腐植酸有机无机复合肥

有机无机复合肥作为一种新型肥料，正成为21世纪生态农业用肥的发展方向。这里主要论述该肥中腐植酸类物质在农业上的应用。 　　1．腐植酸可对土壤进行改良      （1）对盐碱地的改良      A．促进土壤团聚体的形成：土壤团聚体是土壤结构的基本单位。使用腐植酸，可改变土壤中含盐过高、碱性过强、土粒高度分散、土壤结构性差的理化性状，促进土壤团聚体的形成，使其成良好状态，从而为植物根系生长发育创造良好的条件。（新疆生物、土壤、沙漠研究所试验结果）      B．降低表土含盐量：施用腐植酸可疏松耕层土壤，破坏盐份的积累，降低表土含盐量，起到隔盐作用，提高出苗率，减少弱苗、死苗，使植物健康成长。（河北省张北土肥站资料）      C．提高土壤交换容量：腐植酸具有较高的阳离子变换量，比一般土壤高10倍以上。施入土壤后，使土壤对阴离子吸附能力显著提高，使表层盐含量减少。（新疆生物、土壤、沙漠研究所资料）      D．降低盐碱土的酸碱度（PH值）：盐碱土地特别是碱土PH值过高（9.0以上），直接危害作物生长，甚至引起死亡，另外PH值过高还影响到土壤中的磷、铁、锰、硼、锌等营养元素的有效性。而腐植酸PH值为6.8偏酸性，可中和碱性，减轻消除碱性对土壤和植物的危害，使低产盐碱地得到改良，为作物幼苗生长创造良好的土壤条件。 　　 　　（2）对白浆土和红土壤的改良      A．白浆土主要分布在我国东北地区，这类土壤耕作层底约为5～10cm的灰化层，此层土壤水性差，凝聚性酸度大，土壤结构不良，生物活性弱，作物的根系很难穿透，这是低产的主要原因。施用腐植酸后，土壤容量明显下降，土壤总孔隙度和持水量相应增加，有助于提高土壤保水保肥的能力，从而改善了作物的生长环境，降低了耕翻时的机械能耗，为降低成本创造了条件。（吉林市农科所资料）    　B．对红壤土的改良      这类土壤分布在中国南方各省、热带和亚热带地区有大面积的红壤分布。由于南方高温多雨，土壤有机质分解快，肥份容易随雨水流失，因此土壤有机质养份贫乏。由于雨水多，土壤中碱性成份大部分被淋失，而不容易流失的铁、铝等酸性物质相对积聚，因此造成了红壤的酸性或强酸性，破坏了土壤结构，尤其干旱时土壤变得“酸、瘠、板、干”。（江西农科院耕作所资料）施用腐植酸后，可以改善红壤土的物理性状，土壤的团聚体增多，土壤容量下降，孔隙增加，持水量高，施用腐植酸也可以改善红壤的化学性状，主要表现在土壤有机质含量增加，速效养分含量增加，对酸碱度的调解适中，适宜植物生长。      　　（3）对土壤微生物区系及酶活性的影响      土壤微生物是土壤组成成份中的重要原因之一，对土壤有机无机质的转化，营养元素的循环；以及对植物生命活动过程中不可少的生物活性物质----酶的形成均有重要影响。腐植酸能促进土壤微生物的活动，增加土壤微生物的数量，增强土壤酶的活性等事实，已被国内外大量研究资料所证实，而且一致认为，施用腐植酸使好气性细菌、放线菌、纤维分解菌的数量增加较多。对加速有机物的矿化，促进营养元素的释放有利。因此，施用腐植酸，可以防治果树的烂根病、黄叶、小叶、枯萎病。 　　2．腐植酸对化肥和微肥有增效作用      随着中国化学工业的高速发展，化学肥料的生产和施用数量不断增加，增施化肥对农业生产的发展无疑起了重要的作用，但随着化肥施用量的增加，投肥成本提高，化肥利用率降低等问题，也逐渐反映出来。目前，中国氮肥利率为30～50％，磷肥利用率10～20％，钾肥利用率为50～70％，如何提高化肥利用率，已经成为全世界非常重视的研究课题。