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腐植酸在土壤中的作用与功能


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腐殖质在美国的应用



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植物生长调节剂不是农药(行业一致的观点)
生物刺激素:不要使用《联邦杀虫剂,杀菌剂和杀鼠剂法》(FIFRA)中的 “植物调节剂”改变植物生长;对植物生理产生积极影响;使植物获得更多的自然生长潜力。
提供如下益处(FIFRA不包含的产品):1)植物养分和微量矿物质;2)土壤改良剂或有机酸;3)土壤或植物微生物接种剂。
问题:当前州或联邦市场销售途径均不允许使用 “生物刺激素” 或涵盖产品申明

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植物干重的营养元素
大量元素:氮 (N),磷 (P) 和 钾 (K) (N + P + K: ~2.7%);
中量元素:钙(Ca),镁(Mg) 和 硫(S) (Ca + Mg + S: ~0.8%);
微量元素:铜 (Cu),铁 (Fe),锰(Mn),锌 (Zn),硼(B),氯 (Cl),钼 (Mo),镍(Ni) (~0.5%);
大量元素:通过光合作用合成;光合作用分解水 (H2O) 中的氢(H) 和氧 (O) (H: ~6%, O: ~44%);碳(C)来自空气中的二氧化碳(~46%),是植物中最重要的元素,植物可利用碳的最佳来源是腐殖质。

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腐植酸&黄腐酸的天然来源






















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Source: Humintech

腐殖质是肥沃土壤中黑色部分,商业腐殖质产品可提高肥料的利用效率,并用于环境修复。

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土壤重要性
1)土壤是农业丰收的关键部分,它为植物的生长提供介质,为众多生物提供栖息地,同时可作为地表水的过滤系统,并存储有机物形式的碳。
2)有机物,水和土壤之间的养分交换对土壤肥力和作物健康至关重要,并需要一直保持以实现可持续生产。
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腐殖质的重要性
“腐殖质被大多数土壤科学家和农艺师认为是健康沃土最重要的组成部分。”— 德克萨斯农工大学名誉副教授Robert E.Pettit博士

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土壤生命基础
富有健康生产力土壤的基本要素:1)必须的矿物质养分;2)有益的土壤微生物;3)来自有机质中的土壤腐殖质
添加水和氧气-系统准备以最佳方式运行以支持健康的植物。




01
必须的矿物质

一般认为所有农场土壤含有充足的必需矿物质养分以及从空气中获取的氮,就可以种植农作物。土壤母质的地质条件提供了所有必需的矿物质养分,但是,这些必需的矿物质养分并不总是以植物可用的形式存在,植物可用形式的养分是复杂的,既有土壤微生物的作用,也有腐殖质的作用。


矿物质养分的重要性


当土壤过度用于农作物生产而没有恢复有机质和养分含量时,养分循环被打破,土壤肥力下降,土壤生态系统的平衡被破坏。
腐殖质将有助于增加养分的吸收和利用,保水,促进根系生长,提高微生物健康并创造更健康肥沃的土壤。



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提高养分吸收和利用率


如果没有腐殖质来源,植物就无法获取养分,这就助长了肥料过量施用,损害了植物健康。腐殖质对于植物的生命力和种植者的预算都至关重要。腐殖质被自然氧化,使它们产生净负电荷。因此,正离子(阳离子)被这些大分子吸引并与之结合,这种“阳离子交换力”是腐殖质的一种独特且又十分有益的特性。


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金属离子络合物的位点


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02
土壤微生物系统






提高微生物健康

腐殖质通过为微生物提供碳和矿物质或食物而有助于微生物种群的增长。根据它们的组成,腐殖质源可以为有益的菌群和微动物群定居提供基质。土壤中有益微生物越多,可提供给植物根系的矿物质养分就越多,抗生物和酶的种类也就越多。更多有效养分将增加根系生长,作物产量和单产。微生物活性的提高通过转换有机物而提高了腐殖质含量。


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03
建设土壤腐殖质



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促进根系生长

施用腐殖质可改善种子发芽和幼苗生长,促进根系萌发和生长;腐殖质有助于防止生根素的氧化和分解,使这些激素保持更长的活性;随着腐殖质的添加,根系质量增加,植物吸收水分和养分的能力增强;健康的土壤微生物根际对根的健康发育至关重要。


