帶您解析腐植酸的奧秘
發(fā)布日期：2022-03-10 瀏覽次數：1823
新三元
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注：
【1】第2句：2005-2006年，協會受“文勝公司”委托，為其征集腐植酸原料。
【2】營養(yǎng)田：“文勝公司”以“讓土地吃上營養(yǎng)餐，讓人類吃上健康糧”為宗旨。
【3】三大愿：李文勝董事長在致辭中，決心以實現“三個心愿”為目標，即黨和政府的心愿、科學家的心愿、農民的心愿。
腐植酸是一種天然的有機大分子化合物的混合物，廣泛存在于自然界中，由于其具有獨特的生理功能，近年來被廣泛應用于農業(yè)生產。
腐植酸
一、腐植酸肥料增效
腐植酸是動植物殘體通過復雜的生物及物理化學作用形成的天然有機高分子混合物，具有物理、化學等生理活性，可以通過改善土壤結構、刺激植物生長和調控植物生理生化代謝過程增氮解磷促鉀而提高肥料的效率[1]。
早在2014年10月23日，中國科學院南京土壤研究所常熟生態(tài)站對澳佳腐植酸肥料氮素利用和生態(tài)化應用開展的試驗研究結果表明，與當地習慣施肥相比， 腐植酸緩釋氮肥可以促進水稻株高和穗長增加，氮素利用率提高23%~37%[2]。充分說明了腐植酸環(huán)境友好肥料在國家化肥零增長行動中是最具生命力的一支重要力量。
二、腐植酸減藥
據統(tǒng)計，我國每年農藥用量高達180萬噸，但利用效率卻不足30%[3]，多種農藥的共同作用對土壤生態(tài)環(huán)境造成了破壞。目前，農業(yè)生產上呈現出的農藥不合理施用現狀，導致土壤對農藥殘留、重金屬及其他有毒物質的鈍化減毒作用大幅度削弱，嚴重制約著農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
腐植酸作為一種天然有機大分子混合物，具備開發(fā)安全、低毒、低殘留農藥的條件，符合綠色農藥發(fā)展的需求。在當前環(huán)境下，隨著農藥使用量的逐年遞增,人畜中毒、食品污染、環(huán)境破壞等問題日益凸顯。腐植酸含有許多像酚羥基、烯醇基、磺酸基、醌基、甲氧基等可以決定其酸性、親水性、離子交換性、絡合能力及吸附能力的多種活性基團。正因為腐植酸具有多種優(yōu)良的性質，使得腐植酸在對農藥的減施增效應用中起到增強農藥藥效、減小農藥分解速率、提高農藥穩(wěn)定性、增強農藥溶解性、降低農藥毒性等作用。在提高農藥藥效，減少農藥使用量方面充分發(fā)揮腐植酸的綠色環(huán)保屬性[4]。
三、腐植酸飼料添加劑減量抗生素
抗生素用于養(yǎng)殖業(yè)已不可避免。40多年來，腐植酸及其鹽類在飼料添加劑中的作用、機理和應用實踐表明，腐植酸飼料是替代當前藥物飼料添加劑和抗生素的最佳選擇之一[5]。腐植酸飼料添加劑可以有效提高畜禽免疫力，減少抗生素用量；同時具有促進生長，提高飼料轉化率，改善飼養(yǎng)環(huán)境，提高畜禽產品質量，與環(huán)境友好等優(yōu)點。
2016年8月29日，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準發(fā)布了《有機肥料中土霉素、四環(huán)素、金霉素與強力霉素的含量測定(高效液相色譜法)》(GB/T 32951-2016)，該辦標準已經于2017年3月1日起實施。對此，讓腐植酸飼料從源頭減少抗生素使用，對肥料安全、食品安全具有重要意義。
四、腐植酸轉化畜禽糞便資源化利用
