提高农产品的品质已成为保障食品安全、增加经济效益的一项重要措施^[1]。通过施肥提高作物产量和品质是一种科学的途径，但常规化学肥料的弊端逐渐显现。目前中国施用的微量元素肥料多为无机盐，这些肥料单施或与其他肥料复混施入土壤后，常发生养分固定，导致微肥的利用率低下，同时带来各种环境问题^[2]。螯合肥是采用螯合技术制成的螯合态新型肥料。这种形态的肥料在土壤中不易被固定、易溶于水、有利于于作物的吸收，同时能避免或减少养分流失，提高肥料利用率^[3]。据报道螯合态微肥的肥效是无机微肥的2~5倍^[4]。笔者主要综述了螯合肥料对作物生长和品质的影响及4种不同螯合肥料的发展前景，以期为螯合肥料的发展提供理论依据。

1、螯合肥对作物生长指标的影响

1.1 外形

对果实类作物而言，果实的形状、大小以及果实表面的光洁程度影响果实的价格，因此能否提高果实的外观品质，是肥料能否得到市场认可的一个重要指标，而螯合肥料在提高果实外观品质上效果明显。闫广轩等^[5]认为氨基酸螯合肥能改善果实的外观品质，再结合套袋处理可使梨表面光滑、色泽亮丽，果形指数显著增加。Naseri等^[6]研究了钙-微量元素氨基酸螯合肥在枣树上的施用效果，可增加果实重量和果实长度，果实的外观品质更高。叶金巧等^[7]发现施用氨基酸复合微肥后，茶株新梢生长整齐，叶片肥厚，所制水仙茶饼香气醇厚，滋味甘甜耐冲泡。

株高和叶宽是衡量茎叶类作物生长势的参考指标。育种工作者把株高作为重要的选择性状，株高与其他生理性状和经济性状（如抗倒伏和产量等）存在一定程度的遗传相关性，而且株高是一项简单直观的品质衡量指标^[8]。螯合肥料对作物的这些性状都有不同程度的提升作用。经螯合肥处理的空心菜株高^[9]比进口复合肥处理的增加2.34cm，增高率6.01%，比施生物有机肥的增高4.86cm，增高率13.35%。生菜试验发现^[10]不同浓度的螯合有机肥可使其株高最高达到11.73cm，叶片的长度和宽度达到23.13cm和19.60cm，高于对照。氨基酸螯合肥[11]能使金盏花的株高、花杆长度显著增加。

1.2 叶绿素

叶绿素是植物叶肉细胞的共有组分和叶片光合作用的物质基础，在植物高效吸收和传递光能过程中起着重要作用^[12]。叶片中叶绿素含量高低与植株的氮素营养关系密切^[13]，并在很大程度上反映了叶片的光合能力和植株的生理状况[14]。螯合肥可以有效提高叶绿素在植物体内的含量。刘万代等[15]研究发现喷施螯合肥处理的冬小麦叶绿素含量均比对照高，提高范围在9.5%~27.6%之间。林月芳等^[16]研究了螯合肥在荔枝龙眼上的喷施效果，结果显示：叶面喷施螯合肥后，通过肉眼可直接观察到叶片颜色变绿，而对照叶片的绿色偏淡，测定结果也表明了经螯合肥处理的叶片叶绿素含量比对照提高了23.3%。胡俊杰等^[10]研究发现螯合有机肥用量为15000kg/hm2时，生菜产量和品质的提高幅度最明显，叶绿素含量高达49.107mg/dm2。Amirkhiz等^[17]研究发现在适宜的灌溉条件下，螯合铁肥可增加叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和叶绿素a/b比率；穆杰^[18]研究表明叶面喷施铁肥24h后，叶片的叶绿素含量明显提高且螯合态铁肥的利用率显著高于无机铁肥。陈庆瑞等^[19]对新叶叶绿素含量指数测定结果表明，不施铁肥的叶片中叶绿素含量仅为15.1，而经不同螯合铁肥处理的叶片叶绿素含量分别为31.2、29.5、29.2，较对照分别提高107%、95%、94%。

1.3 螯合肥对作物产量的影响

生长指标的优劣与作物产量有显著相关性。刘德辉等^[20]研究发现施用氮磷钾三元复合肥+氨基酸螯合微肥后，小麦穗数和每穗粒数比对照增加了45.6%和28.6%。桑树施用多元螯合微肥后有明显的增产效果，其中千克叶片数比对照提高5.2%，单株产叶量比对照增加15.4%^[21]。在常规施肥、田管措施均一致的条件下，草莓^[22]叶面喷施氨基酸螯合肥后，其较对照的最高增产率达10.35%。薛光艳等^[23]在野生榛子上施用氨基酸螯合液肥后，单果重和产量均有较大幅度提高，单果重增加18.32%、增产27.2l%。研究表明多元螯合肥料可以显著提高冬小麦产量，与同营养的复合肥相比，产量增加404.2kg/hm2，增幅为5.1%，与CK相比，增产41.1%^[24]。

