黃腐酸鉀市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展前景

魏紅珍

(國(guó)投新疆羅布泊鉀鹽有限公司，新疆 哈密 839000)

隨著生態(tài)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展逐漸演變?yōu)檗r(nóng)業(yè)發(fā)展觀的一次革命，催生出一批新型農(nóng)資產(chǎn)品，其中一種就是黃腐酸鉀。黃腐植酸是腐植酸中的一種成分，廣泛存在于自然界的草炭、褐煤、風(fēng)化煤等中，可從腐植酸中提取一定的黃腐植酸與氧化鉀制成黃腐酸鉀。黃腐酸鉀是一種多價(jià)酚型芳香族化合物與氮化合物的縮聚物，外觀為棕褐色粉末，香甜氣味，系純天然發(fā)酵品，無毒副作用。主要成分：生化黃腐酸含量(以干基計(jì))45%;全氮(N)含量(以干基計(jì))3.0%；全磷(P2O5)含量(以干基計(jì))0.5%；全鉀(K2O)含量(以干基計(jì))10%;氨基酸含量(以干基計(jì))2%；粗蛋白含量(以干基計(jì))19%；有機(jī)質(zhì)含量(以干基計(jì))50%；水分:2%；pH值為5.7，并含有硫、鈣、鎂、鋅、鐵、鉬、硼等中微量元素，以及大量的B族維生素、維生素C、肌醇、多糖等，還含有多種維生素、微量元素、菌體蛋白、核酸、表面活性物及促生長(zhǎng)因子(生物活性物質(zhì))等。

1 黃腐酸肥效

1.1 對(duì)土壤的作用

增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤結(jié)構(gòu)，因此在很大程度上促進(jìn)土壤的緩沖能力。貧瘠沙化土壤，腐植酸和黃腐植酸能最大化的固定容易流失的水分和營(yíng)養(yǎng)元素進(jìn)而轉(zhuǎn)化為容易被植物吸收的形式；在粘土中腐植酸可以幫助形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)增加其保水能力及透氣性。

調(diào)節(jié)土壤酸堿并改良鹽堿，固定氮元素，釋放土壤中的磷元素，促進(jìn)鉀、鈣、鎂、硫吸收以及螯合微量元素進(jìn)而增加土壤的肥力。大多數(shù)植物最適pH值范圍是5.5～7.0，腐植酸和黃腐植酸能平衡土壤的pH值，從而使土壤的pH值適合于植物生長(zhǎng)。另外可以在很大程度上穩(wěn)定氮并緩釋，能解放被Al3+，F(xiàn)e3+固定在土壤里面的磷，同時(shí)能夠螯合微量元素促進(jìn)其被植物吸收利用，大大提高土壤肥力。

為有益微生物菌群創(chuàng)造良好的生存環(huán)境，同時(shí)抑制有害病菌。腐植酸和黃腐植酸能直接改善土壤結(jié)構(gòu)從而創(chuàng)造良好的微生物生活環(huán)境，同時(shí)這些微生物反作用于改善土壤結(jié)構(gòu)，同時(shí)促使有益菌類活躍繁殖并產(chǎn)生不同種類的生物酶，進(jìn)而又幫助建立土壤的松軟結(jié)構(gòu)，提高結(jié)合能力和持水能力的大量元素和微量元素，被稱為天然抗旱劑。

1.2 對(duì)種子的作用

促進(jìn)種子萌芽，被稱為天然生根粉，因此對(duì)浸種移植等有良好的促進(jìn)效果。腐植酸能夠在很短時(shí)間內(nèi)促進(jìn)種子萌發(fā)生芽被叫做天然生根粉，尤其對(duì)那些成活率較低的作物有較好的作用。

1.3 對(duì)作物品質(zhì)的作用

促進(jìn)葉綠素生長(zhǎng)，進(jìn)而幫助光合作用，以提高糖、脂肪和氨基酸在植物的累積，促進(jìn)作物塊根塊莖的生長(zhǎng)，增加產(chǎn)量，提高品味。腐植酸能夠增強(qiáng)細(xì)胞的生長(zhǎng)以及幫助促進(jìn)光合作用，從而提高了作物果實(shí)的糖和維生素的含量，同時(shí)腐植酸能螯合土壤中的重金屬從而避免其被作物吸收，其產(chǎn)量和品質(zhì)也將得到大大提高。