提高化肥利用率途径很多，目前最有效的成果就是利用生物活性添加剂去活化腐植酸，增强其化合、吸附、螯合、微生物繁殖等化学活性和生物活性来有效提高化肥利用率。      （1）对氮肥的增效作用      A．减少氮素挥发损失      以尿素和碳胺为代表的氮素肥，挥发性强，一般利用率较低，农民普遍认为其“暴、猛、短”，而和腐植酸混施后，可提高吸收利用率20～40％（碳胺释放的氮素被作物吸收的时间20多天，而与腐植酸混施后可达60天以上），农民认为是“缓、稳、久”。      B．腐植酸对土壤有效氮的影响      腐植酸对土壤中潜在氮素的影响是多方面的，腐植酸的刺激作用，使土壤微生物流行性增加，导致有机氮矿化速度加快，腐植酸具有较高的盐基交换量，能够减少氮的挥发流失，同时也使土壤速效氮的含量有所提高。      （2）对磷肥的增效作用      腐植酸对磷肥作用的研究，国外已进行多年，中国也进行了这方面的研究，结果表明，不添加腐植酸，磷在土壤中垂直移动距离3～4cm，添加腐植酸可以增加到6～8cm，增加近一倍，有助于作物根系吸收（沈阳农业大学）腐植酸对磷矿的分解有明显的效果，并且对速效磷的保护作用和减少土壤对速效磷的固定上以及促进作物根部对磷的吸收，提高磷肥的利用吸收率均有极高的价值。      （3）对钾肥的增效作用      腐植酸对钾肥的增效作用主要表现在：腐植酸的酸性功能团可以吸收和贮存钾离子，防止在沙土及淋溶性强的土壤中随水流失，又可以防止粘性土壤对钾的固定，可对含钾的硅酸盐、钾长石等矿物有溶蚀作用，可缓慢分解增加的释放，从而提高土壤速效钾的含量。      （4）对微肥的增效作用      作物生长，除氮、磷、钾三大元素外，还需钙、镁、硼、锰、铜、锌、钼等多种中量、微量元素，它们是作物体内多种酶的组成成份，对促进作物的生长发育，提高抗病能力，增加产量和改善品质都有非常重要的影响。有时不是土壤中缺乏微量元素，而是可被植物吸收的有效部分含量太少。腐植酸的施用，可与难容性微量元素发生螯合反应，生成溶解度好易被作物吸收的腐植酸微量元素螯合物，有利于根部或叶面吸收，并能促进被吸收的微量元素从根部向地上部位转移，这种作用是无机微量元素肥料所不具备的。 　　3．腐植酸对农作物生长发育的作用      腐植酸含有多种官能团，被活化后的腐植酸成为高效生物活性物质，对作物生长发育及体内生理代谢有刺激作用，这种特性是一般肥料所不具备的，活化后的腐植酸高效生物活性物质按一定浓度采用浸种、浸根、蘸根、喷酒、浇灌、做底肥等方式，对各种作物都有明显的刺激效果。综合表现在对根系发育的促进，对作物产量、质量因素的良好影响。      （1）对农作物发育的影响      A．提早发芽，出苗率高      施用腐植酸，可加速种籽发芽，提高出苗率，在早春、低温下尤为显著（一般可提早1～3天发芽，出苗率提高10～30％）。      B．根系发达，吸收力强      腐植酸对作物的根系发育有特殊的促进作用，许多农科人员称腐植酸为“根系肥料”，对根系的影响主要表现在，刺激根端分生组织细胞的分裂与增长，使幼苗发根快，次生根增多，根量增加，根系伸长，最终导致作物吸收水份和养份的能力大大增强。      C．对地上部分营养体生长的影响      在养份供应充足的基础上，腐植酸的刺激作用可使植株地上部分营养体生长旺盛，表现在株高、茎粗、叶片数、干物质积累等方面。      D．对产量和构成因素的影响      腐植酸对不同作物的产量、构成因素是不同的，对粮食作物，穗多、粒多、千粒重等起到增产作用，前期对分蘖、减少空秕率均有良好的效果。      （2）对作物生理代谢及酶活动的影响      腐植酸进入植物体内后，对植物起到刺激作用，主要表现在，呼吸强度的增加，光合作用的增加，各种酶的活动增强，从而使果实提前着色成熟，取得高产、高值（经济作物的应市性）。      （3）刺激作物的机理      腐植酸被活化后成为高效生物活性物质，被植物根部和叶片吸收以后，可促进无机养份的吸收，对水份的吸收也相应增加。尤其对植物呼吸作用是比较突出的，文献曾把它称为“呼吸肥料”。在缺氧的环境下显得更为突出，如何利用腐植酸的刺激作用，历来是人们关心的问题。利用腐植酸促发芽，提高出苗率，获得苗齐、苗全、苗壮的效果；利用腐植酸溶液蘸根、浸根，已成为杆插作用或移栽作用提高成活率的一项农业技术措施。      （4）提高作物抗旱能力       腐植酸的施用，能使植物叶片气孔张开度减少，叶片蒸腾量降低，耗水量减少，植株体内的水分状况得到改善，使叶片含水率提高，从而为分穗和在籽奠定了基础，腐植酸的施用还能够提高叶绿素的含量和光合作用的正常进行，对于物质的积累和千粒重的提高是非常重要的。      （5）增强作物的抗寒性      施用腐植酸对南方的早春育秧和北方小麦的抗寒都有明显效果。中国南方各地在早稻育秧，经常遇到低温多雨天气，往往发生死苗、烂苗现象，施用腐植酸后，地温得到提高，秧苗素质普遍得到改善。西南农业大学在试验时发现，中国北方大部分地区的冬小麦，由于经常出现“倒春寒”，麦苗普遍受到冬害，施用腐植酸，有效地提高了小麦的抗寒能力，不同程度地减轻了冻害。      （6）防治植物病虫害和免疫力      腐植酸可有效地防治地下病虫害和植物病害及病菌。根据北京、四川、江西大量研究试验，腐植酸对果树的腐烂、小叶、黄叶病、黄瓜的霜霉病、辣椒的炭疽病、病毒病等都有明显防治和抑菌杀菌的效果，山西新绛蔬菜研究所两年黄瓜试验表明，施用腐植酸，不使用任何农药，但黄瓜自始至终都没有发生过大的病虫害。 　　4、腐植酸对改变农产品品质的影响      随着人类生活水平的提高，不仅要求农作物有较高产量，而且要求具有良好的品质特性。农产品的品质是受多方面因素影响的，最主要的因素就是肥料，科研人员和广大农民在长期实践中总结出一条经验，施用腐植酸，不仅有明显的增产效果和经济效益，而且腐植酸作为一种无公害的有机肥料，可以改善提高农产品的品质，是绿色基础产业的重要产品。 　　（1）对粮食作物品质的影响      A．水稻。根据云南腐肥料研办的统计资料表明：水稻施用腐植酸有机肥比施用无机肥产量提高25－33％，粗蛋白含量提高6.6%，淀粉含量提高10.5%。      B．小麦。根据北京、河南、甘肃示范推广腐植酸有机肥，结果小麦增产6.8-12%，具有投资少、见效快、肥效长（肥效期一年以上），经济效益显著。84年农牧渔业部农业局曾在河南召开北方11省、市农业行政部门参加的现场会予以推广，此项研究成果引起国际植物生理学界的高度重视。河南科学院生物所小麦大面积试验结果表明：增产幅度为11％以上，投入产出比为1：40，效果极佳，所以适于普及推广。      C．玉米。根据吉林省公主岭市农业局统计资料表明：玉米施用腐植酸，可促进玉米早熟，大面积示范结果表明，比施用其它肥料平均增产7－9％，每亩增收玉米25－40公斤。1981年农业部土地利用局组织东北三省、农业行政部门召开现场会进行了推广。 　　