2、螯合肥对作物品质的影响

2.1 维生素C

含量维生素C作为一项重要的品质指标，可提高植株抗逆性，促进细胞对铁、镁、锌、铜、钼、氨基酸及各类养分的吸收，提高养分的利用率。维生素C在人体中也具有多种重要的生理功能，它一般不能在动物和人体内合成，必须从食物中摄取，因此维生素C含量的多少是评价果蔬营养价值高低的重要指标^[25]。

螯合肥料能更有效地提高作物的维生素C含量。闫广轩等^[5]发现无论套袋与否，有机肥+低AA（氨基酸螯合）处理的新高梨维生素C含量均最高。有机肥配施氨基酸螯合中微肥处理的葡萄中维生素C含量比有机肥处理（葡萄大小、外观相似）增加了28.99%，差距显著^[26]。中浓度螯合液肥使番茄中维生素C含量高于其他处理^[27]。螯合肥使锦橙和桃的维生素C含量分别增加了16.95%和18.30%^[28]。Hu等[10]施用了螯合肥后发现水果中维生素C含量高于空白对照。张英鹏等^[29]施用螯合肥处理的大葱葱白的维生素C含量要明显高于空白对照和常规施肥处理（比对照约高1.5mg/100g，比普通施肥约高1.6mg/100g），差异达到显著水平。魏建林等^[30]发现与施用普通化肥相比，螯合肥溶液的灌溉浓度为800mg/kg时，小白菜叶片中维生素C含量增加幅度最大，与施用普通化肥相比增加了359.2mg/kg。

2.2 糖类含量

糖类的含量以及糖酸比决定了果实的口感，影响了果实的品质。可溶性糖不仅为植物的生长发育提供能量，而且具有信号功能，同时也是植物生长发育和基因表达的重要调节因子。与喷施硝酸钙相比，喷施有机螯合钙使樱桃番茄果实可溶性糖提高了12.29%~21.34%^[31]。研究发现^[32]经氨基酸微肥处理的玉米籽粒中的可溶性总糖含量最高，与CK之间的差异达到显著水平。还原糖是指分子中含有游离醛基或酮基的单糖和含有游离醛基的二糖，包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。曹小艳等^[26]研究发现配施低水平氨基酸螯合中微肥的葡萄还原糖含量比空白处理增加10.82%，比有机肥处理增加10.34%。纤维素是植物细胞壁的主要成分，是由葡萄糖组成的一种大分子多糖，其结合方式和结合程度对植物源食品的品质影响很大^[33]。喷施氨基酸螯合钙可以增加库尔勒香梨果实中粗纤维的含量，在浓度为0.10g/L时的增加量最多，比对照增加了34.41%。经螯合肥处理的荔枝龙眼^[16]果实的总糖含量明显增加，比空白对照的含量高出6.8%。800倍液螯合肥处理后，锦橙果实总糖含量相比于空白对照增加20.1%^[28]。

2.3 蛋白质含量

蛋白质是构成细胞的有机大分子和生命活动的基础。果实中可溶性蛋白质大多数是参与各种代谢的酶类，其含量代表了植物的总体代谢水平，同时它也是评价植物品质的重要指标。研究发现^[33]氨基酸微肥处理的玉米蛋白质含量最高，与CK间差异达到显著水平。刘德辉等^[21]研究发现氨基酸螯合微肥能显著提高小麦籽粒蛋白质含量，其中NPK＋AM（氮磷钾三元复合肥+氨基酸螯合微肥）处理的蛋白质含量最高。Nadi等[34]研究了纳米铁螯合肥对蚕豆籽粒蛋白含量的影响，方差分析表明，螯合铁肥对籽粒蛋白的影响显著，同时喷施浓度为6g/L时，蚕豆籽粒的蛋白质含量达到最大值19.3%。在田间条件下，一些锌-氨基酸螯合物，包括锌-精氨酸、锌-甘氨酸和锌-组氨酸处理下的小麦籽粒蛋白浓度高于ZnSO4处理，平均高出14.3%^[35]。

