腐植酸应用技术论坛【21-2】:浅说黄腐酸

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4.1 提高植物抗逆性

FA的抗逆性包括抗旱、抗寒、抗盐碱、抗病虫害、抗污染等。这方面的事例不胜枚举。上世纪80~90年代河南和新疆大规模示范推广试验(共200多万亩)证明FA是优良的抗旱剂;试验还证明,FA在小麦、油菜、水稻以及东北的豆科作物、广西的甘蔗上都表现出明显的抗寒作用,其中在防治水稻早春低温烂秧上效果非常明显[13];河南、山西在盐碱地上种植的小麦、玉米,凡用FA拌种或喷施处理者,都取得明显的增产效果;FA在防治苹果腐烂病、黄瓜霜霉病、甘薯根腐病、蔬菜黄叶病、棉花黄萎病等方面都有许多范例;FA 在抵抗土壤和灌溉水中过量重金属、农药、多环芳烃等毒性和污染方面也有重要贡献[14]。在防止水体有害菌藻滋生、改善鱼虾养殖环境、保障水产安全方面也有成功事例[15]。据统计,与喷施等量的水相比,喷施低浓度的FA溶液使不同作物增产6~25%,越是恶劣的环境,增产幅度越大,这几乎都是FA抗逆性起主导作用的。关于FA抗逆作用的机理,多数人认为,植物在处于不利环境胁迫下,FA都具有促进或调控植物体中脯氨酸以及各种细胞保护酶(如氧化歧化酶SOD、过氧化氢酶CAD等)活性的作用,从而提高了抗逆性能。

4.2 刺激植物生长发育:

喷施浓度为十万分之一到百万分之一(0.001~0.0001%)的FA溶液,就能明显促进植物生长速度,浓度过高反而抑制了生长,说明FA具有典型的天然生长刺激剂特性。研究证明,FA在刺激根部和叶面呼吸、刺激根细胞分裂、促进各种植物酶合成、增强植物光合作用、延缓植物衰老等方面,都显示出独特的功效。有人做过试验,喷施FA溶液后,淀粉酶活性提高了1倍,SOD和CAD分别增加了126~236%和27~31%。刺激作用大小的规律是,FA>HA,小分子FA>大分子FA,氧化降解的FA>普通FA。可以确定,泥炭FA,特别是氧化降解的泥炭FA,生理刺激活性更强。

4.3 提高肥料养分利用率

腐植酸类物质与肥料复合施用,肥料利用率一般能提高10个百分点以上。如前所述,FA(特别是泥炭FA)的络合增溶性和抗絮凝性更高,非常适于配制液体肥料,其氮、磷、钾、钙、镁以及多种微量元素、稀土元素的利用率都比HA高,尤其在水果、蔬菜、经济作物上喷施含FA的液体肥料,养分吸收率更高。以铁(Fe)为例,在大豆上喷施FA-Fe 与喷施等量Fe的硫酸亚铁相比,前者叶面中吸收的Fe多23%。大致统计[16],施用FA液体肥料的粮食作物产量增产10%左右,水果、蔬菜和其他经济作物一般增产10~30%,都是与提高养分有效利用率分不开的。

4.4 改善农产品品质

FA改善农产品品质包括两方面:一是提高营养物质(包括核酸、氨基酸、蛋白质、糖、维生素、有益元素)含量,二是降低有害物质(重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、残留农药等)含量。据初步统计[16],施用HA和FA可使各种作物糖含量增加3~40%,VC增加20~49%,氨基酸增加6~16%;硝酸盐减少23~35%,重金属、砷、农药残留降低10~90%。

4.5 对农药增效减毒

FA与多种农药复合施用,或者配制成FA-农药合剂,多数都有缓释增效、降低毒性、安全稳定和减少农药用量的功效[17]。河南化学所的研究证明,添加FA的农药不仅药效提高,毒性降低,而且农药用量减少30~50%[13];中科院煤化所[18,19]的一项研究表明,11种农药与氧化FA复合,其中有10种是增效减毒的正效果,一般药效提高了12倍左右,持效期延长10天以上。因为绝大多数农药是酸性的,而FA的水溶液也是弱酸性的,二者复配不仅互溶性好,而且相互发生离子交换、络合配位、氢键缔合、物理化学吸附等作用,形成新的有机复合体系,是生产新型高效低毒农药的新途径,很有开拓前景。

5、泥炭黄腐酸的开发现状及前景

我国FA的研究开发已有30多年的历史,但迄今多数仍停留在直接从含FA较多的风化煤中提取,其中只有河南巩义和新疆哈密一度形成规模(制作“抗旱剂”),其他地区的风化煤和褐煤FA含量都很低,大都不具备工业化开采加工的条件。即使巩义和哈密,也面

临高品位风化煤日渐枯竭、FA产量逐年减少的困境。近十多年来,用农作物废料发酵制取所谓“生化黄腐酸”(代号BFA)的产业异军突起,在发展生态农业中发挥了一定作用。但由于生产周期长、产量低,而且没有经过长期腐殖化(芳构化)的过程,组成结构上与土壤FA、煤炭FA有很大差异,因此在化学、农学界对BFA究竟是不是黄腐酸还有诸多争议,很大程度上影响了BFA的推广应用和市场开拓。我国泥炭储量124.96亿吨,绝大多数是中/低位、高腐植酸含量(30~60%)的中分解度草本泥炭。按西欧和北欧的理论和经验,此类泥炭最适合于制取有机肥料和FA制剂。专家建议,在积极保护现代发育泥炭沼泽的前提下,应该有计划地科学开发和利用此类已经“老化”的中、低位泥炭,为发展现代农业服务。目前我国泥炭的利用仍处于低水平开采和简单加工(主要制花卉、园艺基质)阶段,有的还作为民用燃料使用,是HAs资源的一大浪费。如上所述,与煤炭FA相比,泥炭中FA 含量高,形成期“年轻”,组分多样性,分子量小,活性官能团多,对电解质的凝聚极限高,而且与FA缔合的维生素、抗生素、氨基酸等本身就是生物活性剂,与土壤FA和堆肥FA 的组成性能基本相同,显然与植物更具亲和性和可利用性,特别是经过氧化降解的泥炭FA 活性更高,更有利用价值[12,16]。另外,泥炭FA不仅是制取高效绿色环保农用制剂的理想原料,而且在生产动物饲料添加剂、日用保健品、医药制品、化学合成材料方面也有巨大的潜在优势。最近黑龙江桦美泥炭有限公司开发了PFA(见图4)及其液体肥料,为我国开发高附加值的泥炭制品开创了先河,必将对发展我国新型泥炭产业、建设绿色生态农业做出积极贡献。

参考文献

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