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提高保水率
土壤中腐殖质的最重要功能是帮助创建理想的土壤结构,从而促进水的渗透并保持根区水分。腐殖质的大表面积和内部电荷使其具有海绵的功能,这些海绵状物质在水中的持水量是其体积的七倍,比软粘土的保水能力更强。


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BHN风化褐煤vs无烟煤
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腐植酸的化学成分
腐植酸可细分为三种主要成分,BHN又添加了第四种。每一种都基于在酸和碱中的溶解度以及分子量和大小:1)胡敏素;2)腐植酸;3)黄腐酸;4)微碳技术。

腐殖质
1.自然形成的有机物料的地质沉积物。
2.与煤矿有关的有机物质却明显不同。它已被提升至近地表,并因风化和微生物的作用而被高度氧化-“腐殖化过程”。
3.一种与土壤腐殖质性质相似但不相同的有机物。
4.也称为烟煤,氧化褐煤,褐煤或腐殖质页岩。
5.氧化或腐殖化过程去除燃料可燃部分-不会燃烧。
6.制造和浓缩可提取的腐植酸和黄腐酸。
7.高品质的腐植酸从淡水冲积物中挖掘且具有高含量的黄腐酸。
8.自然界中的有机物,大自然浓缩的远古堆肥。

胡敏素
1.是腐植酸盐的有机组成部分,不溶于酸或碱。因此,腐植酸盐的液体提取物不含腐殖质。
2.分子是腐植酸盐中发现最大的,分子量接近一百万道尔顿。
3.表现为较大的腐植酸分子。1)改善土壤结构(通气;渗滤);2)增加持水量;3)增加养分吸收能力;4)吸收有毒化合物
4.腐殖质和较大的腐植酸仍然“活跃在土壤中”。

腐植酸
1.不溶于强酸溶液的有机大分子。
2.这些分子中最大的不能在某些土壤中保持溶解状态,其作用与腐殖质相似。
3.为土壤微生物创造环境和基质-使它们更加健壮和多样化。
4.这些大分子通过粘土-有机复合物将土壤颗粒结合在一起,从而物理地改变土壤结构。
5.改善水的渗透和保持,土壤的通气,耕作和可操作性。
6.在土壤溶液中,它们减少结壳,避免径流侵蚀,并使粘土絮凝。
7.具有400–700 meq / 100g之间的中等阳离子交换容量。
8.添加后,养分会缓慢持续地释放到土壤溶液中,以改善植物的吸收和利用。
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腐植酸结构

黄腐酸
1.对植物和土壤微生物具有最强的激素样刺激作用;
2.小到可以叶面喷施而没有任何危险;
3.很容易与其他农药溶液混合,使整个溶液具有更大的强度或效力;
4.增强或刺激:1)根尖生长;2)养分吸收;3)叶绿素量;4)不要喂一些土壤生物
5.阳离子交换能力在1000 - 1500 meq/100g之间;
6.黄腐酸具有“植物活性”。
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腐植酸和黄腐酸的络合物

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大学的研究
在爱荷华州立科学技术大学的这项研究中,他们证明了腐植酸和黄腐酸对作物产生的积极影响。结论是,在实验室试验中,低浓度的腐植酸可促进大豆和玉米的营养生长。此外,了解腐殖质及其对植物生长发育和养分吸收的影响,对于发展改善土壤整体质量的可持续种植系统至关重要。


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农业杂志文章
在Agro-Pages上的这篇文章中,发现可以通过适当的耕作,土壤管理,作物管理以及添加天然产生的腐殖质,可以长期大大改善土壤的健康状况。对于短期而言,向土壤中施用腐植酸和黄腐酸将促进土壤和微生物组的健康与生长。为了促进田间农作物,在特定的生长阶段,叶面施用碳载液体营养将精确控制种植者作物产量和品质。


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研究性试验
在Texas A&M,他们测试了腐殖质对干旱诱导作物的影响。他们发现,由于减少了叶片水分流失和促进了根系发育,腐殖质提高了作物对水分胁迫的耐受性。它还引起了微生物生长和土壤环境的积极变化。结果,科学家得出结论,腐殖质在短期内具有缓解严重或轻度水分胁迫的潜力,并在中等中期胁迫下促进植物生长。


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