腐植酸本源性功能肥料可持续发展.pptx

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1、1前前 言言 腐植酸，生态文明之本怀腐植酸，生态文明之本怀。在浩瀚广袤的地球生物圈里，蕴藏着一种不引人注在浩瀚广袤的地球生物圈里，蕴藏着一种不引人注目的暗色有机物，这就是腐植酸类物质。目的暗色有机物，这就是腐植酸类物质。没有了腐植酸的地球到底会怎么样，很难想象？！没有了腐植酸的地球到底会怎么样，很难想象？！没有了腐植酸的土壤，活力一定会衰竭没有了腐植酸的土壤，活力一定会衰竭。人是地球之灵，解决问题总会有智慧，总会有办法。人是地球之灵，解决问题总会有智慧，总会有办法。第1页/共60页2前前 言言 今天，我们共同揭示今天，我们共同揭示“土壤土壤 腐植酸腐植酸 肥料肥料 可持续发展可持续发展”的内在

2、关系的内在关系十分重要。十分重要。本源性本源性 功能性功能性功能性功能性 生态性生态性生态性生态性第2页/共60页3提提 纲纲 1 土壤腐植酸本源性所指 3 腐植酸肥料可持续发展 2 腐植酸肥料功能化所指 4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展 5 结语第3页/共60页4 1.1 土壤腐植酸属性 1 土壤腐植酸本源性所指 腐植酸是土壤肥力的基础。无土不存，无其不肥。土壤固相组成中，除了矿物质之外，就是土壤有机质。土壤腐殖质是土壤有机质中最主要的一种形态，占土壤有机质的60%80%；腐植酸是土壤腐殖质中最活跃的组分，一般占土壤有机质的60%以上。第4页/共60页5 腐植酸对有机无机复合体和土壤结构起着

3、主导作用，进而影响着土壤的物质能量循环；腐植酸对土壤养分、水分具有吸贮、转化、释供能力；腐植酸对土壤的自我调控能力与抗逆性能和对土壤生态系统的全部功能均产生极其重要的影响。1.1 土壤腐植酸属性 1 土壤腐植酸本源性所指第5页/共60页6 结论：腐植酸是土壤的本质属性毋庸置疑。没有腐殖质和腐植酸的土地，就不能称其为土壤，仅仅是“土地”，甚至只是风化了的岩石而已。1.1 土壤腐植酸属性 1 土壤腐植酸本源性所指第6页/共60页71.2 土壤腐植酸优化方向 腐植酸是净化“土壤血统”的本源性物质。向“土壤系统”投放物质，应该拉一条红线，哪些物质能投，哪些物质不能投，哪些物质必须“优化”达标后才能投，

4、只有这样才能保障“土壤血统”的长治久安。1 土壤腐植酸本源性所指第7页/共60页81.2 土壤腐植酸优化方向 在“土壤系统”中，理顺“有机质 腐殖质 腐殖酸”的脉道很重要。所谓“优化”，只相对“土壤血统”内在关系而言。1 土壤腐植酸本源性所指优化优化优化优化优化优化优化优化第8页/共60页91.3 土壤腐植酸二重性 1786年，德国的阿查德(Achard)第一个从泥炭中用碱溶液提取再用酸沉淀出腐植酸。此后，德国的沃克兰(Vauquelin)和汤姆森(Thomson)又先后在1797、1807年，用碱液从腐解植物残体和土壤中提取出腐植酸，这才明确了“暗色物质”就是腐植酸。可见，认识和提取腐植酸是

5、一个漫长的过程。1 土壤腐植酸本源性所指第9页/共60页101.3 土壤腐植酸二重性 200多年前，人们对土壤中的“黑东西”搞不明白，总以为“幽灵”在“作怪”。后来，土壤学家把它称为“暗色物质”。直到1761年，第一部农业化学著作农业化学原理(华莱士Wallerius著)问世，华莱士(Wallerius)首先提出“腐殖质”这一名称。1 土壤腐植酸本源性所指第10页/共60页11 1.3 土壤腐植酸二重性 19世纪初开始，“腐植酸”化学经历了认知朦胧、探索交锋、理论形成、研究应用、大量开发等五个阶段。对此，从“黑东西”“暗色物质”“腐殖质”“腐植酸”，经历了长期、复杂的探索过程。在全球环境变化的

