腐植酸与尿素作用机理研究进展
腐植酸提高肥效的原理
腐植酸提高肥效的原理
腐植酸是土壤有机质的一个重要组成部分,它可以提高肥效的原理主要有以下几个方面:
1. 促进肥料养分的释放:腐植酸具有良好的螯合能力,可以与肥料中的阳离子(如钙、镁、锌等)结合形成螯合物,从而减少肥料养分的流失和淋溶,并延缓养分的释放速度,使养分能够逐渐供应给植物,提高养分利用率。
2. 改善土壤结构:腐植酸能够与土壤中的粘土颗粒结合形成胶体,增加土壤团粒结构的稳定性,改善土壤的保水能力、通气性和保肥能力,从而为植物提供较好的生长环境。
3. 促进微生物活动:腐植酸是微生物的重要营养来源,它能够促进土壤中益生菌的生长和繁殖,增强土壤酶活性,提高土壤呼吸作用,促进土壤有机质的分解和养分的释放,从而增强土壤肥力。
4. 调节土壤pH值:腐植酸可以起到酸性调节剂的作用,能够缓冲土壤的酸碱度,调节土壤pH值,使其适宜于各种植物的生长。
总的来说,腐植酸能够通过促进肥料养分的释放、改善土壤结构、促进微生物活动和调节土壤pH值等作用,提高肥料利用率,促进植物的生长和发育。
腐植酸尿素的作用和效果
腐植酸尿素的作用和效果腐植酸尿素是一种络合物。
腐植酸有较强的离子交换能力和吸附能力可以抑制尿酶的活动,减缓尿素分解,减少挥发,并且逐渐释放氮素,使肥效延长。
下面为大家介绍腐植酸尿素的作用和效果。
腐植酸的生物活性能促进植物根系发育和体内氮素代谢,促进氮的吸收,提高肥效利用率。
经试验、分析、腐植酸尿素的利用率达到85%-95%。
而普通尿素(N≥46.4%)是酰铵态氮肥,所含氮素需经尿素细菌分泌的尿酶分解转化为铵态氮后,才能被植物吸收,利用率一般为30%-40%,肥效利用率低、挥发快、污染环境,板结土壤等弊端。
腐植酸尿素的成份对比腐植酸尿素主要有效成份:氮、有机质、腐植酸、中量元素:钙、镁、硫等,微量元素:锌、锰、硼、铁、铜、钼等。
而普通尿素主要成份:氮。
腐植酸尿素对土壤作用的对比腐植酸尿素:促进土壤团粒结构的形成,提高土壤交换容量,调节土壤PH值,使土壤疏松,调节土壤,水、肥、气、热状况,提高土壤的保水保肥能力,促进植物根系发育,使土壤微生物活性增加。
具有显著的改良熟化土壤的优点,使板结的土壤得到疏松,改善生态环境,并且促进土壤微生物的活动,增加土壤有益微生物的数量,增加土壤酶的活性。
从而促进土壤有机无机的转化速度。
促进营养元素的循环以及植物生命活动中酶的形成。
同时对真菌有抑制作用,并能使土壤表层盐分逐渐减少。
普通尿素在土壤中只有氮素,成份单一,污染水源,使土地板结严重,从而降低了农作物的质量和产量。
腐植酸尿素对农作物的效果对比腐植酸尿素中的腐植酸、微量元素等营养成份是一种螯合物,第一:易被植物吸收的腐植酸微量元素螯合物,有利于植物根部吸收或叶面吸收。
促进将吸收的微量元素从根部向地上转移,从部分叶片向其它叶片扩散,从而达到促进植物正常生长发育,提高植物抗病能力,改善品质,产量增加15-25%。
第二:增强植物的光合作用和叶绿素含量,增强植物的抗逆性,其原理是:腐植酸尿素中有减少植物叶片气孔开张度,从而养活叶面蒸腾,降低耗水量,使植物体内水分状况得到改善,保证植物在干旱条件下正常生长发育。
腐植酸包裹型长效尿素肥效机理初步研究
等 特 点 , 文 对 这 些 特 点 的 形 成 原 因 作 了 一 些 放 4 g土 , 1 本 0 与 g尿 素 、 . 5 1 2 g腐 植 酸 包 裹 型 尿
初步研 究 。 1 材 料 与 方 法 1 1 UHA 氮 素 利 用 率 试 验 . 试 验 设 计 : 1 无 氮 ( K) ( ) 素 ( ; () P ;2 尿 U) 素 、. 5 0 2 g腐 植 酸 混 匀 后 , 覆 盖 5 再 g土 , 适 量 加 水 , 用 自然 培 养 和 恒 温 培 养 , 重 复 3次 , 采 各 测
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土壤 肥料