利用腐植酸及其菌劑，無害化轉化畜禽糞便成生物腐植酸及其有機肥，可以實現廢棄物“減量化”“無害化”“資源化”“低碳化”，從根本上解決畜禽養(yǎng)殖環(huán)境污染和資源循環(huán)利用問題。
在農業(yè)固體廢棄物尤其是畜禽糞便堆肥過程中，堆肥產生的熱量會使氮元素以銨態(tài)氮的形式揮發(fā)。為解決這一問題，中科院生態(tài)所江志陽等在堆肥過程中添加5%~10%的褐煤，當堆肥溫度10℃以上、物料水分40%左右時，褐煤中的腐植酸類物質與氨態(tài)氮反應，形成腐植酸銨類物質和腐植酸螯合態(tài)營養(yǎng)元素，可減少33.06%~57.9%的氨氮揮發(fā)。
我國每年產生的作物秸稈和畜禽糞便總量為34.0億噸，其中含氮412.5萬噸，如果這些農業(yè)廢棄物堆肥中添加腐植酸，減少氨氮揮發(fā)的數量十分可觀[6]。
五、腐植酸有機質替代
腐植酸是由多種結構相似、分子大小不同的單元組成的無定型高分子化合物，占水環(huán)境和土壤環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)所有有機物質的51%~81%。腐植酸低碳肥料直接作用于土壤有機質提升、養(yǎng)分高效利用、作物品質提高；其生態(tài)性在于調節(jié)土壤系統(tǒng)、生物系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)之間的物質循環(huán)、能量轉換和信息傳遞，以維護土壤健康為目的；其顯著特點在于生產和使用過程中節(jié)能減排、提質增效、穩(wěn)碳固碳、調節(jié)土壤碳庫[7]。
還得強調，是有機質不一定是腐植酸，是腐植酸一定是最好的有機質。腐植酸與化肥結合具有天然的優(yōu)越條件，既能養(yǎng)好土，又培好肥，且與作物和環(huán)境好。從這個意義上講，讓安全的有機質，特別是工業(yè)提取的腐植酸有機質優(yōu)化化肥，提高土壤肥力，保障果菜茶源頭安全生產具有積極作用和現實意義[8]
六、腐植酸秸稈綜合利用還田
我國是農業(yè)大國，作物秸稈資源豐富，但大部分秸稈尚未得到有效利用。利用農業(yè)秸稈通過生物發(fā)酵技術生產生化腐植酸，可使秸稈廢棄物得到有效利用。生化腐植酸生產原料易得，生產成本低，同時減少了環(huán)境污染，再加上其優(yōu)良的理化性質，在畜牧、種植、醫(yī)藥等行業(yè)都有舉足輕重的地位及廣闊的發(fā)展前景[9]。
此外，以泉林“一草兩業(yè)”模式為代表的腐植酸秸稈利用模式更安全、環(huán)保。該模式用“秸稈廢液精制有機肥技術”，將銨法制漿黑液全部轉化為富含有機質、腐植酸/黃腐酸、氮磷鉀及多種中微量元素的腐植酸有機肥產品，使秸稈中的有機質經過工業(yè)生產過程重新返回到農田，提高了土壤有機質、土壤肥力和化肥利用率，實現了制漿造紙-農業(yè)的巧妙鏈接，構建了農業(yè)和造紙業(yè)的良性循環(huán)。
七、腐植酸多功能可降解地膜減殘留
田原宇[10]等于2005年研制開發(fā)了腐植酸多功能可降解黑色液態(tài)地膜，這種地膜以腐植酸、造紙黑液、海藻廢液、釀酒廢液等為原料，再混入交聯劑、添加劑、肥料、微量元素、農藥等制備而成，該膜不僅具備塑料地膜的保墑、增溫、保苗等功能，解決了對環(huán)境和土壤的污染問題，還充分利用腐植酸的生物活性，增加了農作物的產量與質量；張海蓮等[11]以腐植酸多功能可降解液態(tài)地膜為材料，通過大田試驗研究腐植酸地膜對棉花土層下5cm、10cm的地溫、0~60cm含水量和棉花成鈴、產量的影響，結果表明，腐植酸地膜具有一定的保溫、保水功效, 且增產作用顯著，具有實用價值，是生物降解地膜的主要研究方向之一。