6、大背景下，“认识/利用再认识/再利用”有着重要现实意义。1 土壤腐植酸本源性所指第11页/共60页12 1.3 土壤腐植酸二重性二重性二重性 第第1阶段阶段 第第2阶段阶段第第3阶段阶段第第4阶段阶段第第5阶段阶段自然属性 暗色物质 腐殖质 腐植酸 团粒素生命核社会属性 察色观 自然观 腐熟观 核心观价值观 注：腐植酸是土壤的注：腐植酸是土壤的“核心核心”物质。人类在物质。人类在“第第3 3阶段阶段”之前，之前，自觉补充土壤腐植酸；进入第自觉补充土壤腐植酸；进入第3 3阶段，人类开始工业化利用腐植酸阶段，人类开始工业化利用腐植酸补充土壤。补充土壤。1 土壤腐植酸本源性所指表表1 1 土壤腐植酸

7、二重性认识演变过程土壤腐植酸二重性认识演变过程第12页/共60页13 2.1 腐植酸的概念 基于工业化利用腐植酸而择辩之。基于工业化利用腐植酸而择辩之。基于工业化利用腐植酸而择辩之。基于工业化利用腐植酸而择辩之。腐腐腐腐植植植植酸酸酸酸是是是是动动动动、植植植植物物物物遗遗遗遗骸骸骸骸，在在在在微微微微生生生生物物物物以以以以及及及及地地地地球球球球物物物物理理理理、化化化化学学学学作作作作用用用用下下下下，经经经经过过过过一一一一系系系系列列列列分分分分解解解解和和和和转转转转化化化化形形形形成成成成的的的的一一一一类类类类大大大大分分分分子子子子有有有有机机机机弱弱弱弱酸酸酸酸聚聚聚聚合合

8、合合物物物物。在在在在自自自自然然然然界界界界中中中中广广广广泛泛泛泛存存存存在在在在于于于于土土土土壤壤壤壤、湖湖湖湖泊泊泊泊、河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥炭之中。河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥炭之中。河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥炭之中。河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥炭之中。2 腐植酸肥料功能化所指第13页/共60页14 2.1 腐植酸的概念 腐植酸具有吸附、离子交换、螯（络）合、氧腐植酸具有吸附、离子交换、螯（络）合、氧腐植酸具有吸附、离子交换、螯（络）合、氧腐植酸具有吸附、离子交换、螯（络）合、氧化还原等独特的物理、化学和生理特性，广泛应用化还原等独特的物理、化学和生理特性，广泛应用

9、化还原等独特的物理、化学和生理特性，广泛应用化还原等独特的物理、化学和生理特性，广泛应用在工农业、医药、环境等领域。腐植酸主要元素组在工农业、医药、环境等领域。腐植酸主要元素组在工农业、医药、环境等领域。腐植酸主要元素组在工农业、医药、环境等领域。腐植酸主要元素组成有碳、氧、氢、氮、硫等。其中，氧是构成腐植成有碳、氧、氢、氮、硫等。其中，氧是构成腐植成有碳、氧、氢、氮、硫等。其中，氧是构成腐植成有碳、氧、氢、氮、硫等。其中，氧是构成腐植酸官能团的主要元素，如羧基、酚羟基、醇羟基、酸官能团的主要元素，如羧基、酚羟基、醇羟基、酸官能团的主要元素，如羧基、酚羟基、醇羟基、酸官能团的主要元素，如羧基、

10、酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、醌基等。羰基、甲氧基、醌基等。羰基、甲氧基、醌基等。羰基、甲氧基、醌基等。2 腐植酸肥料功能化所指第14页/共60页15 2.2 腐植酸的结构、功能与作用 腐植酸是地球碳循环的重要物质，大观地球腐植酸是地球碳循环的重要物质，大观地球绿色碳库百中举一，在土壤、水体、大气中无处绿色碳库百中举一，在土壤、水体、大气中无处不在，可以说不在，可以说“无处不思绿无处不思绿”。2 腐植酸肥料功能化所指第15页/共60页16表表面面作作用用吸吸附附作作用用渗渗透透作作用用分子量分子量基团基团结构结构物理物理化学作用化学作用生理作用生理作用作用作用多多种种元元素素组组成成的的结结构

11、构不不一一混混合合物物无无定定型型类类多多聚聚物物有有机机弱弱酸酸芳芳核核、取取代代基基不不同同分分子子量量混混合合物物黄黄腐腐酸酸小小分分子子棕棕腐腐酸酸中中大大分分子子黑黑腐腐酸酸大大分分子子羧基羧基酚羟基酚羟基醇羟基醇羟基甲氧基甲氧基羰基羰基醌基醌基螯螯合合、络络合合磺磺化化、硝硝化化增增产产提提质质增增效效离离子子交交换换促促生生根根生生长长结结实实提提高高抗抗逆逆性性提提高高缓缓冲冲性性能能改改善善土土壤壤结结构构维维护护生生物物多多样样性性维维护护碳碳循循环环作用作用环保环保 2 腐植酸肥料功能化所指第16页/共60页17 腐腐植植酸酸是是一一种种具具有有三三维维空空间间结结构构的

12、的复复杂杂高高分分子子芳芳香香羟羟基基羧羧酸酸，由由黄黄腐腐酸酸、棕棕腐腐酸酸和和黑黑腐腐酸酸三三个个组组分分构构成成，是一种亲水胶体，分子量小到几百，大到几百万。是一种亲水胶体，分子量小到几百，大到几百万。2.3 腐植酸的多维空间 2 腐植酸肥料功能化所指第17页/共60页18 速速效效：小小分分子子黄黄腐腐酸酸（10102 210103 3）与与肥肥料料结结合合后后能能迅迅速速通通过过植植物物细细胞胞膜膜，进进入入植植物物体体内内，到到达达作作用用部位，被作物利用，达到速效目的。部位，被作物利用，达到速效目的。缓缓效效：是是由由中中大大分分子子棕棕腐腐酸酸（10103 310104 4）与

13、与高高分分子子黑黑腐腐酸酸（10104 410106 6），与与肥肥料料结结合合后后，经经过过土土壤壤微微生生物物作作用用，把把它它们们结结合合的的肥肥料料释释放放出出来来，延延长长了了肥肥效，适合作物生长发育需要。效，适合作物生长发育需要。2.3 腐植酸的多维空间 2 腐植酸肥料功能化所指第18页/共60页192.4 腐植酸功能化利用 土壤腐植酸很难工业化利用，煤炭腐植酸或生物土壤腐植酸很难工业化利用，煤炭腐植酸或生物土壤腐植酸很难工业化利用，煤炭腐植酸或生物土壤腐植酸很难工业化利用，煤炭腐植酸或生物腐植酸可工业化利用。腐植酸可工业化利用。腐植酸可工业化利用。腐植酸可工业化利用。可持续化可持

14、续化有机化有机化功能化功能化腐植酸肥料土壤土壤 2 腐植酸肥料功能化所指第19页/共60页20 腐植酸通过胶体作用形成团粒结构，增加土壤腐植酸通过胶体作用形成团粒结构，增加土壤微团粒结构和毛管孔隙度、降低土壤容重，提高土微团粒结构和毛管孔隙度、降低土壤容重，提高土壤保肥、保水能力。壤保肥、保水能力。腐植酸是多孔隙的疏松物质，具有较大的吸附腐植酸是多孔隙的疏松物质，具有较大的吸附能力，而且与其表面积对水膨胀性大小有关。能力，而且与其表面积对水膨胀性大小有关。腐植酸是一种亲水的可溶胶体，既可凝聚又能腐植酸是一种亲水的可溶胶体，既可凝聚又能胶溶。胶溶。2.4 腐植酸功能化利用 2 腐植酸肥料功能化所

15、指第20页/共60页21 腐腐植植酸酸中中的的醌醌基基有有脲脲酶酶抑抑制制剂剂生生理理功功能能；腐腐植植酸酸和和硝硝基基腐腐植植酸酸的的铁铁盐盐或或钠钠盐盐有有明明显显的的脲脲酶酶抑抑制制作作用用。腐腐植植酸酸与与尿尿素素络络合合反反应应生生成成的的腐腐脲脲产产品品，能能够够抑抑制制土土壤壤脲脲酶酶和和硝硝化化细细菌菌活活性性，有有效效地地控控制制了尿素释放和分解的速度。了尿素释放和分解的速度。2.4 腐植酸功能化利用 2 腐植酸肥料功能化所指第21页/共60页22 腐腐植植酸酸的的络络(螯螯)合合性性能能对对金金属属以以及及矿矿物物的的迁迁移移、固固定定和和积积累累、化化学学反反映映性性和和

16、生生物物利利用用度度都都有有直直接接影影响响。腐腐植植酸酸-金金属属络络合合物物一一般般呈呈水水合合物物形形态态，也也有有些些腐腐植植酸酸与与微微量量元元素素的的螯螯合合物物难难溶溶于于水水，但但其其胶胶体体粒粒子子仍仍是是活活化化态态，在在植植物物根根部部酸酸性性环环境境或或土壤微生物作用下会不断供给植物营养。土壤微生物作用下会不断供给植物营养。2.4 腐植酸功能化利用 2 腐植酸肥料功能化所指第22页/共60页23 腐腐植植酸酸中中的的胺胺基基含含有有伯伯胺胺和和仲仲胺胺，是是比比较较理理想想的的氨氨稳稳定定剂剂。腐腐植植酸酸与与含含氮氮有有机机物物共共价价结结合合或或以以氢氢键键结结合合

17、,具具有有高高度度的的耐耐水水解解性性,是是土土壤壤不不断断增增加加易易移移动动氮氮的的主主要要因因素素，也也是是植植物物的的主主要要缓缓效效氮源。氮源。2.4 腐植酸功能化利用 2 腐植酸肥料功能化所指第23页/共60页242.5 腐植酸肥料制高点通过上述通过上述“1”1”可锁定可锁定“有机物制肥有机物制肥”的的“制高点制高点”。2 腐植酸肥料功能化所指第24页/共60页25 利用腐植酸很显然：材料优良、灵活方便、经济实用、环境友好。腐植酸具有吸附、螯合、络合功能，能提高土壤阳离子代换量，对肥料和土壤中的有效态养分具有缓释，减少淋失、流失。2.5 腐植酸肥料制高点 2 腐植酸肥料功能化所指第

18、25页/共60页26 腐植酸对土壤中各种重金属、有机污染物的吸附解吸、固定活化、增效(提高生物可利用性)减效(降低毒性)的内在规律，使得腐植酸的组成结构与各种作用行为的依存关系更加紧密。2.5 腐植酸肥料制高点 2 腐植酸肥料功能化所指第26页/共60页27 腐植酸与氮肥。二者有机结合可以减少氮肥损失，抑制硝化，抑制土壤脲酶活性，减缓尿素的分解与挥发，从而提高氮肥利用率。腐植酸与磷肥。腐植酸具有活化磷的作用，使难溶性磷转化为枸溶性磷，使水溶性磷也转化为不易固定的可溶性磷，从而大大提高磷肥当季的利用率。2.5 腐植酸肥料制高点 2 腐植酸肥料功能化所指第27页/共60页28 腐植酸与钾肥。腐植酸

19、具有活化钾的功能，腐植酸增加了土壤阳离子代换能力及改善了土壤胶体性质，从而促进了作物对钾的吸收。腐植酸与中微量元素。腐植酸可促进土壤中微量元素的有效化，通过螯合、络合活化微量元素，使其从不可利用态变为可利用态。2.5 腐植酸肥料制高点 2 腐植酸肥料功能化所指第28页/共60页29 腐植酸天然材料，因具有独特结构和多种活性官能团，注定了其绿色、环保和有机的属性。3 腐植酸肥料可持续发展3.1 属性天然 第29页/共60页30 大：腐植酸作为大肥料的融合者，能够融合N、P、K，一元融合、二元融合或三元融合，如腐植酸氮肥、腐植酸磷肥、腐植酸钾肥、腐植酸有机-无机复混肥。腐植酸融合N、P、K，具有灵

20、活多样、功能突出、增效显著、利用率高的特点，可以达到112的集成效果，又与土壤环境共赢。3.2 融合多元 3 腐植酸肥料可持续发展第30页/共60页31 中：腐植酸与中量元素Ca、Mg、S通过化合、吸附、螯合以及生物刺激等作用产生的集成效果，既突出了中量元素肥种的特质，又优化了肥料结构，对环境友好。3.2 融合多元 3 腐植酸肥料可持续发展第31页/共60页32 小：腐植酸作微量元素螯合剂是提高肥效的有效途径，这是因为腐植酸螯合微肥无毒、无害，不易被土壤中微生物分解和被其他金属所置换，始终保持植物可吸收的螯合离子形态存在于溶液和土壤中，明显提高了植物对养分的吸收率，与作物和谐生长。3.2 融合

21、多元 3 腐植酸肥料可持续发展第32页/共60页33 实践证明，腐植酸复混肥料可使等养分的化肥利用率平均提高10个百分点。假如全国农业耕地使用该类肥料，按2012年化肥总产量7432.43万吨(实物量，下同)计算，可减少化肥损失743.24万吨。3.3 节能减排 3 腐植酸肥料可持续发展第33页/共60页34 若按尿素产量3003.83万吨计算，可节省300.83万吨尿素、441万吨标准煤和25亿千瓦时电，少排放1217万吨CO2。惊叹之中，还有节省磷肥和钾肥，以及提高作物产量与质量、减少环境污染、改善农业生态带来的综合效益。3.3 节能减排 3 腐植酸肥料可持续发展第34页/共60页35 在

22、我国，腐植酸最早开发应用于肥料，已经形成了产业思想、技术支撑、产品生产等产业核心价值体系，以及腐植酸科技传播服务体系、腐植酸产品售后服务体系、腐植酸终端品质服务体系；还有腐植酸行业的文化价值增值体系等，积累了丰富的工作成果，为腐植酸肥料产业可持续发展奠定了雄厚的基础。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第35页/共60页36 （1）物质资源丰富。煤炭腐植酸资源逾2000亿吨，生物腐植酸资源可再生利用，近5000家企业涉足环境、农业、工业、医药等30多个领域，生产上万种产品，从业者上百万。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第36页/共60页37 （2）毋忘天字令。特别重申，在“国发1974110号”文

23、件(批转燃化部、农林部“关于积极试验、推广和发展腐植酸类肥料的报告”的通知)和“国发1979200号”文件(批转国家经委“关于加强腐植酸综合利用工作的请示报告”)的全面推动下，腐植酸在农业上的“五大作用”已成经典，黄腐酸的“四剂功能”独树一帜，腐植酸、黄腐酸抗旱剂应用历久弥新。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第37页/共60页38 （3）专题研究成果丰厚。据不完全统计，中国开展腐植酸科学研究的院校逾500家，腐植酸科技文献数据数亿计。截至2014年2月，被中国知网收录的腐植酸类文献数量已达23000余篇，其中，农业应用文献数量超过60%，堪为农用之首。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第38页/

24、共60页39 （3）专题研究成果丰厚。2001-2013年，“全国绿色环保肥料新技术、新产品交流会”共举办15届，学术交流报告近400个，组编会议论文集15册，收录文章924篇，信息量高达697万字。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第39页/共60页40 （4）中国专利文献丰硕。自1985年国家知识产权局有专利登记以来，截至2013年5月，腐植酸专利信息共2132项。其中，腐植酸肥料专利1246项，约占专利总数的58.4%，从而印证了腐植酸肥料在农业上应用的广泛性。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第40页/共60页41 （5）国际研究范围很宽泛。纵观腐植酸在国际上的研究大多在环境领域。从前年9

