《硝基腐植酸生产工艺及其生物活性的研究;.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硝基腐植酸生产工艺及其生物活性的研究;.pdf（3页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第?卷第 ?期 ? ?年? ?月 哈尔滨理工大学学报 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? , ? ? 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
2、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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
3、? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?一? 而 ? ? ? ? ?, ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ? , ? ? ? ? , ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ! # ? % 在有机复合肥中 , 以腐植酸 (H A)作为有 机 质与 无机化肥组 成 的复合肥是很大 的一类 , 腐植 酸 系列 产品包括腐植 酸 、 黄腐酸 、 黄腐酸钱等具有 改 良土 壤 , 促进植物生长 , 促进植物对氮 、
4、磷 、 钾肥 料的吸 收 , 增强植物的抗逆性 , 提高果实品质等特点 , 因而 在 农业上得 到广泛 的应 用 l I .现在 用 于农业 生产的 腐植酸产品已超过百万吨 , 然而现在对腐植 酸 的应 用 , 多 限于直接利用 含腐植酸的 泥 炭 , 风 化煤 、 褐 收稿日期 二2 ( X ) 3一肠一0 2 基金项目:黑龙江省科技攻关 项 4资助( G9 8E 2一8 一m ) 作者简介:赵春山 (1 97 0 一) , 男 , 哈尔滨理工大学讲师 . 煤 , 在 这些 天然腐植酸 中以分子 量较小的黄腐酸 效 果最好 , 但我省黄腐酸 的资源有限 , 因而其应用受 到 限制 .国 内外
5、研究者采用各种 方法降低腐植 酸分子 量 , 以提高其活性 , 研究的 方法 中有水解 法 、 氨化降 解法 , 生物降解 法等冈 , 但由 于各种原因 而 未 能工 业化 . 在腐 植酸促 进 植物生 长机理的研究中发 现 , 适 度硝化的泥炭腐植酸 对多种作物的生 长作用与黄腐 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 酸相近代国外也曾报道用一 定浓度硝 酸降解 泥 炭可 以得到一 种 生物活性较高的 硝基腐植酸 , 另外用硝 酸处理 风化煤和褐煤制得硝基腐植酸应 用于 农 业也 有报道阅 . 但可 能因为硝化程度的不合适或腐植 酸来 源不同 , 还没 有得
6、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 炭硝化 的工 业报道 , 也 未见硝化泥 炭 与 无机 肥 料 复 酉己生产复合肥 的先例 . 用越大 .但 对于 高 发芽率的种 子 , 活力指数可以更 准 确地反映腐植 酸促进萌发作用的强 弱顺序 . 2 结果与讨论 实验部分 2 .1 硝酸质量分数对硝基腐植酸收率的影响 泥炭 与硝酸质量比为 1:3 , 硝 酸 质 量分 数 w ;,呱 分别为5% , 10 % , 20 % , 30 % , 按 照1.2中步 骤操作 , 其测定结果如表 1 . 表1 wl .阳3对卜旧A 收率的影响 反应
7、 时间小 NH A收率 (% ) Ll 主要仪器和试剂 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 CP .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 om L的 三颈瓶 中 , 加人一定质量分数的硝 酸1501 llL , 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25 0 Il lL 容量瓶 中 , 用蒸馏水稀释至刻度 , 摇匀 , 待
8、用 . 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 s J 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 , 3 d或 4 d 测发 芽势 .7 d 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 长径的一半为萌发;圆粒种子 , 以
9、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 0 % ( 7天后测 量 ) 发芽势 二( 第 n 天后的发芽如供试种子总数)X 10 0% (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 饰阳 二5 % % 阳厂 1 0 %叭阴3=沁% 肠阳厂3 0 % 13.4 627.3825
10、42232 6 157 128名2267 926 .13 123 4272 124.76 2 0 . 6 9 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 、,HN o , 的增大 , NHA收率的增 加很多 , w ; I N o 3 从 5%增至 1 0 %时 收率几乎增加了一 倍;但随着 w , 的继续增大 , N HA 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 , NHA 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
