腐植酸肥料是以富含腐植酸的泥炭、褐煤、風(fēng)化煤為主要原料,經(jīng)過(guò)氨化、硝化、鹽化等化學(xué)處理,或添加氮、磷、鉀、微量元素及其他調(diào)理劑制成的一類肥料。
一、改良土壤
因腐植酸分子結(jié)構(gòu)中含有羥基和酚羥基等活性功能團(tuán),而使其具有弱酸性,而這種弱酸性結(jié)構(gòu)又決定了腐植酸具有良好的緩沖性能。長(zhǎng)期大量施用含腐植酸的肥料,或集中施用少量經(jīng)過(guò)氧化降解的腐植酸,可以提高土壤的緩沖能力,使土壤溶液保持一定的pH值,使作物在適宜的環(huán)境中生長(zhǎng)。
腐植酸是一種能促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)、增加土壤有益微生物數(shù)量和土壤酶活性的生物活性物質(zhì),對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的增加產(chǎn)生補(bǔ)償效應(yīng)。據(jù)測(cè)定,施用腐植酸可使土壤中纖維素酶、磷酸酶、蛋白酶的活性提高6%~42%,從而改善了土壤生態(tài)環(huán)境。
腐植酸是一種有機(jī)膠體,可促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成,改善土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)土壤的水、肥、氣、熱狀況,從而改善作物的生長(zhǎng)環(huán)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狀,大大提高土壤的保肥能力。
腐植酸的酸性功能團(tuán)可中和鹽堿土的堿性,其對(duì)土壤耕層的疏松作用,可以破壞鹽分沿土壤毛管上升,從而減少土壤表層積鹽,降低耕層含鹽量,提高出苗率。
二、提高化肥利用率
(一)提高氮肥利用率
目前我國(guó)氮肥利用率約為20%~35%;磷肥利用率10%~25%;鉀肥利用率50%~70%,如何提高化肥利用率,已經(jīng)成為全世界非常重視的研究課題。
有研究結(jié)果表明,腐植酸對(duì)土壤中脲酶的活性具有抑制作用,可維持100天左右。腐植酸在作物生長(zhǎng)前期,能很好地抑制尿素的水解,極大地減少氮素的揮發(fā)及淋溶損失;在作物生長(zhǎng)的中、后期,隨著腐植酸的消耗,又能逐漸減弱其抑制作用,以適應(yīng)作物生長(zhǎng)發(fā)育旺盛時(shí)期對(duì)氮素的大量需求。
腐植酸具有很大的內(nèi)表面積和較強(qiáng)的吸附能力。當(dāng)尿素被水解成NH3和NH3經(jīng)水合反應(yīng)成為NH4+時(shí),很快被腐植酸吸附,并與其發(fā)生氨化反應(yīng)而生成較穩(wěn)定的腐植酸銨鹽,其解離度比NH4HCO3弱,更加穩(wěn)定,既可顯著減少氨的揮發(fā)損失,又可為作物提供NH4+源,故腐植酸具有氨穩(wěn)定的作用。
(二)提高磷肥利用率
腐植酸的絡(luò)合作用。在酸性土壤中,腐植酸中的活性功能團(tuán)通過(guò)與土壤中的Fe3+、Al3+反應(yīng),生成絡(luò)合物或螯合物,從而減少或避免了Fe3+、Al3+對(duì)磷的固定;在堿性土壤中,腐植酸可與Ca2+、Mg2+、Fe3+、Al3+等離子絡(luò)合而促進(jìn)磷酸三鈣向磷酸二鈣和磷酸一鈣轉(zhuǎn)化,從而為作物吸收利用,提高磷的利用率。
腐植酸交換吸附作用。腐植酸中的陰離子在土壤礦物極性吸附中與磷酸根離子有競(jìng)爭(zhēng)作用,可以減少磷酸根離子被土壤礦物吸附。腐植酸可以通過(guò)其很強(qiáng)的負(fù)電性發(fā)生同晶替代作用,將被吸附的磷酸根離子從土壤礦物中取代出來(lái)。在這些過(guò)程中還伴有腐植酸與磷酸根離子形成可溶性螯合物,減少土壤對(duì)磷的固定,從而提高磷的利用率。
腐植酸膠體的包被作用。腐植酸是一種性能很好的有機(jī)膠體,能在Fe(OH)3、Al(OH)3等表面形成一種保護(hù)膜。從而減輕鐵、鋁氫氧化物對(duì)磷酸根離子的吸附,增加磷的有效性,提高磷的利用率。
腐植酸可增加磷酸鹽的移動(dòng)性。試驗(yàn)證明,磷肥添加腐植酸后,可以使磷在土壤中移動(dòng)的距離增加1倍,增加了植物根系與磷肥的接觸面積,從而提高了磷肥的利用率。
腐植酸還具有促進(jìn)土壤中磷酸酶活性的作用,有利于磷肥利用率的提高。
(三)提高鉀肥利用率
腐植酸中的酸性功能團(tuán)能吸收和貯存鉀離子,既可以防止土壤中的有效鉀素隨水流失,又可以避免土壤黏土礦物對(duì)鉀的固定。另外,腐植酸中的某些組分及一些低分子腐植酸,對(duì)含鉀硅酸鹽、鉀長(zhǎng)石等含鉀礦物有一定的溶蝕作用,使之緩慢分解,增加鉀的釋放,從而增加土壤中有效鉀的含量,提高鉀肥的利用率。
(四)對(duì)微量元素肥料的增效作用
腐植酸是功能強(qiáng)大的膠體物質(zhì),能與土壤中的Fe、Zn、B、Mn等微量元素發(fā)生絡(luò)合或螯合反應(yīng),使其生成具有膠體性能的可溶性腐植酸微量元素鹽類,有利于作物根系的吸收利用,并可減少其隨水流失;可做成腐植酸葉面肥(如腐植酸鐵)施用。
(李雅男 河南省土壤肥料站)endprint