腐殖酸在盐碱土改良中的应用及前景
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腐殖酸在农业上的应用
腐殖酸是一种天然有机酸,主要存在于腐殖质中。
在农业上,腐殖酸具有以下应用:
1. 土壤修复:腐殖酸可以改善土壤结构和质量,增加土壤的保水性和保肥性,提高土壤肥力。
它能够促进土壤颗粒聚结,改善土壤物理性质,增加土壤孔隙度和通气性,提高土壤肥力和透水性。
2. 植物生长促进:腐殖酸能够与植物根系形成络合物,增加根系吸收养分的能力,提高植物的养分利用率。
同时,腐殖酸还可以促进植物的生长和发育,增加植株的叶绿素含量,提高植物的抗逆性和抗病性。
3. 调节土壤pH值:腐殖酸具有一定的缓冲作用,可以稳定土壤的pH值。
它能够中和土壤中的酸性或碱性物质,调节土壤的酸碱度,维持土壤的适宜生长环境。
4. 促进土壤微生物活动:腐殖酸是土壤中微生物活动的重要营养物质,可以增加土壤中有益微生物的数量和活性。
有益微生物可以分解有机质,释放养分供植物吸收,还可以抑制土壤中的病原微生物生长,促进土壤生态系统的平衡。
总之,腐殖酸在农业上的应用广泛,是一种重要的土壤改良剂和植物生长促进剂。
它可以提高土壤肥力和作物产量,改善土壤环境质量,促进可持续农业的发展。
腐殖酸对肥料和土壤的增效改良作用腐植酸对肥料和土壤的增效改良作用一、对氮肥的增效作用氮肥多以碳酸和尿素为主,铵态氮性质不稳定,极易挥发,与腐植酸肥料混合后,因腐植酸含有羧基、酚羧基等官能团,有较强的离子交换能力和吸附能力,可以减少铵态氮的损失。
尿素是酰胺态氮肥,所含氮素需经尿素细菌分泌的尿酶分解转化为碳酸铵后才能被植物吸收。
如果把尿素施入石灰质土壤中,尿素分解产生的碳铵也会因碱性造成挥发损失,这是尿素肥料氮利用率不高的原因之一。
在尿素中添加腐植酸,对尿素有明显的增效作用。
一是仰制尿酶的活动,减缓尿素分解,减少挥发;二是腐植酸可与尿素生成络合物,逐渐分解释放氮素,是尿素的肥效延长,同时腐植酸的生物活性可促进植物根系发育和体内氮素代谢,促进氮的吸收。
二、对磷肥的增效作用速效磷肥施入土壤,可溶性磷很容易被土壤固定,在酸性土壤中,磷主要被游离的铁铝离子固定;在石灰性土壤中,磷主要被钙固定,结果使速效磷转化为迟效磷甚至无效磷,当季磷利用率只有10-20%。
增施腐植酸类肥料后,能仰制土壤对水溶性磷的固定,减缓速效磷向迟效、无效态转化,浆解的硝基腐植酸增加磷在土壤中的移动距离,促使根系对磷的吸收。
三、对钾肥的增效作用腐植酸含有官能团可以吸收储存钾离子,既可防止其在沙土及淋溶性土壤中随水流失,又可防止粘性土壤的钾的固定。
腐植酸的某些部分为黄腐酸等低分子腐植酸,对含钾硅酸盐、钾长石等矿物有溶蚀作用,可以使其缓慢分解,增加钾的释放量,提高速效钾的含量。
四、对微肥的增效作用土壤中有相当数量的微量元素储备,但可被植物吸收的有效部分太少。
腐植酸与难溶性的微量元素可以发生络合反应,生成溶解性好、易被植物吸收的腐植酸微量元素络合物,有利于根部吸收或叶面吸收,促进植物将吸收的微量元素从根部向地上部分转移,从部分叶片向其他叶片扩散。
五、腐植酸对土壤的间接作用1、物理作用1) 改善土壤结构2) 防止土壤裂化和土壤被侵蚀。
3) 增加土壤持水量,提高抗旱能力4) 使土壤颜色变暗,有利于太阳能量的吸收2、化学作用1) 调节土壤的PH值。
腐殖酸的功效1、改良土壤腐肥中的腐殖酸有机胶体在土壤中形成胶状物质〃能把土粒胶结起来使土壤中水稳性团粒增加〃协调土壤的水、肥、气、热状况〃对改良过砂过黏等贫瘠土壤效果很好〃从而改善作物的生态环境。
腐殖酸在改良盐碱土壤中以其含有活性基因较多〃盐基交换容量大〃能够使土壤的可溶性盐中吸附和阻留较大数量的有害阳离子〃降低土壤盐浓度降低盐碱土的酸碱度。
从而改善作物的生态环境。
