水铁矿-木霉发酵物复合液体肥料的研制及其对黄瓜和玉米促生效应探究.docxVIP

水铁矿-木霉发酵物复合液体肥料的研制及其对黄瓜和玉米促生效应探究

一、引言

1.1研究背景与目的

在农业生产中，肥料是保障作物高产、稳产和优质的关键投入要素。复合液体肥料作为一种高效、便捷且能满足作物多方面营养需求的肥料类型，近年来在农业领域得到了广泛应用。复合液体肥料具有养分含量高、吸收快、施用方便等优点，可通过滴灌、喷灌等方式精准施用于作物，有效提高肥料利用率，减少养分流失，符合现代农业对高效、环保的要求。随着人们对农产品质量和安全的关注度不断提高，以及农业可持续发展理念的深入人心，开发绿色、环保、高效的复合液体肥料已成为农业领域的研究热点。

黄瓜和玉米作为重要的蔬菜和粮食作物，在全球范围内广泛种植。黄瓜富含多种维生素和矿物质，是人们日常饮食中不可或缺的蔬菜之一；玉米则是重要的粮食、饲料和工业原料，其产量和品质对保障粮食安全和促进农业经济发展具有重要意义。然而，在黄瓜和玉米的种植过程中，常常面临着土壤肥力下降、病虫害频发、化肥利用率低等问题，严重制约了作物的生长和产量的提高。因此，研制一种新型的复合液体肥料，以促进黄瓜和玉米的生长，提高其产量和品质，具有重要的现实意义。

水铁矿是一种常见的铁氧化物，具有较大的比表面积和高表面活性，能够与土壤中的多种物质发生相互作用，对土壤的理化性质和生物活性产生重要影响。研究表明，水铁矿可以通过吸附和共沉淀等方式固定土壤中的磷、钾等养分，减少养分的流失，提高养分的有效性；同时，水铁矿还能够改善土壤结构，增加土壤通气性和保水性，为作物生长提供良好的土壤环境。木霉发酵物是木霉菌在发酵过程中产生的代谢产物，含有多种生物活性物质，如植物生长激素、酶类、抗生素等。这些生物活性物质具有促进植物生长、增强植物抗逆性、抑制病原菌生长等作用。将水铁矿与木霉发酵物复合制成液体肥料，有望结合两者的优势，发挥协同效应，为黄瓜和玉米的生长提供更全面的营养和保护。

本研究旨在研制一种水铁矿-木霉发酵物复合液体肥料，并探究其对黄瓜和玉米的促生效果。通过优化肥料配方和制备工艺，确定最佳的复合比例，以提高肥料的性能和效果。同时，深入研究复合液体肥料对黄瓜和玉米生长发育、生理生化指标、产量和品质的影响，揭示其促生作用机制，为该复合液体肥料的推广应用提供理论依据和技术支持。

1.2国内外研究现状

在水铁矿的研究方面，国外学者较早关注到水铁矿的结构、性质及其在自然环境中的分布。研究发现，水铁矿表面丰富的羟基官能团能够与磷酸根离子发生强烈的配位交换反应，从而显著影响土壤中磷的吸附和解吸过程。在不同的土壤环境条件下，水铁矿对磷的吸附容量和吸附亲和力会发生变化。在酸性土壤中，水铁矿对磷的吸附能力较强，而在碱性土壤中，其对磷的吸附能力减弱。关于水铁矿对土壤铁形态转化的影响，研究表明，水铁矿在氧化还原条件变化时，能够作为电子传递的载体，参与亚铁离子与高铁离子之间的转化过程。在厌氧环境中，微生物可以利用水铁矿作为电子受体，将其还原为亚铁离子，在有氧条件下，亚铁离子又可以被氧化重新形成水铁矿。

国内对水铁矿的研究也取得了一定进展，主要集中在水铁矿对土壤中其他物质的相互作用以及对作物生长的影响。有研究表明，向污泥中添加水铁矿制备污泥堆肥产品，可提升堆肥产品中的植物生长刺激素含量，显著提升堆肥产品肥效，促进了污泥堆肥产物中类植物激素、生物碱的含量，降低产物氨基酸的含量，通过植物生长实验可看出铁基材料的引入显著促进了污泥堆肥的产物的植物促生效果，增加了植物的鲜重、根长、叶片面积等。还有研究关注到水铁矿-腐殖酸共沉物可以改善水体中重金属污染问题，向Cd和Pb污染土壤中施加Fh-HA共沉淀物进行稳定化处理，可将Cd和Pb的不稳定形态转化为稳定形态，并降低了TCLP-Pb和TCLP-Cd浓度，土壤酶活性的增加表明共沉物处理后土壤的代谢有所改善。

在木霉发酵物的研究方面，国外学者对木霉菌的生防机制和促生作用进行了深入研究。研究发现，木霉菌可以通过产生抗生素、水解酶等物质抑制病原菌的生长，同时还能产生植物生长激素，如生长素、细胞分裂素等，促进植物的生长发育。此外，木霉菌还能够诱导植物产生系统抗性，增强植物对病虫害和非生物胁迫的抵抗能力。

国内对木霉发酵物的研究也较为广泛，主要集中在木霉发酵物的制备工艺优化、活性成分分析以及在农业生产中的应用效果评价。已有研究表明，木霉发酵液可以促进玉米的营养生长，显著提高玉米产量，每公顷玉米增加产值超过700元，且施用高量木霉发酵液效果更好。在黄瓜种植中，木霉菌剂对黄瓜整个生育期的生长均有明显的促进作用，与有机肥复合使用增加植株苗期鲜重和干重，二者混合施用比单一施用有机肥效果好，而且可降低有机肥施用量，木霉菌剂本身不但可增加黄瓜结果数，当与基肥灌根和叶面追肥协同使用