至今，經過16年的技術更新和完善，腐植酸多功能可降解地膜的保溫、保水、養(yǎng)土、肥田、保苗等方面的性能越來越好，適用范圍也越來越廣，完全可以滿足東北黑土地“地膜零增長”行動要求。
八、腐植酸水污染防治與修復
與腐植酸維護土壤健康一樣，腐植酸在水生體系中是“白細胞”[12]。水污染最常見的現象就是富營養(yǎng)化和重金屬污染。大量投入化肥淋溶是水體富集營養(yǎng)化的主要來源，而腐植酸與化肥的有機結合，通過提高化肥利用率可以減少化肥使用量30%～50%以上，大大減少化肥尤其是氮肥的淋溶，從而有效解決水體富營養(yǎng)化問題。腐植酸凈化水體，可通過離子交換、吸附、氧化還原等，降低水體中的重金屬含量，尤其在水產健康養(yǎng)殖和水環(huán)境面源治理上都具有很好的應用效果。此外，腐植酸通過與各種微生物協同作用，參與水體生物凈化過程，恢復水體自凈功能。
文勝生物以“讓土地吃上營養(yǎng)餐，讓人類吃上健康糧”為使命，產品維立素含腐植酸水溶肥料，是響應國家糧食安全的底線精神，應用腐植酸的多種活性功能團進行土壤修復，提高土壤的保水能力，促進碳達峰碳中和實現。
文勝生物是中國腐植酸工業(yè)協會會員單位，獲得優(yōu)秀企業(yè)獎，董事長李文勝獲得“土壤之星”、“優(yōu)秀經理人（廠長）獎、文勝生物20年腐植酸研究歷程，獲得腐植酸工業(yè)協會烏金杯“優(yōu)秀企業(yè)獎，20年腐植酸土壤治理工作支持文勝生物獲得腐植酸工業(yè)協會“土壤之星”。
腐植酸行業(yè)榮譽
參考文獻
[1] 劉丹,黃占斌,李柯,王芮.腐植酸對氮、磷肥的增效機理研究綜述[J].腐植酸,2016,(02):1-5.[2] 曾憲成,李雙.大興腐植酸肥料的歷史使命[J].腐植酸,2015,(05):1-10+40.[3] 王娜娜,張倩,孫若梅.農戶農藥施用中的“土壤制約”——以山東省孟村為例[J].南京工業(yè)大學學報(社會科學版),2019,18(06):43-51+111.[4] 朱瑩雪,李雪松,劉思語,蘇浩然,董禹含,元野,馬獻發(fā).腐植酸在化肥農藥減施增效中的應用[J].腐植酸,2019,(06):10-14+36.[5] 腐植酸飼料添加劑的安全性[J].腐植酸,2019,(05):43.[6] 江志陽,薛冰,景紅雙,任婉俠,尹微.腐植酸在堆肥中的含量變化及作用[J].農業(yè)科技與裝備,2018,(01):9-10.[7] 曾憲成,李雙.抓鐵有痕：土壤碳中和之腐植酸低碳肥料[J].腐植酸,2021,(02):1-7.[8] 蘇群,孫磊,杜紅,宋佳,姚春雪,薛蕾.腐植酸肥料對茶園土壤改良的應用效果[J].磷肥與復肥,2019,34(08):34-36.[9] 邱浩峰,輔琳瑜,安鵬,于建興,李加友.秸稈發(fā)酵生物腐植酸的制備及其性能測定[J].安徽農業(yè)科學,2016,44(15):94-95+100.[10] 黃偉,田原宇,喬英云,武加峰,高洪閣.以腐植酸和造紙黑液為原料的多功能可降解黑色液態(tài)地膜的研制與應用[J].腐植酸,2005,(04):21-26.[11] 張海蓮,常蕊芹,張蓮曉,申同杰.腐植酸多功能可降解液態(tài)地膜在棉田中的應用研究[J].腐植酸,2007,(01):40-46.[12] 腐植酸,水體三方治污專業(yè)范[J].腐植酸,2020,(03):74.
