繪圖：吳狄


開(kāi)場(chǎng)的話
前段時(shí)間出差，走訪了數(shù)千家農(nóng)資零售店，發(fā)現(xiàn)很多人只知腐植酸是個(gè)好東西，有貴有便宜，但不知具體有什么作用，怎么用。還有人覺(jué)得腐植酸就是個(gè)“垃圾”，因?yàn)樵?jīng)用過(guò)，但沒(méi)看到效果。
今天，筆者本著實(shí)事求是的精神，為大家科普一下腐植酸，還是以前大白話的風(fēng)格，還是接地氣的套路。由于腐植酸的功能實(shí)在太多太雜，可能看起來(lái)有點(diǎn)繁瑣，有需要的讀者請(qǐng)趕緊搬個(gè)小板凳坐下慢慢看。
腐植酸說(shuō)，雖為植物營(yíng)養(yǎng)界元老，但我地位相當(dāng)尷尬
公元1786年，其時(shí)干隆當(dāng)政，也就是電視劇《還珠格格》演繹的小燕子進(jìn)宮的大致時(shí)間，歐洲有位叫艾卡德（Achard）的人，一直在思索一個(gè)問(wèn)題——土壤是由啥組成的？為啥植物能在土壤里生長(zhǎng)，而不能在空氣中長(zhǎng)？依照當(dāng)時(shí)的技術(shù)手段，他做了非常詳盡地分析。就在這一年，他基本搞明白了，土壤是由很小的砂礫、一部分水、一部分有機(jī)物組成的。沙子沒(méi)啥好研究的，水也了解得差不多了，那么剩下的這部分有機(jī)物就比較耐琢磨——它由動(dòng)植物殘?bào)w腐敗之后形成，所以由此得名腐殖質(zhì)。
總結(jié)幾千年來(lái)的種植經(jīng)驗(yàn)，人們發(fā)現(xiàn)土壤中腐殖質(zhì)越多，土壤肥力越高。以至于在發(fā)現(xiàn)腐殖質(zhì)后不久，大家都覺(jué)得其才是作物生長(zhǎng)的原動(dòng)力，作物要長(zhǎng)大就得把土壤中的腐殖質(zhì)吸收轉(zhuǎn)化成作物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。所以，在人們的認(rèn)知里，腐殖質(zhì)一度比光照、空氣和水分還重要。
隨著研究的進(jìn)展，尤其植物光合作用的發(fā)現(xiàn)，腐殖質(zhì)的地位一落千丈。光合作用表明，植物主要積累的物質(zhì)是來(lái)源于空氣中的二氧化碳，與土壤中的腐殖質(zhì)沒(méi)有多大關(guān)系。然后，令人質(zhì)疑的問(wèn)題隨之顯現(xiàn)，一個(gè)在土壤中占據(jù)相當(dāng)分量的東西，卻看起來(lái)沒(méi)什么用，而事實(shí)上少了這種東西，作物又長(zhǎng)不好，實(shí)在太矛盾。
我們中國(guó)人喜歡論資排輩，若論被發(fā)現(xiàn)的時(shí)間前后來(lái)算，1807年發(fā)現(xiàn)的鉀元素都得叫腐殖質(zhì)的主要存在形式——腐植酸一聲“前輩”，另外氮元素也比腐植酸晚發(fā)現(xiàn)，可惜至今大家都知道氮長(zhǎng)葉子鉀長(zhǎng)果，腐植酸長(zhǎng)啥不知道。
腐植酸說(shuō)，你真以為我在土壤里是“白吃干飯”的
沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)的趙洪亮等人研究發(fā)現(xiàn)，如果土壤中只有細(xì)小的沙子和水，那么沙子很容易崩解。這樣大家就明白了，腐植酸原來(lái)是土壤砂礫的粘合劑，可以讓土壤形成一定的支撐力，支撐作物生長(zhǎng)。例子反舉一下更簡(jiǎn)單：行走沙漠容易陷進(jìn)沙里，但在你家田里走，怎么也難陷進(jìn)去吧？
中國(guó)礦業(yè)大學(xué)李威等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，如果給沙注入水，那么溫度一高，水分很快就被蒸發(fā)了。如果在沙中加入過(guò)多的水，水很快就會(huì)滲走，但如果在沙和水中摻進(jìn)腐植酸，水分不僅蒸發(fā)得慢，有些和腐植酸深度親和的水分子甚至極難流失。再用等量的沙摻入腐植酸后，能吸附更多的水，且不易流失。所以說(shuō)，腐植酸是土壤的保水劑。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)腐植酸的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越深入。研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸具有“博愛(ài)精神”，它有很強(qiáng)的螯合能力，幾乎能螯合所有植物生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)元素，“占有欲”超強(qiáng)。何謂螯合？舉個(gè)例子，土壤中有很多的碳酸根離子，植物生長(zhǎng)所需的鈣離子人緣好，一不小心就被碳酸根離子“勾搭”形成碳酸鈣，也就是大理石的主要成分。你不能指望植物吸收大理石補(bǔ)鈣吧，所以鈣離子不被吸收就相當(dāng)?shù)赜魫灹恕５?，如果有了腐植酸就不一樣，它?huì)把鈣離子牢牢“抱在自己的懷里”，防止它和碳酸根離子接觸，如此鈣離子就不會(huì)被固定。所以說(shuō)，腐植酸又是土壤礦質(zhì)元素的活化劑和保肥劑。
