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“腐植酸+”,助力化肥、农药零增长

日期:2015年6月6日 08:24
“互联网+”行动计划正在将互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合,快速推动着我们产业的转型升级。在“互联网+”时代扑面而来的今天,“腐植酸+”概念也在渐行渐近,特别是在生态、安全、环保的大背景下,更显活力。

“腐植酸+”概念是以矿质—有机营养理论为基础,以腐植酸为平台,融合多元,构建安全、健康、经济、可持续的生态体系。

 

腐植酸+,从土壤施肥到植物营养

从以氮、磷、钾为主的土壤施肥转变为以“腐植酸+”为代表的矿质-有机植物营养管理是科技进步的必然。

 

从经典的植物矿质营养学说创立至今的一百多年以来,化肥对农业生产特别是粮食增产发挥着极为重要的作用,化肥对粮食增产的贡献占到50%。但是随着化肥施用量的增加和长期施用,肥料效益递减、农产品品质下降、作物抗性降低、土壤有机质下降、土壤环境恶化等问题越来越引起人们的关注,这一问题在我国尤为严重,4月28日的《新闻联播》中报道:我们施用了世界上1/3的化肥,而生产的粮食只有世界的1/5。为解决这一问题,我们提出一系列的解决方案,包括:测土配方施肥、缓控释肥料推广、水肥一体化等等,但也只是从化肥产品创新和施肥方法上的努力。有机营养在植物营养中的作用还没有能引起足够重视,特别是矿质营养和有机营养的集成应用。

 

研究证明,植物不仅能够吸收元素单质或离子态养分,也能够吸收小分子有机物,如:腐植酸、氨基酸等。这些小分子有机活性物对植物生长发育的生物学作用也“同等重要、不可替代”。其生物效应表现在:(1)螯合剂,与土壤矿质元素(如:锌、铁、锰等)形成有机络合(螯合)态化合物,更利于作物吸收及植物体内的转运、积累。(2)刺激素,直接参与植物代谢和生长发育,增强植物的抗性反应,提高作物抗旱、抗寒等能力。(3)引爆剂,为土壤微生物提供营养和能量,促进土壤有益微生物的增殖,微生物代谢产物能够刺激植物生长及有效降解和转化重茬作物根系分泌的有毒物质,形成生物屏障,减轻重茬危害,延长作物栽培年限。

 

有机营养物质是指能被植物直接吸收、参与植物代谢、促进植物生长、增强植物抗性的小分子有机物。有机营养物质不等同于生物质、有机肥。生物质、有机肥施入土壤后,只有被土壤微生物降解,形成小分子活性有机物才是植物有机营养。土壤有机质自然降解需要一个相当长的时间,纤维素在土壤中可存在1500年,木质素达2500-3000年。因此选择经过活化处理的矿源腐植酸或利用作物秸秆、餐厨废弃物的生物腐植酸,是补充有机营养的“上好选择”。

 

腐植酸+,从分散要素到整体方案

腐植酸是土壤的本源性物质,是链接土壤、土壤微生物、肥料、植物(作物)的链接纽带。在这个系统关联中,起始于腐植酸的碳基营养及其含氧官能团生理活性的效应,终结为作物的提质、增效、增产。以腐植酸为核心,一是通过土壤有机质提升、土壤结构改善、土壤环境综合治理,为作物生长提供一个安全、健康的生存环境;二是通过激活贮存封闭的矿质养分和增效施用的化肥养分,来提高肥料利用率、降低肥料施用量;三是通过激活作物自身潜能和抗性,增加抵御病虫害的能力以及通过增效农药,来减少农药的使用量,并将残留农药降解为植物营养或无(低)毒性的物质。

 

