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什么是腐殖质?

它们是如何出现在我们的星球上的?

腐殖质是自然存在于土壤、泥炭、海洋和淡水中的复杂有机化合物,是由动植物残体经过长时间的微生物和化学过程分解转化而形成的。

腐殖质通常根据其溶解度分为三个主要部分:腐殖酸、黄腐酸和腐殖质。以下是每种物质的简要说明:

  1. 腐殖酸:这些是较大的分子,在酸性 pH 下不溶于水,但在较高的 pH 水平下可溶解。腐殖酸呈深色,是土壤有机质呈深色的原因之一。它们在土壤结构、养分保留和微生物活动中发挥着重要作用。

  2. 黄腐酸:与腐殖酸相比,黄腐酸的分子较小,在酸性和碱性条件下均可溶解。它们通常呈黄色至浅棕色,在土壤和水生环境中更易移动。黄腐酸参与营养物质运输、金属螯合,并可促进植物生长。

  3. 腐殖质:腐殖质是腐殖质中在酸性和碱性条件下均不溶解的部分。它由非常大且复杂的分子组成,能够抵抗微生物降解。腐殖质有助于土壤结构和稳定性。

腐殖质因其对土壤肥力、植物生长和环境健康的有益作用而闻名。它们可以改善土壤结构,增加植物的养分利用率,促进微生物活动,并增强土壤的保水能力。此外,腐殖质还可以帮助减轻环境压力对植物的影响,并有助于整体土壤健康和可持续性。

什么是腐殖质?

腐殖质,包括腐殖酸、黄腐酸和胡敏素,是通过数百万年来有机物质的分解和转化的自然过程出现在我们的星球上的。

以下是关于它们如何形成的一般解释:

  1. 有机物质积累:在地质时间尺度上,植物和动物残留物(如树叶、木材、根和动物遗骸)在陆地和水生环境中积累。

  2. 微生物分解:微生物(包括细菌和真菌)在分解和腐烂等过程中起着关键作用,分解这些有机物。该过程将含碳化合物释放到环境中。

  3. 化学转化:有机物分解时,在特定环境条件(如温度、pH 值和氧气供应)下会发生各种化学反应。这些反应导致腐殖质的形成。

  4. 腐殖化过程:腐殖化是将复杂的有机分子转化为腐殖质的过程。在腐殖化过程中,较简单的有机分子聚合并凝结成腐殖质特有的更大、更复杂的结构。

  5. 环境因素:气候、土壤类型、植被和水化学等因素会影响腐殖质的形成类型和成分。例如,泥炭沼泽、土壤和海洋沉积物中的不同条件会导致腐殖质的性质发生变化。

总体而言,腐殖质是地球生态系统中有机物质长期自然分解、微生物活动和化学转化的结果。它们广泛存在于土壤、沉积物和水体中,在养分循环、土壤肥力和环境稳定性中发挥着重要作用

它们是如何出现在我们星球上的?

  • 这一功能包括积累生物体所需的化学元素和能量。实际上,这意味着腐殖质负责土壤和水生生物的生命维持。由于这些物质长期保持稳定,它们保证了植物和微生物不断获得能量和建筑材料。深灰色和黑色的土壤传统上被认为是肥沃的,并被称为(尽管并不总是正确的)黑土(俄语)并非偶然。这些腐殖质赋予了这些土壤颜色。

  • 它负责产生矿物和有机物质的地球化学流动,主要是在水生环境中,这是由于腐殖酸与金属阳离子和氢氧化物形成稳定但相对易溶的复合化合物。运输功能在某种程度上与积累功能相冲突,因为它们的结果直接相反。然而,这种作用的不一致性使腐殖质对土壤和岩石的矿物成分产生了不同的影响。

  • 此功能结合了许多不同的现象和过程,涉及土壤、水和其他自然体。腐殖质的调节功能可分为几个关键组成部分:
    *土壤结构和水物理特性的形成(由于第一个功能);
    **调节固相和液相之间的离子交换反应(第二功能);
    ***对酸碱和氧化还原条件的影响;
    ****通过改变矿物质成分的溶解度来调节生物体的营养条件(第一和第二种功能的结合);
    *****调节土壤和大气的热条件,包括温室效应。

  • 这种功能涉及腐殖质将有毒和放射性元素以及对自然环境产生不利影响的化合物结合成不能移动或难以解离的化合物的能力。特别是腐殖质可以结合一些农药、碳水化合物和酚。腐殖质的保护作用非常大,富含这些物质的土壤可以完全阻止铅离子和其他有毒物质进入地下水。

  • 许多研究者发现,各种腐殖质,特别是腐殖酸及其盐类,可以刺激种子发芽,增强植物呼吸作用,提高牛、禽的生产能力。此外,一些腐殖质制剂已被证实能抑制恶性肿瘤的生长,增强生物体对各种炎症过程的抵抗力。
    以腐殖酸为基础的制剂可用于农作物生产、园艺、畜牧业、医药、建筑、钻井、环境保护、土地复垦和修复。

腐植酸盐的最重要功能:

腐殖酸具有多种作用:它能激活生物能量过程、刺激新陈代谢和合成过程、改善通过质膜的营养吸收、强化酶系统并增强生物体的适应性。
由于其络合能力和吸附活性,腐殖酸可用于将重金属转化为受这些金属污染的土壤上的不溶性化合物。

腐殖酸盐的应用:

农作物种植

腐植酸盐可增强植物对霜冻和干旱的抵抗力。腐植酸盐对根系发育不良的作物最有效,例如春小麦、大麦、燕麦、水稻、荞麦和土豆。根系发育可刺激植物吸收水分和氧气,以及土壤营养。当在根系施用时,该制剂可促进氨基酸、糖、维生素和有机酸的合成。它可增加根系和土壤之间的新陈代谢。根系释放的有机酸(煤、苹果酸等)对土壤有很强的影响,可增加营养物质和微量元素的利用率。
 
 
 

畜牧养殖

使用腐殖酸盐可加速生长、降低发病率并提高动物体对不利环境条件的抵抗力。由于腐殖酸盐具有广泛的生物活性,因此可以抑制病原微生物(细菌、霉菌)的生长和发育,从而保护动物和鸟类免受其活动过程中产生的有毒副产物的侵害。腐殖酸盐可提高饲料的消化率。因此,它们有助于消化和利用微量元素和营养素。因此,腐殖酸盐可显著增加动物的体重增加并增强其免疫系统,使其更能抵抗各种疾病和不利环境条件以及饲料中有毒物质的负面影响。

 
 
 

土壤修复

腐殖酸用于改善有问题的土壤类型(如粘土和沙质土壤)的质量。腐殖酸使粘土土壤不那么紧实,排水性更好,从而肯定能提高农作物产量。在沙质土壤中使用腐殖酸的一大优势是它能够减缓水分蒸发。腐殖酸可增加沙质土壤的保水能力,因此可显著减少蒸发,提高植物对水分的利用率

医学与美容

腐殖酸用于一些药物,可增强人体对各种不利因素的抵抗力。含有腐殖酸的制剂具有很强的抗菌活性。已发现基于腐殖质的多酚组合物具有抗诱变和抗病毒作用。

在化妆品领域,腐殖酸盐可用于喷雾、面膜、去角质霜、磨砂膏、乳霜和乳液。含有腐殖酸的产品可有效抑制氧化、恢复胶原蛋白水平、改善皮肤弹性和紧致度、强化头发结构并刺激头发生长和更新。

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