糖厂副产品–黄腐酸钾在土壤修复、水产、果业中的应用

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黄腐酸钾,又称为氨基酸粉、黄腐酸粉、生化黄腐酸钾和糖蜜酵母粉等,是甘蔗制糖厂糖蜜生产酵母过程中的副产物,呈粉状。质量较好的黄腐酸钾,为完全溶于水的棕褐色粉末(目数约为150),略有焦糖味。其它主要指标:有机质含量60以上,黄腐酸含量50以上,腐植酸含量30以上,蛋白含量约20(其中氨基酸总含量约8)。

黄腐酸钾所含腐植酸在土壤修复中的作用

黄腐酸钾是一种纯天然矿物质活性钾元素肥,黄腐酸钾内含微量元素、稀土元素、植物生长调节剂、病毒抑制剂等多种营养成分,使养分更充足、补给更合理,从而避免了作物因缺少元素而造成的各种生理性病害的发生,使作物株型更旺盛叶色更浓绿,抗倒伏能力更强。黄腐酸钾能及时的补充土壤中所流失的养分,使土壤活化,具有生命力,减少了土壤内养分被过度吸收引起的重茬病害,产品完全可以代替含量相同的硫酸钾或氯化钾及硫酸钾镁,而且天然、环保。

腐植酸是腐殖质的主要组成部分,化学结构复杂,是一个含有羧基、酚基、酮基、酚羟基等多种活性功能团的混合物,腐植酸的特殊结构和理化特性决定了它在生态修复上的重要作用。 腐植酸分为轻腐植酸(黄腐酸)和重腐植酸(棕腐酸、黑腐酸)两种,前者主要由糖蜜发酵酵母产生,后者则主要在煤炭行业产生。腐植酸对“重金属和有毒有机污染物”污染土壤的修复作用主要包括:对重金属和有机物的吸附沉淀作用;氧化还原作用;以及腐植酸能够促进土壤微生物对有机污染物的降解等。

实践证明,腐殖酸对于土壤修复和改良的作用十分明显:

1、腐植酸改变了被污染的土壤中重金属存在的形态
重金属的累积和富集带给土壤极大的压力,其存在于土壤中的形态多数都是螯合态或者络合态,腐植酸富含大量离子,它可以用自身的离子替换掉螯合态和络合态中的重金属离子,使重金属不易被作物吸收,农作物不易受到重金属污染。
轻腐植酸(黄腐酸)分子量较低,有利于重金属的活化、增容、解吸。实验中用含黄腐酸的溶液浇灌“超累积植物”肾蕨(超累积植物就是指对重金属或其他污染物有耐受性的植物),经检测明显提高对各种重金属的吸收。
重腐植酸(包括棕腐酸、黑腐酸),分子量较大,对重金属有还原和吸附固定的作用,可降低重金属的有效性,如对镉、汞、铅等固定。

2、腐殖酸降低了被污染的土壤中有机物的毒害程度
土壤的另一个“破坏者”是有机污染物,来源主要是石油及裂解产物、农药、有机合成制品(如塑料地膜等);
腐植酸能够增加对有机物的吸附量和稳定性,降污染物固定在土壤中,使其失去活性,或者诱导有机物的活性自由基光解、化学降解,从而达到为土壤“解毒”的功效。
3、腐植酸可用于地下水位低于1米的盐碱地治理
腐植酸能够和其他助剂的钙铁离子结合,促进地表20~30厘米的细颗粒土壤形成大颗粒团粒结构,降低了细颗粒土壤的毛细现象,大大减少了蒸发水分携带盐分到地表面和逐渐积聚形成的盐渍化,目前这是从源头上彻底治理盐碱地的最有效方法。

我国土壤污染现状

环境保护部和国土资源部联合发布《全国土壤污染状况调查公报》,调查结果显示,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分极速1分快3土壤污染较重,耕地土壤环境质量堪忧,工矿业废弃地土壤环境问题突出。
我国耕地土壤点位污染物超标率为19.4%,镉、镍、铜、砷、汞、铅、滴滴涕(双对氯苯基三氯乙烷)和多环芳烃成为罪魁祸首,也就是所谓的重金属污染和有机物污染。
南方土壤污染重于北方,长三角、珠三角、东北老工业基地等部分区域土壤污染问题较为突出,西南、中南极速1分快3土壤重金属超标范围较大。

