大白话掀开腐植酸神秘面纱

　　巩飞飞

　　开场的话

　　前段时间出差，走访了数千家农资零售店，发现很多人只知腐植酸是个好东西，有贵有便宜，但不知具体有什么作用，怎么用。还有人觉得腐植酸就是个“垃圾”，因为曾经用过，但没看到效果。

　　今天，笔者本着实事求是的精神，为大家科普一下腐植酸，还是以前大白话的风格，还是接地气的套路。由于腐植酸的功能实在太多太杂，可能看起来有点繁琐，有需要的读者请赶紧搬个小板凳坐下慢慢看。

　　腐植酸说，虽为植物营养界元老，但我地位相当尴尬

　　公元1786年，其时乾隆当政，也就是电视剧《还珠格格》演绎的小燕子进宫的大致时间，欧洲有位叫艾卡德（Achard）的人，一直在思索一个问题——土壤是由啥组成的？为啥植物能在土壤里生长，而不能在空气中长？依照当时的技术手段，他做了非常详尽地分析。就在这一年，他基本搞明白了，土壤是由很小的砂砾、一部分水、一部分有机物组成的。沙子没啥好研究的，水也了解得差不多了，那么剩下的这部分有机物就比较耐琢磨——它由动植物残体腐败之后形成，所以由此得名腐殖质。

　　总结几千年来的种植经验，人们发现土壤中腐殖质越多，土壤肥力越高。以至于在发现腐殖质后不久，大家都觉得其才是作物生长的原动力，作物要长大就得把土壤中的腐殖质吸收转化成作物体内的营养物质。所以，在人们的认知里，腐殖质一度比光照、空气和水分还重要。

　　随着研究的进展，尤其植物光合作用的发现，腐殖质的地位一落千丈。光合作用表明，植物主要积累的物质是来源于空气中的二氧化碳，与土壤中的腐殖质没有多大关系。然后，令人质疑的问题随之显现，一个在土壤中占据相当分量的东西，却看起来没什么用，而事实上少了这种东西，作物又长不好，实在太矛盾。

　　我们中国人喜欢论资排辈，若论被发现的时间前后来算，1807年发现的钾元素都得叫腐殖质的主要存在形式——腐植酸一声“前辈”，另外氮元素也比腐植酸晚发现，可惜至今大家都知道氮长叶子钾长果，腐植酸长啥不知道。

　　腐植酸说，你真以为我在土壤里是“白吃干饭”的

　　沈阳农业大学的赵洪亮等人研究发现，如果土壤中只有细小的沙子和水，那么沙子很容易崩解。这样大家就明白了，腐植酸原来是土壤砂砾的粘合剂，可以让土壤形成一定的支撑力，支撑作物生长。例子反举一下更简单：行走沙漠容易陷进沙里，但在你家田里走，怎么也难陷进去吧？

　　中国矿业大学李威等人通过实验发现，如果给沙注入水，那么温度一高，水分很快就被蒸发了。如果在沙中加入过多的水，水很快就会渗走，但如果在沙和水中掺进腐植酸，水分不仅蒸发得慢，有些和腐植酸深度亲和的水分子甚至极难流失。再用等量的沙掺入腐植酸后，能吸附更多的水，且不易流失。所以说，腐植酸是土壤的保水剂。

　　随着技术的进步，人们对腐植酸的认识也越来越深入。研究发现，腐植酸具有“博爱精神”，它有很强的螯合能力，几乎能螯合所有植物生长所需的营养元素，“占有欲”超强。何谓螯合？举个例子，土壤中有很多的碳酸根离子，植物生长所需的钙离子人缘好，一不小心就被碳酸根离子“勾搭”形成碳酸钙，也就是大理石的主要成分。你不能指望植物吸收大理石补钙吧，所以钙离子不被吸收就相当地郁闷了。但是，如果有了腐植酸就不一样，它会把钙离子牢牢“抱在自己的怀里”，防止它和碳酸根离子接触，如此钙离子就不会被固定。所以说，腐植酸又是土壤矿质元素的活化剂和保肥剂。

