大白話掀開腐植酸神秘面紗

　　鞏飛飛

　　開場的話

　　前段時間出差，走訪了數千家農資零售店，發現很多人只知腐植酸是個好東西，有貴有便宜，但不知具體有什麼作用，怎麼用。還有人覺得腐植酸就是個“垃圾”，因為曾經用過，但沒看到效果。

　　今天，筆者本著實事求是的精神，為大家科普一下腐植酸，還是以前大白話的風格，還是接地氣的套路。由於腐植酸的功能實在太多太雜，可能看起來有點繁瑣，有需要的讀者請趕緊搬個小板凳坐下慢慢看。

　　腐植酸説，雖為植物營養界元老，但我地位相當尷尬

　　西元1786年，其時乾隆當政，也就是電視劇《還珠格格》演繹的小燕子進宮的大致時間，歐洲有位叫艾卡德（Achard）的人，一直在思索一個問題——土壤是由啥組成的？為啥植物能在土壤裏生長，而不能在空氣中長？依照當時的技術手段，他做了非常詳盡地分析。就在這一年，他基本搞明白了，土壤是由很小的砂礫、一部分水、一部分有機物組成的。沙子沒啥好研究的，水也了解得差不多了，那麼剩下的這部分有機物就比較耐琢磨——它由動植物殘體腐敗之後形成，所以由此得名腐殖質。

　　總結幾千年來的種植經驗，人們發現土壤中腐殖質越多，土壤肥力越高。以至於在發現腐殖質後不久，大家都覺得其才是作物生長的原動力，作物要長大就得把土壤中的腐殖質吸收轉化成作物體內的營養物質。所以，在人們的認知裏，腐殖質一度比光照、空氣和水分還重要。

　　隨著研究的進展，尤其植物光合作用的發現，腐殖質的地位一落千丈。光合作用表明，植物主要積累的物質是來源於空氣中的二氧化碳，與土壤中的腐殖質沒有多大關係。然後，令人質疑的問題隨之顯現，一個在土壤中佔據相當分量的東西，卻看起來沒什麼用，而事實上少了這種東西，作物又長不好，實在太矛盾。

　　我們中國人喜歡論資排輩，若論被發現的時間前後來算，1807年發現的鉀元素都得叫腐殖質的主要存在形式——腐植酸一聲“前輩”，另外氮元素也比腐植酸晚發現，可惜至今大家都知道氮長葉子鉀長果，腐植酸長啥不知道。

　　腐植酸説，你真以為我在土壤裏是“白吃幹飯”的

　　瀋陽農業大學的趙洪亮等人研究發現，如果土壤中只有細小的沙子和水，那麼沙子很容易崩解。這樣大家就明白了，腐植酸原來是土壤砂礫的粘合劑，可以讓土壤形成一定的支撐力，支撐作物生長。例子反舉一下更簡單：行走沙漠容易陷進沙裏，但在你家田裏走，怎麼也難陷進去吧？

　　中國礦業大學李威等人通過實驗發現，如果給沙注入水，那麼溫度一高，水分很快就被蒸發了。如果在沙中加入過多的水，水很快就會滲走，但如果在沙和水中摻進腐植酸，水分不僅蒸發得慢，有些和腐植酸深度親和的水分子甚至極難流失。再用等量的沙摻入腐植酸後，能吸附更多的水，且不易流失。所以説，腐植酸是土壤的保水劑。

　　隨著技術的進步，人們對腐植酸的認識也越來越深入。研究發現，腐植酸具有“博愛精神”，它有很強的螯合能力，幾乎能螯合所有植物生長所需的營養元素，“佔有欲”超強。何謂螯合？舉個例子，土壤中有很多的碳酸根離子，植物生長所需的鈣離子人緣好，一不小心就被碳酸根離子“勾搭”形成碳酸鈣，也就是大理石的主要成分。你不能指望植物吸收大理石補鈣吧，所以鈣離子不被吸收就相當地鬱悶了。但是，如果有了腐植酸就不一樣，它會把鈣離子牢牢“抱在自己的懷裏”，防止它和碳酸根離子接觸，如此鈣離子就不會被固定。所以説，腐植酸又是土壤礦質元素的活化劑和保肥劑。