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水 稻 盆裁 和 无植 被培 养 试验 结 果表 明 , 移 栽 后 无 N 区 ( K 区 ) 稻 吸 氮 曲 线 为 双 峰 曲 P 水 线 , 一 个 吸 氮 高 峰 在 水 稻 分 蘖 始 盛 期 , 二 个 第 第 吸 氮 高 峰 在 拔 节 幼 穗 分 化 期 ( 1 ; 栽 后 无 图 )移 N 区 水 稻 干 物 质 下 降 ( 移 栽 时 比 为 负 数 ) 随 与 , 后 干 物 质 日增 量 逐 渐 增 加 , 峰 值 为 幼 穗 分 化 其 期 , 后 干 物 质 日增 量 逐 渐 下 降 ( 2 。 无 植 以 图 )
腐植酸对尿素的增效及应用
腐植酸对尿素的增效及应用作者:黄晓婷张星郎朗李任丰来源:《农民致富之友》2020年第31期氮肥是农作生长发育必不可少的一种肥料,对于促进我国农业的发展发挥着巨大的作用,由于尿素是最主要的氮肥种类,而且全世界每年尿素的消耗量约占氮肥总消耗量的一半,但是其利用率却只达到了28%-41%,资源处于严重浪费的状态,根据相关的数据显示,尿素流失的途径较多,如挥发、与土壤发生水解反应等,因此,工作人员必须加强对尿素的研究工作,实现对资源的充分利用。
由于腐殖酸是尿素的基本组成部分之一,其是各种动物残体经过复杂的物理、化学以及生物等反应后生成的一种化学物质,具有良好的物理以及化学性能,可以通过改善土壤结构,刺激农作物的生长发育,并且还能和土壤发生化学反应,释放出氮、磷、钾等元素,促进植物的生长。
除此之外,将腐殖酸与尿素结合起来使用,不仅能够降低尿素分解的速度,延长其作用时间,同时还能够提升尿素的利用率,通常肥效可以增加约6.9%~11.9%,而农作物增产高达10%~30%。
因此,本文对腐殖酸的作用机理进行研究,分析腐殖酸在农业中的具体应用,意在推动我国农业产品的研究工作。
1、腐植酸与尿素的反应机理腐植酸与尿素的反应主要发生在腐植酸分子中的羧基上。
梁宗存等人认为腐植酸是一种天然大分子芳香族羟基羧基的混合物,尿素是含氮的弱碱类物质,二者可能通过腐植酸的羧基和酚羟基与尿素作用生成腐植酸-脲络合物,随后,其又通过用化学法和波谱法表征了腐植酸、尿素和水按照3:7:15比例混合所制备的腐植酸-尿素和尿素-腐植酸的复合物,发现,腐植酸的各活性含氧官能团均能与尿素发生反应,并形成具有较高稳定性的化学键,其中以羧基对反应深度影响最大。
其中,腐植酸的羧基和酚羟基均能够与尿素反应形成氢键和域络合配位键,同时,形成一定量的COO-NH4+离子键,但羧基的离子化倾向远强于酚羟基;腐植酸的羰/羧基与尿素的-NH2基发生作用,形成>C=N键;腐植酸的醌基则以自由基断片形式与尿素反应,形成离子键或共价键。
腐植酸的作用机理
NCaI加人到FA溶液中,一部分钠离子会一与黄腐酸根负离子形成离子键,(腐植酸钠的离解度在0.48至0.83之间),达到黄腐酸钠的离解平衡,从而使FA表现出对钠离子的吸纳能力,未被吸纳的钠离子Na+与氯离子Cl-会强烈地水化,这部分Na+与Cl-的水化,会对已经水化了的黄腐酸负离子和黄腐酸钠分子起到去水化作用。
NaCI加入量增加到一定程度,·去水化作用会增大到使溶液絮凝。
FA溶液浓度增大,溶液对Na`的吸纳作用增大,使起去水化作用的Na+减少,需人更多的N 成l起去水化作用,从而使絮凝值增大,所以絮凝值随FA溶液浓度增大而单调增大。
BaCl2加人到FA溶液中,情况就大不一样:钡离子Ba与黄腐酸负离子会立即形成稳定的难溶盐黄腐酸钡,FA负离子的负性基团完全被Ba+2饱和前,溶液也表现出对Ba+2的吸纳作用,饱和后得疏水胶核川黄腐酸钡,剩余的游离钡离子Ba+2`与氯离子Cl-通过破坏该疏水胶核外的双电层而使溶液絮凝。
FA溶液浓度增大,溶液吸纳Ba+2的能力也增大,使絮凝值增大。
但FA浓度太低时,虽然吸纳Ba+2十能力很小,但Ba+2浓度要很高,才能达到黄腐酸钡的溶度积,才能形成黄腐酸钡,所以浓度很低时,絮凝值也会很大。
腐植酸物质对金属离子具有很强的络合吸附能力能达到每克腐植酸产品络合吸附几百毫克金属离子利用红外光谱表征发现腐植酸物质与金属离子发生络合吸附反应的结合位点主要是羧基和酚羟基国内八种(1)东北黑土HA2)延庆泥炭HA3)德都泥炭HA4)吐鲁番风化煤HA5)萍乡风化煤HA6)灵石风化煤HA7)灵石风化。
通过一年的玉米小区试验,更进一步地证实了煤炭腐植酸抑制剂HA4对于土壤脲酶活性的抑制作用及其变化规律,在田间条件下,仍与盆栽试验结果相符。
表明HA4抑制剂对于土壤脲酶活性的影响有着良好的重演性及对玉米需氮规律的适应性和生产使用价值。