（2）蔬菜品质使用效果 根据山西农大的西北农大试验结果表明，施用腐植酸比施用其它化肥，马铃薯淀粉含量增加10％以上，增产幅度为12－19％，蕃茄增加维生素654.8%，增产幅度为20－35％，并且便于长时间的贮存，无化肥公害（不含有害份）。      （3）瓜果类试验结果 　　A．哈密瓜含糖量的影响：施用腐植酸，哈密瓜的含糖量比不施的增加8－15％。（新疆农科院土肥所） 　　B．对西瓜糖份、维生素C含量的影响：西瓜施用腐植酸后，含糖量增加13-31.3％，维生素C的含量增加3-42.6%（西南农大）。在肥力差的土壤上，施腐植酸有机肥比施化肥的含糖量相对增加16-31%，维生素C增加13.4-63.6%。（江西农科院） 腐植酸是一类成分复杂的大分子化合物，按其对不同溶剂的溶解性分成三个组分即黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸。腐植酸在自然界中广泛存在于褐煤，风化煤，泥炭之中，含量达30%一70%，我国70年代曾掀起腐植酸类物质的研究和应用的热潮，主要是解决当时农业生产肥料的短缺。腐植酸具有的生物活性和特殊的结构性能，在植物生长中起到了奇特的作用。腐植酸在自然界煤炭中提供的有机酸类物质称MFA，而由我们首创的生化法生产的类腐植酸物质被称为BFA(Biotechnolosy Fulvic scicl)。这种符合环保的绿色技术为腐植酸类产品的应用和开发提供了更大的平台。目前腐植酸类物质已应用于农林、医疗卫生、石油、建材、环保、农药、肥料等行业。特别是人们环保意识的加强，绿色保健食品的盛行，那么解决这一问题和提供这些食用物质，腐植酸将会起到重要的独特作用，由此，腐植酸将会具有更广阔的市场空间，也将促进这一产品和行业的更快发展。 　　 　　腐植酸的生物活性机理 　　腐植酸的主要元素组成为碳、氢、氧、氮、硫，是一种多价酚型芳香族化合物与氮化合物的缩聚物。分子量分布较宽，小分子分子量为几万，大分子分子量达几万到几百万。结构组成也相当复杂，含有酚羟基、羟基、醇羟基、醌羟基、烯醇基、磺酸基、胺基、游离的醌基、半醌基、醌氧基、甲氧基等多种功能团。各组成间通过键合、氢键、吸附等化学、物理作用纠结在一起。由于这些活性基团的存在，决定了腐植酸的酸性、亲水性、离子交换性，络合性和较高的吸附能力、缓冲、催化能力。在饲料中添加腐植酸，可有效吸附饲料因贮藏所产生的各种有毒有害物质，在消化代谢过程中也能吸附因消化代谢所产生的有毒物质。如：胺类、硫化氢等物质，维持肠道正常的微生物区系。腐植酸在饲料中添加，也可作为药物的作用，对肠溃疡和胃炎有显著的治疗作用。由于腐植酸含有小分子的黄腐酸，能粘附在溃疡表面，起到迅速止血，有利于组织快速愈合。腐植酸对动物有免疫增强作用，在免疫过程中抗原物质摄取、细胞免疫和体液免疫各阶段均有促进作用。腐植酸含有醌基能参与机体的氧化还原反应、保持旺盛的新陈代谢，促进细胞的增殖。腐植酸还可作用于植物神经系统，能抑制交感神经的兴奋，使动物安静，消耗减少。又由于腐植酸是一种有机酸，可调节消化道pH值，促进幼龄动物消化酶的分泌，活化体内多种酶的活性，改变细胞膜的通透性，提高对饲料养分的吸收，提高饲料的利用率，促进生长发育。对于生化黄腐酸，它不但含有腐植酸，还含有一定量的核酸，氨基酸，VB、VC、肌醇、多糖，除具有很强的生物活性外，还是动物重要的营养物质。总之根据临床证明，腐植酸具有止血、消炎、止痛、收敛、吸附、抗过敏、促分泌，调节肠胃功能，提高机体免疫力，增强动物的抗病能力。目前，一些饲料生产厂家，为迎合养殖户的消费心理，提高动物的生长，追求饲料效果，在饲料中加入了大量抗生素药物，由于抗生素药物的残留，直接影响着人们的健康。