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带您解析腐植酸的奥秘

发布日期:2022-03-10 浏览次数:1163

新三元

——热烈祝贺“安徽省文胜生物工程股份有限公司新三板挂牌仪式”取得圆满成功!

早于十年前,代征腐植酸。【1】

依土构肥源,打造营养田。【2】

如今挂三板,立足产学研。【2】

面对新常态,为副三心愿。【3】

注:

【1】第2句:2005-2006年,协会受“文胜公司”委托,为其征集腐植酸原料。

【2】营养田:“文胜公司”以“让土地吃上营养餐,让人类吃上健康粮”为宗旨。

【3】三大愿:李文胜董事长在致辞中,决心以实现“三个心愿”为目标,即党和政府的心愿、科学家的心愿、农民的心愿。

腐植酸是一种天然的有机大分子化合物的混合物,广泛存在于自然界中,由于其具有独特的生理功能,近年来被广泛应用于农业生产。

腐植酸


一、腐植酸肥料增效

腐植酸是动植物残体通过复杂的生物及物理化学作用形成的天然有机高分子混合物,具有物理、化学等生理活性,可以通过改善土壤结构、刺激植物生长和调控植物生理生化代谢过程增氮解磷促钾而提高肥料的效率[1]。

早在2014年10月23日,中国科学院南京土壤研究所常熟生态站对澳佳腐植酸肥料氮素利用和生态化应用开展的试验研究结果表明,与当地习惯施肥相比, 腐植酸缓释氮肥可以促进水稻株高和穗长增加,氮素利用率提高23%~37%[2]。充分说明了腐植酸环境友好肥料在国家化肥零增长行动中是最具生命力的一支重要力量。

二、腐植酸减药


据统计,我国每年农药用量高达180万吨,但利用效率却不足30%[3],多种农药的共同作用对土壤生态环境造成了破坏。目前,农业生产上呈现出的农药不合理施用现状,导致土壤对农药残留、重金属及其他有毒物质的钝化减毒作用大幅度削弱,严重制约着农业的可持续发展。

腐植酸作为一种天然有机大分子混合物,具备开发安全、低毒、低残留农药的条件,符合绿色农药发展的需求。在当前环境下,随着农药使用量的逐年递增,人畜中毒、食品污染、环境破坏等问题日益凸显。腐植酸含有许多像酚羟基、烯醇基、磺酸基、醌基、甲氧基等可以决定其酸性、亲水性、离子交换性、络合能力及吸附能力的多种活性基团。正因为腐植酸具有多种优良的性质,使得腐植酸在对农药的减施增效应用中起到增强农药药效、减小农药分解速率、提高农药稳定性、增强农药溶解性、降低农药毒性等作用。在提高农药药效,减少农药使用量方面充分发挥腐植酸的绿色环保属性[4]。

三、腐植酸饲料添加剂减量抗生素



抗生素用于养殖业已不可避免。40多年来,腐植酸及其盐类在饲料添加剂中的作用、机理和应用实践表明,腐植酸饲料是替代当前药物饲料添加剂和抗生素的最佳选择之一[5]。腐植酸饲料添加剂可以有效提高畜禽免疫力,减少抗生素用量;同时具有促进生长,提高饲料转化率,改善饲养环境,提高畜禽产品质量,与环境友好等优点。

2016年8月29日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布了《有机肥料中土霉素、四环素、金霉素与强力霉素的含量测定(高效液相色谱法)》(GB/T 32951-2016),该办标准已经于2017年3月1日起实施。对此,让腐植酸饲料从源头减少抗生素使用,对肥料安全、食品安全具有重要意义。

四、腐植酸转化畜禽粪便资源化利用


利用腐植酸及其菌剂,无害化转化畜禽粪便成生物腐植酸及其有机肥,可以实现废弃物“减量化”“无害化”“资源化”“低碳化”,从根本上解决畜禽养殖环境污染和资源循环利用问题。

在农业固体废弃物尤其是畜禽粪便堆肥过程中,堆肥产生的热量会使氮元素以铵态氮的形式挥发。为解决这一问题,中科院生态所江志阳等在堆肥过程中添加5%~10%的褐煤,当堆肥温度10℃以上、物料水分40%左右时,褐煤中的腐植酸类物质与氨态氮反应,形成腐植酸铵类物质和腐植酸螯合态营养元素,可减少33.06%~57.9%的氨氮挥发。

