我国是全球维生素C的主要生产和供应国,产业规模处于20万吨级。维生素C工业发酵副产物——古龙酸母液(Residue after Evaporation,RAE)年排放量约为4万吨。RAE富含有机物和多种低分子量有机酸,在土壤改良和作物生产中具有潜在应用价值。开展RAE的资源化利用研究,不仅有助于拓展有机资源循环利用途径,也可为农田地力提升和作物绿色高效生产提供新的技术思路。然而,关于施用RAE如何提高玉米产量的作用机制尚不明确。
针对这一问题,中国科学院沈阳应用生态研究所土肥水高效利用与绿色肥料创新组群在辽宁阜新半干旱农田开展了连续3年的田间试验。研究结果表明,RAE显著提高了土壤可溶性有机碳和矿质氮等有效养分水平,显著提升土壤微生物生物量、土壤呼吸强度以及碳、氮、磷循环相关酶活性,提高了土壤养分循环相关功能基因的丰度。在作物生理层面,RAE提升了玉米光合速率、叶绿素含量和干物质转运能力,并优化了籽粒灌浆过程,使玉米籽粒产量提高8.26%–13.46%。研究揭示了RAE通过调节“土壤有效养分—微生物功能—玉米生理过程—产量形成”连续路径促进玉米增产的机制,表明其可作为一种潜在的土壤改良剂用于提升农田生产力。
相关成果以“Valorization of vitamin C industrial byproduct as a soil amendment: Environmental benefits and enhancement of maize productivity”为题发表在《Journal of Environmental Management》。中国科学院沈阳应用生态研究所特别研究助理程昊天为第一作者,徐慧研究员和孙浩助理研究员为通讯作者,谷健副研究员、杨伟超副研究员和高明夫助理研究员为共同作者。该研究得到了国家重点研发计划项目(2023YFD1501200;2024YFD1501400)和辽宁省重点研发项目(2024JH2/102400011)的资助。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2026.129982

图1 RAE施用对不同玉米生长阶段土壤性质的影响

图2 RAE调控土壤养分与玉米籽粒形成的作用路径




