编者按作为植物营养界元老,腐植酸应用于农业的年头可不算短,然而其作用机理至今蒙着神秘的面纱,相关科普工作需要快步跟上。近期,“大白话让你明白腐植酸”一文在农资微信圈热传,本版今天请来有着多年基层农技推广经验的作者巩飞飞,继续用他一贯风趣的大白话风格重新介绍腐植酸,以供读者参考。
巩飞飞
开场的话
前段时间出差,走访了数千家农资零售店,发现很多人只知腐植酸是个好东西,有贵有便宜,但不知具体有什么作用,怎么用。还有人觉得腐植酸就是个“垃圾”,因为曾经用过,但没看到效果。
今天,笔者本着实事求是的精神,为大家科普一下腐植酸,还是以前大白话的风格,还是接地气的套路。由于腐植酸的功能实在太多太杂,可能看起来有点繁琐,有需要的读者请赶紧搬个小板凳坐下慢慢看。
腐植酸说,虽为植物营养界元老,但我地位相当尴尬
公元1786年,其时乾隆当政,也就是电视剧《还珠格格》演绎的小燕子进宫的大致时间,欧洲有位叫艾卡德(Achard)的人,一直在思索一个问题——土壤是由啥组成的?为啥植物能在土壤里生长,而不能在空气中长?依照当时的技术手段,他做了非常详尽地分析。就在这一年,他基本搞明白了,土壤是由很小的砂砾、一部分水、一部分有机物组成的。沙子没啥好研究的,水也了解得差不多了,那么剩下的这部分有机物就比较耐琢磨——它由动植物残体腐败之后形成,所以由此得名腐殖质。
总结几千年来的种植经验,人们发现土壤中腐殖质越多,土壤肥力越高。以至于在发现腐殖质后不久,大家都觉得其才是作物生长的原动力,作物要长大就得把土壤中的腐殖质吸收转化成作物体内的营养物质。所以,在人们的认知里,腐殖质一度比光照、空气和水分还重要。
随着研究的进展,尤其植物光合作用的发现,腐殖质的地位一落千丈。光合作用表明,植物主要积累的物质是来源于空气中的二氧化碳,与土壤中的腐殖质没有多大关系。然后,令人质疑的问题随之显现,一个在土壤中占据相当分量的东西,却看起来没什么用,而事实上少了这种东西,作物又长不好,实在太矛盾。
我们中国人喜欢论资排辈,若论被发现的时间前后来算,1807年发现的钾元素都得叫腐殖质的主要存在形式——腐植酸一声“前辈”,另外氮元素也比腐植酸晚发现,可惜至今大家都知道氮长叶子钾长果,腐植酸长啥不知道。
腐植酸说,你真以为我在土壤里是“白吃干饭”的
沈阳农业大学的赵洪亮等人研究发现,如果土壤中只有细小的沙子和水,那么沙子很容易崩解。这样大家就明白了,腐植酸原来是土壤砂砾的粘合剂,可以让土壤形成一定的支撑力,支撑作物生长。例子反举一下更简单:行走沙漠容易陷进沙里,但在你家田里走,怎么也难陷进去吧?
中国矿业大学李威等人通过实验发现,如果给沙注入水,那么温度一高,水分很快就被蒸发了。如果在沙中加入过多的水,水很快就会渗走,但如果在沙和水中掺进腐植酸,水分不仅蒸发得慢,有些和腐植酸深度亲和的水分子甚至极难流失。再用等量的沙掺入腐植酸后,能吸附更多的水,且不易流失。所以说,腐植酸是土壤的保水剂。
随着技术的进步,人们对腐植酸的认识也越来越深入。研究发现,腐植酸具有“博爱精神”,它有很强的螯合能力,几乎能螯合所有植物生长所需的营养元素,“占有欲”超强。何谓螯合?举个例子,土壤中有很多的碳酸根离子,植物生长所需的钙离子人缘好,一不小心就被碳酸根离子“勾搭”形成碳酸钙,也就是大理石的主要成分。你不能指望植物吸收大理石补钙吧,所以钙离子不被吸收就相当地郁闷了。但是,如果有了腐植酸就不一样,它会把钙离子牢牢“抱在自己的怀里”,防止它和碳酸根离子接触,如此钙离子就不会被固定。所以说,腐植酸又是土壤矿质元素的活化剂和保肥剂。
近年农田化肥使用过量,土壤不是酸化就是盐碱化。酸要靠碱来中和,碱要靠酸来调理。在化学实验中,有一类物质叫做“pH缓冲剂”,缓冲剂既有酸的性质,又有碱的性质。当把酸加入缓冲剂中后,缓冲剂发挥自己碱性,中和酸带来的影响,使酸化程度变得很慢。所以说,腐植酸还是土壤酸碱性的缓冲剂。
右图显示腐植酸分子结构图,分子中同时包含了碱性基团和酸性基团。
其实,腐植酸类物质能在酸性土壤有好的表现,关键在于它能螯合有毒性的铝离子。实验数据表明,酸性土壤中铝离子含量超量。把铝离子包裹起来,不让它和植物接触,同理还有重金属如铅镉。所以说,正因此独特的性质,使得腐植酸成为土壤解毒剂。
除了上述这剂那剂之外,腐植酸还可起到提高地温、降低电导率(即压盐)、改善团粒结构、提供微生物碳源等作用。
腐植酸说,我被植物吸收了更牛,虽然量不用多
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