我国每年产生的作物秸秆和畜禽粪便总量为34.0亿吨,其中含氮412.5万吨,如果这些农业废弃物堆肥中添加腐植酸,减少氨氮挥发的数量十分可观[6]。

五、腐植酸有机质替代



腐植酸是由多种结构相似、分子大小不同的单元组成的无定型高分子化合物,占水环境和土壤环境生态系统所有有机物质的51%~81%。腐植酸低碳肥料直接作用于土壤有机质提升、养分高效利用、作物品质提高;其生态性在于调节土壤系统、生物系统和环境系统之间的物质循环、能量转换和信息传递,以维护土壤健康为目的;其显著特点在于生产和使用过程中节能减排、提质增效、稳碳固碳、调节土壤碳库[7]。

还得强调,是有机质不一定是腐植酸,是腐植酸一定是最好的有机质。腐植酸与化肥结合具有天然的优越条件,既能养好土,又培好肥,且与作物和环境好。从这个意义上讲,让安全的有机质,特别是工业提取的腐植酸有机质优化化肥,提高土壤肥力,保障果菜茶源头安全生产具有积极作用和现实意义[8]

六、腐植酸秸秆综合利用还田



我国是农业大国,作物秸秆资源丰富,但大部分秸秆尚未得到有效利用。利用农业秸秆通过生物发酵技术生产生化腐植酸,可使秸秆废弃物得到有效利用。生化腐植酸生产原料易得,生产成本低,同时减少了环境污染,再加上其优良的理化性质,在畜牧、种植、医药等行业都有举足轻重的地位及广阔的发展前景[9]。

此外,以泉林“一草两业”模式为代表的腐植酸秸秆利用模式更安全、环保。该模式用“秸秆废液精制有机肥技术”,将铵法制浆黑液全部转化为富含有机质、腐植酸/黄腐酸、氮磷钾及多种中微量元素的腐植酸有机肥产品,使秸秆中的有机质经过工业生产过程重新返回到农田,提高了土壤有机质、土壤肥力和化肥利用率,实现了制浆造纸-农业的巧妙链接,构建了农业和造纸业的良性循环。

七、腐植酸多功能可降解地膜减残留



田原宇[10]等于2005年研制开发了腐植酸多功能可降解黑色液态地膜,这种地膜以腐植酸、造纸黑液、海藻废液、酿酒废液等为原料,再混入交联剂、添加剂、肥料、微量元素、农药等制备而成,该膜不仅具备塑料地膜的保墒、增温、保苗等功能,解决了对环境和土壤的污染问题,还充分利用腐植酸的生物活性,增加了农作物的产量与质量;张海莲等[11]以腐植酸多功能可降解液态地膜为材料,通过大田试验研究腐植酸地膜对棉花土层下5cm、10cm的地温、0~60cm含水量和棉花成铃、产量的影响,结果表明,腐植酸地膜具有一定的保温、保水功效, 且增产作用显著,具有实用价值,是生物降解地膜的主要研究方向之一。

至今,经过16年的技术更新和完善,腐植酸多功能可降解地膜的保温、保水、养土、肥田、保苗等方面的性能越来越好,适用范围也越来越广,完全可以满足东北黑土地“地膜零增长”行动要求。

八、腐植酸水污染防治与修复



与腐植酸维护土壤健康一样,腐植酸在水生体系中是“白细胞”[12]。水污染最常见的现象就是富营养化和重金属污染。大量投入化肥淋溶是水体富集营养化的主要来源,而腐植酸与化肥的有机结合,通过提高化肥利用率可以减少化肥使用量30%~50%以上,大大减少化肥尤其是氮肥的淋溶,从而有效解决水体富营养化问题。腐植酸净化水体,可通过离子交换、吸附、氧化还原等,降低水体中的重金属含量,尤其在水产健康养殖和水环境面源治理上都具有很好的应用效果。此外,腐植酸通过与各种微生物协同作用,参与水体生物净化过程,恢复水体自净功能。

文胜生物以“让土地吃上营养餐,让人类吃上健康粮”为使命,产品维立素含腐植酸水溶肥料,是响应国家粮食安全的底线精神,应用腐植酸的多种活性功能团进行土壤修复,提高土壤的保水能力,促进碳达峰碳中和实现。


