在浩瀚廣袤的地球生物圈里,蘊(yùn)藏著一種不引人注目的暗色物質(zhì),這就是腐植酸。認(rèn)識(shí)腐植酸來(lái)自土壤(1807年德國(guó)Thomson),不過(guò)209年;認(rèn)識(shí)生物圈來(lái)自地質(zhì)學(xué)(1875年奧地利Eduard Suess),不過(guò)141年。腐植酸與生物圈密不可分,在“孕育—成長(zhǎng)—轉(zhuǎn)化—再孕育—再成長(zhǎng)—再轉(zhuǎn)化”中,不斷繁育、不斷新生、不斷轉(zhuǎn)化,一直扮演著維護(hù)和穩(wěn)定地球生物圈的重要角色。
腐植酸是動(dòng)、植物遺骸,主要是植物遺骸,在微生物以及地球物理、化學(xué)作用下,經(jīng)過(guò)一系列分解和轉(zhuǎn)化形成的一類大分子有機(jī)弱酸混合物。在自然界中,腐植酸廣泛存在于土壤、水體、湖泊、河流、海洋以及褐煤、風(fēng)化煤、泥炭之中。無(wú)論土壤腐植酸、水體腐植酸還是煤炭腐植酸,于生物圈的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。其中,土壤腐植酸儲(chǔ)量最大,是生物圈最大的碳庫(kù)。
生物圈是指地球上有生命活動(dòng)的領(lǐng)域及其居住環(huán)境的整體,包括地球上有生命存在和由生命過(guò)程變化和轉(zhuǎn)變的空氣、陸地、巖石和水。生物圈是最大的生態(tài)系統(tǒng),繁衍著各種各樣的生命,按其在物質(zhì)和能量流動(dòng)中的作用可分為:①生產(chǎn)者,主要是綠色植物;②消費(fèi)者,主要是動(dòng)物(包括人);③分解者,主要是微生物。這三者在一定時(shí)間和環(huán)境條件下,維持著生物圈的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)的相對(duì)穩(wěn)定。
腐植酸的形成過(guò)程與生物圈的物質(zhì)和能量流動(dòng)相伴相生。一方面,腐植酸以動(dòng)植物(生產(chǎn)者和消費(fèi)者)殘?bào)w為原料,并在微生物(分解者)的參與和作用下,不斷形成;另一方面,形成的腐植酸可以促進(jìn)綠色植物(生產(chǎn)者)生長(zhǎng),增強(qiáng)畜禽、水產(chǎn)、人等(消費(fèi)者)的免疫力,還可為微生物(分解者)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量來(lái)源。腐植酸與這三類生物及其所生活的無(wú)機(jī)環(huán)境一起,把來(lái)源于環(huán)境的再?gòu)?fù)歸于環(huán)境,一個(gè)完整的生態(tài)系統(tǒng)就行進(jìn)在物質(zhì)和能量流動(dòng)之中。
腐植酸伴生于生物圈,又行走在大氣圈、水圈和土壤圈之中。
于大氣而言:大氣碳循環(huán)是生物圈和大氣之間進(jìn)行最快的,在地球碳循環(huán)中占主導(dǎo)地位。生物圈儲(chǔ)備的碳約3.55萬(wàn)億噸,其中土壤腐植酸類物質(zhì)碳約2.4萬(wàn)億噸,占生物圈有機(jī)碳的67%,是陸地植被碳的4倍多,大氣CO2的3倍多??梢?jiàn),腐植酸是地球碳循環(huán)的重要一員。截至目前,根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)文獻(xiàn)檢索結(jié)果,腐植酸與大氣相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)量達(dá)5597篇,其中與大氣污染相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)4755篇,占比高達(dá)85%。如何利用腐植酸儲(chǔ)碳控碳,自覺(jué)參與大氣碳循環(huán),乃至于參與霧霾治理意義重大。
于水體而言:在水生體系中,腐植酸如同血液中的“白細(xì)胞”,是水體的“清道夫”,改善水體微生物種群結(jié)構(gòu),影響和調(diào)控其他水質(zhì)因子,促進(jìn)水體“自肥”。截至目前,根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)文獻(xiàn)檢索結(jié)果,腐植酸與水體相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)量達(dá)7098篇,其中與降低水體富營(yíng)養(yǎng)化相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)1398篇,與水體重金屬污染治理相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)2598篇,與去除水體有機(jī)污染物相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)2665篇。如何利用腐植酸,活水、凈水、治水,當(dāng)為利生之著力處。
于土壤而言:土壤有機(jī)質(zhì)是土壤固相結(jié)構(gòu)的重要組成成分,腐植酸占土壤有機(jī)質(zhì)比例高達(dá)60%。目前,腐植酸與土壤之間的關(guān)系和作用已成為學(xué)術(shù)界關(guān)注和研究的焦點(diǎn)。截至目前,根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)文獻(xiàn)檢索結(jié)果,腐植酸與土壤相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)量達(dá)18492篇,其中腐植酸與土壤肥力相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)4123篇,與土壤改良相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)2729篇,與土壤污染修復(fù)相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)2305篇。這些研究結(jié)果充分證明了腐植酸在提升土壤肥力、凈化“土壤血統(tǒng)”、維護(hù)土壤長(zhǎng)治久安中的重要作用。
