无机物和有机物的分类


无机物和有机物的分类  

一、概述

腐殖酸广泛存在于土壤、湖泊、河流以及泥炭(又称草炭)、褐煤等自然环境中,它是由生物(主要是植物)残骸经过微生物分解和一系列地球化学过程形成的有机质。腐殖酸是一种成分复杂的高分子有机物质,主要由族及羟基、酚羟基等酸性官能团构成,具有良好的生理活性及吸收、络合、交换等功能。研究表明,不同来源和产地的腐殖酸在活性官能团含量上存在差异。

甲壳素,也被称为甲壳质、几丁质等,广泛存在于低等动物(如昆虫、蜘蛛、甲壳动物等)的外壳及低等植物(如真菌、藻类、酵母等)的细胞壁中。它是一种天然生物高分子,属于线性多糖类。尽管其分子结构中含有少量的氨基葡萄糖链节,但由于乙酰氨葡萄糖链节占多数,分子间和分子内存在强烈的氢键,导致其溶解性能很差,化学性质也不活泼。若将甲壳质分子中的乙酰基脱去,就转变为壳聚糖,其溶解和反应性能得到显著改善。由于甲壳素来源丰富、制备简单、价格便宜、用途广泛,因此其开发应用受到国际社会的重视。

海藻生长在海水这一特殊环境介质中,除了含有陆地植物所具有的营养成分外,还富含海藻多糖、甘露醇、酚类多聚物、甜菜碱、脱落酸等多种特殊营养元素。海绿素是采用保护性工艺生产的无公害海藻类营养剂,在英国被土壤协会批准用于有机农业。

氨基酸是构建生物体的众多生物活性大分子之一,是构建细胞、修复的基础材料。氨基酸是土壤中主要的有机氮化合物,占土壤全氮的15%—60%。土壤中的氨基酸主要来源于微生物、动植物及其代谢产物等。氨基酸不仅是土壤微生物的重要营养源,还能在代谢过程中被微生物利用,通过生物途径合成植物生长调节剂,刺激植物生长,调节植物生理过程。

二、作用机理

腐殖酸是一种多功能的高分子化合物,含有多种活性基团,具有强的化学活性、生理活性和较大的内表面积,因此具有较强的吸附、交换、螯合、络合能力。腐殖酸促进植物生长的机理主要是被吸收后能够促进植物对水分和无机养分的吸收,特别是刺激植物的呼吸作用。腐殖酸还能改善细胞膜脂质的相变特征,增加膜的流动性和渗透功能。

甲壳素促进作物生长的机理主要是通过提高作物的抗虫性和抗病性。植物体内的一些酶能与甲壳质发生反应,杀灭病原菌和害虫,起到防病防虫的效果。甲壳素还能诱导植物根部杀菌物质,激发有益菌种的生长和繁殖,增加作物自身的防御能力。甲壳素具有双重调节作用,可通过控制浓度来促进或抑制生长。

海藻中的多种特殊成分如海藻多糖、酚类多聚物等,具有促进植物体内有机物和无机物的输送导向、调节细胞渗透作用、诱发作物产生抗逆因子等功能。海藻中还含有多种内源激素,具有促进细胞、打破休眠、促进植物生长等作用。还含有具有抗病毒、抗氧化作用的褐藻糖胶,以及参与机体光合作用的甘露醇等成分。

氨基酸作为构建生物机体的生物活性分子之一,对植物的促进作用主要是作为有机氮源来提供养分,可被植物直接吸收利用,从而提高蛋白质合成水平,强化植物新陈代谢和光合作用。

三、甲壳素与腐殖酸的共性

甲壳素是一种天然多糖类高分子化合物,化学结构与纤维素相似,能够激发种子萌发、促进作物生长、增加产量,并具有一定的抗菌能力。腐殖酸能够改良土壤,修复土壤重金属和有机污染。甲壳素和腐殖酸都可以提高土壤有益酶活性,增加有益微生物的数量,抑制有害微生物繁殖,改善土壤生态环境。二者在农业应用中都能为作物和土壤环境带来有益影响。

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