文胜生物是中国腐植酸工业协会会员单位,获得优秀企业奖,董事长李文胜获得“土壤之星”、“优秀经理人(厂长)奖、文胜生物20年腐植酸研究历程,获得腐植酸工业协会乌金杯“优秀企业奖,20年腐植酸土壤治理工作支持文胜生物获得腐植酸工业协会“土壤之星”。

腐植酸行业荣誉

参考文献

[1] 刘丹,黄占斌,李柯,王芮.腐植酸对氮、磷肥的增效机理研究综述[J].腐植酸,2016,(02):1-5.[2] 曾宪成,李双.大兴腐植酸肥料的历史使命[J].腐植酸,2015,(05):1-10+40.[3] 王娜娜,张倩,孙若梅.农户农药施用中的“土壤制约”——以山东省孟村为例[J].南京工业大学学报(社会科学版),2019,18(06):43-51+111.[4] 朱莹雪,李雪松,刘思语,苏浩然,董禹含,元野,马献发.腐植酸在化肥农药减施增效中的应用[J].腐植酸,2019,(06):10-14+36.[5] 腐植酸饲料添加剂的安全性[J].腐植酸,2019,(05):43.[6] 江志阳,薛冰,景红双,任婉侠,尹微.腐植酸在堆肥中的含量变化及作用[J].农业科技与装备,2018,(01):9-10.[7] 曾宪成,李双.抓铁有痕:土壤碳中和之腐植酸低碳肥料[J].腐植酸,2021,(02):1-7.[8] 苏群,孙磊,杜红,宋佳,姚春雪,薛蕾.腐植酸肥料对茶园土壤改良的应用效果[J].磷肥与复肥,2019,34(08):34-36.[9] 邱浩峰,辅琳瑜,安鹏,于建兴,李加友.秸秆发酵生物腐植酸的制备及其性能测定[J].安徽农业科学,2016,44(15):94-95+100.[10] 黄伟,田原宇,乔英云,武加峰,高洪阁.以腐植酸和造纸黑液为原料的多功能可降解黑色液态地膜的研制与应用[J].腐植酸,2005,(04):21-26.[11] 张海莲,常蕊芹,张莲晓,申同杰.腐植酸多功能可降解液态地膜在棉田中的应用研究[J].腐植酸,2007,(01):40-46.[12] 腐植酸,水体三方治污专业范[J].腐植酸,2020,(03):74.



新三元

——热烈祝贺“安徽省文胜生物工程股份有限公司新三板挂牌仪式”取得圆满成功!

早于十年前,代征腐植酸。【1】

依土构肥源,打造营养田。【2】

如今挂三板,立足产学研。【2】

面对新常态,为副三心愿。【3】

注:

【1】第2句:2005-2006年,协会受“文胜公司”委托,为其征集腐植酸原料。

【2】营养田:“文胜公司”以“让土地吃上营养餐,让人类吃上健康粮”为宗旨。

【3】三大愿:李文胜董事长在致辞中,决心以实现“三个心愿”为目标,即党和政府的心愿、科学家的心愿、农民的心愿。

腐植酸是一种天然的有机大分子化合物的混合物,广泛存在于自然界中,由于其具有独特的生理功能,近年来被广泛应用于农业生产。

腐植酸


一、腐植酸肥料增效

腐植酸是动植物残体通过复杂的生物及物理化学作用形成的天然有机高分子混合物,具有物理、化学等生理活性,可以通过改善土壤结构、刺激植物生长和调控植物生理生化代谢过程增氮解磷促钾而提高肥料的效率[1]。

早在2014年10月23日,中国科学院南京土壤研究所常熟生态站对澳佳腐植酸肥料氮素利用和生态化应用开展的试验研究结果表明,与当地习惯施肥相比, 腐植酸缓释氮肥可以促进水稻株高和穗长增加,氮素利用率提高23%~37%[2]。充分说明了腐植酸环境友好肥料在国家化肥零增长行动中是最具生命力的一支重要力量。

二、腐植酸减药


据统计,我国每年农药用量高达180万吨,但利用效率却不足30%[3],多种农药的共同作用对土壤生态环境造成了破坏。目前,农业生产上呈现出的农药不合理施用现状,导致土壤对农药残留、重金属及其他有毒物质的钝化减毒作用大幅度削弱,严重制约着农业的可持续发展。

