腐植酸與土壤的對話

那天，我看到了多年來不受人類青睞的腐植酸，找到了愛土的哥哥。我聽著他們的對話，讓我深思。

腐殖酸:土哥，最近怎么樣？

土:看我現(xiàn)在的樣子，姐姐。我面黃肌瘦。動手吧。我能好起來嗎？回想我當(dāng)年雄壯威武的哥哥，我出現(xiàn)的時候有多少女生被迷倒！

腐植酸:怎么了，大哥？你怎么了？去嘮叨我妹妹。

土:身體好了一倍，臉也紅了，可以滿足人類的各種生產(chǎn)需求。這個你們都知道，只是最近不知道人類怎么了。我要么把各種化肥激素都倒在弟弟身上，不管能不能消化，要么就是撒種，不管種地。為了防止它們流失，我不得不盡最大努力讓莊稼長得更好，這讓我在當(dāng)?shù)刈兊糜址视逐I。

腐植酸:我也發(fā)現(xiàn)了這個問題。人類總是急功近利，總想一口吃掉一個大胖子。掠奪性發(fā)展似乎滿足了這些年的需求，之后的日子也就過去了。

土:我很無奈！以前能種出安全健康的莊稼，都說水果甜好吃，菜好吃。但是現(xiàn)在他們說，沒有什么是好聞的，農(nóng)藥殘留和重金屬超標(biāo)...愚蠢的人類，多么可悲！

腐殖酸:哦，兄弟，我叫腐殖酸，人類早就忘了，我們的關(guān)系不簡單，所以今天來找你。

土:哦，對了，這些年越來越難見到你了。我好想你。你做了什么？

腐殖酸:大哥，只有你能理解我的美。我很了解自己。我是小家碧玉，天真無邪的女孩，但人類急功近利。他們嫌棄我，大量施用化肥，只為了所謂的高效。我和姐姐失寵多年，心里苦??！

土:聽說你這幾年國外做的比國內(nèi)好。外國人欣賞你的美麗，懂得回饋土地，尊重自然科學(xué)，遵循生態(tài)循環(huán)，重視你。因此，像以色列這樣的沙漠國家可以成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的最佳模式。

腐植酸:所以，不要氣餒，不要無精打采?，F(xiàn)在越來越多的人知道我們的關(guān)系不一般，離不開對方。中國人開始注重土壤平衡。今天，我特地來找你聊聊。

土:是啊，現(xiàn)在農(nóng)業(yè)人都說搶錢的時候到了，忙著農(nóng)業(yè)電商，忙著跨境，都是瞎混，姑娘，他們太不靠譜了，我們一起做點靠譜的吧。

腐植酸:兄弟，不瞞你說，我這幾年也練了一手好功夫。

土:說說吧。老姑娘都有哪些技能？

腐植酸:我和有益微生物菌合作做了一種高活性生物菌肥。我為細菌提供了天然優(yōu)質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，細菌可以被活著滋潤，所以繁殖速度比中國人口快得多。不到一個月就有五億多個細菌菌落，而且都很強大，在對抗其他有害細菌的戰(zhàn)斗中所向披靡，所向披靡。

土:對我有什么好處？

腐植酸:相當(dāng)于舒筋活絡(luò)，滋陰潤肺，讓你呼吸順暢，幫助你儲水，讓你在干旱時不至于渴死。更重要的是，它可以幫助你增強胃動力，并再次消化多余的肥料，將其轉(zhuǎn)化為有效的營養(yǎng)，你的身體會更強壯。

土:我不能再生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的蔬菜水果了嗎？

腐植酸:對！

土:你還有什么？

腐植酸:我還有一個特殊的功能，可以讓農(nóng)作物快速生根。在我的幫助下，毛細根發(fā)達，主根強壯。我也可以提高地面溫度。寒流來的時候，我可以保護根部不被凍傷。

土:為什么人類不能理解這么好的功能？

腐植酸:不只是為了急功近利。現(xiàn)在，人類已經(jīng)開始覺醒，我的好處已經(jīng)被越來越多的人知道。

土:你還有什么？繼續(xù)說。

腐植酸:我用中微量元素做葉面肥，噴在農(nóng)作物的葉子上，可以讓葉子變厚變綠變厚。我結(jié)合大量元素，成為一種水溶性的功能性肥料，可以幫助農(nóng)作物吸收而不浪費養(yǎng)分。省錢，增產(chǎn)，賣水果好價錢。農(nóng)民高興。

