我國(guó)是全球維生素C的主要生產(chǎn)和供應(yīng)國(guó),產(chǎn)業(yè)規(guī)模處于20萬(wàn)噸級(jí)。維生素C工業(yè)發(fā)酵副產(chǎn)物——古龍酸母液(Residue after Evaporation,RAE)年排放量約為4萬(wàn)噸。RAE富含有機(jī)物和多種低分子量有機(jī)酸,在土壤改良和作物生產(chǎn)中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。開展RAE的資源化利用研究,不僅有助于拓展有機(jī)資源循環(huán)利用途徑,也可為農(nóng)田地力提升和作物綠色高效生產(chǎn)提供新的技術(shù)思路。然而,關(guān)于施用RAE如何提高玉米產(chǎn)量的作用機(jī)制尚不明確。
針對(duì)這一問題,中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所土肥水高效利用與綠色肥料創(chuàng)新組群在遼寧阜新半干旱農(nóng)田開展了連續(xù)3年的田間試驗(yàn)。研究結(jié)果表明,RAE顯著提高了土壤可溶性有機(jī)碳和礦質(zhì)氮等有效養(yǎng)分水平,顯著提升土壤微生物生物量、土壤呼吸強(qiáng)度以及碳、氮、磷循環(huán)相關(guān)酶活性,提高了土壤養(yǎng)分循環(huán)相關(guān)功能基因的豐度。在作物生理層面,RAE提升了玉米光合速率、葉綠素含量和干物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)能力,并優(yōu)化了籽粒灌漿過程,使玉米籽粒產(chǎn)量提高8.26%–13.46%。研究揭示了RAE通過調(diào)節(jié)“土壤有效養(yǎng)分—微生物功能—玉米生理過程—產(chǎn)量形成”連續(xù)路徑促進(jìn)玉米增產(chǎn)的機(jī)制,表明其可作為一種潛在的土壤改良劑用于提升農(nóng)田生產(chǎn)力。
相關(guān)成果以“Valorization of vitamin C industrial byproduct as a soil amendment: Environmental benefits and enhancement of maize productivity”為題發(fā)表在《Journal of Environmental Management》。中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)應(yīng)用生態(tài)研究所特別研究助理程昊天為第一作者,徐慧研究員和孫浩助理研究員為通訊作者,谷健副研究員、楊偉超副研究員和高明夫助理研究員為共同作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目(2023YFD1501200;2024YFD1501400)和遼寧省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2024JH2/102400011)的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.129982

圖1?RAE施用對(duì)不同玉米生長(zhǎng)階段土壤性質(zhì)的影響

圖2?RAE調(diào)控土壤養(yǎng)分與玉米籽粒形成的作用路徑