2、提高肥效由于腐殖酸能吸附交换活化土壤中很多矿质元素〃如磷、钾、钙、镁等〃使这些元素的有效性大大增加〃从而改善了作物的营养条件。
在化肥中起到增效剂的作用〃而且减轻化肥对土壤理化性状产生的不良影响。
对氮肥增效的作用表现在:减少氮素挥发损失对尿素的增效作用非常显著;可以使尿素的肥效延长。
促进氮的吸收〃提高氮肥利用率。
对土壤中有机氮矿化速度加快〃促使土壤速效氮的含量有所提高。
对磷肥的增效作用表现在:减少土壤对速效磷的固定;起到解磷的作用。
使土壤中难溶性磷转化为有效磷;促进农作物对磷的吸收。
提高磷肥有效利用率,促进土壤中有机、无机磷的转化〃增加磷在土壤中的移动距离〃刺激作物根系发育。
对钾肥增效作用表现在:能减少土壤中对钾的吸收固定〃提高速效钾利用率。
促进难溶性钾的释放〃增加速效钾的数量〃能够缓解钾肥对土壤和作物产生的不良影响〃对改善作物品质有良好效果。
黄腐酸对微量元素也具有明显的增效作用。
3、刺激作物生长腐殖酸中含有多种官能团〃作为生理活性物质〃对作物的生长发育及体内生理代谢有刺激作用,无机肥料不具有这种特性。
腐殖酸中的低分子组成腐殖酸是水溶性的〃它不仅表现在对拌种、蘸根、喷洒等方式对各种作物有明显刺激作用〃而且被根系吸收产生刺激作用。
促进种子发芽〃提高出苗率和成苗率。
对作物根系发育有特殊的促进作用〃促使幼苗发根快〃次生根多〃根量增加,根系伸长〃使作物吸收水份和养份的能力增加。
腐殖酸的刺激作用在作物地上部分表现出生长旺盛、株高、杆壮等方面〃在前期表现尤为明显。
腐植酸类肥料对作物生长的作用一、改土作用腐植酸类肥料含有大量的有机质和有机胶体,可将分散的无结构土粒胶结在一起。
形成遇水不易松散的水稳性团粒。
从而使土壤孔隙度增加,容重减少,土壤通气性、透水性和保墒能力得到加强,耕性变好。
对于改良过黏、过砂的贫瘠土壤有良好的效果。
腐殖酸具有较高的阳离子交换量,通常可达300~500cmol(+)/kg。
因此,在我国南方红黄壤地区施用,可以络合游离的铁、铝离子,形成络合物,提高磷肥利用率。
在北方盐碱土上施用,可对土壤中的钠(Na﹢)、钙(Ca²﹢)、镁(Mg²﹢)、铁(Fe³﹢)、铝(Al³﹢)、氯(Cl﹣)、硫酸根(SO²4﹢)等具有很强的交换能力和吸附作用,降低土壤溶液中的氯化物、硫酸盐浓度,减少盐分对作物的危害,可以增强土壤的缓冲能力。
(上面元素符号因为键盘输入无法匹配,格式不太规范,二价、三价等因为不是学术研究,没有具体标注。
原文是元素符号,项目组编辑为中文元素,下文同格式,不足之处还请谅解)。
二、营养作用腐植酸类肥料除含腐植酸外还含有一定数量的速效性氮、磷、钾养分,可供作物吸收。
此外,由于腐植酸吸附能力强,能活化土壤中的矿质元素,如磷、钾、钙、镁和微量元素,使养分有效性提高。
腐植酸吸附铵根正离子(NH4﹢)的能力强,与铵态氮肥配合施用,可以提高磷的有效性,减少磷的固定。
同时,腐植酸能刺激根系发育,增大根系与肥料的接触面积和增加根系分泌有机酸的数量,从而提高根系对难溶性养分的利用率。
此外,黄腐酸等低分子的腐植酸对含钾的硅酸盐、钾长石等有溶蚀作用,可缓慢分解,增加钾的释放。
腐植酸的螯合作用对微量元素也有活化作用,它能使难溶的微量元素形成可溶性的螯合物,供根部吸收,并有助于它们从根部向上运转。
三、刺激作用主要表现在能促进作物种子萌发、提高种子出苗率,促进根系生长,提高根系吸收水分和养分的能力,增加分蘖(枝)和提早成熟。
-----------------------------------Docin Choose -----------------------------------豆 丁 推 荐↓精 品 文 档The Best Literature----------------------------------The Best Literature腐植酸环保应用43腐植酸改良盐渍土,降低盐碱危害盐渍土,通常简称为盐碱土,是各种盐化土壤、盐土、碱化土壤和碱土的总称。