生物圈養(yǎng)育著萬(wàn)物生靈,腐植酸與生物圈有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。腐植酸于生物(植物、動(dòng)物、微生物)間默默奉獻(xiàn),其質(zhì)可貴。
腐植酸與微生物若即若離。對(duì)腐植酸而言,微生物既是腐植酸的積極“創(chuàng)造者”,也是腐植酸的積極“分解者”。以土壤為例,1克土壤腐植酸中含有高達(dá)3.7億個(gè)微生物,這些微生物一方面促進(jìn)著腐植酸的形成,另一方面以腐植酸作碳源,供其自身生存和繁衍。土壤中有著數(shù)不清的微生物,腐植酸供給這些生命體,對(duì)土壤、植物、動(dòng)物乃至整個(gè)生物圈具有重要意義。截至目前,根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)文獻(xiàn)檢索結(jié)果,腐植酸與微生物相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)12962篇,其中腐植酸與微生物種類和數(shù)量相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)5455篇,與微生物活性相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)9727篇。如何向土壤反哺腐植酸,或調(diào)碳、或調(diào)酸、或調(diào)氣,越多越有活力,越多越有激情(目前)。
腐植酸與綠色植物相惜相應(yīng)。綠色植物是生物圈中的生產(chǎn)者,它們依賴土壤、水、陽(yáng)光、空氣而生,將環(huán)境中的碳源、氮源及其他營(yíng)養(yǎng)元素等吸收利用,并轉(zhuǎn)化成有機(jī)物,為自身及生物圈中的其他生物提供物質(zhì)和能量。截至目前,根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)文獻(xiàn)檢索結(jié)果,腐植酸與綠色植物相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)16097篇,其中腐植酸肥料與植物生長(zhǎng)相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)7511篇,腐植酸農(nóng)藥與植物生長(zhǎng)相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)4842篇,腐植酸植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑與植物生長(zhǎng)相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)2232篇。如何利用腐植酸,或肥料、或農(nóng)藥、或植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑,應(yīng)用面寬,勾子深,越專越有魅力,越專越有能量。
腐植酸與現(xiàn)代健康養(yǎng)殖愈加緊密。動(dòng)物是生物圈中的消費(fèi)者。腐植酸可以增強(qiáng)雞、鴨、鵝、豬、牛、羊等動(dòng)物的免疫力,提高肉、蛋、奶等畜禽產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì);腐植酸可以養(yǎng)好一方水族,促進(jìn)有益藻類和微生物的繁殖,絡(luò)合沉降重金屬、泥渣,凈化水質(zhì),抑制有害微生物的分解,增強(qiáng)藥效、減少藥物殘留,減輕養(yǎng)殖排水對(duì)環(huán)境的污染,提高水產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)等。截至目前,根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)文獻(xiàn)檢索結(jié)果,腐植酸與動(dòng)物相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)7511篇,其中腐植酸與畜禽肉產(chǎn)品相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)2985篇,與畜禽蛋產(chǎn)品相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)3061篇,與水產(chǎn)養(yǎng)殖相關(guān)的文獻(xiàn)達(dá)1231篇。如何利用腐植酸,或飼料、或獸藥、或凈水,越會(huì)用越健康,越會(huì)用越安全。
特別指出,人類是生態(tài)系統(tǒng)中最重要的消費(fèi)者。站在人類的視角,可以說(shuō)我們是地球的主人,幾乎可以決定每一種植物、動(dòng)物乃至微生物的存亡。但是我們必須明白,人類的生存和發(fā)展離不開(kāi)整個(gè)生物圈的繁榮。
在生物圈這個(gè)大的生態(tài)系統(tǒng)中,生命在一環(huán)扣一環(huán)的運(yùn)轉(zhuǎn)著。生產(chǎn)者為消費(fèi)者提供食物和傳遞能量;生產(chǎn)者與消費(fèi)者在生命逝去之后的殘?bào)w,又為分解者提供了食物與能量;分解者在完成自己的生命周期的同時(shí),將植物體、動(dòng)物體中的營(yíng)養(yǎng)返還給土壤、水體或大氣。在這樣的一個(gè)循環(huán)中,腐植酸追隨著生物圈中營(yíng)養(yǎng)與能量的供給、運(yùn)輸和傳遞,完成了“孕育—成長(zhǎng)—轉(zhuǎn)化—再孕育—再成長(zhǎng)—再轉(zhuǎn)化”全過(guò)程,并依此循環(huán)往復(fù)。駐足腐植酸的每一個(gè)“生命周期”,給予植物促進(jìn)生長(zhǎng)→動(dòng)物增強(qiáng)免疫力→微生物豐富多彩,一直為生物圈的穩(wěn)定貢獻(xiàn)力量。
凡是有生命的地方就有腐植酸類物質(zhì)的一席之地。在凈化土壤的團(tuán)粒里,在潔凈水體的“細(xì)胞”里,在清新空氣的負(fù)氧粒子里,……腐植酸無(wú)處不在。腐植酸——這個(gè)生物圈的友好使者,正在以生物圈“主人翁”的精神,營(yíng)造著綠色大家園的美好未來(lái)。