近些年種植戶發(fā)現(xiàn):肥料施了不少,卻不見產(chǎn)量增加;作物病害越來越多,也越來越難控制;肥料種類施了很多,但品質(zhì)卻沒有提升;葉面補(bǔ)充了不少微量元素,黃化缺素現(xiàn)象卻總會(huì)卷土重來….通過檢測和評估,農(nóng)技專家給出結(jié)論:土壤出問題了。
這時(shí)人們才將目光從植株上轉(zhuǎn)移到了土壤。是的,土壤生病了:土壤板結(jié)了;酸化了;鹽漬化了;土味沒了…….怎么回事?土壤生態(tài)系統(tǒng)出現(xiàn)故障了,對于農(nóng)作物來說,作物的根際生態(tài)系統(tǒng)亮紅燈了。
(圖1)
根際生態(tài)系統(tǒng)是土壤-微生物-植物生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)交換的活躍界面如圖1。1904年,德國微生物學(xué)家Lorenz Hiltner提出了根際概念,他將根際定義為根系周圍,受根系生長影響的土體。植物是第一生產(chǎn)力,植物將光合作用以根系分泌物和植物殘?bào)w形式釋放到土壤中,供給土壤微生物碳源和能源;微生物則將有機(jī)養(yǎng)分轉(zhuǎn)化為無機(jī)養(yǎng)分,以利于植物吸收,同時(shí)微生物又是土壤構(gòu)成中重要的組成部分;土壤為植物生長提供了媒介,為微生物提供了棲息地,是地表水的過濾系統(tǒng),也以有機(jī)質(zhì)形式儲存了碳。當(dāng)土壤,微生物,植物三者系統(tǒng)有效運(yùn)行,處于平衡狀態(tài)時(shí),土壤最為健康。一旦一方運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí),整個(gè)根際生態(tài)系統(tǒng)就開始崩潰。
土壤中的腐植酸是土壤家族中除礦物質(zhì),空氣,水之外的另一核心成員。土壤腐植酸是指有機(jī)質(zhì)經(jīng)過微生物分解后再合成的一種褐色或者暗褐色的大分子膠體物質(zhì),與土壤礦物質(zhì)土粒緊密結(jié)合,是土壤有機(jī)質(zhì)存在的主要形態(tài)類型,占土壤有機(jī)質(zhì)總量的85%-90%。一:能有效的改善土壤理化性狀和生物特性,疏松土壤,增強(qiáng)土壤的保肥供肥能力,為作物生長創(chuàng)造良好的土壤條件。腐植酸是土壤團(tuán)聚體的主要膠結(jié)劑,土壤中的腐植酸很少以游離態(tài)存在,因?yàn)槠溟L帶負(fù)電荷,多數(shù)和礦質(zhì)土粒相互結(jié)合,通過官能團(tuán)、氫鍵等機(jī)制(如圖2),以膠膜形式抱被在礦質(zhì)土粒的外表,形成有機(jī)-無機(jī)復(fù)合體,儲蓄了養(yǎng)分。而膠體空隙大小合理是高產(chǎn)土壤的基本要素。
(如圖2)
二:為土壤微生物活動(dòng)提供能量和養(yǎng)料,促進(jìn)微生物活動(dòng),加速有機(jī)質(zhì)分解,產(chǎn)生的活性物質(zhì)等能促進(jìn)作物的生長和提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì);促進(jìn)了微生物活性,進(jìn)而使礦物質(zhì)營養(yǎng)轉(zhuǎn)化為植物更容易吸收的有機(jī)形式。土壤微生物群落越健康,種類越多樣,土壤就越肥沃;有益微生物群落越活躍,由于競爭排斥作用,病原體就越少。三:腐植酸分解產(chǎn)生的有機(jī)酸還能促進(jìn)土壤和化肥中礦質(zhì)養(yǎng)分的溶解,有利于作物吸收,提高肥料利用率。當(dāng)土壤被過度用于作物生產(chǎn)而沒有恢復(fù)有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量時(shí),養(yǎng)分循環(huán)被破壞,土壤肥力下降,土壤生態(tài)系統(tǒng)的平衡被破壞。