同时,通过对玉米植株根系活性及产量和产量结构的测定和调查,初步表明了煤炭腐植酸抑制剂HA4不但有着与参比抑制剂一对苯二酚相同的抑制土壤脲酶活性的功能,而且对根酶活性无不良影响,却对根活力的增强及根代换量的提高有着良好的促进作用。
腐植酸涂层肥料应用探讨
腐植酸涂层肥料是在涂层尿素、涂层缓释一次肥基础研发的突出腐植酸特色的新一代涂层肥料产品,在北京澳佳肥业有限公司完成产业化规模生产,在河北、河南、山东等地推广应用,增产效果显著。
它以腐植酸及其有机亲水高分子聚合物为载体,并在不同反应节点加入适量的锌、锰、硼、铁及其他添加剂,在特定工艺条件下制成三大系列涂层包膜材料,分别涂布于氮、磷、钾三种肥料颗粒表面,形成一层或多层包膜,使之成为具有“控氮、促磷、保钾”特性的单质改性肥料颗粒,再根据测土配肥需要采用掺混工艺科学组配成与作物全生育期养分需求变化相协调的环境友好、缓释高效的腐植酸缓释增效肥料。
该技术2010年荣获国家科技进步二等奖。
腐植酸涂层肥料的主要特色有:一茬作物只施一次肥施肥需要有效、均衡,平衡施肥要掌握好两个平衡,一是总量的平衡,二是动态平衡。
总量平衡就是要达到施肥总量即氮、磷、钾及中、微量元素的合计量,与作物对肥料需求总量即氮、磷、钾及中、微量元素的合计量的对应与平衡。
我们正在大力推广的测土配肥,“缺啥补啥、缺多少补多少”的方法,就是解决总量平衡的问题。
动态平衡就是满足作物不同生育期对不同养分的需求平衡,也就要“啥时缺啥时补”,传统的做法就是分次施肥,在作物特定的生长发育期追施肥料来满足作物对养分的需求。
缓(控)释肥料则是以预置的养分释放模型,延迟或控制养分释放,实现肥料养分释放与作物养分需求的吻合,一次施肥满足作物全生育期的养分需求。
涂层肥料符合发展的方向世界肥料研究正向着高效化、复合(混)化、专用化、缓(控)释化方向发展,特别是缓(控)释肥料已经成为当前肥料创新的热点。
粮棉油是我们农业的基础,也是主要的施肥对象,因此适合小麦、水稻等大田作物需肥规律又成本适宜的缓释肥料将是今后一个时期缓释肥料研发的重点。
综合起来看,就是要发展腐植酸缓释BB肥应该是当前一个阶段肥料发展的方向之一。
腐植酸涂层肥料是结合我国人多地少、复种指数高和农民对生产成本承受能力低的现实情况研发的、中国老百姓“用得起、用得好、用的方便”的缓释肥料。
简述腐殖酸化学研究进展
简述腐殖酸化学研究进展摘要:综述了近几年腐殖酸化学研究的进展,介绍了其物理性质、化学性质、分子量测定方法、氧化还原、光化学行为等,并指出了腐殖酸的研究热点及存在的不足。
关键词:腐殖酸化学研究进展引言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%,是动植物残体通过复杂的生物、化学作用形成的一类高分子物质,占土壤和水圈生态体系总有机质的50%~80%。
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。
它结构复杂,带有多种活性官能团,能与许多有机物、无机物发生相互作用,是影响农药在土壤环境中行为和归宿的重要因子之一[1]。
1 腐植酸研究的历史腐植酸的研究与应用,在世界上已有二百多年历史。
许多国家很早就开始研究与应用,并且成立了“国际腐殖质协会”“国际泥炭学会”,积极开展研讨腐植酸各方面的问题。
我国的腐植酸事业起步较晚,解放前几乎是空白,1950年中国科学院煤炭研究所对泥炭利用开始研究。
1958年至1963年,开始出现了群众性应用推广腐植酸肥料和泥炭改良土壤的热潮[ 2 ]。
近年来,国外腐殖酸的开发利用获得了长足的进步,特别是在2006年7月30日至8月4日,国际腐殖质协会在德国卡尔斯鲁厄大学召开了第十三次会议,来自40多个国家的300多位研究者参加了此次会议,共同探讨并总结了近期的腐殖酸研究进展[ 3 ]。
天然腐殖酸广泛存在于土壤、河泥、海洋沉积物、褐煤和风化煤之中,。
腐殖酸广泛的用途,已应用于工业、农业、医学、环境保护等各个方面[ 3-5 ],特别是眼下提倡生态农业建设、无公害农业生产、绿色食品、无污染环保产品等,更使腐植酸备受推崇[ 6 ]。
由于腐殖酸具有多种活性官能团和较大的表面积,它也是一种环保型的吸附剂。
随着腐殖酸研究工作的深入和仪器设备的改进,腐殖酸类产品的使用范围将更广泛。
作为一类可以开发利用的潜在有机资源,腐殖酸越来越受到国内外科技人员的重视,也为煤炭行业、工农业的发展创造了有利条件[ 7 ]。