　　近年农田化肥使用过量，土壤不是酸化就是盐碱化。酸要靠碱来中和，碱要靠酸来调理。在化学实验中，有一类物质叫做“pH缓冲剂”，缓冲剂既有酸的性质，又有碱的性质。当把酸加入缓冲剂中后，缓冲剂发挥自己碱性，中和酸带来的影响，使酸化程度变得很慢。所以说，腐植酸还是土壤酸碱性的缓冲剂。

　　右图显示腐植酸分子结构图，分子中同时包含了碱性基团和酸性基团。

　　其实，腐植酸类物质能在酸性土壤有好的表现，关键在于它能螯合有毒性的铝离子。实验数据表明，酸性土壤中铝离子含量超量。把铝离子包裹起来，不让它和植物接触，同理还有重金属如铅镉。所以说，正因此独特的性质，使得腐植酸成为土壤解毒剂。

　　除了上述这剂那剂之外，腐植酸还可起到提高地温、降低电导率（即压盐）、改善团粒结构、提供微生物碳源等作用。

　　腐植酸说，我被植物吸收了更牛，虽然量不用多

　　有些人容易发胖，有些人吃再多也难胖，差异主要在于肠道的吸收能力。同样吃两馒头，瘦子吃完了吸收1个，胖子吃了能吸收两个。同理，给地里施10公斤复合肥，有些吸收能力强的作物能利用5公斤，吸收能力差的作物只能利用1公斤，于是长势和产量就会产生差异。腐植酸最牛的优点，就是能改善细胞膜的通透性，让营养元素更易进入细胞内，加速根细胞对氮磷钾等的吸收。

　　如果一个人得了贫血，怎样让他恢复健康？途径一是加强营养，吃饱吃好。二是补充铁元素，提高血红蛋白活性。三是同血型输血。哪种更快呢？明显第三种。同理，当植株长势弱，需要补充营养，怎样让他更快恢复长势？途径一是补充氮磷钾等营养元素。二是提供足够的水及二氧化碳，增加光合作用产量。三是直接提供体内所需的木质素、蛋白质、糖类等。哪种更快呢？也明显第三种。所以，只要腐植酸类的物质被叶面、根部吸收，很容易转化成作物自身难以合成的木质素，恢复长势。由于木质素在植物体内难以合成，一旦供应充足，你会发现果面、叶面、茎秆表面光洁油亮。为啥？请看腐植酸分子和木质素分子结构图（右）。

　　他们是不是很像？像就对了，国际上有种理论认为，腐植酸由木质素转化而来。

　　大家都希望作物增产，那么增产的本质是什么？两条途径：一是增加作物果实细胞数量，二是增大细胞体积。腐植酸恰好对这两个方面都有促进作用。

　　这里重点说明一下细胞增大。大家都知道，植物细胞要伸长变大可不容易，因为植物细胞有细胞壁，一旦细胞壁形成，这个细胞的体积基本就固定了。这和蛇蜕皮很像，一条蛇要长大，必须把限制它长大的那层皮蜕掉。但是植物细胞不具备把细胞壁也蜕掉的能力，所以细胞壁从根本上限制了细胞的大小。但是，细胞壁并非瞬间形成，它长了一定时间就不再长了，具体来说，就是细胞壁上会结合很多的脯氨酸，这些脯氨酸和细胞壁结合会在亚铁离子（Fe）的参与下变成羟脯氨酸，当羟脯氨酸积累到一定程度时细胞壁就不长了。这句话信息量比较大，也就是说铁元素施用过量会致细胞变小，植株矮小发育不良，你看出来了吗？所以，为让细胞壁长下去，减少羟脯氨酸的积累是关键。而腐植酸恰好特别喜欢“拥抱”亚铁离子，让亚铁离子和脯氨酸不那么容易接触，从而让细胞壁尽量多长一些，植物细胞的体积就会更大一些。除此之外，进入细胞内的腐植酸还能增加酶活性，促进蛋白质合成。

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