而沒有及時(shí)補(bǔ)充腐植酸,植物就無法獲得有效的養(yǎng)分,這又助長了肥料的過度施用,進(jìn)而損害了植物的健康,也破壞了土壤-微生物-植物的根際生態(tài)系統(tǒng),從而導(dǎo)致土壤酸化,土壤板結(jié)等一系列的次生反應(yīng)。第一種是以添加腐植酸產(chǎn)品,啟動(dòng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的正常循環(huán)。這就要求添加的腐植酸既可補(bǔ)充土壤中的腐殖質(zhì)成分,又可提供給微生物養(yǎng)分,促使微生物活化,恢復(fù)土著微生物的生態(tài)系統(tǒng)。這就對于腐植酸品質(zhì)要求很高。第二種:增加土壤微生物,以啟動(dòng)整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。這點(diǎn)選擇適合微生物是難點(diǎn)和重點(diǎn)。因?yàn)檫@種微生物既要有能夠存活并能有效激活整個(gè)系統(tǒng),同時(shí)不能破壞土壤原微生物系統(tǒng)的平衡。總之,筆者認(rèn)為腐植酸作為土壤改良產(chǎn)品,既不損害生態(tài)環(huán)境又能改善土壤質(zhì)量,培育地力,是修復(fù)根際生態(tài)系統(tǒng)的最佳選擇。選擇合適的腐植酸產(chǎn)品這時(shí)就顯得尤為重要。腐植酸廣泛存在與土壤,泥炭和分化煤中,對作物的生長以及營養(yǎng)物質(zhì)的吸收具有重要作用。在現(xiàn)代分組方法中,根據(jù)腐植酸的活性成分,將腐植酸分為黃腐酸,棕腐酸和黑腐酸。BHN又為其增加一種:有機(jī)酸小分子片段(MCT).即 腐植酸分為:黃腐酸,棕腐酸,黑腐酸和有機(jī)酸小分子片段(MCT).(如圖3),黑腐酸是腐植酸中既不溶于堿也不溶于酸的部分;胡敏酸是腐植酸中溶于堿而不溶于酸的部分,黃腐酸是腐植酸中既溶于堿有溶于酸的部分。黑腐酸和胡敏酸有大于1000個(gè)碳環(huán),黃腐酸約有100個(gè)碳環(huán),MCT約有10個(gè)碳環(huán)。土壤CEC可以表征土壤肥力的大小,CEC越高,土壤肥力越好。 MCT的CEC在2500,黃腐酸的CEC在800-1500,棕腐酸和黑腐酸CEC更低. 所以由此可判斷相較棕腐酸,黑腐酸和黃腐酸,MCT產(chǎn)品在施入到土壤中后可以有效提升肥力,進(jìn)而幫助土壤啟動(dòng)健康生態(tài)系統(tǒng)。
圖3微碳技術(shù)?小分子有機(jī)酸片段與腐植酸、黃腐酸分子量的比較
附:優(yōu)馬?腐殖質(zhì)類產(chǎn)品的優(yōu)勢
優(yōu)馬?所有產(chǎn)品的核心成分來源于愛達(dá)荷州的風(fēng)化褐煤礦源。風(fēng)化褐煤是一種軟煤,高度富含碳元素。優(yōu)馬?的風(fēng)化褐煤非常稀有,該礦源從未經(jīng)過擠壓或受熱形成煤炭,也從未受過海水或鹽堿水的侵蝕,所以不含任何重金屬成分。在過去的40多年里,優(yōu)馬?不斷地改進(jìn)完善工藝,利用先進(jìn)的技術(shù)加速風(fēng)化褐煤中腐植酸和黃腐酸的天然轉(zhuǎn)化進(jìn)程,并進(jìn)一步生產(chǎn)出一種富碳氧的小分子有機(jī)酸片段,可作為高效載體提高肥料和農(nóng)藥的吸收利用率。這種片段的分子量小于500,碳環(huán)數(shù)小于10個(gè),因此具有極大的比表面積和官能團(tuán)數(shù)目,易于和營養(yǎng)元素結(jié)合。其作用機(jī)理和腐植酸、黃腐酸類似,且因?yàn)榫哂袠O小的分子量,能夠更有效的運(yùn)用在植物生產(chǎn)中,顯著提高養(yǎng)分吸收效率,避免葉面施肥中肥料對葉片的灼傷。這項(xiàng)技術(shù)被命名為“微碳技術(shù)”,簡稱“MCT”,是優(yōu)馬?的核心專利技術(shù)。