤霉病，腐植酸与多菌灵等混用的防治效果高达61％～90％；对小麦白粉病，腐植酸与咪鲜胺等混用，也有53％～60％的效果。

该试验研究李悠波等用腐植酸浓度≥40g/L的产品，施用浓度为600mL/hm2。

至于腐植酸营养型药肥不加多菌灵等农药能否有效灭小麦赤霉病等有待于进一步的生测试验。也许将腐植酸粒径变成纳米级就能增加腐植酸药肥的“药”性能了。

5.纳米腐植酸氨基酸药肥

纳米是10-9m，当腐植酸纳米肥料的尺寸达到纳米尺度（0.1～100nm）范围时，李瑞波等的试验研究显示，可促进农作物产量大幅度提高，使作物品质得到改善。纳米肥料与普通肥料相比，增产4％～21％，每亩粮食增产42.1～108kg，纳米增效肥比普通高效肥多81.93kg，以70％的纳米肥粮食增产幅度较高。纳米增效肥不仅有增产效果，而且有节肥、抗病、温室气体减排等作用。

张志明等将自制的腐植酸纳米肥料用于杂交稻广湘24S/R5、杂交稻新两优2012、杂交稻两优408、杂交稻两优798、杂交稻N两优342、杂交稻准S/608六个品种，按空白不施氮区，磷肥、钾肥和微肥作基肥一次性施入；纳米增效碳酸氢铵60％肥料处理，追肥二次，各50％；纳米增效碳酸氢铵70％肥料处理，追肥二次，各50％；纳米增效尿素100％肥料处理，追肥二次，各50％；普通尿素100％肥料处理，追肥二次，各50％的施肥方式，且对每个处理设5次重复。每个点均匀选取20株，测定有效穗、穗粒数、千粒重等几项指标。采样进行烘干、称重、分区测产。统计理论产量，进行显著性分析，得到的结果见表3-2。

表3-2中的腐植酸纳米增效肥，虽然加了碳酸氢铵、尿素等化肥试验，但没有添加农药。该纳米肥料的水稻产量高于同类S/608的肥料组合，而且还具有抗立枯病、稻瘟病、纹枯病等病的功能。从减少化肥用量，不用农药抗病的角度，纳米腐植酸氨基酸药肥是值得深入研究与开发的。