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注：
【1】第2句：2005-2006年，協會受“文勝公司”委托，為其征集腐植酸原料。
【2】營養(yǎng)田：“文勝公司”以“讓土地吃上營養(yǎng)餐，讓人類吃上健康糧”為宗旨。
【3】三大愿：李文勝董事長在致辭中，決心以實現“三個心愿”為目標，即黨和政府的心愿、科學家的心愿、農民的心愿。
腐植酸是一種天然的有機大分子化合物的混合物，廣泛存在于自然界中，由于其具有獨特的生理功能，近年來被廣泛應用于農業(yè)生產。
腐植酸
一、腐植酸肥料增效
腐植酸是動植物殘體通過復雜的生物及物理化學作用形成的天然有機高分子混合物，具有物理、化學等生理活性，可以通過改善土壤結構、刺激植物生長和調控植物生理生化代謝過程增氮解磷促鉀而提高肥料的效率[1]。
早在2014年10月23日，中國科學院南京土壤研究所常熟生態(tài)站對澳佳腐植酸肥料氮素利用和生態(tài)化應用開展的試驗研究結果表明，與當地習慣施肥相比， 腐植酸緩釋氮肥可以促進水稻株高和穗長增加，氮素利用率提高23%~37%[2]。充分說明了腐植酸環(huán)境友好肥料在國家化肥零增長行動中是最具生命力的一支重要力量。
二、腐植酸減藥
據統(tǒng)計，我國每年農藥用量高達180萬噸，但利用效率卻不足30%[3]，多種農藥的共同作用對土壤生態(tài)環(huán)境造成了破壞。目前，農業(yè)生產上呈現出的農藥不合理施用現狀，導致土壤對農藥殘留、重金屬及其他有毒物質的鈍化減毒作用大幅度削弱，嚴重制約著農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
腐植酸作為一種天然有機大分子混合物，具備開發(fā)安全、低毒、低殘留農藥的條件，符合綠色農藥發(fā)展的需求。在當前環(huán)境下，隨著農藥使用量的逐年遞增,人畜中毒、食品污染、環(huán)境破壞等問題日益凸顯。腐植酸含有許多像酚羥基、烯醇基、磺酸基、醌基、甲氧基等可以決定其酸性、親水性、離子交換性、絡合能力及吸附能力的多種活性基團。正因為腐植酸具有多種優(yōu)良的性質，使得腐植酸在對農藥的減施增效應用中起到增強農藥藥效、減小農藥分解速率、提高農藥穩(wěn)定性、增強農藥溶解性、降低農藥毒性等作用。在提高農藥藥效，減少農藥使用量方面充分發(fā)揮腐植酸的綠色環(huán)保屬性[4]。
三、腐植酸飼料添加劑減量抗生素
抗生素用于養(yǎng)殖業(yè)已不可避免。40多年來，腐植酸及其鹽類在飼料添加劑中的作用、機理和應用實踐表明，腐植酸飼料是替代當前藥物飼料添加劑和抗生素的最佳選擇之一[5]。腐植酸飼料添加劑可以有效提高畜禽免疫力，減少抗生素用量；同時具有促進生長，提高飼料轉化率，改善飼養(yǎng)環(huán)境，提高畜禽產品質量，與環(huán)境友好等優(yōu)點。
2016年8月29日，國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會批準發(fā)布了《有機肥料中土霉素、四環(huán)素、金霉素與強力霉素的含量測定(高效液相色譜法)》(GB/T 32951-2016)，該辦標準已經于2017年3月1日起實施。對此，讓腐植酸飼料從源頭減少抗生素使用，對肥料安全、食品安全具有重要意義。
四、腐植酸轉化畜禽糞便資源化利用