盐渍土对大多数作物会产生不同程度的危害,影响作物正常生长发育,降低作物产量。
据统计,我国盐渍土面积有4亿多亩,其中耕地占1亿多亩。
盐碱含量高,是盐渍土成为农业生产中低产土壤的主要原因。
在因地制宜的采用水利措施、生物措施、化学措施和各种农业技术措施对盐渍土进行综合治理的基础上,推广应用腐植酸肥料、腐植酸土壤改良剂及有机肥改良盐碱土,对清除盐碱危害和提高盐碱土的肥力水平是一项简便易行的重要农业技术措施。
1 腐植酸改善土壤结构,增强土壤透水保水性能,减少土壤水分蒸腾量,降低表层土壤盐碱含量腐植酸类物质是形成土壤有机-无机复合体,增加土壤微团聚体,改善土壤结构的有机胶体物质。
它可使土壤容重降低,孔隙度增加,透水保水性能增强,水分蒸腾作用降低,使土壤表层盐碱因降雨或灌溉而易被淋洗,表层土壤空气孔隙增加,降低了表土水分含量,减少了土壤深层水分蒸发,降低了地下水中盐碱在表层土中的积累量,起到了淋洗降盐和保水压盐的作用。
如苏打盐土是一种含有较多碳酸钠和交换性钠的低产土壤,土壤碱性强,导致土粒高度分散,土壤结构性差。
据有关试验资料介绍,在苏打盐化水稻土上连续3年施用腐植酸铵,表土层大于0.25 mm的水稳定团粒含量达68.3%,而未施腐植酸铵的对照为16.9%;土壤容重比对照降低4.04%,总孔隙度增加6.13%,空气孔隙度增加21.21%,水分渗透速度增加66.25%。
土壤改良是指通过添加物质或采取其他措施,改善土壤的物理、化学和生物学性质,以提高土壤肥力和作物产量。
腐植酸作为一种天然的有机物质,对于土壤改良具有良好的效果。
下面介绍土壤改良中腐植酸的作用及其应用。
1. 促进土壤团粒结构的形成:腐植酸具有较高的黏度和亲水性,可以与其他土壤颗粒结合,形成稳定的团粒结构。
这有助于提高土壤的保水、保肥能力,同时有利于根系生长和土壤微生物的繁殖。
2. 调节土壤酸碱度:腐植酸具有缓冲作用,可以调节土壤的酸碱度,使其保持在适宜的范围。
这对于作物生长和土壤微生物活动有利。
3. 降低土壤含盐量:腐植酸具有吸附性,可以吸附土壤中的钠离子等有害离子,降低土壤含盐量。
这对于改善土壤盐碱化问题具有重要意义。
4. 提高土壤微生物和土壤酶活性:腐植酸可以为土壤微生物提供能量和营养物质,促进微生物的生长和繁殖。
同时,腐植酸也可以激活土壤酶,加快土壤有机物的分解和养分循环。
5. 提高土壤养分有效性:腐植酸可以与土壤中的养分元素形成络合物,使其更容易被植物吸收。
此外,腐植酸还可以促进土壤中养分的释放,提高养分的有效性。
在土壤改良中,腐植酸的应用方法包括:1. 直接使用腐植酸肥料:将腐植酸与其他肥料混合,制成腐植酸肥料,以提高肥料的肥效。
2. 制备腐植酸土壤改良剂:将腐植酸与水泥、石灰等无机物质混合,制成腐植酸土壤改良剂,以改善土壤结构。
3. 生物炭土壤改良:将腐植酸与生物炭混合,制成生物炭土壤改良剂,以提高土壤肥力和保水能力。
4. 有机物堆肥:通过添加腐植酸等有机物质,促进有机物的分解和转化,提高土壤有机质含量。
总之,腐植酸在土壤改良中具有重要作用,可以有效提高土壤肥力、改善土壤结构和环境。
在我国,矿物源腐植酸、褐煤腐植酸和风化煤腐植酸等均被广泛应用于土壤改良领域。
未来,随着科学技术的进步,腐植酸在土壤改良中的应用将更加广泛和深入。
2024年腐殖酸市场前景分析1. 引言腐殖酸是一种具有广泛应用前景的有机物质。
它是自然界中分解有机质而生成的一种深棕色到黑色的溶液,具有许多重要的化学和生物特性。
腐殖酸被广泛应用于农业、环境和工业等领域。
本文将对腐殖酸市场的前景进行深入分析,并探讨其潜在的发展机遇和挑战。
2. 市场规模近年来,随着人们对环境问题的关注度提高,腐殖酸市场逐渐呈现出增长的趋势。
