简约看看腐植酸与生物圈
2015-04-16中腐协技术开发部
在浩瀚广袤的地球生物圈里,蕴藏着一种不引人注目的暗色物质,这就是腐植酸。认识腐植酸来自土壤(1807年德国Thomson),不过209年;认识生物圈来自地质学(1875年奥地利Eduard Suess),不过141年。腐植酸与生物圈密不可分,在“孕育—成长—转化—再孕育—再成长—再转化”中,不断繁育、不断新生、不断转化,一直扮演着维护和稳定地球生物圈的重要角色。
1 孕育:腐植酸与生物圈相伴相生
腐植酸是动、植物遗骸,主要是植物遗骸,在微生物以及地球物理、化学作用下,经过一系列分解和转化形成的一类大分子有机弱酸混合物。在自然界中,腐植酸广泛存在于土壤、水体、湖泊、河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥炭之中。无论土壤腐植酸、水体腐植酸还是煤炭腐植酸,于生物圈的正常运转至关重要。其中,土壤腐植酸储量最大,是生物圈最大的碳库。
生物圈是指地球上有生命活动的领域及其居住环境的整体,包括地球上有生命存在和由生命过程变化和转变的空气、陆地、岩石和水。生物圈是最大的生态系统,繁衍着各种各样的生命,按其在物质和能量流动中的作用可分为:①生产者,主要是绿色植物;②消费者,主要是动物(包括人);③分解者,主要是微生物。这三者在一定时间和环境条件下,维持着生物圈的能量流动和物质循环的相对稳定。
腐植酸的形成过程与生物圈的物质和能量流动相伴相生。一方面,腐植酸以动植物(生产者和消费者)残体为原料,并在微生物(分解者)的参与和作用下,不断形成;另一方面,形成的腐植酸可以促进绿色植物(生产者)生长,增强畜禽、水产、人等(消费者)的免疫力,还可为微生物(分解者)提供营养物质和能量来源。腐植酸与这三类生物及其所生活的无机环境一起,把来源于环境的再复归于环境,一个完整的生态系统就行进在物质和能量流动之中。
2 成长:腐植酸行走在大气、水体、土壤中
腐植酸伴生于生物圈,又行走在大气圈、水圈和土壤圈之中。
于大气而言:大气碳循环是生物圈和大气之间进行最快的,在地球碳循环中占主导地位。生物圈储备的碳约3.55万亿吨,其中土壤腐植酸类物质碳约2.4万亿吨,占生物圈有机碳的67%,是陆地植被碳的4倍多,大气CO2的3倍多。可见,腐植酸是地球碳循环的重要一员。截至目前,根据中国知网文献检索结果,腐植酸与大气相关的文献数量达5597篇,其中与大气污染相关的文献达4755篇,占比高达85%。如何利用腐植酸储碳控碳,自觉参与大气碳循环,乃至于参与雾霾治理意义重大。
于水体而言:在水生体系中,腐植酸如同血液中的“白细胞”,是水体的“清道夫”,改善水体微生物种群结构,影响和调控其他水质因子,促进水体“自肥”。截至目前,根据中国知网文献检索结果,腐植酸与水体相关的文献数量达7098篇,其中与降低水体富营养化相关的文献达1398篇,与水体重金属污染治理相关的文献达2598篇,与去除水体有机污染物相关的文献达2665篇。如何利用腐植酸,活水、净水、治水,当为利生之着力处。
于土壤而言:土壤有机质是土壤固相结构的重要组成成分,腐植酸占土壤有机质比例高达60%。目前,腐植酸与土壤之间的关系和作用已成为学术界关注和研究的焦点。截至目前,根据中国知网文献检索结果,腐植酸与土壤相关的文献数量达18492篇,其中腐植酸与土壤肥力相关的文献达4123篇,与土壤改良相关的文献达2729篇,与土壤污染修复相关的文献达2305篇。这些研究结果充分证明了腐植酸在提升土壤肥力、净化“土壤血统”、维护土壤长治久安中的重要作用。