利用腐植酸及其菌劑，無害化轉化畜禽糞便成生物腐植酸及其有機肥，可以實現廢棄物“減量化”“無害化”“資源化”“低碳化”，從根本上解決畜禽養(yǎng)殖環(huán)境污染和資源循環(huán)利用問題。
在農業(yè)固體廢棄物尤其是畜禽糞便堆肥過程中，堆肥產生的熱量會使氮元素以銨態(tài)氮的形式揮發(fā)。為解決這一問題，中科院生態(tài)所江志陽等在堆肥過程中添加5%~10%的褐煤，當堆肥溫度10℃以上、物料水分40%左右時，褐煤中的腐植酸類物質與氨態(tài)氮反應，形成腐植酸銨類物質和腐植酸螯合態(tài)營養(yǎng)元素，可減少33.06%~57.9%的氨氮揮發(fā)。
我國每年產生的作物秸稈和畜禽糞便總量為34.0億噸，其中含氮412.5萬噸，如果這些農業(yè)廢棄物堆肥中添加腐植酸，減少氨氮揮發(fā)的數量十分可觀[6]。
五、腐植酸有機質替代
腐植酸是由多種結構相似、分子大小不同的單元組成的無定型高分子化合物，占水環(huán)境和土壤環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)所有有機物質的51%~81%。腐植酸低碳肥料直接作用于土壤有機質提升、養(yǎng)分高效利用、作物品質提高；其生態(tài)性在于調節(jié)土壤系統(tǒng)、生物系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)之間的物質循環(huán)、能量轉換和信息傳遞，以維護土壤健康為目的；其顯著特點在于生產和使用過程中節(jié)能減排、提質增效、穩(wěn)碳固碳、調節(jié)土壤碳庫[7]。
還得強調，是有機質不一定是腐植酸，是腐植酸一定是最好的有機質。腐植酸與化肥結合具有天然的優(yōu)越條件，既能養(yǎng)好土，又培好肥，且與作物和環(huán)境好。從這個意義上講，讓安全的有機質，特別是工業(yè)提取的腐植酸有機質優(yōu)化化肥，提高土壤肥力，保障果菜茶源頭安全生產具有積極作用和現實意義[8]
六、腐植酸秸稈綜合利用還田
我國是農業(yè)大國，作物秸稈資源豐富，但大部分秸稈尚未得到有效利用。利用農業(yè)秸稈通過生物發(fā)酵技術生產生化腐植酸，可使秸稈廢棄物得到有效利用。生化腐植酸生產原料易得，生產成本低，同時減少了環(huán)境污染，再加上其優(yōu)良的理化性質，在畜牧、種植、醫(yī)藥等行業(yè)都有舉足輕重的地位及廣闊的發(fā)展前景[9]。
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七、腐植酸多功能可降解地膜減殘留
田原宇[10]等于2005年研制開發(fā)了腐植酸多功能可降解黑色液態(tài)地膜，這種地膜以腐植酸、造紙黑液、海藻廢液、釀酒廢液等為原料，再混入交聯劑、添加劑、肥料、微量元素、農藥等制備而成，該膜不僅具備塑料地膜的保墑、增溫、保苗等功能，解決了對環(huán)境和土壤的污染問題，還充分利用腐植酸的生物活性，增加了農作物的產量與質量；張海蓮等[11]以腐植酸多功能可降解液態(tài)地膜為材料，通過大田試驗研究腐植酸地膜對棉花土層下5cm、10cm的地溫、0~60cm含水量和棉花成鈴、產量的影響，結果表明，腐植酸地膜具有一定的保溫、保水功效, 且增產作用顯著，具有實用價值，是生物降解地膜的主要研究方向之一。