腐植酸作为绿色环保产品，完全可以在饲料中添加以取代抗生素药物。近几年的科学研究表明，腐植酸作为一种新型饲料添加剂，其功效奇特，在养殖中起到了十分重要的作用，也必将推动饲料工业的发展。 　　 　　腐植酸的发展前景 　　腐植酸用于水产养殖，目前在国内报道还不多见，作为天然活性物质，可以在一定范围内代替抗生素，用作防病药剂。发展腐植酸具有广阔的市场前景。腐植酸行业存在的问题：如生产规模小，技术相对落后，质量不稳定，各企业技术力量薄弱，开发和应用研究不够，因此制约着这一行业的发展。腐植酸所具有的奇特功效，其机理还不甚了解，有待进一步研究，以期提高腐植酸更广的应用空间和应用价值。 复合肥中包含了十多种植物必需的营养元素，它们是氮、磷、钾、钙、镁、铜、锌、铁、锰、硼、钼、腐植酸及其他活性特质。       这些营养元素，对植物生长来说都是同等重要的和不可代替的。柱型肥中添加了氮肥增效剂，它能抑制脲酶活性延缓脲素的水解，使硝化使用速度降低，延长肥效，达到长效缓释的作用。        柱型肥每根重量分别为100克、150克和200克，体积大、硬度强并添加了粘合剂，经盆钵养分溶出速率实验，浸水率实验及田间养分释放试验的结果表明，其肥效稳而长，可延续2至6个月达到长效缓释的目的，适合多年生经济林和果树的应用。肥料中含有腐植酸，它适用于盐碱地、石灰性土壤、酸性土壤、砂壤及有机质含量低的土壤，施用后效果良好。石灰性土壤是我国西北、华北地区的主要耕作土壤，由于具有较高的碳酸钙含量及pH值，因此大大限制了磷肥的利用率及土壤中磷的有效化。腐植酸与磷肥混合施用，可以减少无机磷的被化学，增强土壤中碱性磷酸酶活性，从而达到加速土壤有机磷向有效磷的转化过程，提高了土壤供磷能力和磷肥的利用率。 活性腐植酸钙的开发和应用是从有机肥料和提高土壤有机质的研究开始，添加了定量的活化腐植酸和天然活性植物营养剂，并逐渐深入，该肥料分为粉状肥料，俗称“黑色化肥”是改良土壤，松土肥田、抗旱、防腐、消盐、灭碱的高效有机肥料。它的增产原理有四： 　   一、活性腐植酸络合物和其它含碳高分子化合物，能改善土壤物理性状，增加土壤有机质，沃土肥田，将分散的土壤的保肥、保水抗寒、抗旱、抗病能力增强，透气良好，制约和减轻盐碱危害，所以施在盐碱地效果尤为突出，一般可增产15-35% 。 　   二、活性腐酸钙中养分能通过所含的活化腐植酸螯合、聚合、吸附等多种方式作用，能提高氮磷钾的利用率，我们施入土壤中的尿素，会转化或大量的硝态铵，缺腐植酸和钙时，作物不能吸收不利用，遇雨或灌溉后，销态铵随水下渗和流失，或转化或氨气挥发掉，损失达40%-60% ，施用该肥后这部分硝态铵就能被作物吸收，减少损失，等于不花钱增施30斤尿素。我们施入土壤中的磷肥有大量的难溶性磷，作物不能吸收。该肥可把有效磷从难溶性磷中释放出来，作物缺硫时，氨磷钾不能全部发挥作用，氮、磷、钾、硫、钙是作物必要的五大元素，新型复合肥大多是这五要元素复合而成。 　　三、调节土壤酸碱度，促进土壤微生物的活动，增加有益微生物的数量，加速土壤中有机质的分解和速效养分的释放，即提高了土壤的供肥能力，起到互补、增效、平衡作用，特殊表现为由于某种缺素使作物出现某种生理病害施入后会不治自愈。近年来，省农业厅技术推广中心在果树、蔬菜上试验推广后，被果农菜农益为果树、蔬菜、粮食作物生理病害（根腐病、早期落叶病、黄叶病等）的克星。 　　四、补充了大量营养元素，它含有机、硫钙、锌、铜、锰、镁、硅等十余种元素，特别是活性腐植酸它能提高多种酶的活性，促进酶的活动，从而加强了作物的新陈代谢，增强作物的抗逆能力，促进作物生长发育，能使作物提早发育，出苗率高，根系发达，吸收能力强，长势健壮，籽粒饱满，品质提高。      活性腐植酸钙适用于各种土壤和作物，对于果树，一般株施2-10公斤，病树多施，无病树少施，有病治病，无病防病，施用后叶色浓绿，树势稳健，产量和含糖量提高，色泽艳丽，优质果增加，病树叶色逐渐复绿，是生产高档优质商品全红果的最佳肥料。施用小麦、芦笋、棉花、西瓜、蔬菜、红菜、药材等作物亩用量50-70公斤，碱性土壤的施用量可根据碱土代换纳的含量计算，通常每亩施85公斤左右，该肥投产以来已得到农民朋友的认可和好评，有关新闻媒体已进行过多次报道，正在步进千家万户，施向万倾良田。 搞好基础研究是前提 我国腐植酸化学尚未建立起统一的科学体系，至今连化学结构都未有定论。腐植酸结构的复杂性和形成条件及提取方法的差别，造成了腐植酸的化学实体、生成机理、生物活性和空间结构等方面存在许多难题。此外，腐植酸的分离和提纯方法落后、测试方法陈旧、标准不统一、FA生化法尚无标准等，都严重制约着腐植酸工业的技术进步。      以服务农业为龙头 应注重开发和推广涉农产品。由腐植酸开发的土壤改良剂、肥料、农药、除草剂、抗逆剂等适合无公害食品、绿色食品和有机食品生产的系列产品，可以构筑起种植业的立体保护支持体系。同时在畜养业、水产业中亦大有作为，有条件打造世界名牌。我国在黄腐酸抗旱剂的开发与应用方面处于世界领先水平，在关闭气孔、减少蒸腾方面功能显著。还有叶面肥、生根粉、水质改良剂、液态可降解地膜等新型产品，是可持续发展产业的理想选择。目前我国腐植酸农药仅有植物生长调节剂，而腐植酸类新农药代表着一种新的方向，应大力开发，尽快形成规模。      重点开发工业产品 由于腐植酸工业品效果容易确定，直接经济效益好，是腐植酸产品应用的一个重要方面。石油开发钻井液处理剂是最早开发和推广的腐植酸产品，腐植酸与长链脂肪酸(胺)共聚制成油基添加剂，褐煤腐植酸与烃类单体接枝共聚，可提高抗温抗盐能力，是近年来世界各国石油业界十分重视的发展方向。腐植酸类陶瓷添加剂具有增强、增塑、稀释、吸附等功能，是制陶业理想的添加剂。PTA水煤浆添加剂是以腐植酸产品为主的新型添加剂，属于环保节能型项目，市场竞争力很强。使用腐植酸作为膨胀剂则可提高电容量与低/高温起动性能，延长蓄电池使用寿命。      腐植酸医药品是亮点 腐植酸医药产品的开发，是研究开发腐植酸最活跃的领域之一，它的基础研究已深入到国际研究的前沿。我国腐植酸药物在改善微循环、消化道炎症、溃疡、胃出血、尿毒症等领域的应用处于国际领先水平。目前，已被国家医药卫生部门批准的腐植酸药品有12种。而医药是特殊产品，从开发到临床再到商业化，需要花费大量的精力。需要国家的支持，大企业的投入和科研的深入。      水质稳定剂前景好 从上世纪80年代起，腐植酸在我国水质处理中开始应用，从低压锅炉、蒸汽机车，以及工业循环水中推广应用的阻垢剂、防垢剂和水质稳定剂，进一步发展到目前的腐植酸系工业冷却水、工业循环水、含氨循环水处理剂等。使用腐植酸处理剂可节水，价格便宜，操作简单，使用安全，无二次污染，防垢、阻垢、除垢、杀菌灭藻效果好。今后要加强对已有企业的产品监控，针对不同用户的需求进行合理配方，使企业形成生产规模。      饲料添加剂受关注 腐植酸作为饲料添加剂发展也很快，已从单一品种腐植酸钠发展到腐植酸锌、腐植酸钴、腐植酸硒等多个品种，很好地推动了畜牧业的发展。应用生物工程方法降解天然腐植酸生产单细胞蛋白饲料，对腐植酸在饲料中的应用又开辟了一个新途径，值得关注。