腐植酸促进植物生长的机理研究
腐植酸促进植物生长的机理研究作者:睢海静来源:《农业与技术》2017年第23期摘要:本文主要从腐植酸对植物根系生长的影响、对植物生理系统的调控、对土壤肥料养分的调控以及对土壤酶与微生物群落的调控4个方面入手,分析了腐植酸促进植物生长的机理,本文主要探讨了腐植酸促进植物生长的机理,以期为充分利用腐植酸提供一定的理论指导。
关键词:腐植酸;植物生长;机理中图分类号:Q945.3 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20171232013腐植酸是天然形成的一种有机高分子混合物,其成分较为复杂,由微生物细胞以及动植物残体分解转化,在自然界化学作用下累积形成。
自然界中腐植酸的来源与分布极为广泛,并在农业领域有重要的应用价值。
腐植酸可以促进植物生产和高产,改善作物品质,并能够提高氮磷钾等肥料利用率,改善土壤结构,降低植株发病率。
1 腐植酸对植物根系生长产生刺激,可促进养分吸收在植物生长过程中,腐植酸的刺激是促进植物根系生长的源动力,这一效应集中表现在根数量和长度明显增加上。
研究发现,经过腐植酸处理的番茄植株侧根数量较普通植株更多,增幅约为150%~264%,长度增幅更是高达405%~2280%。
腐植酸对植株的影响主要是与大量使用或低剂量添加的外援生长素相类似的一种刺激反应,与细胞激肽酶类等一些生物刺激素存在密切关联。
使用腐植酸后植物生物化学活性进一步提升,根系受到类似生长素刺激的影响,植物生长素以及内生细胞激肽类物质生成量增加,从而改变细胞质膜渗透性能植物蛋白合成加快,细胞生长加快,植物根系生长速度较普通植株更为显著,产量也大大增加。
腐植酸能够促进植物根系养分吸收,这通常以硝酸盐吸收为主要表现。
腐植酸不仅可促进植物根系中与硝酸盐吸收同化相关基因的表达,同时也可改善根系内环境,加快硝酸盐吸收速度。
研究指出,腐植酸可对硝酸盐的吸收转移和同化加以调控,进而加快植物根系对硝态氮的吸收利用。
此外,腐植酸自身也是一种营养物质,同样可以为植株根系吸收利用。
腐植酸的作用机理
NCaI加人到FA溶液中,一部分钠离子会一与黄腐酸根负离子形成离子键,(腐植酸钠的离解度在0.48至0.83之间),达到黄腐酸钠的离解平衡,从而使FA表现出对钠离子的吸纳能力,未被吸纳的钠离子Na+与氯离子Cl-会强烈地水化,这部分Na+与Cl-的水化,会对已经水化了的黄腐酸负离子和黄腐酸钠分子起到去水化作用。
NaCI加入量增加到一定程度,·去水化作用会增大到使溶液絮凝。
FA溶液浓度增大,溶液对Na`的吸纳作用增大,使起去水化作用的Na+减少,需人更多的N 成l起去水化作用,从而使絮凝值增大,所以絮凝值随FA溶液浓度增大而单调增大。
BaCl2加人到FA溶液中,情况就大不一样:钡离子Ba与黄腐酸负离子会立即形成稳定的难溶盐黄腐酸钡,FA负离子的负性基团完全被Ba+2饱和前,溶液也表现出对Ba+2的吸纳作用,饱和后得疏水胶核川黄腐酸钡,剩余的游离钡离子Ba+2`与氯离子Cl-通过破坏该疏水胶核外的双电层而使溶液絮凝。
FA溶液浓度增大,溶液吸纳Ba+2的能力也增大,使絮凝值增大。
但FA浓度太低时,虽然吸纳Ba+2十能力很小,但Ba+2浓度要很高,才能达到黄腐酸钡的溶度积,才能形成黄腐酸钡,所以浓度很低时,絮凝值也会很大。
国内八种(1)东北黑土HA2)延庆泥炭HA3)德都泥炭HA4)吐鲁番风化煤HA5)萍乡风化煤HA6)灵石风化煤HA7)灵石风化。
通过一年的玉米小区试验,更进一步地证实了煤炭腐植酸抑制剂HA4对于土壤脲酶活性的抑制作用及其变化规律,在田间条件下,仍与盆栽试验结果相符。
表明HA4抑制剂对于土壤脲酶活性的影响有着良好的重演性及对玉米需氮规律的适应性和生产使用价值。
同时,通过对玉米植株根系活性及产量和产量结构的测定和调查,初步表明了煤炭腐植酸抑制剂HA4不但有着与参比抑制剂一对苯二酚相同的抑制土壤脲酶活性的功能,而且对根酶活性无不良影响,却对根活力的增强及根代换量的提高有着良好的促进作用。
腐殖酸的研究进展_牛育华
基金项目 国家科技支撑计划( 2006BAD09B04) ; 陕西省科技攻关— —— 农 业 攻 关 项 目( 2006K01 !G30) ; 咸 阳 市 兴 咸 计 划 项 目 ( XK06011!8) 。