至今，經過16年的技術更新和完善，腐植酸多功能可降解地膜的保溫、保水、養(yǎng)土、肥田、保苗等方面的性能越來越好，適用范圍也越來越廣，完全可以滿足東北黑土地“地膜零增長”行動要求。
八、腐植酸水污染防治與修復
與腐植酸維護土壤健康一樣，腐植酸在水生體系中是“白細胞”[12]。水污染最常見的現象就是富營養(yǎng)化和重金屬污染。大量投入化肥淋溶是水體富集營養(yǎng)化的主要來源，而腐植酸與化肥的有機結合，通過提高化肥利用率可以減少化肥使用量30%～50%以上，大大減少化肥尤其是氮肥的淋溶，從而有效解決水體富營養(yǎng)化問題。腐植酸凈化水體，可通過離子交換、吸附、氧化還原等，降低水體中的重金屬含量，尤其在水產健康養(yǎng)殖和水環(huán)境面源治理上都具有很好的應用效果。此外，腐植酸通過與各種微生物協同作用，參與水體生物凈化過程，恢復水體自凈功能。
文勝生物以“讓土地吃上營養(yǎng)餐，讓人類吃上健康糧”為使命，產品維立素含腐植酸水溶肥料，是響應國家糧食安全的底線精神，應用腐植酸的多種活性功能團進行土壤修復，提高土壤的保水能力，促進碳達峰碳中和實現。
文勝生物是中國腐植酸工業(yè)協會會員單位，獲得優(yōu)秀企業(yè)獎，董事長李文勝獲得“土壤之星”、“優(yōu)秀經理人（廠長）獎、文勝生物20年腐植酸研究歷程，獲得腐植酸工業(yè)協會烏金杯“優(yōu)秀企業(yè)獎，20年腐植酸土壤治理工作支持文勝生物獲得腐植酸工業(yè)協會“土壤之星”。
腐植酸行業(yè)榮譽
參考文獻
[1] 劉丹,黃占斌,李柯,王芮.腐植酸對氮、磷肥的增效機理研究綜述[J].腐植酸,2016,(02):1-5.[2] 曾憲成,李雙.大興腐植酸肥料的歷史使命[J].腐植酸,2015,(05):1-10+40.[3] 王娜娜,張倩,孫若梅.農戶農藥施用中的“土壤制約”——以山東省孟村為例[J].南京工業(yè)大學學報(社會科學版),2019,18(06):43-51+111.[4] 朱瑩雪,李雪松,劉思語,蘇浩然,董禹含,元野,馬獻發(fā).腐植酸在化肥農藥減施增效中的應用[J].腐植酸,2019,(06):10-14+36.[5] 腐植酸飼料添加劑的安全性[J].腐植酸,2019,(05):43.[6] 江志陽,薛冰,景紅雙,任婉俠,尹微.腐植酸在堆肥中的含量變化及作用[J].農業(yè)科技與裝備,2018,(01):9-10.[7] 曾憲成,李雙.抓鐵有痕：土壤碳中和之腐植酸低碳肥料[J].腐植酸,2021,(02):1-7.[8] 蘇群,孫磊,杜紅,宋佳,姚春雪,薛蕾.腐植酸肥料對茶園土壤改良的應用效果[J].磷肥與復肥,2019,34(08):34-36.[9] 邱浩峰,輔琳瑜,安鵬,于建興,李加友.秸稈發(fā)酵生物腐植酸的制備及其性能測定[J].安徽農業(yè)科學,2016,44(15):94-95+100.[10] 黃偉,田原宇,喬英云,武加峰,高洪閣.以腐植酸和造紙黑液為原料的多功能可降解黑色液態(tài)地膜的研制與應用[J].腐植酸,2005,(04):21-26.[11] 張海蓮,常蕊芹,張蓮曉,申同杰.腐植酸多功能可降解液態(tài)地膜在棉田中的應用研究[J].腐植酸,2007,(01):40-46.[12] 腐植酸,水體三方治污專業(yè)范[J].腐植酸,2020,(03):74.