11、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 硝化时间对N H A收率的影响见表1 , 可以看到 , 随着 时间 的延长 , NHA 收率先是增 加 然 后 下降 .这 说明延 长硝化时 间会加深NHA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
12、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Zh ) 硝化产物 , 配成 质 量分 数为 wN,。= 50 x 10 一, l oo x 1 0 一, 2 00 x 10 一6 , 300 x 1 0 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
13、子 的萌发 均有 哈尔滨理工大学学报 第8卷 表2对小麦种子萌发和幼苗生长的影响 (T二2 0 发芽第四夭测发芽势、 表3对黄瓜种子 萌发和幼苗生长的影响 (T二2 ( I 发芽第三 天测发芽势 ) 呱I L A x l( ) 0 发芽势 (% )发芽率 (% )发芽指数苗长/cm活力指数 1俪。x l护发芽势(% ) 发芽率 (% ) 发芽指数苗长/cm活力指数 636.52 6 52.01 69 9 . 39 673.印 61 030 别m5 5 4 21 7 , . n八O 八n6C 入 户 办 4 0乃 0 ,尹 别8 1 8 18 0 7 4 的9 7 9 5 9 5 叩 田9 5
14、5 0田父 卿 9 2 9 5如 珊 期 C K 4808 , 8 4 4 2 4 . 32 4 2 . 37 . 5 0 3 17 . 25 43 . 57 , 87 3 4 235 4 0 46j2302万3 36石7 2 22创.25 8 2 8 3 8 0 8 2 7 0 7 7 r o 5 0 期期 C K ( CK为空匕 样 , 小麦种子是911356 9 ) ( 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 高 , 最大提高幅度达 到 1 0 %以上;种 子 的发芽时 间 缩短 , 这从发芽势增加可以知道;幼苗长势及
15、活力指 数 也都有一定的 增幅 .w N H A 为 5 0 x 1) “ 时 有较大 的发芽指数和活 力 指数 , 而达到20 0 x 10 一6 之后虽 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 用 , 但 wNl l A 达到 一定高时反而会产生抑制作用 , 所 以使用 时要 根据不同的作物找出最佳质量分数 . N H A 对黄瓜种子的萌发也有比较好的促进作 用 , 由于黄瓜是 一种高发芽率的作物 , 所以主要比较 其活力指数 , 可以看出空白样的活力 指数是最小的 . 其中促 进作用 最佳的 wN ll、
16、 为 20 0 火 10 一 6. 3 结 语 1 )由质量分数为 1 0 % 的硝 酸与泥炭质量比3 : 1 , 加热回流Zh所得N H A收率最高; 2 )实验证明 , 硝基腐植酸对植物种 子 的萌发和 幼苗生长确有促进作用 . 参考文献 : ! 1 王 天立 .腐植酸在 农业上的应用田.腐植酸 , 19 92 , ( l) : 1 4 . 2 1纳乌莫娃等 .泥 炭腐植酸醋基在农业上的应用效果闭.K r li m 一 T o P I , l卯l , ( l) :9 5 一卯. l 3 杨志福 , 腐 植酸类物质在农业生产中应用的概况及前景团 . 腐植酸 , 1 9 8 8 , ( 2 )
17、 : 5一6 4 KRUGLO W Vp , 郑 平译 .P e atsa aR aw Ma t面al闭.腐植酸 , l卯3 , ( l ) : 38一4 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 ) :6 1 一6 4 (审稿 :刘 波教授 , 李玉明教授;编样:张雪冰) (上接第6 9页) 参考文献 : 111 CH EN Cai he , ZHANGD e i an g , DINGG uz l an , CUIY u mi n g . B roa db an d M i e h e i son Fi b er一oPtie A
18、 cccie romete r【 J . A P P L IE D O P T IC S , 1 999 , 38 ( 4 ) : 1 . 2 1 pEeHSTEDTRD , JACKsONDA , p er f o r m anee A na ly s i so f a Fib er op t i c A cec l cro m e t er B a se d ona C o mpl , a nt Cy l ind e r D e s i g n 【 JRevSel.Instrum , 1999 , 66 ( l ) : 30 . 3 1 KERsEYAD , JACKSoNDA , CoRKE M , High 一se nsitivity F ib re一optic A ceele rometc rIJ El ec t ron i cs L c tt ers 24 t h , 1982 18 ( 13 ) . 赵梓森 . 光纤通信工程【MI.北 京 :人 民 邮电出 版社 , 20 0 2 . (审稿 :殷景华教授 , 李燕飞教授;编辑 :付 长缨 )