作者简介 牛育华( 1965- ) , 女, 陕西 韩 城 人 , 副 教 授 , 从 事 环 境 科 学 方 面的研究。
收稿日期 2007! 12! 09
亡后在生物化学作用下所形成的物质, 也可以说是沼泽植 物死亡后残体所构成的疏松堆积物, 是成煤的第一阶段, 是 最年轻的煤; 褐煤是泥炭经过成岩阶段所得到的产物, 是成 煤的第二阶段; 风化煤又称露 头 煤 , 是 近 地 表 层 的 褐煤 、烟 煤和无烟煤经过空气和水长期作用而得到的产物。腐殖酸 的提取率以草炭最高, 褐煤 次 之 , 风 化煤 最 低 。褐 煤 胡 敏 酸 的氧化度和芳香度最高, 其次为风化煤胡敏酸, 草炭胡敏酸 最低; 风化煤富里酸的氧化度和芳香度最高, 然后为褐煤富 里酸和草炭富里酸。风化煤胡敏酸的腐殖化程度最高, 褐煤 胡敏酸居中, 草炭胡敏酸的腐殖化程度最低。回收率以风化 煤胡敏酸最高, 其次为褐煤胡敏酸、草炭胡敏酸[9]。
R(! COO) 4Ca2+Na4P2O7→R(! COONa) 4+Ca2P2O7 R(! COO) 4Fe(4 或 Al4) +3Na4P2O7→3R(! COONa) 4+Fe(4 或 Al4)( P2O7) 3 2K2Cr2O7+8H2SO4+3C→2K2SO4+2Cr(2 SO4) 3+3CO2↑+8H2O K2Cr2O7+7H2SO4+6FeSO4→K2SO4+2Cr( SO4) 3+3Fe( SO4) 3+ 7H2O 该方法的优点是腐殖酸提取量较大, 不足之处是重铬 酸钾有毒, 操作时有危险, 而且步骤繁琐、复杂[13]。 3 腐殖酸的性能及其应用 3.1 腐殖酸的吸附性能 由于腐殖酸含有多种功能基, 如 羧基、醇羟基、酚羟基、羰基和甲氧基等, 因而具有很高的反 应活性( 如吸附作用、络 合 作 用 、氧 化 还 原 作 用) , 能 与 环 境 中的金属离子、氧化物、氢氧 化 物 、矿 物 质 、有机 质 、有 毒 活 性 污 染 物 等 发 生 相 互 作 用 [17- 18]。 毒死蜱( chlorpyrifos) 是一种广泛使用的有机磷农药, 对 生 物 有 明 显 的 毒 害 作 用[19]。魏 沙 平 等 研 究 了 腐 殖 酸 对 毒 死 蜱的吸附, 发现来源不同的腐殖酸对毒死蜱的吸附作用表 现 出 不 同 的 特 征 , 最 高 吸 附 量 可 达 1 000 μg/g[20]。对 硝 基 苯 胺是芳香胺中一种重要的化合物, 被国家环保局规定为优
原来腐殖酸对土壤有这么多重要的作用
原来腐殖酸对土壤有这么多重要的作用植物生长过程中必不可少的营养元素,大部分都是从水溶肥中获取的,可以满足您植物物生长过程中所需的养分。
下面总结几点腐殖酸对土壤的关系: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。
腐植酸类肥料的研究现状及展望
1
1. 1
腐植酸类肥料的研究概况
腐植酸类物质分类
。 其主要作用主要
按照腐植酸的形成方式将其分为两大类: 天然 腐植酸和人工腐植酸; 天然腐植酸包括土壤腐植酸、
收稿日期: 2015 - 05 - 04
作者简介: 石朋飞( 1989 - ) , 从事腐植酸水溶肥料的研究工作, 电话: 15538700718 ; 联系人: 侯翠红 ( 1970 - ) , 从 男, 硕士研究生, 女, 教授, E - mail: huch92@ zedu. net. cn。 事磷复肥技术研发工作 ,
简记 HA ) 主要是 腐植酸( 英文名 Humic Acid, 动、 植物的遗骸, 经过微生物的分解和转化以及一系 列地球化学反应过程形成和积累起来的一类成分复 [1 ] 杂的天然有机物质 , 褐 它广泛存在于土壤、 泥炭、 煤、 风化煤中。腐植酸肥料能够提高化肥利用率、 改 良土壤、 提高作物的抗逆性及改善农产品品质 , 且能 减 少 土 壤 养 分 淋 失、 降低施用化肥对环境的影 [2 ] , 响 因此具有巨大的应用价值和开发前景 。
[10 ] 用率, 延长氮素在土壤中的保留时间 。 对磷肥的增效作用: HA 对磷酸盐作用的类型
还评价了