土:老姑娘，看來我們的春天又來了！

腐植酸:那是必須的！

當(dāng)我看到腐植酸緊緊依偎在土大哥的懷里，我的眼睛濕潤了。

今天，農(nóng)民家庭日班組決定徹底剝光她的衣服，暴露她的所有秘密。

一、“腐植酸”的名稱

“腐植酸”這個名詞還是個問題。土壤科學(xué)家強調(diào)微生物在它形成中的作用，堅持稱之為腐殖酸。另一方面，煤炭化學(xué)家認為它應(yīng)該被稱為“腐植酸”，因為它主要是由植物進化而來的。目前，“腐植酸”一般用于工業(yè)應(yīng)用。

二、腐植酸是什么？

腐質(zhì)酸(HumicAcid，HA)是動植物的遺骸，主要是植物的遺骸，經(jīng)過微生物的分解轉(zhuǎn)化，經(jīng)過一系列復(fù)雜的地球化學(xué)反應(yīng)過程，積累有機物質(zhì)。它是由芳香族和各種官能團組成的高分子有機酸，具有良好的生理活性和吸收、絡(luò)合、交換功能。

土壤有機質(zhì)主要分為兩類:一類是新鮮的、未完全分解的動植物殘體；另一種是腐殖質(zhì)。

腐殖酸是腐殖質(zhì)的主要成分，但不包括有機殘留物、進一步分解的產(chǎn)物和微生物再合成的產(chǎn)物。泥炭、褐煤和風(fēng)化煤中含有的煤腐植酸在結(jié)構(gòu)、性質(zhì)以及對土壤和作物的影響方面與土壤腐植酸相似。儲量豐富的煤腐植酸及其系列產(chǎn)品可作為土壤腐植酸的補充來源。

煤腐植酸作為一種有機膠體，長期施用可以促進土壤團聚體的形成，改善土壤結(jié)構(gòu)，使土壤具有良好的透氣性和透水性，降低鹽堿土壤的pH值。

腐植酸具有固氮、解磷、固鉀的能力。因此，腐植酸能促進作物對氮、磷、鉀的吸收，對氮、磷、鉀肥有協(xié)同作用。

此外，從農(nóng)業(yè)應(yīng)用的角度來看，腐植酸還具有較強的抗旱、抗病、耐低溫和抗鹽能力。腐植酸具有廣泛的生理和藥理活性。毒性方面，腐殖酸毒性小，而黃腐酸毒性較低，臨床上無明顯副作用。

四.腐植酸的形成機理

腐殖酸在自然界中廣泛存在。從開發(fā)利用的角度來看，泥炭、褐煤、風(fēng)化煤是制備腐植酸的良好原料，農(nóng)作物秸稈、啤酒廢液、糖廠廢渣等非煤炭資源是制備發(fā)酵(生化)腐植酸的良好原料。

在成煤過程中，造煤植物受到微生物和水介質(zhì)的影響，經(jīng)過分解合成，形成腐殖酸。

泥炭是植物到煤的第一階段的產(chǎn)物，還有植物殘體，但腐植酸出現(xiàn)了。

泥炭轉(zhuǎn)化為褐煤的過程稱為成巖作用，主要受溫度、壓力等地質(zhì)化學(xué)因素的影響。植物殘體消失，腐殖酸繼續(xù)存在，但含量有變化，性質(zhì)有差異。

褐煤演化為煙煤時，腐殖酸失水，脫羧，凝結(jié)直至消失，形成中性物質(zhì)，在煤化學(xué)中稱為黑腐。

煙煤自然風(fēng)化或人工氧化形成腐殖酸。

動詞 （verb的縮寫）腐植酸的分類

腐殖酸按來源可分為天然腐殖酸和人工腐殖酸。在天然腐殖酸中，按其存在的領(lǐng)域分為土壤腐殖酸、煤腐殖酸、水腐殖酸和霉菌腐殖酸。

根據(jù)生成方式，腐殖酸可分為原生腐殖酸和再生腐殖酸(包括天然風(fēng)化煤和人工氧化煤中的腐殖酸)。

根據(jù)在溶劑中的溶解度和顏色分類，腐植酸可分為黃腐酸、棕色腐植酸和黑色腐植酸。在較早的文獻中，也有黃腐酸、棕色腐植酸、綠色腐植酸的名稱，都是用不同的溶劑分離出來的。