土壤修复技术概览

土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物,使其浓度降低到可接受水平,或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。在土壤修复行业,已有的土壤修复技术达到一百多种,常用技术也有十多种,大致可分为物理、化学和生物三种方法。
从根本上说,污染土壤修复的技术原理可包括为:
(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式,降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性;
(2)降低土壤中有害物质的浓度。在农业土壤污染治理、土壤改善过程中,腐植酸体现出了越来越好的效果。


黄腐酸在果业生产中的作用

随着全球肥料极速1分快3特别是化肥极速1分快3升级换代的需要,黄腐酸作为重要的有机原料和绿色环保肥料,其开发越来越受到果业界的关注。目前,极速1分快3上流通的黄腐酸类肥料涉及固体、液体(比如酵母浓缩液)两大类。黄腐酸肥料可使经济作物增产15—30%,同时可明显改善农产品品质。降低某些重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、残留农药等有害物质的含量。果树施用黄腐酸肥料后,可提高优质果率,果实可溶性固形物含量可增加1—2%,重色好,风味浓,果个大。黄腐酸作为果树肥料主要有如下功能:
1)肥沃土壤。黄腐酸在肥沃土壤中的作用主要表现在以下几方面:
①增加土壤营养。黄腐酸在土壤中通过吸附、络合、螯合、离子交换等作用,或者间接通过激活或以致土壤酶,对营养元素具有富集能力,可保护和贮存营养元素。在形成缓效氮源,固定大气中的氮、促进难溶磷、钾的溶解,减少各种营养元素的流失等方面都有重要作用,并能促进各种岩石或矿物中的无机组组分逐渐溶解。
②改善土壤物理结构。黄腐酸的胶凝性质促使土壤颗粒相互黏结形成稳定的团聚体,即促进土壤团粒结构的形成。腐殖酸可使土壤颜色加深,有利于吸收太阳光辐射二提高地温。
③提高土壤水分含量。黄腐酸可提高土壤持水力5~10倍。
④改良土壤。黄腐酸的结构是弱酸—碱性系,对土壤酸碱性度具有调节和缓冲能力,还可提高土壤阳离子交换能力,降低土壤盐含量。
⑤促进土壤微生物活动。为土壤微生物的活动提供主要的能量来源,改良土壤中微生物群体,适宜有益菌的生长繁殖。
⑥减轻土壤污染。黄腐酸对土壤污染物具有缓冲、减毒作用。对土壤中硝化菌和反硝化菌的活性有抑制作用,减少铵态氮向硝态氮转化。与土壤中少量重金属形成难容的大分子螯合物,降低重金属污染。
2)提高肥效。黄腐酸在提高肥效中的作用主要表现在以下几方面:
①氮。黄腐酸可明显减少氮肥损失,提高氮肥利用率,并具有硝化抑制性,延长被植物利用的时间。
②磷。黄腐酸可抑制土壤对磷的固定,加长磷在土壤中的移动距离,延缓速效磷向迟效或无效磷的转化,提高磷肥利用率和肥效,增加作物吸磷量,对难溶磷具有增溶作用。
③钾。黄腐酸可减少土壤对钾的固定,提高植物的吸钾量,活化土壤潜在钾。
④钙。黄腐酸钙大幅度提高苹果的钙泵活性,其效果高于氨基酸钙和无机钙中的硝酸钙,是优良的苹果补钙剂。
⑤微量元素。黄腐酸对肥料中的微量元素同样具有增效和保护作用。
3)促进生育。黄腐酸类物质在促进生育中的作用主要表现在以下几方面:
①呼吸作用。黄腐酸本身的氧化还原性,可增强植物呼吸强度,为植物生命活动提供能量,为植物体内重要有机物合成提供原料,提高植物抗病免疫力。

