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腐植酸肥料是以富含腐植酸的泥炭、褐煤、风化煤为主要原料,经过氨化、硝化、盐化等化学处理,或添加氮、磷、钾、微量元素及其他调理剂制成的一类肥料。
一、改良土壤
因腐植酸分子结构中含有羟基和酚羟基等活性功能团,而使其具有弱酸性,而这种弱酸性结构又决定了腐植酸具有良好的缓冲性能。长期大量施用含腐植酸的肥料,或集中施用少量经过氧化降解的腐植酸,可以提高土壤的缓冲能力,使土壤溶液保持一定的pH值,使作物在适宜的环境中生长。
腐植酸是一种能促进土壤微生物活动、增加土壤有益微生物数量和土壤酶活性的生物活性物质,对土壤有机质的增加产生补偿效应。据测定,施用腐植酸可使土壤中纤维素酶、磷酸酶、蛋白酶的活性提高6%~42%,从而改善了土壤生态环境。
腐植酸是一种有机胶体,可促进土壤团聚体的形成,改善土壤的团粒结构,调节土壤的水、肥、气、热状况,从而改善作物的生长环境。向土壤施用大量含腐植酸的肥料,可以改善土壤的理化性状,大大提高土壤的保肥能力。
腐植酸的酸性功能团可中和盐碱土的碱性,其对土壤耕层的疏松作用,可以破坏盐分沿土壤毛管上升,从而减少土壤表层积盐,降低耕层含盐量,提高出苗率。
二、提高化肥利用率
(一)提高氮肥利用率
目前我国氮肥利用率约为20%~35%;磷肥利用率10%~25%;钾肥利用率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。
有研究结果表明,腐植酸对土壤中脲酶的活性具有抑制作用,可维持100天左右。腐植酸在作物生长前期,能很好地抑制尿素的水解,极大地减少氮素的挥发及淋溶损失;在作物生长的中、后期,随着腐植酸的消耗,又能逐渐减弱其抑制作用,以适应作物生长发育旺盛时期对氮素的大量需求。
腐植酸具有很大的内表面积和较强的吸附能力。当尿素被水解成NH3和NH3经水合反应成为NH4+时,很快被腐植酸吸附,并与其发生氨化反应而生成较稳定的腐植酸铵盐,其解离度比NH4HCO3弱,更加稳定,既可显著减少氨的挥发损失,又可为作物提供NH4+源,故腐植酸具有氨稳定的作用。
(二)提高磷肥利用率
腐植酸的络合作用。在酸性土壤中,腐植酸中的活性功能团通过与土壤中的Fe3+、Al3+反应,生成络合物或螯合物,从而减少或避免了Fe3+、Al3+对磷的固定;在碱性土壤中,腐植酸可与Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等离子络合而促进磷酸三钙向磷酸二钙和磷酸一钙转化,从而为作物吸收利用,提高磷的利用率。
腐植酸交换吸附作用。腐植酸中的阴离子在土壤矿物极性吸附中与磷酸根离子有竞争作用,可以减少磷酸根离子被土壤矿物吸附。腐植酸可以通过其很强的负电性发生同晶替代作用,将被吸附的磷酸根离子从土壤矿物中取代出来。在这些过程中还伴有腐植酸与磷酸根离子形成可溶性螯合物,减少土壤对磷的固定,从而提高磷的利用率。
腐植酸胶体的包被作用。腐植酸是一种性能很好的有机胶体,能在Fe(OH)3、Al(OH)3等表面形成一种保护膜。从而减轻铁、铝氢氧化物对磷酸根离子的吸附,增加磷的有效性,提高磷的利用率。
腐植酸可增加磷酸盐的移动性。试验证明,磷肥添加腐植酸后,可以使磷在土壤中移动的距离增加1倍,增加了植物根系与磷肥的接触面积,从而提高了磷肥的利用率。
腐植酸还具有促进土壤中磷酸酶活性的作用,有利于磷肥利用率的提高。
(三)提高钾肥利用率
腐植酸中的酸性功能团能吸收和贮存钾离子,既可以防止土壤中的有效钾素随水流失,又可以避免土壤黏土矿物对钾的固定。另外,腐植酸中的某些组分及一些低分子腐植酸,对含钾硅酸盐、钾长石等含钾矿物有一定的溶蚀作用,使之缓慢分解,增加钾的释放,从而增加土壤中有效钾的含量,提高钾肥的利用率。
(四)对微量元素肥料的增效作用
腐植酸是功能强大的胶体物质,能与土壤中的Fe、Zn、B、Mn等微量元素发生络合或螯合反应,使其生成具有胶体性能的可溶性腐植酸微量元素盐类,有利于作物根系的吸收利用,并可减少其随水流失;可做成腐植酸叶面肥(如腐植酸铁)施用。
