腐植酸与农药的结合方式与增效机理初探

李任丰　郭景丽　郎朗　张星　路宇

腐植酸作为一类源于天然的有机弱酸混合物体系，是一种植物性的天然激素复合体，在某种程度上是一种天然的杀虫、杀菌剂。而植物保护早已经不再以单纯的杀死有害生物为目的。因此通过腐植酸与农药复配，既可以调节作物生长发育、提高产量、改善品质，还可提高农药药效、延长持效期、降低农药的残留等作用。

一、腐植酸类农药的含义

腐植酸类农药是指腐植酸（包括腐植酸的盐类）与农药及其他多元物质不同程度结合组成的具有农药作用的复合体通称，兼具除草剂、杀菌剂、杀虫剂、生长调节剂（包括抗旱剂）等作用，具有预防和治疗病、虫、草等有害生物引发的危害、调节作物生长、增强抗逆性和促进增产、改善品质等作用，并且有提高药效、降低毒性和保护环境等多种功能，既能获得较高的经济效益，又能与自然和谐，是具有良好生态效果的一种新型绿色环保农药。

二、腐植酸与农药结合的方式

腐植酸与农药通过什么方式结合构建成农药复合体是人们研究的重点，现有表明主要是通过腐植酸吸附农药的方式形成复合体。吸附是一种弱相互作用，是一种可逆的过程，可以解吸附。吸附包括物理吸附与化学吸附，物理吸附很容易被解吸附，而化学吸附较为牢固，解吸的速度比较慢，在某些条件下，化学吸附也有可能導致永久性吸附。吸附作用一般并不改变物质本身的特性。

1、物理吸附

物理吸附可以发生在任何固体表面上又称范德华吸附。它是分子间的吸力所引起的吸附，所以结合力较弱，吸附热较小，吸附和解吸速度也都较快，被吸附物质也较容易解吸出来。不同种类农药与腐植酸之间的吸附力是不同的，因此对其药效也会发生一定的影响。此外腐植酸通过共溶效应可以加大对非极性农药的吸附。

2、化学吸附

化学吸附是指以化学力来维持物质之间的吸附。目前研究有以下几种不同的吸附方式。

①离子键吸附是指静电引力引起的吸附，称为静电吸附。当农药以阳离子或质子化后变成阳离子形态存在时，与以阴离子形式存在的腐植酸发生吸附作用，这种结合与pH值有关。农药的阳离子还可与腐植酸胶粒表面的阳离子相互交换，这种吸附是可逆的，在一定条件下可达到动态平衡，如腐植酸与除草剂敌草快之间的静电吸附，使农药复合体增加在土壤中的固着性，很少淋溶到深层土壤中去。

②质子加合吸附指腐植酸胶粒表面质子化所引起的吸附。腐植酸胶粒表面存在大量质子，是其表面结合水解离的结果，这种解离所产生的质子可以与农药离子结合，当pH值适宜时，就可完成这种吸附。

③氢键吸附指农药中的氨基与腐植酸功能团中含氧原子结合引起的吸附。氢键结合是一种不完全的质子化，即电子给予体和电子受体之间仅有部分电子转移。

④配位键吸附由不同组分络合而成的化合物为配位键吸附。配位复合物由于具有自由电子对配位和空间轨道的受体式，金属离子在溶液中可起农药与腐植酸之间搭桥作用，形成配位体多少带有共价键性质，比较牢固。

三、腐植酸类农药高效的机理

1、提高农药溶解性

腐植酸可看作是一种高分子表面活性剂，具有较多的亲水基团，对农药能发挥良好的分散乳化作用并减少水的表面张力，能增溶可溶性农药的溶解能力;腐植酸还是亲油性分子，可增加油溶性农药至少是在水中溶解度的20倍。

2、抑制农药分解，提高缓释效应

腐植酸对农药分解速率有明显抑制作用，腐植酸对有机磷杀虫剂甲基对硫磷在最佳条件下的分解率可降低80%，腐植酸与甲胺磷等农药按照不同比例复配时，就有不同释放速度，且随腐植酸的用量增加其释放速度减慢。腐植酸在一定用量范围内，稳定性和缓释效果随用量增加而提高。腐植酸的不同组分形成的农药复合体的释放程序不同，小分子腐植酸与农药复合体先释放出来，构成速效及缓释效应，其他组分陆续释放，尤其用于土壤处理，构成良好的长效防除杂草和地下害虫的效果。

3、腐植酸改变细胞膜透性

腐植酸是动植物残骸分解的产物，其成分、结构与植物细胞壁的组成颇为相似，腐植酸具有膜透性并可使细胞壁变薄，有利于药剂透过细胞膜进入作用位点。

4、腐植酸激素作用的影响

腐植酸类农药在发挥杀虫剂、杀菌剂、除草剂的同时也发挥自身激素体的作用，可激活动植物体内多种酶，通过酶促反应提高作用对象代谢水平，促进对药剂的吸收传导，提高靶标对药剂靶标酶的敏感度，从而提高药效，如使药效发挥增快。

综上所述，近年来，化肥、农药的使用在农作物生产上取得显著的增产效果，与此同时也带来了一系列的负面影响（土壤退化、物种灭绝、生态问题、土壤板结、土壤肥力降低等），已然成为世界性难题。

腐植酸与现有农药配伍，不仅能发挥腐植酸本身的功能，还可以增强原农药的药效、延长持效期、降低农药残留和毒性，符合我国当前对于研发新型绿色环保农药的要求。腐植酸类农药在环境保护与农业持续发展中具有举足轻重的作用，有广阔发展的前景和巨大潜力。

当然，腐植酸类农药的发展处于一个起步阶段，很多机理还并未明晰，需要进一步深入研究。

（作者单位：453300河南心连心化学工业集团股份有限公司）