②光合作用。在一定浓度下对叶蛋白分解酶有抑制性,是叶绿素分解缓慢,有利于光合作用的进行,但浓度过高又会抑制细胞的增长和分解。

③营养元素。黄腐酸可提高细胞膜透性,通过与营养元素的络合、螯合或紧密吸附。促进对营养元素的吸收和运转。

④植物激素。黄腐酸共生的某些物质本身是激素或类激素,并且可抑制植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性,减少植物体内生长素的降解,促进生长发育。但浓度过高反而会吲哚乙酸氧化酶的活性,导致生长发育缓慢。
⑤根系生长。黄腐酸对根细胞的生长影响最大,可明显增加根系特别是根毛中的核糖核酸和细胞分裂素,刺激根细胞的分裂,促进根系生长。
4)增强抗逆性。黄腐酸在增强抗逆性中的作用主要表现在以下几方面:
①提高抗旱能力。喷施黄腐酸,可刺激合成脯氨酸及刺激某些酶的活性,维持细胞渗透压,减轻细胞膜机构损害,缩小叶片气孔开张度,降低蒸腾强度。
②提高抗寒能力。喷施黄腐酸,可明显提高营养器官中游离脯氨酸、蛋白质和可溶性糖的含量,降低叶片中细胞膜透性。
③提高抗病虫害能力。腐殖酸中的水杨酸结构和酚结构本身就具有抗菌性,同时腐殖酸可改善植物的新陈代谢功能,提高某些酶的活性和免疫力。
④提高抗盐碱能力。用黄腐酸改良盐碱地,可有效改善果树生育的土壤条件。

农药对果品安全和环境安全威胁已成为公众的焦点,因此迫切需要在果树上开发应用高效、低毒、安全、经济的绿色环保农药。黄腐酸类农药是黄腐酸与农药配伍组成的农药复合体,具有黄腐酸与农药的双重特性,是一类环保型果树新农药。黄腐酸类化合物是一种内表面积大、吸附作用强的物质。对化学农药具有缓释增效、降低毒性、吸附稳定、减少用量等功能。

以黄腐酸为基本原料。采用接枝共聚等方法研制出的黄腐酸类保水剂,在纯水和生理盐水中的吸水倍率反别达到300~800倍和120倍,具有明显的抗旱促生长和提高水分利用率的效应。 保水剂在果树上的功能:
①保水剂在土壤中能吸收相当自身重量成百倍的水,可有效抑制果园土壤水分蒸发。
②保水剂可将溶于水中的果树生育所需要的营养物质固定其中,在一定程度上减少了可溶性养分的淋溶损失。
③保水剂可利用吸收的水分保持部分白天光照产生的热能用以调节夜间温度,使得果园土壤昼夜温差减少。
④保水剂施入土壤中,随着吸水膨胀和失水收缩的规律变化,使周围土壤由紧实变为疏松,在一定程度上课改善土壤的通气状况。


生化黄腐酸在水产养殖中的作用

生化黄腐酸是以糖蜜等有机物为主要原料,经过发酵而产生的一种绿色、无公害的生物活性物质。其具有分子量小,易被吸收利用的特点,对于养殖鱼虾等具有较好的生理调节、营养保健及防病等功能,因此在水产养殖中得到了广泛应用。

一、生化黄腐酸的理化性质
生化黄腐酸为土黄色或棕色粉未,略有焦糖味。作为发酵产物其含有养殖动物所需的多种氨基酸以及大量的B族维生素、维生素C、肌醇、多糖等营养物质,具有抗酸碱、抗氧化、对二价阳离子有很强的螯合能力,因此可与Fe、Cu、Zn、Mn、Ca等金属离子形成有机螯合微量元素,促进水产动物对矿物质的吸收和利用。其活性是天然腐植酸的10倍左右。

