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1、第 卷 第 期哈 尔 滨 理 工 大 学 学 报年 月,文 章编号的 一! 的! 一一硝基腐植 酸生 产 工 艺 及 其 生 物 活 性的研 究赵春山,张辉 ,郭宗文哈尔 滨理 工大学 化 学与环 境工 程学院 , 黑龙江 哈尔滨摘要 用 泥 炭与不 同 质量分数 的峭 酸进行 硝化反 应 , 对稍 化产 物 中稍基 腐植 酸的 收率进 行 了 测 定 , 得 出 泥 炭稍化 反应 的 最佳 工艺 条件质量分数 为的稍酸与 泥 炭按的 质 量 比 ,加热 回 流, 所 得硝基腐 植 酸收 率最 大 达 到, 并 对 不 同作 物种 子 进行 发 芽 和 幼 苗 生 长 试 验结果表 明 , 稍
2、基 腐 植 酸确 实有 较高的 生 物活 性关键词 腐植酸 稍化 发 芽率 活 力指 数中图 分类号文献 标 识 码一一,公“ ,一,一而,! #%& # & ( ) ) + , ) + # . /+ # ) 0( 0 1 2 13 # # 3 14 # 1( 5 675 , (& ) 8 + 9 13 # 1& :1 ( # 1 : 2 ( 9 1 # 1( #8 4 1 # 1 51&;在有 机复合肥 中 ,以腐植酸 (H A )作 为有机质 与煤 , 在这些天然 腐植酸中 以 分 子量 较小 的 黄腐 酸效无机化肥组成的复 合 肥是很 大的一类 腐 植酸系列果最好但我省黄腐酸的 源限 因
3、而其应用受到,产 品 包括腐 植酸、黄腐 酸钱 等 具有 改 良土限.、黄腐 酸制 国 内外 研究者 采用各种方法 降低腐植 酸 分子壤 ,促进 植物生 长, 促进 植物对氮、 磷、钾肥 料 的 吸量 , 以 提高 其活性 , 研究 的方法 中有 水 解法、氨化降收 增强植物 的抗逆性 提 高 果实 品质 等 特 点 因而解法 生 物 降解法 等冈但 由于 各 种 原 因而未 能 工,在农业上 得到广 泛的应用 Il .现在 用于 农 业生产 的业化 .腐 植酸 产 品 已 超过 百 万吨 , 然 而 现在 对腐 植酸的应在腐植酸促进植 物 生长 机理 的 研 究 中发现 , 适用 ,多限于
4、直 接利 用含腐 植酸 的泥 炭 , 风化煤 、 褐度硝化的 泥炭腐植酸对多种作 物的生长作 用 与 黄 腐收稿 日期 二2 )X(3 一 肠 一 20基金目:江省科技攻关项 4 助98E 2一 8 一m )项黑龙资 (G作者简介:赵春 山 (9107 一 ) , 男 , 哈 尔 滨理 工大学 师 .讲第 6 期赵春山等 :硝基腐植酸生产工艺及其生 物活性的研究酸相近 国也曾报道用 一定浓 度硝酸降解泥炭可.,用越大 但 对于高发芽率 的种子 活力指数 可 以更 准代 外以得到一种生物活 性较高 的硝基 腐植 酸 ,另 外 用硝确地 反 映 腐植酸 促 进萌 发作 用 的强弱顺 序 .酸处理风
5、化煤和褐煤制得硝基腐植酸应用于农业也阅.2果讨论有报道但可能 因 为硝化程 度的 不 合适 或腐植酸 来结与源 不 同 , 还没有得到 效果能与 黄腐 酸相 比的 产 品 , 特别是 因 为泥 炭 原 料 的 特 殊性 , 到 目前为止尚未 见 泥2. 1 硝酸质量 分数 对硝 基腐 植酸收率的 影 响硝化的工业报道, 也未泥炭与无机肥料复泥 炭 与酸量 比1:3,硝 酸 质 量炭.见硝化硝,质,为,按 照. 分 数酉己生 产复合肥的先例w ;,呱 分别 为 5%1 0%2 0 %3 0 %1 2 中 步骤操 作 , 其 测 定结果如表1 .实验部分表1w l.阳3对卜 A收率的影响旧L l主
6、要仪器 和试 剂氢氧 化钠、 重 铬酸 钾、 硫 酸 亚铁按、 邻菲 罗 琳均为 A R .级 ;浓 硫酸为 C P .级 ;桦川泥 炭 ;锥形 瓶、 容 量瓶 、 酸式 滴 定管、 恒 温水 浴、 移液管、 分析天平 、 离心 机 .12 泥炭的硝化称取 3鲍 干基 桦 川 泥 炭 置于 so m L 的三 颈瓶1ll中 , 加 人一 定质量 分数 的硝酸 150 L , 加热 回 流一定时间 , 用 氢 氧 化钾 调 节 至中 性 , 加热煮沸一定时间 ,然后 进行 离心 分离 , 取 上 清液 转移至 250 IllL 容量 瓶中, 用 蒸馏水稀释 至 刻 度 , 摇 匀 , 待 用 .