　　近年農田化肥使用過量，土壤不是酸化就是鹽鹼化。酸要靠鹼來中和，鹼要靠酸來調理。在化學實驗中，有一類物質叫做“pH緩沖劑”，緩沖劑既有酸的性質，又有鹼的性質。當把酸加入緩沖劑中後，緩沖劑發揮自己鹼性，中和酸帶來的影響，使酸化程度變得很慢。所以説，腐植酸還是土壤酸鹼性的緩沖劑。

　　右圖顯示腐植酸分子結構圖，分子中同時包含了鹼性基團和酸性基團。

　　其實，腐植酸類物質能在酸性土壤有好的表現，關鍵在於它能螯合有毒性的鋁離子。實驗數據表明，酸性土壤中鋁離子含量超量。把鋁離子包裹起來，不讓它和植物接觸，同理還有重金屬如鉛鎘。所以説，正因此獨特的性質，使得腐植酸成為土壤解毒劑。

　　除了上述這劑那劑之外，腐植酸還可起到提高地溫、降低電導率（即壓鹽）、改善團粒結構、提供微生物碳源等作用。

　　腐植酸説，我被植物吸收了更牛，雖然量不用多

　　有些人容易發胖，有些人吃再多也難胖，差異主要在於腸道的吸收能力。同樣吃兩饅頭，瘦子吃完了吸收1個，胖子吃了能吸收兩個。同理，給地裏施10公斤複合肥，有些吸收能力強的作物能利用5公斤，吸收能力差的作物只能利用1公斤，於是長勢和産量就會産生差異。腐植酸最牛的優點，就是能改善細胞膜的通透性，讓營養元素更易進入細胞內，加速根細胞對氮磷鉀等的吸收。

　　如果一個人得了貧血，怎樣讓他恢復健康？途徑一是加強營養，吃飽吃好。二是補充鐵元素，提高血紅蛋白活性。三是同血型輸血。哪種更快呢？明顯第三種。同理，當植株長勢弱，需要補充營養，怎樣讓他更快恢復長勢？途徑一是補充氮磷鉀等營養元素。二是提供足夠的水及二氧化碳，增加光合作用産量。三是直接提供體內所需的木質素、蛋白質、糖類等。哪種更快呢？也明顯第三種。所以，只要腐植酸類的物質被葉面、根部吸收，很容易轉化成作物自身難以合成的木質素，恢復長勢。由於木質素在植物體內難以合成，一旦供應充足，你會發現果面、葉面、莖稈表面光潔油亮。為啥？請看腐植酸分子和木質素分子結構圖（右）。

　　他們是不是很像？像就對了，國際上有種理論認為，腐植酸由木質素轉化而來。

　　大家都希望作物增産，那麼增産的本質是什麼？兩條途徑：一是增加作物果實細胞數量，二是增大細胞體積。腐植酸恰好對這兩個方面都有促進作用。

　　這裡重點説明一下細胞增大。大家都知道，植物細胞要伸長變大可不容易，因為植物細胞有細胞壁，一旦細胞壁形成，這個細胞的體積基本就固定了。這和蛇蛻皮很像，一條蛇要長大，必須把限制它長大的那層皮蛻掉。但是植物細胞不具備把細胞壁也蛻掉的能力，所以細胞壁從根本上限制了細胞的大小。但是，細胞壁並非瞬間形成，它長了一定時間就不再長了，具體來説，就是細胞壁上會結合很多的脯氨酸，這些脯氨酸和細胞壁結合會在亞鐵離子（Fe）的參與下變成羥脯氨酸，當羥脯氨酸積累到一定程度時細胞壁就不長了。這句話資訊量比較大，也就是説鐵元素施用過量會致細胞變小，植株矮小發育不良，你看出來了嗎？所以，為讓細胞壁長下去，減少羥脯氨酸的積累是關鍵。而腐植酸恰好特別喜歡“擁抱”亞鐵離子，讓亞鐵離子和脯氨酸不那麼容易接觸，從而讓細胞壁儘量多長一些，植物細胞的體積就會更大一些。除此之外，進入細胞內的腐植酸還能增加酶活性，促進蛋白質合成。

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