(李雅男 河南省土壤肥料站)
一、改良土壤
因腐植酸分子结构中含有羟基和酚羟基等活性功能团,而使其具有弱酸性,而这种弱酸性结构又决定了腐植酸具有良好的缓冲性能。长期大量施用含腐植酸的肥料,或集中施用少量经过氧化降解的腐植酸,可以提高土壤的缓冲能力,使土壤溶液保持一定的pH值,使作物在适宜的环境中生长。
腐植酸是一种能促进土壤微生物活动、增加土壤有益微生物数量和土壤酶活性的生物活性物质,对土壤有机质的增加产生补偿效应。据测定,施用腐植酸可使土壤中纤维素酶、磷酸酶、蛋白酶的活性提高6%~42%,从而改善了土壤生态环境。
腐植酸是一种有机胶体,可促进土壤团聚体的形成,改善土壤的团粒结构,调节土壤的水、肥、气、热状况,从而改善作物的生长环境。向土壤施用大量含腐植酸的肥料,可以改善土壤的理化性状,大大提高土壤的保肥能力。
腐植酸的酸性功能团可中和盐碱土的碱性,其对土壤耕层的疏松作用,可以破坏盐分沿土壤毛管上升,从而减少土壤表层积盐,降低耕层含盐量,提高出苗率。
二、提高化肥利用率
(一)提高氮肥利用率
目前我国氮肥利用率约为20%~35%;磷肥利用率10%~25%;钾肥利用率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。
有研究结果表明,腐植酸对土壤中脲酶的活性具有抑制作用,可维持100天左右。腐植酸在作物生长前期,能很好地抑制尿素的水解,极大地减少氮素的挥发及淋溶损失;在作物生长的中、后期,随着腐植酸的消耗,又能逐渐减弱其抑制作用,以适应作物生长发育旺盛时期对氮素的大量需求。
腐植酸具有很大的内表面积和较强的吸附能力。当尿素被水解成NH3和NH3经水合反应成为NH4+时,很快被腐植酸吸附,并与其发生氨化反应而生成较稳定的腐植酸铵盐,其解离度比NH4HCO3弱,更加稳定,既可显著减少氨的挥发损失,又可为作物提供NH4+源,故腐植酸具有氨稳定的作用。
(二)提高磷肥利用率
腐植酸的络合作用。在酸性土壤中,腐植酸中的活性功能团通过与土壤中的Fe3+、Al3+反应,生成络合物或螯合物,从而减少或避免了Fe3+、Al3+对磷的固定;在碱性土壤中,腐植酸可与Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等离子络合而促进磷酸三钙向磷酸二钙和磷酸一钙转化,从而为作物吸收利用,提高磷的利用率。
腐植酸交换吸附作用。腐植酸中的阴离子在土壤矿物极性吸附中与磷酸根离子有竞争作用,可以减少磷酸根离子被土壤矿物吸附。腐植酸可以通过其很强的负电性发生同晶替代作用,将被吸附的磷酸根离子从土壤矿物中取代出来。在这些过程中还伴有腐植酸与磷酸根离子形成可溶性螯合物,减少土壤对磷的固定,从而提高磷的利用率。
腐植酸胶体的包被作用。腐植酸是一种性能很好的有机胶体,能在Fe(OH)3、Al(OH)3等表面形成一种保护膜。从而减轻铁、铝氢氧化物对磷酸根离子的吸附,增加磷的有效性,提高磷的利用率。
腐植酸可增加磷酸盐的移动性。试验证明,磷肥添加腐植酸后,可以使磷在土壤中移动的距离增加1倍,增加了植物根系与磷肥的接触面积,从而提高了磷肥的利用率。
腐植酸还具有促进土壤中磷酸酶活性的作用,有利于磷肥利用率的提高。
(三)提高钾肥利用率
腐植酸中的酸性功能团能吸收和贮存钾离子,既可以防止土壤中的有效钾素随水流失,又可以避免土壤黏土矿物对钾的固定。另外,腐植酸中的某些组分及一些低分子腐植酸,对含钾硅酸盐、钾长石等含钾矿物有一定的溶蚀作用,使之缓慢分解,增加钾的释放,从而增加土壤中有效钾的含量,提高钾肥的利用率。
(四)对微量元素肥料的增效作用
腐植酸是功能强大的胶体物质,能与土壤中的Fe、Zn、B、Mn等微量元素发生络合或螯合反应,使其生成具有胶体性能的可溶性腐植酸微量元素盐类,有利于作物根系的吸收利用,并可减少其随水流失;可做成腐植酸叶面肥(如腐植酸铁)施用。
(李雅男 河南省土壤肥料站)