根据市场研究报告,腐殖酸市场预计在未来几年内将保持稳定增长。
腐殖酸在农业领域的应用需求增加,同时工业领域也对腐殖酸的需求有所增加,这促使了市场规模的扩大。
3. 农业应用腐殖酸在农业领域发挥着重要的作用。
它可以改善土壤结构和保持土壤湿度,有助于提高农作物的产量。
此外,腐殖酸还可以促进植物的生长和根系的发育,增加农作物对营养元素的吸收能力。
这些特性使得腐殖酸在肥料和土壤改良剂中得到广泛应用。
随着有机农业的发展,对腐殖酸的需求将会增加,进一步推动市场的发展。
4. 环境应用腐殖酸在环境领域也有重要的应用价值。
它可以作为一种环境友好型的水处理剂,用于处理废水和污染水体。
腐殖酸具有良好的吸附性能和解毒能力,可以去除水中的有害物质和重金属离子。
此外,腐殖酸还可以降低水体的pH值,促进水中的微生物活动,有利于水体的净化和生态恢复。
随着环境保护意识的提升,腐殖酸在环境领域的应用前景广阔。
5. 工业应用腐殖酸在工业领域呈现出良好的应用前景。
它被广泛应用于油田勘探和开采过程中,用于增强原油的采收率。
此外,腐殖酸还可用作染料和颜料的生产原料,具有很大的市场潜力。
随着工业化进程的推进,对腐殖酸的需求将会不断增加,进一步促使市场的发展。
6. 挑战与机遇腐殖酸市场虽然前景广阔,但也面临着一些挑战。
首先,腐殖酸的生产成本较高,限制了其大规模应用。
其次,市场竞争激烈,需要不断提高产品质量和技术创新能力。
此外,腐殖酸的应用领域还存在一定的法规和标准限制,需要克服相关的法律和政策障碍。
腐植酸可行性报告一、引言腐植酸作为一种重要的有机质,具有潜在的广泛应用价值。
本报告旨在评估腐植酸的可行性,并探讨其在不同领域的应用前景。
二、腐植酸概述腐植酸是一种天然生成的有机酸,形成于长时间微生物降解植物和动物的残体过程中。
它具有多种化学性质和生物活性,包括丰富的官能团、良好的络合性和较强的螯合作用。
三、腐植酸在农业领域的应用1.改善土壤质地:腐植酸可增加土壤含水量和保水能力,改善土壤结构和通透性。
2.提高养分利用效率:腐植酸可促进土壤中肥料中养分(如氮、磷、钾等)的释放和转化,提高植物对养分的吸收利用效率。
3.减少重金属毒害:腐植酸通过络合作用可将土壤中的重金属离子包裹,减少其对植物的毒害作用。
4.抗逆性增强:腐植酸能够改善植物的抗逆性,提高植物对病虫害、干旱、盐碱等逆境的抵抗力。
四、腐植酸在环境修复中的应用1.土壤修复:腐植酸可通过螯合作用降解土壤中的有机污染物,促进其降解速率,并减少土壤中污染物的迁移和累积。
2.水体修复:腐植酸对水体中的重金属污染有一定的吸附能力,可以有效减少重金属离子对水体生态系统的影响。
五、腐植酸在工业领域的应用1.制备功能材料:腐植酸具有活性官能团,可以用于制备橡胶、涂料、胶粘剂等功能材料。
2.食品工业:腐植酸可用作食品添加剂,改善食品质地、延长保鲜期。
3.制药工业:腐植酸作为药物载体可以用于药物的封装和释放。
六、腐植酸的市场前景与挑战腐植酸的应用前景广阔,尤其在农业、环境修复和工业领域。
然而,腐植酸的高成本和复杂的提取工艺限制了其大规模生产和广泛应用。
此外,腐植酸的质量和稳定性问题也需要进一步解决。
七、结论腐植酸具有广泛的应用潜力,可以在农业、环境修复和工业领域发挥重要作用。
然而,在推动其应用的过程中,需要进一步研究腐植酸的提纯、稳定性和成本效益等问题,并加大对其应用领域的推广力度,以实现腐植酸的可行性。
以上是关于腐植酸的可行性报告,通过对腐植酸在不同领域的应用进行评估,可以帮助我们更好地认识和利用这一有机质的价值。
腐殖酸在盐碱土改良中的应用及前景崔保维摘要:腐植酸是土壤有机质的重要组成部分和影响因子,是一种具有复杂结构的功能大分子,它具有改良土壤、增效化肥、刺激作物生长、增强作物抗逆能力和改善作物产品品质等5大功能。