7、13 硝化样品 中总 腐植酸质量分数的测 定将 上步 所获得 硝化 产物 按文 sJ 中的 实验步骤 , 测定硝化样 品 中硝基腐 植酸的质量分数 .1.4 种 子 的 萌发 和 幼苗生 长试验一定 数 量的种 子在培养皿 中 , 用一定质量 分 数的 腐 植酸 溶 液浸泡 Zh , 滤 掉腐 植 酸 溶 液后 加 适 量水 .置 于 培养箱 中 , 在 合适 的温 度 下 培养 .每天 计算发芽数, 3d或 4d测发芽势 .7d计算发 芽 率 并 测定 萌发种子的幼苗长度 , 取平均 值 .具体判 断标 准及 数 据处理 方式如下 .种 子萌发标准 :长 粒种子 , 以 幼 芽长 度达到种子
8、长径 的一 半 为 萌发 ;圆 粒 种子 , 以 幼 芽长 度 达 到种 子的直径为萌发 .发芽 率 二 ( 总发 芽数 / 供试 种子 总数 ) x 10 %(7 天 后测量 )发芽势 二 ( 第 n 天后的发芽 如 供试种子总 数 ) X10 % (第 月 天测量 )发芽指数 二 艺 (民)t/ G 为第 t天 的发 芽数活力指数 二 发芽指数 x 下胚 轴长度腐 植酸 对 评 价种子萌 发 过程 的 5 项指 标 , 即 幼苗长度 、 发芽率 、 发芽势、 发芽指数 、 活力 指数的 影响顺序基 本 上 是一致的 , 指 标 越高 , 说 明腐植酸促进作反应N H A 收率 (% )时间
9、小二 5 % 阳厂 10 %3肠阳 厂 03 %饰阳叭阴 = 沁 %.134627 38254 22326157 128名2267 92 6 .13.12 3 42 72124760296从表 1 中可 以 看 出 , w 3 对 N H A 收率 的 影响是 很 明 显的 .开 始 随着 、, H N o , 的增 大 , N H A 收 率 的 增加很多 , w ; INo3 从5%增至 01 %时收率几 乎增加 了一倍 ;但 随着 w , 的 继续 增 大 , N H A 的 收 率 反 而 有所下 降 .这 说 明 鞠。 较低 时 , 泥 炭 被 氧 化 降 解 不 完全 , N H
10、A 生 成量较少 , 所 以 收 率较低 ; 随 着 w 阅峨 ), 的增 大,氧化 降 解反应进行得 比 较 完全 , 收率 明显 增大;但 腼、 , 再增加时 , 生 成 的 N H A 将 被进 一 步 氧化 降解生 成低分 子 化合物 , 反 而 使其 收 率降低 .所 以在硝化反应 时应 注意通过控制硝酸质量分 数来控制氧化 降解的程 度 , 一方 面 避免 过 度 氧化降解 以 至 降低 N H A 的 收 率 , 另一 方 面 合理 的 控 制 硝 酸 的用量 , 降 低 生 产 成 本 , 减少 对 环 境 造 成 的污染 .2. 2硝化时 间对硝基腐植酸收 率的 影响硝 化时
11、间 对 N H A 收率的影 响见 表 1, 可 以看到 , 随着时间的延长 , N H A 收 率 先是 增加然后下 降 .这说 明延长 硝化时间 会加 深 N H A 的 氧.化降 解 程 度 , 使 其降 解为小 分子 , 降低 了 它的收 率 所 以硝化时 间应 根据 情 况 适 当 控 制 , 不 但 能 够 增 加 N H A 的 收率 , 而 且 能够缩 短生产周 期 , 提 高 生产 效率 .2. 3硝基腐植 酸对 植 物种子萌发的影响为验证 N H A 对植物种子萌发的促 进作用 , 选择了 硝 化后 N H A 收率最小的 (w HN。 , 二 5 % 硝酸硝化 Z)h硝
12、化产物 , 配 成质量 分 数 为 w N, 。 = 5 0 x 1 0 一 , l o o x10一 ,200x1 0一 6,300x10一 的 溶液 , 对小麦和 黄瓜种子进行了 发芽和 幼苗 生长实验 , 结果见表 2 和表 3. 不同质量分数的 N H A 对 小麦种子的萌 发均有哈尔滨理工大学学报第 8 卷表 2对小子发和 幼苗生长的影响麦种萌T 二02发四夭测 发势、(芽第芽呱 ILA x l0)(发芽 势 (% ) 发芽率 (% ) 发芽 指数苗长 /cm活力指数父703284808卿期7ro50CK万33 6石7 2 22创.25C(K 为 空 匕样 ,小 麦种 子是 9113