2 生產(chǎn)工藝

根據(jù)黃腐酸的來源不同，黃腐酸鉀分為礦源黃腐酸鉀和生化黃腐酸鉀。生產(chǎn)工藝分為兩大類。

2.1 礦源黃腐酸鉀

礦源黃腐酸是動(dòng)植物的殘?bào)w(褐煤、風(fēng)化煤、泥炭)經(jīng)過幾千萬年的土壤微生物轉(zhuǎn)化而形成的，富含羥基、酚基、羧基等多種官能團(tuán)[1]。

主要原理是在腐殖酸結(jié)構(gòu)中的酸性基團(tuán)上的氫離子與一價(jià)堿金屬離子之間的置換反應(yīng)。

〔R〕-COOH+NaOH→〔R〕-COONa+H2O

〔R〕-COONa+HAC+K2SO4→〔R〕-COOK+NaAC+H2SO4

形成了可溶性的腐殖酸鹽溶液(黃腐酸鉀)，具工藝流程式如圖1。

圖1 工藝流程圖Fig.1 Process flow chart

2.2 生化黃腐酸鉀

生化黃腐酸用糖蜜制造酒精廢液或生產(chǎn)酵母后的廢水經(jīng)過濃縮、噴霧干燥后制作而成，這樣的黃腐酸極易吸潮且有股糖的味道，主要成分是多糖、木質(zhì)素、蛋白，官能團(tuán)很少[2]。

工藝流程。收集生物灰，過篩，去雜，得生物灰粉100 kg。將糠醛渣過篩，去雜，置到研磨機(jī)中，研磨成粒度為0.1 mm～0.3 mm的粒粉，制成糠醛渣粉200 kg。按生物灰粉 ∶糠醛渣粉 ∶氫氧化鉀 ∶水=100 ∶(150～200) ∶(5～10) ∶(750～1 200)的原料重量配比，將上述原料混合加入到反應(yīng)釜中，攪拌均勻，開始加熱至89 ℃～91 ℃，加熱2 h～2.5 h后停止加熱，靜置沉淀，待反應(yīng)釜中的反應(yīng)物靜止分層后，得反應(yīng)沉淀物和反應(yīng)上清液。取反應(yīng)上清液，向反應(yīng)上清液中緩慢加入鹽酸溶液，混合均勻，直至上清液的pH值降至2，靜置沉淀8 h～12 h，取上清液沉淀物烘干，得黃腐酸鉀成品約30 kg～35 kg。該成品據(jù)測(cè)得含黃腐酸鉀純度為92%～95%[3]。

3 礦源與生化黃腐酸鉀對(duì)比

(1)從功能看。礦源黃腐酸鉀因其官能團(tuán)作用，能夠調(diào)節(jié)土壤酸堿度，同時(shí)是一種天然的螯合劑，與金屬離子螯合，減少養(yǎng)分流失或固化，促進(jìn)植物直接吸收；能夠促使土壤中難溶性的硅鋁酸鹽無機(jī)礦物質(zhì)(磷鉀)形成可溶性養(yǎng)分，被植物直接吸收利用。而生化黃腐酸同樣有調(diào)酸改土、刺激根系生長(zhǎng)作用，但是持續(xù)性不強(qiáng)，效果弱。

(2)從效果看。礦源黃腐酸具有空穴結(jié)構(gòu)較大的交換容量，能夠形成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高肥料利用率，同時(shí)又不吸潮。而生化黃腐酸較大的不足就是極易吸潮，在作為功能性肥料及復(fù)合肥添加劑時(shí)，1 t超過25 kg左右就會(huì)導(dǎo)致肥料嚴(yán)重吸潮結(jié)塊，甚至變?yōu)闋€泥狀。

(3)原料成本及市場(chǎng)價(jià)格的差異。礦源黃腐酸鉀原料成本為8 200～10 200元/t，市場(chǎng)報(bào)價(jià)為15 000元/t～20 000元/t；生化黃腐酸鉀原料成本為1 000元/t～1 200元/t，市場(chǎng)報(bào)價(jià)為1 800元/t～2 300元/t。

4 結(jié)語

2019年，全球黃腐酸鉀的需求將達(dá)到42.05萬t，2020年將達(dá)到44.28萬t，2021年將達(dá)到46.62萬t，2022年將達(dá)到49.08萬t，2023年將達(dá)到50.69萬t以上；由于市場(chǎng)上現(xiàn)有黃腐酸鉀品質(zhì)層次不齊，黃腐酸鉀在使用過程中對(duì)黃腐酸鉀的產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來越高，所以開發(fā)品質(zhì)優(yōu)異的黃腐酸鉀生產(chǎn)技術(shù)非常重要，有助于將來在黃腐酸鉀的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得優(yōu)勢(shì)。