它对土壤理化性质的稳定和改良,以及土壤微生物区系活性,对土壤质量,土壤可持续利用具有重要作用。
本文主要概述了腐殖酸在盐碱土改良中的应用,腐殖酸通过吸附、交换、酸碱中和作用使盐碱土PH降低,交换性钠离子降低,进而改善土壤的理化性状,提高有机质含量,达到在改良盐碱土并种植农作物的目的以及腐植酸肥料的作用。
关键词:腐殖酸盐碱土改良腐殖酸肥料腐植酸是动植物遗骸,主要是植物的遗骸(风化煤),经过微生物的分解和转化,以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。
腐植酸是一种天然资源,它广泛存在我们人类生存空,包括土地、水体、地下煤矿、海洋、湖泊、河流之中。
可开发利用的主要来源有两大类,一是矿物腐植酸,如泥炭、风化煤、褐煤。
在我国都有丰富的储藏量,但是资源有限,不能再生;二是生物腐植酸,是通过微生物发酵作用于畜禽粪便和工、农、林有机废弃物等转化的腐植酸,由于生物腐植酸原料来自生物,可以再生,取之不尽,用之不竭。
由于它的广泛存在,所以对地球的影响也很大,涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。
1. 腐殖酸是土壤肥力因素的重要组成1.1 土壤中的有机质土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物。
它是土壤固相的重要组成部分,它对土壤的形成、土壤肥力、环境保护等方面有着重要的作用和意义。
一方面,土壤有机质含有植物生长所需要的各种营养元素,也是土壤微生物活动的能源,对土壤的理化性质有着深刻的影响。
另一方面,土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机污染物有显著的影响。
有机质的来源十分广泛,主要包括:植物残体;动物、微生物残体;动物、植物、微生物的排泄物和分泌物;人为施入土壤中的各种有机肥。
1.2 腐殖质与肥力的关系土壤中的有机质经过矿化过程分解成简单无机化合物,如CO2和水。
腐植酸钠的功能主治1. 什么是腐植酸钠?腐植酸钠是一种以腐殖酸为主要活性成分制备的化学物质。
腐殖酸是一种天然有机物,由植物和动物的残体经过长时间的分解形成。
腐植酸钠通常呈现为棕黑色的粉末状物质,可溶于水。
2. 腐植酸钠的功能腐植酸钠具有多种功能,主要包括以下几个方面:2.1 激活土壤腐植酸钠能够改良土壤结构,增强土壤的通气性和保水性。
它可以吸附并释放钾、铝、钙等微量元素,调整土壤的酸碱度,改善土壤的肥力和生物活性,提高作物的产量和品质。
2.2 促进植物生长腐植酸钠中的有机酸具有良好的根际效应,能够促进植物的根系生长。
它能够提供植物所需的养分,并激活土壤中的微生物,增加土壤的有机质含量。
这些有机质有助于保持土壤湿度和改善根部通气性,从而促进植物的根系发育和整体生长。
2.3 提高植物抗逆性腐植酸钠含有丰富的抗氧化剂和生物活性物质,可以增强植物的抗逆性。
它能够减轻植物受到的逆境胁迫,如干旱、高温、盐碱等。
腐植酸钠还能够调节植物的内源激素水平,提高植物的免疫力和抗病抗虫能力。
2.4 改善土壤质量腐植酸钠能够改善土壤结构,增加土壤的肥力。
它可以改善土壤的板结状况,减少土壤的侵蚀和水分流失。
腐植酸钠还能够增加土壤中的有机质含量,提高土壤的保水性和保肥性,为作物生长提供良好的土壤环境。
3. 腐植酸钠的主治腐植酸钠具有广泛的主治作用,在农业、园林和环境保护等领域都有应用价值。
以下列举了腐植酸钠的主要应用:3.1 农业领域•促进作物生长:腐植酸钠可以作为土壤改良剂,用于种植水稻、小麦、玉米、蔬菜等作物,促进植物生长和提高产量。
•提高土壤肥力:腐植酸钠可以调节土壤的酸碱度和养分供应,提高土壤肥力,减少肥料的使用量。