13、596 )表 3 对黄 瓜种子 萌发和 幼 苗生 长 的影 响 (T 二 I(2 发 芽第三天 测 发芽势 )1俪。 xl 护 发 芽 势 (% ) 发 芽率 (% ) 发芽 指 数苗长/cm活力指数户.05田59田叩579的8470办6,425636 521别 40n八OC入m别17,0乃尹56 2.01期529如69 .39珊KC673.印6103 0(黄瓜种 子为大三叶 , 由 长春市科 斗蔬菜 研究所提 供 )一定 的促进作 用 ,这表 现在 种子 的 发芽率 明显 提用 ,由于 黄 瓜是一种高 发芽率 的作物 , 所以主 要 比较高, 最 大 提 高 幅度 达到10 % 以 上 ;种
14、子 的发 芽 时间其 活力指 数 ,可以 看 出空 白样 的活力指数是最小的 .缩短,这发增可 以知道;长及活指其中促进作用最佳的 w Nl l、2火 1 0 一 6 .为 0从芽势加 .A幼苗势力数也都有 一定 的增幅wNH为 50x1“时有 较 大)的发芽指数 和 活力指数,而 达到 20x1一 6之后 虽结 语03然 比 空白样也有增加 , 但 明 显 幅度不 很 大 .这 是 由 于一定质量分 数 的 N H A 对 植 物 种子 萌发 有促 进作1)由质量分数为 10 % 的硝酸与 泥 炭质量比 3: 1,用 , 但 w NAl达到一 定高 时反 而 会 产生抑 制作用 ,所加热 回
15、流 Zh 所得 N H A 收 率 最高 ;以使用时要根 据不 同 的作 物找 出最佳质 量 分数 .2)实验证明 , 硝基腐植 酸 对 植物种子的 萌 发 和N H A 对 黄瓜种 子 的 萌 发也 有 比 较 好 的 促进作幼苗生 长确 有促 进作 用 .参考文 献 :!1王天立.农业上 的应用.,l().腐植 酸在田腐植酸192:4112纳乌莫娃等.泥 炭腐植酸醋基在农业上 的应 用 果.K rlim,l卯l,(l):59一 卯 .效 闭3l 杨 志福,腐植酸类物质在农 业生产中应 用 的概况及前景.,1 98(:)25一 6团 腐 植酸, 郑 平 译 .P ae t s a a R a
16、w M ta 面 al闭 . 腐植 酸 , l 卯3, ( l ) : 3 8 一 4 1 . l习 陈晓玲 .巢湖 泥炭 中腐 植 酸 的提取 工 艺 闭.淮南矿 业 学 院学 报 , 1 卯 8, 1 狱:)2 16 一 46审稿: 刘 波 教授 , 李 玉明 教授 ;编 样 :张雪 冰 )上接第69页 )(参考文献 :1C H EN C aihe ZHANGDe ia ngDI NGGuz l a nCUIYumi n gBr oa d b a n dMi e h e i s o nFi be r 一 o P t i eA c c c ie r o me t e r J A P P L
17、IE D1 1,.【.O P T IC S ,1 9 9 93 84:1,.(), a n tne r21pEeHS TEDTRDJ ACKs ONDAC y l ide snJ Reve .ns rum,:.Di gS l It1 9 9 966( l)30【,3KERsEYADJ ACKSoNDACoRKEM1.18(13)一 s e n s it i v it yF ib r e 一 o p t i cAc e e le r o me t c rI J ,1982赵梓 森 . 光纤 通 信 工 程 【M I.北 京 :人民 邮 电出 版社 , 2 0 20.(审 稿:殷 景华教授 , 李 燕 飞 教授 ; 编 辑 :付 长 缨 )