低级别煤通过处理后作为有机肥料的可能性 。 我国从 20 世纪中期开始研究和开发腐植酸, 此 后腐植酸类肥料一直在研究开发中, 如今随着全球 肥料产业升级换代的需要, 腐植酸作为重要的有机 原料和绿色环保型载体, 其开发利用更加受到肥料 研究者的重视。 中科院山西煤化所李善祥等 对煤中腐植 酸氧化降解进行了一系列的研究, 对不同来源的褐 HNO3 - KMnO4 、 煤、 风化煤六个样品, 选择 HNO3 、 HNO3 - KClO3 、 HNO3 - KClO4 、 HNO3 - NaF、 HNO3 - KMnO4 - KClO3 等复合体系进行了系统氧解考察, 结果显示: 复合氧化体系比单一 HNO3 具有更强的 氧化性能, 不同来源的褐煤和风化煤其氧解产物的
腐植酸—尿素反应的研究
腐植酸—尿素反应的研究
腐植酸-尿素反应是一种常用的土壤改良剂复合肥的制备方法。
腐植酸和尿素反应可以形成多种具有植物营养功能的有机氮肥。
研究腐植酸-尿素反应的目的是深入了解反应机制、优化反应
条件和探索制备高效有机氮肥的途径。
腐植酸-尿素反应的研究内容包括以下几个方面:
1. 反应机制:研究反应过程中有机质与无机氮化合物之间的相互作用、反应产物的生成机理和结构特征等。
可以通过红外光谱、X射线衍射等分析方法来揭示反应机制。
2. 反应条件优化:调节反应温度、反应时间、反应pH值等条件,寻找最佳的反应条件,以提高反应产物的生成率和质量。
3. 反应产物的评价:通过化学分析方法,对反应产物的总氮含量、溶解性无机氮含量、氨态氮含量、有机氮含量等进行测定,并评价反应产物的氮素释放速率、肥效持久性、抗淋洗性等性能。
4. 反应机理的影响因素研究:研究有机质类型、尿素与腐植酸的摩尔比等因素对反应机理的影响,以进一步优化制备过程。
5. 应用研究:将反应产物应用于农田试验和盆栽试验中,评价其肥效、植物生长促进效应和土壤改良效果。
通过对腐植酸-尿素反应的研究,可以为制备高效有机氮肥和探索土壤养分管理的新途径提供理论和实践支持。
腐植酸应用技术论坛[49-1]:腐殖酸尿素大有作为
腐植酸应用技术论坛【49-1】:腐植酸尿素大有作为2012-07-06 09:12:4 成绍鑫腐植酸尿素(代号UHA)是煤炭腐植酸(代号HA)与尿素相互作用后制成的一种有机复合体,是一类很有发展前景的新型长效有机氮肥。
随着农业生态建设和绿色环保理念日益深入人心,人们越来越对腐植酸类产品特别是腐植酸尿素予以关注。
本文对近年来UHA的研究、生产和应用情况作一综述,并就UHA的产业化和推广应用提出若干建议。
1 作用机理概述尿素是一种碳酰胺,其两个氮原子的未共用电子对和羰基的π电子发生P-π共轭效应,导致电子向羰基方向移动,使氮原子上的电子云密度降低,具有吸引质子(H+)的倾向,故略显碱性。
腐植酸是一种天然大分子羟基羧酸,显弱酸性。
因此尿素与腐植酸有天然的化学亲和力,在水介质中尿素与腐植酸作用形成类似于络合物(complex)的有机酸盐:2HA-COOH + (NH2)2CO → (HA-COO)2?(NH3)2CO该“络合反应模型”只是一种理想表达式,实际上,腐植酸的组成结构非常复杂,其中活性官能团的种类(主要是羧基、酚羟基、醌基和羰基等)及其相对位置也多种多样,因此与尿素的反应也不能一概而论。
据国内外研究[1~3]认为,在一定反应条件下,腐植酸与尿素的作用包括物理-化学吸附、氢键缔合、离子交换、络合配位、自由基反应,甚至还有少量亲核加成反应,但总体上腐植酸与尿素之间的多数结合键并不十分紧密,在水中或其他物质作用下,大部分尿素分子仍是游离态的,而腐植酸也是以阴离子态存在,显示出腐植酸本身的特性和效应。
其中,腐植酸通过上述物理-化学作用及本身的生物效应,控制了土壤脲酶活性和硝化菌活性,提高尿素的缓释性和氮利用率,改善土壤生态环境,降低农药和其他环境有害物质的毒性,改善农作物品质和抗逆性能等等。
因此,腐植酸尿素在农业上的应用机制是一种综合效应,既最大限度地发挥了腐植酸本身的农化-生化作用,又作为一种有机复合肥料发挥着“1+1>2”的增效作用。
腐植酸肥料在土壤中的应用探究
腐植酸肥料在土壤中的应用探究
腐植酸是一种天然有机物,由植物和动物的残骸经过微生物分解而得到的。
它主要存在于土壤中,是土壤有机质的重要组成部分。
腐植酸具有良好的保水性、保肥性和改良土壤结构的能力,因此被广泛应用于农业生产中。
本文将从腐植酸肥料的源泉、作用机理以及在不同类型土壤中的应用进行探究。
腐植酸产生于植物和动物的残体、排泄物和微生物的分解作用。
植物和动物残体在土壤中经过微生物的正反馈作用,最终转化成腐植酸。