腐植酸作为一种天然有机大分子混合物,具备开发安全、低毒、低残留农药的条件,符合绿色农药发展的需求。在当前环境下,随着农药使用量的逐年递增,人畜中毒、食品污染、环境破坏等问题日益凸显。腐植酸含有许多像酚羟基、烯醇基、磺酸基、醌基、甲氧基等可以决定其酸性、亲水性、离子交换性、络合能力及吸附能力的多种活性基团。正因为腐植酸具有多种优良的性质,使得腐植酸在对农药的减施增效应用中起到增强农药药效、减小农药分解速率、提高农药稳定性、增强农药溶解性、降低农药毒性等作用。在提高农药药效,减少农药使用量方面充分发挥腐植酸的绿色环保属性[4]。

三、腐植酸饲料添加剂减量抗生素



抗生素用于养殖业已不可避免。40多年来,腐植酸及其盐类在饲料添加剂中的作用、机理和应用实践表明,腐植酸饲料是替代当前药物饲料添加剂和抗生素的最佳选择之一[5]。腐植酸饲料添加剂可以有效提高畜禽免疫力,减少抗生素用量;同时具有促进生长,提高饲料转化率,改善饲养环境,提高畜禽产品质量,与环境友好等优点。

2016年8月29日,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准发布了《有机肥料中土霉素、四环素、金霉素与强力霉素的含量测定(高效液相色谱法)》(GB/T 32951-2016),该办标准已经于2017年3月1日起实施。对此,让腐植酸饲料从源头减少抗生素使用,对肥料安全、食品安全具有重要意义。

四、腐植酸转化畜禽粪便资源化利用


利用腐植酸及其菌剂,无害化转化畜禽粪便成生物腐植酸及其有机肥,可以实现废弃物“减量化”“无害化”“资源化”“低碳化”,从根本上解决畜禽养殖环境污染和资源循环利用问题。

在农业固体废弃物尤其是畜禽粪便堆肥过程中,堆肥产生的热量会使氮元素以铵态氮的形式挥发。为解决这一问题,中科院生态所江志阳等在堆肥过程中添加5%~10%的褐煤,当堆肥温度10℃以上、物料水分40%左右时,褐煤中的腐植酸类物质与氨态氮反应,形成腐植酸铵类物质和腐植酸螯合态营养元素,可减少33.06%~57.9%的氨氮挥发。

我国每年产生的作物秸秆和畜禽粪便总量为34.0亿吨,其中含氮412.5万吨,如果这些农业废弃物堆肥中添加腐植酸,减少氨氮挥发的数量十分可观[6]。

五、腐植酸有机质替代



腐植酸是由多种结构相似、分子大小不同的单元组成的无定型高分子化合物,占水环境和土壤环境生态系统所有有机物质的51%~81%。腐植酸低碳肥料直接作用于土壤有机质提升、养分高效利用、作物品质提高;其生态性在于调节土壤系统、生物系统和环境系统之间的物质循环、能量转换和信息传递,以维护土壤健康为目的;其显著特点在于生产和使用过程中节能减排、提质增效、稳碳固碳、调节土壤碳库[7]。

还得强调,是有机质不一定是腐植酸,是腐植酸一定是最好的有机质。腐植酸与化肥结合具有天然的优越条件,既能养好土,又培好肥,且与作物和环境好。从这个意义上讲,让安全的有机质,特别是工业提取的腐植酸有机质优化化肥,提高土壤肥力,保障果菜茶源头安全生产具有积极作用和现实意义[8]

六、腐植酸秸秆综合利用还田



我国是农业大国,作物秸秆资源丰富,但大部分秸秆尚未得到有效利用。利用农业秸秆通过生物发酵技术生产生化腐植酸,可使秸秆废弃物得到有效利用。生化腐植酸生产原料易得,生产成本低,同时减少了环境污染,再加上其优良的理化性质,在畜牧、种植、医药等行业都有举足轻重的地位及广阔的发展前景[9]。

此外,以泉林“一草两业”模式为代表的腐植酸秸秆利用模式更安全、环保。该模式用“秸秆废液精制有机肥技术”,将铵法制浆黑液全部转化为富含有机质、腐植酸/黄腐酸、氮磷钾及多种中微量元素的腐植酸有机肥产品,使秸秆中的有机质经过工业生产过程重新返回到农田,提高了土壤有机质、土壤肥力和化肥利用率,实现了制浆造纸-农业的巧妙链接,构建了农业和造纸业的良性循环。