2.4 微量元素含量

微量元素与人类健康关系密切，摄入过量、不足、或缺乏都会不同程度地引起人体生理的异常或疾病的发生。作为许多功能蛋白的辅助因子，铁参与植物的光合作用、呼吸作用、叶绿素的合成以及生物固氮等过程^[36]。锌决定并影响着数十种酶的活性，影响作物的某些生理功能^[37-39]。钙既是作物生长发育必需的营养元素,又是作物代谢的重要调控者^[40-42]，在植物细胞的结构和生理功能中起着关键作用。Koksal等^[43]的研究结果表明多矿物氨基酸螯合物能显著提高叶片Fe、Zn、Mn浓度。Ghasemi等^[36]研究发现在对“Kavir”（一种小麦）喷施螯合锌后，其籽粒Zn浓度增加了8.5%~25.6%。Jang等^[44]应用螯合钙肥后发现樱桃番茄的叶子和果实中的钙含量显著增加；于会丽等[45]发现在膨大期和转色期喷施螯合肥的果肉钙含量最高，叶片钙含量的提升幅度最大，是对照的1.84~1.99倍。

2.5 可溶性固形物与贮藏品质

果实可溶性固形物可粗略估计果实总糖量。曹小艳等^[26]研究发现氨基酸螯合肥能大幅度提高葡萄浆果的可溶性固形物，比空白处理增加20.95%，比有机肥处理增加19.81%。在不同形态的锰对番茄品质影响的试验中^[46]，螯合态的锰如Mn-AA（氨基酸螯合锰）和Mn-EDTA（EDTA螯合锰）在提高番茄果实可溶性固形物的含量方面更加有利，其中添加Mn-AA（氨基酸螯合锰）的番茄可溶性固形物含量最高，效果最好。果蔬的营养物质含量保存率高，对其运输和储存都有益处。采收前喷施钙肥可有效减少成熟期果实裂果，维持和加强果实细胞壁结构、保持果实硬度，另外喷施钙肥还可提高果实可溶性固形物含量，降低果实贮藏期间的腐烂率^[47-50]。螯合钙肥和螯合钙镁肥均被证实能有效提高黄花梨果实可溶性固形物含量及缓解其采后含量的降低，同时对增加黄花梨贮藏期间好果率、降低腐烂率具有明显作用^[51]。

2.6 硝酸盐含量

硝酸盐、亚硝酸盐广泛存在于农业生态环境中，它们对人体健康和生态环境的危害应被重视^[52-53]。中国把硝酸盐含量作为评价蔬菜产品卫生品质的指标之一^[54]，硝酸盐最高限量标准为3100mg/kg^[55]，实际生产中作物体内硝酸盐含量应低于该标准。曹小艳等^[27]发现冲施螯合液态肥处理的番茄硝酸盐含量低于对照处理，中浓度液态肥处理的番茄硝酸盐含量降幅最大，降幅达52.4%。田叶等认为原因之一是螯合肥中含有的金属离子（钼、锌和锰等）能够提高硝酸盐还原酶的活性。Zare等[56]的研究结果表明：纳米螯合氮处理的马铃薯块茎硝酸盐浓度较尿素处理的降幅明显，含量为121.2mg/kg，远低于标准值。张英鹏等^[30]的测定结果显示施用螯合肥处理的大葱硝酸盐含量明显低于对照和常规施肥处理，各螯合肥处理的章丘大葱硝酸盐含量均在300mg/kg以下，远远低于国家限定标准值。张英鹏等^[31]研究发现灌溉螯合肥溶液可以使小白菜硝酸盐含量大幅下降，与对照相比最大下降幅度为51.3%。Peng等^[57]结果显示施用螯合肥使菜心硝酸盐含量明显降低，其中含量最低的为1817mg/kg，比清水对照低36.5%。

3、结论与展望

与普通无机化肥和有机肥料相比，螯合肥的作用效果更为突出。随着农业部化肥使用量零增长方案的出台，加上人们对农产品产量、质量要求的不断提升，螯合肥作为一种高品质的新型肥料，大力开发与推广应用成为必然。目前农业上常用的螯合剂有氨基酸、腐殖酸、EDTA、糖醇等4种。氨基酸原材料多采用畜禽养殖业副产物如毛发、蹄甲等经水解而成，给食品质量及土壤环境带来安全隐患；EDTA形成的稳定重金属配合物在环境中具有高度流动性，也增加了安全隐患^[58-59]；腐殖酸存在分子量大、螯合能力差、螯合率低等问题^[60-61]；糖醇是光合作用的初产物，与金属离子形成的螯合物在植株韧皮部溶解度更高^[62]，作为高端肥料技术优势突出。因此糖醇螯合肥具有更广阔的推广应用前景。

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