腐殖酸（来自土壤和褐煤）对四种不同植物物种生长的影响及其对病原真菌的抑制作用，这与腐殖酸的化学结构密切相关

《Chemical and Biological Technologies in Agriculture》：Influence on the growth of four different plant species and inhibition of pathogenic fungi by humic acids from soil and lignite in relation to their chemical structure

腐殖酸（HA）的化学结构与生物活性密切相关，本研究对比了褐煤（LHA）、土壤（SHA）及合成腐殖酸（HALP）对 lettuce、tomato、lentil 和 durum wheat 的发芽及早期生长影响，以及六种病原真菌的抑制效果。结果表明 SHA 在低浓度（≤100 ppm）时显著促进 lettuce 和 wheat 的生长，同时其羧酸基团和烷基碳含量与抗真菌活性正相关，对 Fusarium 和 Botrytis cinerea 抑制效果最佳，而高浓度 HALP 会引发敏感作物的生长抑制。研究证实腐殖酸的生物效能取决于化学组成（如芳香/酚羟基与羧酸/烷基碳比例）和施用剂量，为开发绿色农用制剂提供理论依据。

　　

摘要

背景

腐殖酸（HA）是腐殖物质的主要组成部分，这类物质是通过土壤、沉积物和天然水体中有机物的腐殖化过程形成的超分子混合物。腐殖酸富含羧基和酚基团，对土壤肥力、养分有效性、植物生长以及植物的抗逆性具有重要影响。其生物刺激作用取决于其来源、化学结构和浓度；尽管相关机制尚未完全明了，但人们逐渐认识到腐殖酸对植物病原真菌具有抑菌作用。本研究通过比较从褐煤（LHA）和土壤（SHA）中提取的两种天然腐殖酸与一种合成腐殖酸（HALP），探讨了腐殖酸的化学特性与其生物活性之间的关系。实验重点观察了生菜、番茄、扁豆和硬质小麦的发芽和早期生长情况，以及六种病原真菌的抑制效果。

结果

结构分析显示了两者之间的显著差异：SHA含有丰富的脂肪族碳、未结合的脂肪酸和糖类，而LHA和HALP则富含芳香族和酚基团。生物刺激实验表明，不同物种对腐殖酸的反应存在剂量依赖性。生菜和小麦在低剂量（最高100 ppm）下表现出明显的发芽和生长促进作用，而番茄和扁豆则更为敏感，尤其是在高剂量下生长受到抑制。冗余分析表明，低剂量下的生物刺激作用与富含羧基的脂肪族成分相关；高剂量下则主要发挥酚基和芳香族成分的作用，这些成分能促进耐受性强的物种的生物量增加，但对敏感物种具有毒性。抑菌实验结果显示，SHA对Fusarium属和Botrytis cinerea的抑制效果最为显著，优于LHA和HALP。相关性分析表明，羧基和脂肪族碳是抗真菌活性的关键因素，而酚基和芳香族成分则具有负相关性。

结论

腐殖酸的生物效应与其化学结构和使用剂量密切相关。富含脂肪族和羧基团且含有未结合脂肪酸的SHA兼具促进植物生长和有效抑制主要真菌病原体的双重功能。这些结果强调了优化腐殖酸的剂量和调整其结构的重要性，以便将其作为可持续的生物刺激剂和天然抗真菌剂应用于作物生产中。

图形摘要