•防治土壤盐碱化:腐植酸钠可以与土壤中的钠离子结合,减少土壤中的盐碱含量,改良土壤质地。
3.2 园林和园艺领域•引导植物生长:腐植酸钠可以用于园林景观设计和植物养护,引导植物生长,改善土壤环境。
•抗旱保湿:腐植酸钠能够增加土壤中的有机质含量,提高土壤的保水性,减少植物受旱的影响。
腐殖酸在盐碱土改良中的应用及前景崔保维摘要:腐植酸是土壤有机质的重要组成部分和影响因子,是一种具有复杂结构的功能大分子,它具有改良土壤、增效化肥、刺激作物生长、增强作物抗逆能力和改善作物产品品质等5大功能。
它对土壤理化性质的稳定和改良,以及土壤微生物区系活性,对土壤质量,土壤可持续利用具有重要作用。
本文主要概述了腐殖酸在盐碱土改良中的应用,腐殖酸通过吸附、交换、酸碱中和作用使盐碱土PH降低,交换性钠离子降低,进而改善土壤的理化性状,提高有机质含量,达到在改良盐碱土并种植农作物的目的以及腐植酸肥料的作用。
关键词:腐殖酸盐碱土改良腐殖酸肥料腐植酸是动植物遗骸,主要是植物的遗骸(风化煤),经过微生物的分解和转化,以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。
腐植酸是一种天然资源,它广泛存在我们人类生存空,包括土地、水体、地下煤矿、海洋、湖泊、河流之中。
可开发利用的主要来源有两大类,一是矿物腐植酸,如泥炭、风化煤、褐煤。
在我国都有丰富的储藏量,但是资源有限,不能再生;二是生物腐植酸,是通过微生物发酵作用于畜禽粪便和工、农、林有机废弃物等转化的腐植酸,由于生物腐植酸原料来自生物,可以再生,取之不尽,用之不竭。
由于它的广泛存在,所以对地球的影响也很大,涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。
1. 腐殖酸是土壤肥力因素的重要组成1.1 土壤中的有机质土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物。
它是土壤固相的重要组成部分,它对土壤的形成、土壤肥力、环境保护等方面有着重要的作用和意义。
一方面,土壤有机质含有植物生长所需要的各种营养元素,也是土壤微生物活动的能源,对土壤的理化性质有着深刻的影响。
另一方面,土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机污染物有显著的影响。
有机质的来源十分广泛,主要包括:植物残体;动物、微生物残体;动物、植物、微生物的排泄物和分泌物;人为施入土壤中的各种有机肥。
1.2 腐殖质与肥力的关系土壤中的有机质经过矿化过程分解成简单无机化合物,如CO2和水。
而在微生物的作用下,这些简单无机化合物及中间产物经过一系列转化形成腐殖质。
腐殖物质是复杂的天然高分子聚合物。
根据在酸碱性水溶液中的溶解度,可以将腐植酸分为3大类:腐殖酸、黄腐酸和腐黑物。
它一般占土壤有机质总量的85~90%。
它主要有以下作用:1.2.1 作物养分的主要来源:腐殖质既含有氮、磷、钾等大中量元素,还有微量元素,经微生物分解可以释放出来供作物利用。
1.2.2 增强土壤吸水、保肥能力:腐殖质是一种有机胶体,吸水保肥能力很强,一般粘粒的吸水率为50~60%,而腐殖质的吸水率高达400-600%;保肥能力是粘粒的6~10倍。
1.2.3 改良土壤物理性质:腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂,可以提高粘重土壤的疏松度和通气性,改变砂土的松散状态。
它颜色较深,有利吸收阳光,提高土壤温度。
1.2.4 促进土壤微生物的活动:腐殖质为微生物活动提供了丰富的养分和能量,又能调节土壤酸碱反应,因而有利微生物活动,促进土壤养分的转化。