近年農(nóng)田化肥使用過(guò)量，土壤不是酸化就是鹽堿化。酸要靠堿來(lái)中和，堿要靠酸來(lái)調(diào)理。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有一類(lèi)物質(zhì)叫做“pH緩沖劑”，緩沖劑既有酸的性質(zhì)，又有堿的性質(zhì)。當(dāng)把酸加入緩沖劑中后，緩沖劑發(fā)揮自己堿性，中和酸帶來(lái)的影響，使酸化程度變得很慢。所以說(shuō)，腐植酸還是土壤酸堿性的緩沖劑。
右圖顯示腐植酸分子結(jié)構(gòu)圖，分子中同時(shí)包含了堿性基團(tuán)和酸性基團(tuán)。
其實(shí)，腐植酸類(lèi)物質(zhì)能在酸性土壤有好的表現(xiàn)，關(guān)鍵在于它能螯合有毒性的鋁離子。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，酸性土壤中鋁離子含量超量。把鋁離子包裹起來(lái)，不讓它和植物接觸，同理還有重金屬如鉛鎘。所以說(shuō)，正因此獨(dú)特的性質(zhì)，使得腐植酸成為土壤解毒劑。
除了上述這劑那劑之外，腐植酸還可起到提高地溫、降低電導(dǎo)率（即壓鹽）、改善團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、提供微生物碳源等作用。
腐植酸說(shuō)，我被植物吸收了更牛，雖然量不用多
有些人容易發(fā)胖，有些人吃再多也難胖，差異主要在于腸道的吸收能力。同樣吃?xún)绅z頭，瘦子吃完了吸收1個(gè)，胖子吃了能吸收兩個(gè)。同理，給地里施10公斤復(fù)合肥，有些吸收能力強(qiáng)的作物能利用5公斤，吸收能力差的作物只能利用1公斤，于是長(zhǎng)勢(shì)和產(chǎn)量就會(huì)產(chǎn)生差異。腐植酸最牛的優(yōu)點(diǎn)，就是能改善細(xì)胞膜的通透性，讓營(yíng)養(yǎng)元素更易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，加速根細(xì)胞對(duì)氮磷鉀等的吸收。
如果一個(gè)人得了貧血，怎樣讓他恢復(fù)健康？途徑一是加強(qiáng)營(yíng)養(yǎng)，吃飽吃好。二是補(bǔ)充鐵元素，提高血紅蛋白活性。三是同血型輸血。哪種更快呢？明顯第三種。同理，當(dāng)植株長(zhǎng)勢(shì)弱，需要補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)，怎樣讓他更快恢復(fù)長(zhǎng)勢(shì)？途徑一是補(bǔ)充氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素。二是提供足夠的水及二氧化碳，增加光合作用產(chǎn)量。三是直接提供體內(nèi)所需的木質(zhì)素、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)等。哪種更快呢？也明顯第三種。所以，只要腐植酸類(lèi)的物質(zhì)被葉面、根部吸收，很容易轉(zhuǎn)化成作物自身難以合成的木質(zhì)素恢復(fù)長(zhǎng)勢(shì)。由于木質(zhì)素在植物體內(nèi)難以合成，一旦供應(yīng)充足，你會(huì)發(fā)現(xiàn)果面、葉面、莖稈表面光潔油亮。為啥？請(qǐng)看腐植酸分子和木質(zhì)素分子結(jié)構(gòu)圖（右）。
他們是不是很像？像就對(duì)了，國(guó)際上有種理論認(rèn)為，腐植酸由木質(zhì)素轉(zhuǎn)化而來(lái)。
大家都希望作物增產(chǎn)，那么增產(chǎn)的本質(zhì)是什么？?jī)蓷l途徑：一是增加作物果實(shí)細(xì)胞數(shù)量，二是增大細(xì)胞體積。腐植酸恰好對(duì)這兩個(gè)方面都有促進(jìn)作用。
這里重點(diǎn)說(shuō)明一下細(xì)胞增大。大家都知道，植物細(xì)胞要伸長(zhǎng)變大可不容易，因?yàn)橹参锛?xì)胞有細(xì)胞壁，一旦細(xì)胞壁形成，這個(gè)細(xì)胞的體積基本就固定了。這和蛇蛻皮很像，一條蛇要長(zhǎng)大，必須把限制它長(zhǎng)大的那層皮蛻掉。但是植物細(xì)胞不具備把細(xì)胞壁也蛻掉的能力，所以細(xì)胞壁從根本上限制了細(xì)胞的大小。但是，細(xì)胞壁并非瞬間形成，它長(zhǎng)了一定時(shí)間就不再長(zhǎng)了，具體來(lái)說(shuō)，就是細(xì)胞壁上會(huì)結(jié)合很多的脯氨酸，這些脯氨酸和細(xì)胞壁結(jié)合會(huì)在亞鐵離子（Fe）的參與下變成羥脯氨酸，當(dāng)羥脯氨酸積累到一定程度時(shí)細(xì)胞壁就不長(zhǎng)了。這句話信息量比較大，也就是說(shuō)鐵元素施用過(guò)量會(huì)致細(xì)胞變小，植株矮小發(fā)育不良，你看出來(lái)了嗎？所以，為讓細(xì)胞壁長(zhǎng)下去，減少羥脯氨酸的積累是關(guān)鍵。而腐植酸恰好特別喜歡“擁抱”亞鐵離子，讓亞鐵離子和脯氨酸不那么容易接觸，從而讓細(xì)胞壁盡量多長(zhǎng)一些，植物細(xì)胞的體積就會(huì)更大一些。除此之外，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的腐植酸還能增加酶活性，促進(jìn)蛋白質(zhì)合成。