腐植酸分子结构复杂,含有大量的羧基、酚羟基和醛基等官能团。
这些官能团具有较强的螯合能力,可以与土壤中的无机离子结合形成腐植酸盐,从而提高土壤肥力。
腐植酸肥料在土壤中的应用主要通过以下几个方面发挥作用。
腐植酸具有很强的保水能力。
它可以吸附土壤中的水分,形成稳定的水分结构,减少土壤的蒸发和表面流失,提高土壤的保水性,为作物提供充足的水分。
腐植酸可以改善土壤的通气性和透水性。
腐植酸颗粒具有多孔结构,可以增加土壤的孔隙度和通气度,更好地为根系提供氧气和二氧化碳。
腐植酸具有解离作用。
它可以与土壤中的无机离子结合形成腐植酸盐,提高土壤的肥力和供肥能力。
腐植酸还可以调节土壤pH值。
由于腐植酸含有大量的羧基和酚羟基,可以通过与土壤中的阳离子或酸性阳离子结合,调节土壤pH值,增加土壤的酸碱缓冲能力。
腐植酸肥料在土壤中的应用可以改善土壤的肥力和结构,促进植物的生长。
在农业生产中,科学合理地使用腐植酸肥料,可以提高农作物的产量和品质,减少农药和化肥的使用,对于实现可持续农业发展具有重要意义。
腐植酸包裹型长效尿素对棉花的增产效应
78 0 0 68 5 2
腐 脲
+2 24
53 O 4
67 9 5
+2 37
平 均
7 I2 9 .
9 6. 2 2
+i 70
5 90 7 .
68 0 4.
+l 82
2 2 经 济 效 益 .
对 作 物 根 系 生 长 有 明 显 的促 进 作 用 , 现 为 移 表
二 组 试 验 结 果 均 表 明 , 花 施 用 腐 脲 增 效 栽后 抗 植 伤 能 力 强 , 苗 期 短 。据 各 点 栽 后 一 棉 缓 显 著 , 理 区 平 均 为 12 9 4元 / m2对 照 区 月 苗 情 记 载 , 用 L - 的 棉 株 平 均 比 对 照 高 处 08 . h , 施 qI A 平 均 为 8 1 6 8 4元 / 1 , 理 比 对 照 每 公 顷 净 15 m, 均 果 枝 比 对 照 多 1 处 .e 平 0层 , 果 节 多 总 增 17 . ( 表 2 。 6 10元 见 ) 2 3 腐 脲 对 棉 花 生 长 发 育 的 影 响
增 产效应 。
2 试 验 结 果 … …, 一
2. 1 瑁 广 殁 呆
1 试 验设 计 和 方 法
试 验 采用等 氮量 方 式 进 行 , 1 对 照 , () 氮源
为 尿 素 , P 05 K2 每 公 顷 施 用 量 分 别 为 N、 2 、 O 3 25 g、9 0 g、3 0 g; 2 处 理 , 源 为 腐 8 k 6 . k 15.k ( ) 氮
腐 植 酸包裹 型长效 尿素 ( HA) U 简称 腐 脲 , 骑 岸 和 二 爻 , 区 面 积 3 ~ 1 1 3 , 用 随 机 小 6 0 .m2 采 其 主要 原 料 是 低 级 别 煤 中 的 腐 植 酸 和 尿 素 。 含 区组 排 列 , 复 三 次 。 供 试 土 壤 为 石 灰 性 灰 潮 重 氮 3 % 以上 ( 中 络 合 态 氮 不 低 于 4 ) 含 腐 土 , 机 质 15 ~ 19 % , 氮 0 12 0 16 , 2 其 % , 有 .0 l6 全 .3 - .6 %
风化煤腐植酸与尿素反应机理及反应条件研究
风化煤腐植酸与尿素反应机理及反应条件研究
风化煤腐植酸与尿素的反应机理和反应条件的研究有助于了解二者的相互作用和产物的形成规律。
以下是一个可能的反应机理和研究方法:
反应机理:
1. 腐植酸在碱性条件下与尿素发生反应,形成间氮化合物和氨基酸衍生物。
2. 尿素的氮原子与腐植酸中的羧基发生羟胺化反应,形成氮化合物。
3. 反应中间体的稳定与生成产物的结构有关,包括酰胺、酰利胺等。
研究方法:
1. 腐植酸与尿素的反应条件:反应温度、反应时间、反应物的摩尔比例、碱性条件等。
2. 利用红外光谱(IR)和核磁共振(NMR)等技术对反应物和产物的结构进行表征。
3. 通过正交试验等方法优化反应条件,确定最佳的反应参数。
4. 通过质谱(MS)、元素分析等技术对产物进行定性和定量分析。
5. 考察不同类型的风化煤腐植酸对尿素反应的影响,探索反应机理的差异。
研究结果的应用:
1. 实现腐植酸和尿素的有效组合应用,提高腐植酸的利用率。
2. 制备具有生物活性的氮化合物产品,如植物生长促进剂、农
药等。