七、腐植酸多功能可降解地膜减残留



田原宇[10]等于2005年研制开发了腐植酸多功能可降解黑色液态地膜,这种地膜以腐植酸、造纸黑液、海藻废液、酿酒废液等为原料,再混入交联剂、添加剂、肥料、微量元素、农药等制备而成,该膜不仅具备塑料地膜的保墒、增温、保苗等功能,解决了对环境和土壤的污染问题,还充分利用腐植酸的生物活性,增加了农作物的产量与质量;张海莲等[11]以腐植酸多功能可降解液态地膜为材料,通过大田试验研究腐植酸地膜对棉花土层下5cm、10cm的地温、0~60cm含水量和棉花成铃、产量的影响,结果表明,腐植酸地膜具有一定的保温、保水功效, 且增产作用显著,具有实用价值,是生物降解地膜的主要研究方向之一。

至今,经过16年的技术更新和完善,腐植酸多功能可降解地膜的保温、保水、养土、肥田、保苗等方面的性能越来越好,适用范围也越来越广,完全可以满足东北黑土地“地膜零增长”行动要求。

八、腐植酸水污染防治与修复



与腐植酸维护土壤健康一样,腐植酸在水生体系中是“白细胞”[12]。水污染最常见的现象就是富营养化和重金属污染。大量投入化肥淋溶是水体富集营养化的主要来源,而腐植酸与化肥的有机结合,通过提高化肥利用率可以减少化肥使用量30%~50%以上,大大减少化肥尤其是氮肥的淋溶,从而有效解决水体富营养化问题。腐植酸净化水体,可通过离子交换、吸附、氧化还原等,降低水体中的重金属含量,尤其在水产健康养殖和水环境面源治理上都具有很好的应用效果。此外,腐植酸通过与各种微生物协同作用,参与水体生物净化过程,恢复水体自净功能。

文胜生物以“让土地吃上营养餐,让人类吃上健康粮”为使命,产品维立素含腐植酸水溶肥料,是响应国家粮食安全的底线精神,应用腐植酸的多种活性功能团进行土壤修复,提高土壤的保水能力,促进碳达峰碳中和实现。


文胜生物是中国腐植酸工业协会会员单位,获得优秀企业奖,董事长李文胜获得“土壤之星”、“优秀经理人(厂长)奖、文胜生物20年腐植酸研究历程,获得腐植酸工业协会乌金杯“优秀企业奖,20年腐植酸土壤治理工作支持文胜生物获得腐植酸工业协会“土壤之星”。

腐植酸行业荣誉

参考文献

[1] 刘丹,黄占斌,李柯,王芮.腐植酸对氮、磷肥的增效机理研究综述[J].腐植酸,2016,(02):1-5.[2] 曾宪成,李双.大兴腐植酸肥料的历史使命[J].腐植酸,2015,(05):1-10+40.[3] 王娜娜,张倩,孙若梅.农户农药施用中的“土壤制约”——以山东省孟村为例[J].南京工业大学学报(社会科学版),2019,18(06):43-51+111.[4] 朱莹雪,李雪松,刘思语,苏浩然,董禹含,元野,马献发.腐植酸在化肥农药减施增效中的应用[J].腐植酸,2019,(06):10-14+36.[5] 腐植酸饲料添加剂的安全性[J].腐植酸,2019,(05):43.[6] 江志阳,薛冰,景红双,任婉侠,尹微.腐植酸在堆肥中的含量变化及作用[J].农业科技与装备,2018,(01):9-10.[7] 曾宪成,李双.抓铁有痕:土壤碳中和之腐植酸低碳肥料[J].腐植酸,2021,(02):1-7.[8] 苏群,孙磊,杜红,宋佳,姚春雪,薛蕾.腐植酸肥料对茶园土壤改良的应用效果[J].磷肥与复肥,2019,34(08):34-36.[9] 邱浩峰,辅琳瑜,安鹏,于建兴,李加友.秸秆发酵生物腐植酸的制备及其性能测定[J].安徽农业科学,2016,44(15):94-95+100.[10] 黄伟,田原宇,乔英云,武加峰,高洪阁.以腐植酸和造纸黑液为原料的多功能可降解黑色液态地膜的研制与应用[J].腐植酸,2005,(04):21-26.[11] 张海莲,常蕊芹,张莲晓,申同杰.腐植酸多功能可降解液态地膜在棉田中的应用研究[J].腐植酸,2007,(01):40-46.[12] 腐植酸,水体三方治污专业范[J].腐植酸,2020,(03):74.