3 转化:腐植酸与土壤、绿植、健康养殖愈来愈密切
生物圈养育着万物生灵,腐植酸与生物圈有着千丝万缕的联系。腐植酸于生物(植物、动物、微生物)间默默奉献,其质可贵。
腐植酸与微生物若即若离。对腐植酸而言,微生物既是腐植酸的积极“创造者”,也是腐植酸的积极“分解者”。以土壤为例,1克土壤腐植酸中含有高达3.7亿个微生物,这些微生物一方面促进着腐植酸的形成,另一方面以腐植酸作碳源,供其自身生存和繁衍。土壤中有着数不清的微生物,腐植酸供给这些生命体,对土壤、植物、动物乃至整个生物圈具有重要意义。截至目前,根据中国知网文献检索结果,腐植酸与微生物相关的文献达12962篇,其中腐植酸与微生物种类和数量相关的文献达5455篇,与微生物活性相关的文献达9727篇。如何向土壤反哺腐植酸,或调碳、或调酸、或调气,越多越有活力,越多越有激情(目前)。
腐植酸与绿色植物相惜相应。绿色植物是生物圈中的生产者,它们依赖土壤、水、阳光、空气而生,将环境中的碳源、氮源及其他营养元素等吸收利用,并转化成有机物,为自身及生物圈中的其他生物提供物质和能量。截至目前,根据中国知网文献检索结果,腐植酸与绿色植物相关的文献达16097篇,其中腐植酸肥料与植物生长相关的文献达7511篇,腐植酸农药与植物生长相关的文献达4842篇,腐植酸植物生长调节剂与植物生长相关的文献达2232篇。如何利用腐植酸,或肥料、或农药、或植物生长调节剂,应用面宽,勾子深,越专越有魅力,越专越有能量。
腐植酸与现代健康养殖愈加紧密。动物是生物圈中的消费者。腐植酸可以增强鸡、鸭、鹅、猪、牛、羊等动物的免疫力,提高肉、蛋、奶等畜禽产品的产量和品质;腐植酸可以养好一方水族,促进有益藻类和微生物的繁殖,络合沉降重金属、泥渣,净化水质,抑制有害微生物的分解,增强药效、减少药物残留,减轻养殖排水对环境的污染,提高水产品的产量和品质等。截至目前,根据中国知网文献检索结果,腐植酸与动物相关的文献达7511篇,其中腐植酸与畜禽肉产品相关的文献达2985篇,与畜禽蛋产品相关的文献达3061篇,与水产养殖相关的文献达1231篇。如何利用腐植酸,或饲料、或兽药、或净水,越会用越健康,越会用越安全。
特别指出,人类是生态系统中最重要的消费者。站在人类的视角,可以说我们是地球的主人,几乎可以决定每一种植物、动物乃至微生物的存亡。但是我们必须明白,人类的生存和发展离不开整个生物圈的繁荣。
4 轮回:腐植酸进入下一个“生命周期”更辉煌
在生物圈这个大的生态系统中,生命在一环扣一环的运转着。生产者为消费者提供食物和传递能量;生产者与消费者在生命逝去之后的残体,又为分解者提供了食物与能量;分解者在完成自己的生命周期的同时,将植物体、动物体中的营养返还给土壤、水体或大气。在这样的一个循环中,腐植酸追随着生物圈中营养与能量的供给、运输和传递,完成了“孕育—成长—转化—再孕育—再成长—再转化”全过程,并依此循环往复。驻足腐植酸的每一个“生命周期”,给予植物促进生长→动物增强免疫力→微生物丰富多彩,一直为生物圈的稳定贡献力量。
凡是有生命的地方就有腐植酸类物质的一席之地。在净化土壤的团粒里,在洁净水体的“细胞”里,在清新空气的负氧粒子里,……腐植酸无处不在。腐植酸——这个生物圈的友好使者,正在以生物圈“主人翁”的精神,营造着绿色大家园的美好未来。