3. 为环境修复提供理论依据,如土壤污染治理中的有机物降解和重金属离子吸附等。
总之,风化煤腐植酸与尿素反应机理及反应条件的研究可为该反应的应用提供理论依据,拓展其在农业、环境修复和材料科学等领域的应用前景。
风化煤腐植酸与尿素反应机理及反应条件研究
风化煤腐植酸与尿素反应机理及反应条件研究风化煤腐植酸与尿素反应机理及反应条件研究植酸是一种含有多种羟基和羧基的有机酸,它在自然界中广泛存在于植物体内,并且在土壤中广泛分布。
尿素是一种含有两个羟基的有机化合物,是一种氮肥的重要成分。
风化煤腐植酸与尿素之间的反应机理和反应条件的研究对于了解这两种物质之间的相互作用和应用具有重要意义。
风化煤是一种自然界中经过长时间氧化作用而形成的一种有机质,其主要成分是腐植酸。
腐植酸是风化煤的主要成分,它具有很高的含氧量、低含硫量和高含氮量,因此具有良好的活性和吸附性能。
尿素是一种含有两个羟基的有机化合物,它与腐植酸反应可以形成氨基酸类化合物,具有良好的养分释放性能,广泛应用于农田的肥料和土壤改良剂中。
风化煤腐植酸与尿素之间的反应机理主要是通过羧酸与尿素中的羟基发生反应生成氨基酸。
羧酸通过自身的羟基与尿素中的羟基发生酯化反应,生成中间产物酰胺酸。
酰胺酸随后发生缩合反应,生成氨基酸。
反应的机理主要包括质子化、酯化和缩合三个步骤。
质子化是通过质子与羟基的结合使其变得更容易进行酯化反应,酯化反应是通过羧酸的羟基与尿素中的羟基发生酯化反应生成酰胺酸,缩合反应是两个酰胺酸分子间的胺基和羧基发生反应,从而形成氨基酸。
反应条件对风化煤腐植酸与尿素的反应速率和产物的生成有重要影响。
pH值是影响反应速率的重要因素,实验结果表明,当pH值在5~7之间时,反应速率较快,产物的生成较多。
温度也是影响反应速率的重要因素,较高的温度能够加快反应速率,但是过高的温度会导致产物分解,影响反应效果。
反应时间是指反应物在反应过程中接触的时间,长时间反应可以使反应达到平衡,但是过长时间反应会导致产物分解,降低产率。
反应物的摩尔比例也是影响反应的重要因素,适当的摩尔比例可以使反应达到较高的产率。
综上所述,风化煤腐植酸与尿素之间的反应机理主要是通过羧酸与尿素中的羟基发生酯化反应,生成氨基酸。
反应条件对于反应速率和产物的生成具有重要影响,适宜的pH值、温度、反应时间和摩尔比例可以使反应达到较高的产率。
腐植酸—尿素反应的研究
腐植酸—尿素反应的研究摘要:一、引言1.腐植酸与尿素反应的研究背景2.研究的目的和意义二、腐植酸与尿素反应的原理1.腐植酸的性质和来源2.尿素的性质和作用3.腐植酸与尿素反应的化学过程三、实验方法1.实验材料的准备2.实验装置和步骤3.数据采集与分析四、实验结果与分析1.反应产物的生成2.反应条件对产物生成的影响3.反应动力学分析五、应用案例与发展前景1.腐植酸-尿素反应在农业领域的应用2.环保领域的应用3.工业领域的应用六、结论1.研究的主要发现2.对未来研究的展望正文:随着科技的发展和环保意识的提高,腐植酸-尿素反应的研究受到了越来越多的关注。
腐植酸是一种广泛存在于自然界的有机物质,具有很高的生态价值和应用前景。
尿素作为一种常见的农业肥料,其在植物生长和环境保护方面具有重要意义。
本文旨在探讨腐植酸与尿素反应的原理、实验方法、应用案例及发展前景。
一、腐植酸与尿素反应的原理腐植酸是一种复杂的有机聚合物,其主要来源于植物残体和动物粪便的分解。
它具有较高的反应活性,可以与尿素发生化学反应。
尿素作为一种氮肥,其在植物生长过程中具有促进氮素吸收和利用的作用。
腐植酸与尿素反应的过程中,尿素中的氮元素部分转化为有机氮,从而提高土壤中氮素的有效性。
二、实验方法为了研究腐植酸与尿素反应的规律,本研究设计了实验。
首先,对腐植酸和尿素进行预处理,使其达到实验所需的浓度。
然后,将处理后的腐植酸和尿素混合,置于实验装置中,通过控制反应温度、时间和浓度等条件,观察反应过程及产物生成情况。
实验数据通过仪器仪表进行实时监测和记录,以供后续分析。
三、实验结果与分析实验结果表明,在适当的反应条件下,腐植酸与尿素可以发生反应,生成一类新的有机氮化合物。
反应产物具有一定的氮素含量,可作为土壤改良剂和植物生长促进剂。
同时,反应条件对产物生成具有显著影响,如反应温度、反应时间、腐植酸和尿素的浓度等。
通过反应动力学分析,可以了解反应过程的速率规律,为优化反应条件提供理论依据。