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腐殖酸如何作用于土壤

腐殖酸的元素组成和结构
    腐殖酸(HA)是动植物残体经过微生物的分解与转化,以及地球化学的一系列过程所形成的多种高分子有机弱酸混合物。腐殖酸有机元素主要包括C、H、 O、N、S等,腐殖酸的结构十分复杂,它含有多种官能团如羧基、酚羟基、醇羟基和醌基等,羧基和酚羟基是腐殖酸主要的活性基团。腐殖酸组分中主要有黄腐酸、棕腐酸和黑腐酸三种组分。其中黄腐酸(FA)分子量小、活性高、效果好,是腐殖酸的精华。

腐殖酸的化学性质

腐殖酸的酸性官能团如羧基和酚羟基对金属离子具有螯(络)合能力,可以大大提高金属离子的生物有效性。腐殖酸还具有很强的生物活性,腐殖酸不仅通过改良土壤理化性状,提高肥效,活化土壤养分,从而改善作物的生长环境,同时腐殖酸本身也具有促进作物根系生长,增强作物对养分的吸收、积累与转运,促进呼吸作用,提高生物酶的活性,提高植物抗逆能力等多种生物活性。
  腐殖酸在农业上的应用
    腐殖酸对土壤的改良作用  目前科学研究表明,土壤肥力在很大程度上取决于土壤中腐殖酸的含量。腐殖酸的一系列特性像阳离子交换量、氧的含量以及保持水分的能力是腐殖酸增加土壤肥力和促进植物生长的主要原因。最重要的是腐殖酸可以和金属阳离子、氧气、氢氧化合物结合,从而慢慢释放以供作物利用,正是由于这些特性,腐殖酸可以在改良土壤方面发挥物理的、化学的、生态的等多种效应。
  首先腐殖酸可以改善土壤的物理结构。腐殖酸可以促进团粒体的形成,增强土壤保水保肥能力,对比较硬的土地如盐碱地,可以改善土壤的通风透气性,以改变土壤碱性强、土粒分散、土壤结构差的理化性状,改进耕作条件。腐殖酸对白浆土及红壤土也具有很好的改良作用。腐殖酸可以通过胶合组合使土壤表面涵养水分,防止土壤破裂以及土壤侵蚀。进一步的松软土壤增加土壤的透气性及提高土壤利用率,增加土壤抗旱性,使土壤颜色变黑,更有利于吸收太阳光。
  其次腐殖酸在改善土壤化学性状方面具有如下作用。中和土壤的酸碱性,调节pH值;可以螯合金属阳离子以利于根部的吸收利用;在作物的根部保持水分,可溶解无机化肥进而减少他们的流失;减少磷与钙、铁、镁、铝的反应,或将它们从无效态转换成可以被植物吸收利用的形态;可以减少土壤中的有毒物质。
  腐殖酸对肥料的增效作用  腐殖酸由于能吸附、交换、活化土壤中很多矿质元素,如氮、磷、钾、钙、镁等,使这些元素的有效性大大增加,从而改善了作物的营养条件。在化肥中起到增效剂的作用,而且减轻化肥对土壤理化性状产生的不良影响。
  对氮肥增效的作用表现在:减少氮素挥发损失,促进氮的吸收,提高氮肥利用率。对土壤中有机氮矿化速度加快,提高土壤速效氮的含量。
  对磷肥的增效作用表现在:减少土壤对速效磷的固定起到解磷的作用,使土壤中难溶性磷转化为有效磷促进农作物对磷的吸收。提高磷肥有效利用率促进土壤中有机、无机磷的转化,增加磷在土壤中的移动距离,刺激作物根系发育。
  对钾肥增效作用表现在:能减少土壤中对钾的吸收固定,提高速效钾利用率。促进难溶性钾的释放,增加速效钾的数量,能够缓解钾肥对土壤和作物产生的不良影响,对改善作物品质有良好效果。
  另外,黄腐酸对微量元素也具有明显的增效作用。腐殖酸还可以与难溶性微量元素发生螯合反应,生成可溶解、易被植物吸收的腐殖酸微量元素螯合物,有利于根部或叶面吸收。
  腐殖酸对农作物生长发育的作用  腐殖酸能刺激植物酶活性和增加产量;刺激土壤中有益微观生物的繁殖和生长;提高作物的抗寒、抗旱及抵御病虫害的能力;刺激根部的生长发育;促进根部的呼吸;促进叶绿素的形成以及植物中糖和氨基酸的形成,进而增强光和作用;增加植物中的矿物质和维生素的含量;加厚果实的细胞壁,延长其储藏时间;促进种子的萌发。通过加速细胞分裂,从而刺激植物的生长;增加农作物的产量,同时提高质量,改进其物理外观和营养价值。
  基于腐殖酸在土壤、肥料、作物中的众多优势,腐殖酸与化学肥料的结合施用呈现出良好的发展前景,由腐殖酸、化肥等为主要原料生产的复合肥,已经形成了规模化生产。腐殖酸作为复合肥原料的主要成分之一,已经广泛应用到肥料生产中,腐殖酸在化肥上的应用,是未来开发环保肥料的必然趋势,它将最终成为肥料家族中的重要一员。

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