1.2.5 刺激作物生长发育:有机质在分解过程中产生的腐殖酸、有机酸、维生素及一些生长内源激素,对作物生长生育有良好的促进作用,可以增强呼吸和对养分的吸收,促进细胞分裂,从而加速生长。
2. 腐殖酸在盐碱土壤改良中的应用2.1 背景盐碱土是地球陆地上分布广泛的一种土壤类型,约占陆地总面积的25%。
仅我国,盐碱地的面积就有3300多万公顷。
在山东省的黄河三角洲地带,每年新增加的盐碱地多达6000公顷。
在西北、东北西部和内蒙古等地区,由于人口压力,在大力发展生产的同时,不注意排灌工程的配套、用水的管理和调节,特别是黄河灌区,土地盐碱化面积仍在不断扩大。
大量的土地因此而荒废。
我国盐渍土面积约3460万公顷,耕地盐碱化760万公顷,近1/5耕地发生盐碱化, 主要集中在华北、西北和东北这些干旱和半干旱的地区。
以内蒙古为例,盐渍化土地面积已达4745万亩,其中耕地盐渍化面积达到700余万亩,占可灌面积的40%,而且耕地次生盐渍化面积每年仍以15万至20万亩的速度递增。
土壤盐碱化的危害主要表现为:①作物减产:可溶性盐分含量大,土壤溶液浓度过高,渗透压力大,致使作物不能正常生长,造成作物减产。
据现有盐碱地改良利用的经验: 轻度盐碱化可减产10%左右,中度盐碱化减产15%—30%,重度盐碱化则减产30%—50%。
②土壤肥力下降:土壤结构恶化,遇水易分散,干时密度坚实,妨碍植物根系生长,不仅影响植物对水、肥的吸收,还降低土壤对水、肥、气、热的供应和协调,而且还限制土壤肥力的进一步的提高和潜在肥力的发挥。
③土壤资源难以利用:盐碱危害造成大量中、低产田和农民贫困,使大面积土壤资源难以利用,农业综合生产能力下降, 生态环境破坏,严重影响农业生产发展和农民生活水平的提高。
中国耕地中有78.5%的中低产田,其中中产田面积占37.3%,低产田面积占41.2%。
按中低产田粮食产量较高产田低50%以上计算,每年减少粮食产量一倍以上。
此外,我国耕地大部分存在养分不平衡、有机质含量下降、土层流失严重的问题,部分土地由于重金属污染,已不适宜于农业生产,对人们的健康构成了威胁。
根据国土资源部2006年度土地变更调查结果显示,我国耕地面积只有18.27 亿亩,占国土面积的12.86%;人均耕地只有1.4 亩,相当于同期世界人均耕地2.88 亩的48.6%。
盐碱土改良对于我国这样一个耕地资源日趋减少的人口大国而言,具有十分广阔的应用前景,可以把经济效益、环境保护和可持续发展很好地结合起来。
2.2 腐殖质的形成腐植酸作为土壤属性的作用越来越被人们重视。
土壤有机质含量是土壤基础肥力的重要指标,而腐植酸是土壤有机质主要成分,是土壤肥力的基础物质,是形成土壤微团聚体结构的有机无机复合体中的有机胶体物质,是土壤生命物质和非生命物质的交换平台。
土壤有机制的腐殖化过程是指土壤有机质在微生物的作用下,把有机质分解产生的有机化合物及中间产物转化成更复杂、稳定的、特殊的高分子有机化合物——腐殖质的过程。
土壤腐殖质的形成过程称为腐殖化过程。
腐殖化过程是一系列极端复杂过程的总和。
其中主要的是由微生物为主导的生物和生物化学过程,同时还有一些纯化学反应。
它分为两个阶段:第一阶段是产生构成腐殖质基本组成的原始材料。
如:多元酚、氨基酸、肽、氨等。
第二阶段是合成阶段。
既有芳香族物质、含氮有机化合物缩合为腐殖质分子。
在这个过程中,微生物起着重要作用。
首先,在碱性条件下,多元酚在微生物分泌的多酚氧化酶的作用下,氧化成醌,然后醌类在微生物的多种酶促反应作用下,再与氨基酸类含氮化合物缩合成腐殖质的单体分子。
2.3 腐殖酸在盐碱土改良中的应用盐碱土化学改良的途径和原理,一是改变土壤胶体吸附性阳离子的组成,改善土壤的结构,能防止返碱;二是调节土壤酸碱度,改善土壤营养状况,防止盐碱危害。
可施用的化学物质有:石膏、磷石膏,含硫、含酸的物质。
而近几年来腐殖酸类改良盐碱土也取得不错的效果。