二、生化黄腐酸在水产养殖中的作用
从其主要成份和理化特性,以及初步试验表明,生化黄腐酸在水产养殖中的功能作用,可概括如下:
(1)补充营养,促进吸收:
生化黄腐酸中的核酸、氨基酸、维生素、肌醇、多糖等物质可直接参与机体的新陈代谢,特别是其中所含的核酸,对提高养殖动物的生命活力,修复粘膜组织,促进细胞分裂具有其他物质不可比拟的优势。另外,生化黄腐酸是一种多价酚型芳香族化合物与氮化合物缩聚物,含有多种官能团,能使饲料中各种大分子营养成分充分转化成小分子营养物质,便于被水产动物消化吸收。
(2)活性刺激,防病促长:
生化黄腐酸具有多种活性基团和未知因子,可增强体内多种酶的活力,提高新陈代谢和同化产率,增强机体免疫力,因此有明显的防病促长作用;特别是黄腐酸的酸性功能,可调节胃肠道的pH值,增强酸化功能,对肠道病,有明显的防治效果。同时由于其强吸附性和对重金属的螯合作用,可有效地吸附饲料中及消化代谢过程所产生的各种有毒有害物质,如胺类、硫化氨等,既保证动物的健康,又能有效地增强免疫力,防治鱼类疾病,如由细菌引起的肠炎病。
(3)降低药残,改善水产品质:
生化黄腐酸基本结构是许多抗生素及多糖(提高免疫力物质)的基本结构,可促进养殖动物的免疫器官和上皮网状细胞的发育,使机体血液中吞噬细胞数量增加,抗体含量提高,提高动物的非特异性免疫能力。因此在养殖中使用生化黄腐酸,可代替或减少饲料中添加的抗菌素或药物,消除或减少药物残留,改善水产品品质,达到绿色饲料和绿色食品的标准。
(4)解毒调水,改水肥水:
生化黄腐酸能快速降解重金属离子,消毒剂、杀虫剂、蓝藻等的毒性,分解水生动物残体、粪便、饲料残渣等,并能有效消除水中氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等有毒有害物质,增加水体溶氧,调节水体pH值,防止水体富营养化,对养殖水体具有良好的调节作用。同时生化黄腐酸还含有特殊氨基酸等高活性的有机营养物质,能使有益藻类迅速成为优势种群,抑制有害藻类生长繁殖,平衡藻相,稳定水质。
目前,生化黄腐酸在水产养殖中的作用和效果已得到普遍认可。但是因其生产工艺、菌种和原料配方的不同,使其使用效果有很大差异,采购时对厂商的选择很重要。


黄腐酸为什么能提高氮磷钾的利用率?

黄腐酸是大分子芳香族羧酸类物质,有大量活性官能团(酚羟基、羧基、羰基、醌基等),又是一种多孔胶体物质。首先,它本身就是一种生物活性剂,能提高植物的健康水平和新陈代谢能力,其次对N、P、K等元素有吸附、络合、缔合、离子交换等

黄腐酸对土壤中的尿素分解酶和硝酸分解酶有抑制作用。
复合肥与复混肥原料主要以尿素为主,尿素是酰胺态氮,施入土壤之后,必须在脲酶的作用下,转化为铵态氮或硝态氮才能被作物吸收利用。黄腐酸对脲酶有抑制作用,对硝化酶也有抑制作用,从而提高了酰胺态氮的利用率。

黄腐酸可以提高磷肥肥效
黄腐酸会与磷肥形成黄腐酸-金属-磷酸盐的络合物,如黄腐酸铁、黄腐酸铝、黄腐酸磷,这样形成络合物之后,既能防止土壤对磷的固定,又能使作物易吸收,从而提高磷肥利用率,利用率从原来的10%~20%提高到28%~39%。
在土壤中,施磷肥一般是磷酸一铵和磷酸二铵,它们在土壤中极易被固定,所以利用率低,加入黄腐酸后,形成三元稳定结构,使磷、铁、钙、镁、铝等形成一种三元络合物或螯合物,从而提高磷的利用率。

黄腐酸可以促进难溶性钾的释放,提高土壤速效钾的释放,特别是水溶性钾。同时,还可以减少钾肥的固定。

当腐植酸与钾离子结合,土壤中被固化的那部分钾被释放出来,由不能被作物吸收利用的,转化为可以被作物吸收利用的,从而大大地提高了钾的利用率,减少了钾随水流失和被土壤固定。

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