按自然結(jié)合狀態(tài)可分為游離腐殖酸和(鈣、鎂)結(jié)合腐殖酸。

根據(jù)腐殖酸的腐殖化程度(吸光系數(shù)等。)，可分為A型、B型(真腐殖酸)、RP型、P型(未成熟腐殖酸)等。

不及物動詞腐植酸原料的分布

腐植酸總量驚人，上萬噸。分布在江河湖海、咸淡水區(qū)、土壤煤礦、頁巖等有機礦物中，大部分地表都有。

土壤中腐殖酸的總含量最大，但平均含量不到1%；

咸淡水問題不小，但濃度較低，無法作為資源開采。泥炭、褐煤和風(fēng)化煤的腐殖酸含量較高，在10%-80%之間，是制備腐殖酸的良好原料。

中國的煤炭含量非常豐富，據(jù)資料顯示，有50億噸泥炭，約占世界總量的4.79%；褐煤1265億噸，約占世界總量的4.82%；風(fēng)化煤沒有確切的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，估計約1000億噸，約占世界總量的9.3%。腐植酸原料主要分布在我國內(nèi)蒙古、新疆、山西、黑龍江、江西、云南、河南、福建、廣西、吉林、四川等地。

因此，腐植酸是一種尚未得到充分重視和開發(fā)的巨大有機資源。

由于腐植酸原料來源多樣，提取純化方法不同，在測定過程中很難去除腐植酸中的雜質(zhì)。腐殖酸一方面會在水溶液中解離，另一方面可能通過金屬離子的氫鍵或橋鍵形成一種聚焦體。相同的原料、相同的提取條件、不同的提取器和提取工藝都會對腐殖酸的提取能力產(chǎn)生很大的影響。因此，腐植酸的提取技術(shù)存在各種困難。一般有以下幾種。

1.堿提取

常用的萃取劑有氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水等。根據(jù)黑色腐殖酸和棕色腐殖酸不溶于酸，而黃腐酸溶于酸的特點，在腐殖酸溶液中加入無機酸，使溶液的pH值控制在2左右，得到的黃色溶液為粗黃腐酸。沉淀物中加入乙醇或丙酮，溶解部分為棕色腐殖酸，不溶物為黑色腐殖酸。

2.酸萃取

主要溶劑包括各種有機無機酸，如硝酸、草酸等。

3.中性鹽的提取

中性鹽可以是氟化鈉、草酸鈉、焦磷酸鈉等。

4.有機溶劑萃取

常用的有機溶劑有二甲基亞砜、乙醇、丙酮等。

腐植酸對作物的六大效應(yīng)

1.刺激生理代謝

腐植酸含有多種活性功能基因，能增強作物中過氧化氫酶和多酚氧化酶的活性，刺激生理代謝，促進生長發(fā)育。如腐植酸能促進種子提早萌發(fā)，出苗率高，尤其是低溫時；它能刺激根系極端分生組織細胞的分裂和生長，使幼苗生根快，生根多，增加根量，延長根系，增加作物吸收水分和養(yǎng)分的能力。所以養(yǎng)分供應(yīng)充足，作物莖稈快速健壯，枝葉繁茂，光合作用增強，養(yǎng)分向子實體轉(zhuǎn)移加快，國家提前加速上色成熟。

2.增加植物的抗逆性

腐植酸能增加植物對干旱、寒冷、鹽堿、病蟲害等的抵抗力。其中，植保工作與提高植物對病蟲害的抗性密切相關(guān)，這主要是通過腐植酸對植物生長的影響來實現(xiàn)的。植物的良好生長會提高自身的免疫抗病功能，這是植物防病抗病的內(nèi)在基礎(chǔ)。

