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          腐殖酸類近幾年大熱!大話腐殖酸的來龍去脈

          發表日期: 2018-6-22 閱讀次數: 0

          腐殖酸類,應該是生物刺激素中應用最早,近幾年最熱的一大類產品。國內關于關于腐殖酸的資料也很多,甚至精細到,是寫成腐殖酸還是腐植酸。去年春天,也就是2017年2月20日,我在公眾號里推送了一篇《腐殖質、腐殖酸、黃腐酸、富里酸的真實面目》,比較系統的介紹了腐殖酸的來龍去脈。

            今天我就換個角度再次和大家聊聊腐殖質吧。

            第一,我們知道,土壤中,以及地球表面上的水域里,廣泛分布著腐質類物質,即,腐殖質。從字面上理解,腐,就是腐爛的簡稱,也就是某種生物死亡解體的過程。殖,漢語大辭典有兩個解釋,第一個是,孳生,比如生殖、繁殖、殖民。第二個是尸骨,骨殖,這里的殖,讀作shi。但我認為,腐殖質中的殖,應該是尸骨的意思,盡管在這里并沒有讀作 fushizhi。三個字連在一起就不難理解,腐殖質,就是生物體及其排泄物的腐爛后的尸骨。

            腐殖質是在嫌氣條件下,也就是厭氧環境里,緩慢形成的。有的腐殖質可能是幾個月或幾年形成的,有的則是幾萬年甚至更長時間的超漫長變化的結果。

            第二,很早以前,人們就開始研究腐殖質,為了搞清楚它們的結構,使用了很多種辦法,最后被公認的方法是,先把腐殖質放進堿性介質溶液中,然后把溶解的那一部分提取出來,再放進酸性介質溶液中,結果有一部分沉淀了,這就是腐殖酸,沒有沉淀的另一部分意味著既可以在堿性介質也可以在酸性介質中溶解,這就是富里酸,也就是黃腐酸。在兩種介質中根本就不溶的是胡敏素。這樣,人們了解到,腐殖質包含三大類物質,第一大類是分子量最小的黃腐酸;第二類是分子結構比黃腐酸復雜的多的腐殖酸;第三類則是至今也難以破解的超級復雜的胡敏素。有人認為,胡敏素應該是含有腐殖質的物質,而不是腐殖質所含的胡敏素;

            第三,為了進一步弄清楚腐殖質的結構和性質等,這幾十年以來科學家們更是絞盡腦汁,使用了多種手段。如今總算是有了突破。根據之前對腐殖質的研究,人們認為腐殖質是微生物在代謝中產生的一大類難處理的深色不均勻的各種各樣的有機物質。2001年,Piccolo認為,腐殖質是具有各種結構的多分子聚合在一起的超大分子?茖W家通過磁共振發現,土壤中有各種各樣的大小不一的腐殖質的各種分子聚集體。于是,人們想象腐殖質由不同來源的相對小的和復雜的分子靠分散在官能團上的疏水基團相互作用和氫鍵連續的連接成穩定的超級分子結構,腐殖質自組裝超分子結構。這樣一來,和之前對腐殖質的解釋可能就有點不一樣了。土壤中的這類超級結構的大聚合體具有很多不同功能性質的官能團,那些之所以能夠溶解于水中的所謂的黃腐酸,其實就是這個超級聚合體上的親水官能團,腐殖酸之所以能夠在堿性介質里溶解在酸性介質中沉淀,是這個超級結構中的疏水官能團在PH值堿性條件(原文說是中性條件)下保持分散性,在低PH值下隨著氫鍵的形成其體積逐漸增大,直至凝絮。

            通俗點解釋,腐殖質相當于十幾個甚至幾十個上百個大小不一的人手拉手或手纏腳聚集在一起形成的一個超級結構,其中有的手指或腳趾喜歡水,在水里揮灑自如,自由自在,分散隱沒在水里;但同時也有不喜歡水的手指或腳趾,遇見水,尤其是在酸性條件下反而會更多個手指或腳趾凝聚在一起形成一個很大的分體。

            第四,對腐殖質有了這種認知以后,有的科學家開始著手剝離這個超級結構中的分子,并想辦法重新把這些分子排序成理想的結構,以更好的用于農業和其它領域里造福人類。比如,通過催化劑技術促進土壤中腐殖質在水和土壤中聚合沉淀,以減少土壤侵蝕風險,限制土壤沙漠化擴張;蛘,在酸性且保水保肥能力不強的土壤里可以增施含有腐殖酸的有機肥阻止因為降雨而把土壤中的鈣、鐵、鋅等中微量元素淋溶進地下水中;

            第五,大量研究結果證明,土壤微生物和根系分泌的有機酸可以把腐殖質解離為低分子量和高分子量。因此,可以通過土壤微生物和根系的分泌物來控制根際中腐殖質的活性。但解離后的腐殖質中往往含有大量的類生長素物質,反過來可以刺激微生物活動和根系的生長。

            所以,對于富含有機質的酸性土壤,比如經常使用大量有機肥的果園和蔬菜大棚中的土壤,可以使用能夠刺激土壤微生物加速活動的含腐殖質類生物刺激素,讓微生物來平衡土壤PH值,然后再通過平衡施肥和增施適量的有機肥,來改善土壤性質,而不必頻繁的費時費力的施用大量甚至超量的有機肥。在粘性很強的石灰性土壤和富含有機質的土壤中,因為被黏;蛴袡C質的超級吸附,鋅、硼等微量元素的有效性較差,也可以采用上述策略來解決;

            第六,基于對腐殖質的這一新的認識,之前的腐殖酸、黃腐酸之分也就沒有多大意義了。倒是國外很多相關研究機構和企業,通過各種現代化手段,利用礦源的褐煤或動物源的蚯蚓糞、牛羊糞等所含的腐殖質,分離和生產出五花八門的生物刺激素類產品。有的處理土壤可以改善土壤性質、促進植物生根,有的處理種苗能夠促進萌發出苗并健康生長,有的噴施植株能夠幫助其抵抗和緩解不利環境造成的傷害。最為新穎的是把腐殖質類與其它成分匹配在一起生產的土壤微生物激活產品。

            關于腐殖質、腐殖酸的技術資料和知識,其實還有很多,限于時間和篇幅,這里不再多述。即便是本文寫到這個水平,可能會有人一看標題:哦,腐殖酸,早就知道,沒什么可看的。也可能有人看了幾眼以后:專業的東西,離我很遠,不看了。更多的人很干脆:老師,哪一種腐殖酸產品更好呢。這些看似很正常的反應,其實已經不適合當今農業生產對科學技術的需求程度了。

            國內對于腐殖質類產品的研究與生產可以說幾十年以來從未停止過,但卻一直徘徊不前。反觀這幾年隨著生物刺激素浪潮般涌進國內,國外甚至很不起眼的一些小公司也敢于跑到我大中國大喊大叫推銷產品,為什么?值得反思!是不是心態不一樣呢,我們很多人只想著憑借各種花樣的營銷手段,比如唬人的名稱、華麗的包裝、神奇的產品說明和促銷政策等,把產品賣出去,而沒有心思深入研究每一個產品的精髓,在產品性能上及其在作物管理中的角色上下更多的功夫,做精做透,讓農民真正體驗到產品的魅力。


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