之前,我们企业的农化服务就像医生,看症状找病根,对症下药,力争药到病除或者预判可能发生病害而提前采取防御措施,是一种问题导向的管理。“腐植酸+”的概念,就是为获得更高产量、更优品质、更好效益,而制定整体解决的方案,包括培育良好的土壤,培育发达的根系、培育健壮的植株等等,从而减少病害发生,提高作物应对环境逆境能力,减少“问题”的出现,就是愿景导向管理。在整体解决方案,腐植酸是整体解决方案的有效“抓手”。

 

腐植酸+,从木桶原理到长板效应

经典的植物矿质营养学中的最小养分律是指植物的产量由含量最少的养分所支配的定律,也就我们常说的木桶原理,最短板决定木桶容量的多少。在腐植酸+的概念中,以腐植酸为核心,两元、三元乃至多元互搭,就能形成1+1﹥2的集成“长板效应”。

 

腐植酸+氮,腐植酸含有羧基、酚羟基等官能团,有较强的离子交换能力和吸附能力,可减少铵态氮的损失。腐植酸对尿素有明显的增效作用,一是腐植酸具有脲酶抑制作用和硝化抑制剂作用,能够减缓尿素分解,减少挥发;二是腐植酸可与尿素生成络合物,逐渐分解释放氮素,肥效延长;三是腐植酸刺激植物根系生长和植物体内氮素代谢,促进氮的吸收;四是腐植酸刺激土壤微生物速度增加,使土壤有机氮矿化加速,使土壤速效氮的含量提高。

 

腐植酸+磷,磷肥当季利用率只有10%-20%,磷肥施入土壤,可溶性磷容易被土壤中铁铝离子或钙离子固定,由速效磷转化为迟效磷甚至无效磷,而腐植酸对Fe、Al、Ca、Mg等金属离子有较强的络合能力,可形成较为稳定的络合物,通过这种络合竞争可减少它们与土壤磷的结合,减少磷在土壤中的固定失活。同时,磷在土壤中垂直移动距离为3~4cm,添加腐植酸可以增加到6~8cm,有助于作物根系对磷的吸收。腐植酸也能够分解活化土壤中矿质磷。

 

腐植酸+钾,腐植酸含有的官能团可以吸收贮存钾离子,既可防止其在沙土及淋溶性土壤中随水流失,又可防止粘性土壤对钾的固定。腐植酸对含钾硅酸盐、钾长石等矿物有溶蚀作用,使其缓慢分解,提高土壤速效钾的含量。

 

腐植酸+中微量元素,腐植酸是一种天然螯合剂,与土壤中难溶性中、微量元素络合反应,生成溶解性好、易被植物吸收的腐植酸微量元素络合物,有利于根的吸收及从根部向地上部分转移。

 

腐植酸+农药,一是增溶,腐植酸有表面活性剂的作用,其金属盐的表面张力,能使农药发挥较好的分散和乳化效果,提高了可溶性农药的溶解能力。二是增效,腐植酸能提高杀虫剂、杀菌剂、除草剂和植物生长调节剂的生物活性,有明显改善农药效果的作用。三是降毒,腐植酸对农药的急、慢毒性有缓释作用,可提高农药使用后的安全性。

 

腐植酸+土壤调理剂,腐植酸是大分子多孔性胶体物质,与土壤粘土矿物质结合,形成微团粒结构,能够改善土壤团粒结构,调节土壤水、肥、气状况,提高土壤的吸收容量,调节土壤pH值,吸附、络台反应减少土壤中的有害物质(包括残留农药,重金属及其他有毒物质),提高土壤自然净化能力,减少污染。同时也可改善土壤中微生物群体,促进益菌的生长繁殖。

 

2014年农业部也提出要确保到2020年“耕地基础地力提高0.5个等级,土壤有机质含量提高0.5个百分点,有机肥资源利用率提高20个百分点,秸秆还田达到80%,实现农药、化肥用量零增长,耕地酸化、盐渍化、污染等问题得到有效控制。”在这一工程的实施中腐植酸将扮演越来越重的作用,“腐植酸+”将在不断丰富和完善中成为农业科技创新的新亮点。

 

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