腐植酸嫩芽可以降低植物葉片七孔的張開強度和葉片的蒸騰作用，從而減少好水量，改善植物體內(nèi)的水分狀況，保證干旱條件下作物的正常生長發(fā)育，增強抗旱能力。腐殖酸多為兩性膠體，表面活性高，能抑制真菌，增強作物坑冷，易被細胞膜吸收，改變細胞膜通透性，促進無機養(yǎng)分吸收，防止腐爛和根腐，減少病蟲害。

腐殖酸本身對植物有激素樣作用，或者直接被植物細胞吸收影響植物生長。一方面，它可以通過影響細胞膜活性來影響植物生長，提高植物對病蟲害的抗性。研究表明，低分子量(LMS < 3500 da)的腐殖酸可以通過細胞膜直接進入原生質(zhì)體，而高分子量(HMS > 3500 da)的腐殖酸不能通過細胞膜，但可以影響細胞膜的性質(zhì)，從而影響營養(yǎng)元素的吸收。但腐殖酸也可能對植物產(chǎn)生負面影響，如在當(dāng)期濃度較高時，抑制植物生長，增加植物根系對病原體的敏感性。所以在使用過程中不要隨意增加用量，按建議正常使用！

3.改變化肥的特性

腐殖酸含有羧基、酚羥基等官能團，具有較強的離子交換和吸附能力，能使碳酸氫銨減少銨態(tài)氮的流失，提高氮肥利用率。硝基腐殖酸的氧化降解可以抑制尿酶活性，減少尿素揮發(fā)。降解的硝基腐殖酸增加了磷在土壤中移動的距離，抑制了水溶性磷在土壤中的固定，將有效磷轉(zhuǎn)化為后期作用的磷，促進了根系對磷的吸收。腐殖酸官能團可以吸收和儲存鉀離子，使鉀肥分解緩慢，而鉀則可以通過減輕和增加速效鉀含量來增加。腐殖酸和不溶性微量元素可以螯合形成腐殖酸微量元素螯合物，溶解性好，能被作物吸收，有利于根和葉對微量元素的吸收。

4.改善土壤結(jié)構(gòu)

腐植酸能促進土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，調(diào)節(jié)土壤PH值，調(diào)節(jié)土壤水、肥、氣、熱條件，提高土壤交換能力，達到酸堿平衡，提高土壤水肥保持能力，促進土壤微生物活性，增加好氧菌、放線菌、纖維素分解菌數(shù)量，加速有機物分解轉(zhuǎn)化，促進營養(yǎng)元素釋放，促進作物吸收養(yǎng)分。

5.提高孩子的素質(zhì)

腐植酸能與微量元素形成絡(luò)合物或螯合物，增加微量元素從根部向葉片或其他部位移動的數(shù)量，調(diào)節(jié)常量元素與微量元素的比例和平衡，加強酶對糖、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪和各種維生素的合成。它能促進酶的活性，將多糖轉(zhuǎn)化為可溶性單糖，增加淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪物質(zhì)的合成和積累，加速對莖、葉或根的各種代謝初級產(chǎn)物的仔細考慮，使果實豐滿厚實。

6.優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)

腐植酸可以在許多方面影響農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。一方面，它可以優(yōu)化土壤理化性質(zhì)，調(diào)節(jié)土壤酸堿度和離子環(huán)境。腐殖酸通過絮凝和溶膠作用促進土壤中較大粒徑的團聚體和微團聚體的形成，改善土壤結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。同時，腐殖酸具有弱酸性，可以調(diào)節(jié)土壤pH值，吸附土壤陰離子。另一方面，腐殖酸對土壤微生物有積極的影響，研究表明腐殖酸能明顯提高土壤微生物的活性。

土壤修復(fù)是指利用物理、化學(xué)和生物方法對土壤中的污染物進行轉(zhuǎn)移、吸收、降解和轉(zhuǎn)化，使其濃度降低到可接受的水平，或?qū)⒂卸居泻ξ廴疚镛D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。

在土壤修復(fù)行業(yè)，現(xiàn)有的土壤修復(fù)技術(shù)有100多種，常用技術(shù)有10多種，大致可以分為物理、化學(xué)和生物三種方法。

從根本上說，污染土壤修復(fù)的技術(shù)原則可以包括: