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农业技术 ▎腐植酸与生物炭,傻傻分不清楚?

发布时间:2017-10-11 17:21:09来源:琉璃天(厦门)农业科技有限公司--纳米级肥料应用之先河点击数:1600


生物炭(Biochar)是以作物秸秆等农林植物废弃生物质为原料,在无氧或低氧条件下,400-700℃裂解得到的稳定的固体富碳的产物。从概念中可以看出,生物炭产品在我们日常生活中并不少见,然而把其应用到农业生产中,则是近年来才得到大家的重视。这一应用的提出源于对亚马逊流域印第安人留下的黑土地的增产效果。目前科学界普遍认为生物炭在农业上的应用对促进土壤固碳、改善土壤健康、提高作物品质具有重要的意义。


目前市场上常见的腐植酸类产品主要有两种来源,一种是从风化煤中提取的矿源腐植酸,一种是从秸秆类物质中提取的生化腐植酸,其中以矿源腐植酸为主。腐植酸总体上是一类大分子的含碳化合物的混合物,呈现弱酸性。但由于在提取时的工艺不同,呈现产品的pH也各有差异。其中,既能溶于碱、酸和水的组分,稀溶液呈黄色或棕黄色的物质被称为黄腐酸,又叫富里酸(Fulvicacid),其分子量比较小,具有一定的生物活性;而溶于碱但不溶于酸的,被称为腐植酸(Humicacid),其分子量要大于黄腐酸;而在酸碱中均不能溶解的部分,被称为胡敏素(Humin)。


腐植酸类物质的组成元素成份和生物炭类似,是C、H、O、N、S等元素组成,其中含碳率也较高,有的可达到60%以上。应该说,腐植酸产品与生物炭均为富碳产物,这两类产品在功能上存在一定的相似性。如两类物质都存在一定的小分子有机碳,具有刺激作物生长的功能;两类物质都具有吸附缓冲性能,可以吸附养分、增加养分利用率等等。然而它们虽然元素成分相似,但两者组成结构上存在较大差异,由此导致的功能差异也很多。


首先,我们看,腐植酸不含有单质碳成分,不具有生物炭的支架碳的孔隙结构,其对养分、水分等的吸附作用是由其含碳化合物所决定的,这些就导致腐植酸化合物的稳定性较生物炭差。一方面,微生物可以通过生物作用分解这些腐植酸类的化合物,造成腐植酸在土壤中的损失;另一方面,土壤耕作、水肥的施用也会导致腐植酸的氧化分解。而生物炭的碳支架稳定性程度极高,可以在土壤中存续几百甚至上千年,从而能保证其对土壤修复效果的长期稳定。因此,在土壤中使用腐植酸物质往往在刺激作物生长上作用显著,但在改良土壤、提高土壤有机质等改良土壤的长效性上要弱于生物炭。


另外,在矿质养分上两类产品也存在差异。由于腐植酸在生产过程中,一般采用碱溶酸析法进行提取,因此一些风化煤中的矿质元素并不能被碱溶出,纯品的腐植酸含有的矿质元素的含量较低;但生物炭完整的保留了所有植物中所含有的矿质元素,从而元素的丰富度上要高于腐植酸产品。


因此,从产品性质上看,生物炭适于开发为基肥产品,长期稳定的大量施用,从而保证土壤的持续健康;而腐植酸类产品更适于作为肥料助剂与化肥产品共同配合使用,从而发挥其促进化肥肥效,刺激作物生长的作用。


 
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