腐殖酸分子中含有各种官能团,主要是含氧的酸性官能团,包括芳香族和脂肪族结构上的羧基和酚羟基等。
由于腐殖酸具有弱酸性,因而对H+浓度有较大的缓冲范围。
在改良碱土的过程中,它可以中和碱性,吸附20%的游离Na+。
由于腐殖酸本身是有机胶体,其内部不同直径大小的空洞可吸附一些有机和无机物质。
腐殖酸具有亲Ca2+的特性,可以代换碱土中的交换性Na+。
如:腐殖酸钙是一种有机—无机胶体改良物质,能中和土壤的碱性、代换土壤胶体上的钠离子、消除苏打毒害作用。
同时,腐殖酸可以提高土壤有机质的含量,增加土壤肥力。
一般来说,盐碱土的有机质含量少于0.5%,其不良的理化性状对于农业生产来说十分不利,而施入腐殖酸不仅可以降低盐碱土的PH,还可以大大增加有机质含量,改善土壤板结、通气性差的性状,增强土壤自我修复能力。
可见,腐植酸不仅具有亲Ca2+的特性,可以代换碱土中的交换性Na+;而且可以提高土壤有机质的含量,改善土壤板结、通气性差的性状,增加土壤肥力,增强土壤自我修复能力。
另外腐殖质可以促进团粒结构形成,从而使孔度增加,透水性增强,有利于盐分淋洗,抑制返盐。
最近几年,高效低用量腐植酸土壤调控和改良剂的出现、使用方法的不断改进和成本的逐渐降低,使土壤调控和改良剂在大田的普遍使用成为可能。
3. 腐殖酸肥料的发展前景由于腐殖酸在农业应用方面具有“四剂功能”(抗旱剂、生长调节剂、农药缓释增效剂、化学元素络合剂)和“五大作用”(改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆、改善品质),以腐殖酸为核心开发的增效缓释肥料将农业中发挥越来越重要的作用。
近年来,大量使用化学肥料,提供大量的化学元素给农作物,功不可没。
可是这些化学成分同时也带进了大量的盐基、酸根成分,造成了土壤硬化板结和土质酸化的结果。
植物根部的吸收能力也就大幅降低,致使作物营养不良、衰弱多病,形成恶性循环。
腐殖酸集成氮(N)、磷(P)、钾(K)的研究越来越深入,已从增N、解P、促K的传统研究中,走上了集合肥料多种功能因子的新路子,充分展现了腐殖酸在肥料开发应用领域的广阔空间。
腐殖酸是植物养料的仓库,腐殖酸通过吸附、络合、螯合、离子交换等作用,或者间接通过激活或抑制土壤酶,对诸多营养元素起保护和贮存作用。
如,腐殖酸本身就与含氮有机物共价结合或以氢键结合着,具有高度的耐水解性,是土壤不断增加易移动氮的主要因素,也是植物的主要缓效氮源。
此外,腐殖酸在促进C、N的矿化、固定大气中的氮,抑制速效磷、钾的固定,促进难溶磷、钾的溶解,减少各种营养元素的流失等方面都有重要作用。
3.1 腐殖酸的增N作用碳酸氢铵是常用的氮肥,但很不稳定,常温下容易分解为CO2和NH3而挥发流失。
但是,NH4HCO3与腐殖酸复合制成腐殖酸铵后氮的流失大大降低。
3.2 腐殖酸的解P作用我国60%的土壤缺P,但磷肥施入土壤后82%左右被固定,3%被雨水冲积流失。
腐殖酸主要通过5种方式对速效磷肥起保护作用:(1) 腐殖酸优先与铁离子、铝离子等高价离子络合,释放出磷酸根离子;(2) 腐殖酸的一价盐与过磷酸钙发生复分解反应,形成水溶性的磷酸盐和枸溶性的复合物(HA·CaHP04);(3) 腐殖酸与磷酸盐作用形成可溶的或缓溶的络合物(H A—M—P),这类络合物多数可被植物吸收利用,防止被土壤固定;(4) 腐殖酸阴离子在土壤粘土上发生极性吸附,减少P043-被吸附的几率;(5)胶体保护作用:腐殖酸在金属氢氧化物表面形成一层保护膜,减少它们对P043-的吸附。
腐殖酸与磷肥结合,能减少P的固定,提高磷素利用率。
同时,腐殖酸进入土壤还能活化土壤中已被固定的P素,增加土壤供P水平。
3.3 腐殖酸的促K作用K在土壤中同样会被固定,特别是在土壤干、湿反复交替时,K+很容易被紧密地固定在粘土之中。