25、月14日召开的第十六届国际腐殖物质学会大会上看，会议涉及化学、微生物学、环境学、土壤学、生态学、水科学等多学科，基本上以生态环境科学为主。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第41页/共60页42 （6）土壤修复在线。腐植酸具有物理、化学、生物性能，施用腐植酸后足可以改善土壤的物理化学性质，增强土壤的活力，以利作物生长。自国家“十五”、“十一五”开展土壤环境修复应用研究以来，腐植酸再次成为土壤污染防治、环境修复的热点。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第42页/共60页43 （6）土壤修复在线。2010年国家高技术研究发展计划(863计划)课题“污灌农田及退化土壤修复关键技术”中期应用试验已取得显著

26、成果。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第43页/共60页44 （6）土壤修复在线。中国农科院环发所朱昌雄研究员利用生物腐植酸进行了沙退化土壤修复试验表明，施入生物腐植酸后，沙退化土壤质量得到了很大改善，土壤有机质含量、土壤微生物数量综合指标和植物生物量得到了较快而显著地提高。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第44页/共60页45 （6）土壤修复在线。内蒙古农业大学张伟华教授等利用腐植酸吸附、交换、酸碱中和的作用，使盐碱土pH降低，交换性钠离子降低，进而改善土壤的理化性质，提高有机质含量，增强了土壤自我修复能力，达到改良盐碱土并种植农作物的目的。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第45页/共60页

27、46 （7）产品验证全面。截至2014年3月，在农业部登记的水溶性腐植酸产品累计1272个（其中“农肥准字”606个、“农肥临字”666个），适宜的蔬菜作物包括白菜、菠菜、小白菜、芦笋、芥蓝、芥菜、甘蓝等绿叶菜类、薹菜类，西瓜、甜瓜、黄瓜、辣椒、番茄等茄果类、瓜类，胡萝卜、马铃薯等根菜类、薯芋类等三大类。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第46页/共60页47 （7）产品验证全面。除此之外，涉及水稻、玉米、小麦等大田作物类，棉花、大豆、花生、甜菜、油菜籽、大蒜、枸杞、茶叶、烟草等经济作物类，草莓、葡萄、枣、梨、龙眼、柑橘等瓜果类别的上千个品种，涉及29个省、市、自治区的企业上千家。4 腐植酸肥料

28、体系支撑可持续发展第47页/共60页48 （8）产品体系丰富。经过30多年实践，腐植酸肥料产品体系最丰富、最成熟、最完备。如下体系，可大观其中。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第48页/共60页49 （8）产品体系丰富。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第49页/共60页50 （8）产品体系丰富。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第50页/共60页51 （8）产品体系丰富。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第51页/共60页52 （8）产品体系丰富。如上可察，腐植酸构筑大肥料体系实属本源性之矩。可赞，大自然赋予人类耕作之本，腐植酸本源性肥料功能化则有容乃大。4 腐植酸肥料体系支撑可持续发展第52页/共60页53 依着“有机质 腐殖质 腐植酸”，腐植酸犹如群马胜出千里马，还怕伯乐失察吗？！5 结语 没有腐植酸，土壤就死了；有了腐植酸，让腐植酸本源性肥料功能化，土壤则活力无限。优化优化优化优化 优化优化优化优化第53页/共60页54 5 结语 有道是，土壤说清了，腐植酸明辨了，土肥成亲啦，腐植酸左携右助成功啦！请看，这一家子多和谐！第54页/共60页55最后，献上最后，献上“鸾凤啼鸾凤啼”一首。一首。第55页/共60页56第56页/共60页57补贺补贺“大麦场大麦场”一首。一首。第57页/共60页58第58页/共60页59第59页/共60页60感谢您的观看！第60页/共60页