木质素、木质素磺酸盐和木质素腐殖酸盐的关系
木质素是什么?
木质素、纤维素和半纤维素是植物骨骼的主要成分。木质素是自然界第三大天然有机物,仅次于纤维素和甲壳素。木质素是一种复杂的大分子化合物,存在于大多数陆生植物的木质部中。木质素是由三种苯丙烷单元通过醚键和碳碳键相互连接形成的具有三维网络结构的生物大分子,是一种复杂的酚类聚合物,具有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基以及醌基。
木质素磺酸盐是什么?
木质素磺酸盐基于亚硫酸盐制浆工艺。木材粉碎后,用含钙、镁、钠、氨的酸性亚硫酸盐溶液在130~140℃下加热蒸煮,将木质素磺化成水溶性木质素磺酸盐。产品外观为棕色粉末,易溶于水,水溶液呈弱酸性。
木质素腐植酸盐是什么?
木质素腐植酸盐是木质素磺酸盐、水溶性半纤维素和其他有机物(有机酸、蛋白质等)的产物。)为原料,通过木质素磺酸盐高温高压热解转化技术进行氧化水解。
三者之间的关系
由于木质素通过亚硫酸盐法制浆工艺获得木质素磺酸盐,木质素磺酸盐通过热水解转化技术获得木质素腐植酸盐,所以两者之间的关系非常简单明了:
木质素腐植酸盐和木质素磺酸盐都是木质素的衍生物。
木质素腐植酸盐是木质素磺酸盐的衍生物。
三者之间的功能特性。
木质素:
从农业的角度来看,木质素本身并不具备很多功能特性,但由于木质素富含芳香环结构、脂肪族和芳香族羟基、醌基等活性基团,其化学反应活性相对较高,可以作为载体,在螯合作用下可以与各种元素和小分子形成功能分子团。
木质素的包裹性、吸附性和缓释性能保持肥料和农药的有效性并使其缓慢释放,使其所含各种养分的淋溶损失得到很好的控制,养分和药物的利用率可达80%以上,肥效和药效可持续20周。
木质素是一种天然高分子化合物,无毒,可降解。在土壤中,微生物降解可生成腐植酸,改善土壤理化性质,提高土壤渗透性,防止板结。
在农作物上的具体表现如下:
A.对农药和化肥胁迫的抗性。
b .减少细菌和真菌病害对植物的危害,防止病原微生物、真菌、细菌和病毒的入侵。
C.刺激土壤中有益微生物的生长和繁殖。
木质素磺酸盐:
从分子结构分析,木质素磺酸盐仍然含有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基、醌基等活性基团,其化学反应性质也是活性的。木质素磺酸盐仍然保留了木质素的所有功能特性,即包膜、吸附、缓释肥料和农药的性能,并可降解为腐植酸。
由于木质素的一些活性基团被金属离子或金属离子的小活性基团取代,形成木质素磺酸盐的金属螯合物,从而增强了抗盐、抗钙、抗旱、耐涝和耐温的特性。
在农作物上的具体表现如下:
A.提高作物对不利环境因素(热、冷、旱、涝)的抵抗力。
B.对农药和化肥胁迫的抗性。
c .减少细菌和真菌病害对植物的危害,防止病原微生物、真菌、细菌和病毒的入侵。
D.刺激土壤中有益微生物的生长和繁殖。
木质素腐植酸盐:
从分子结构分析,木质素腐植酸盐还含有一些芳香羟基、醌基等活性基团,化学反应性质比较稳定。木质素腐植酸盐仍然保留了木质素和木质素磺酸盐的全部功能特性,并且由于木质素磺酸盐的热水解技术,加速了向腐植酸的转化,部分活性基团被金属离子或金属离子的小活性基团所取代,产生了含有少量木质素腐植酸、黄腐酸、三萜酸等低分子量有机成分的木质素腐植酸盐混合物。
由于木质素磺酸盐的大部分活性基团被金属离子或金属离子的小活性基团取代,木质素磺酸盐的组成和功能特性与木质素腐植酸相比发生了很大的变化,特别是木质素磺酸盐富含黄腐酸、三萜酸等稀有的抗逆促生物质。
在农作物上的具体表现如下:
木质素腐植酸盐的生物和非生物效应
A.提高作物对不利环境因素(热、冷、旱、涝)的抵抗力。
B.对农药和化肥胁迫的抗性。
c .减少细菌和真菌病害对植物的危害,防止病原微生物、真菌、细菌和病毒的入侵。
D.刺激土壤中有益微生物的生长和繁殖。
E.提高植物的天然抗病和抗虫能力。
木质素腐植酸盐的直接作用
A.它具有增加细胞中叶绿素含量的独特性质;有效解决黄萎病和落花现象。
b、加速细胞分裂,从而促进营养物质的生长;减少发育过程中幼苗和芽的死亡。
c、促进种子萌发和根系发育,增加叶面积。
D.促进植物生长,提高作物产量。
物理和化学性质差异
木质素
颜色:棕色
性质:粉末或液体
性质:不溶于水。
味道:无味
马拉色尔c
颜色:茶色
性质:粉末或液体
性质:溶于水,易吸潮。
味道:无味
木质素腐植酸盐?
颜色:深棕色?
性质:粉末或液体
性质:溶于水
口感:无味,有淡淡的可可粉香味。
木质素腐植酸盐的发展前景
农工综合体是木质素腐植酸盐利用效率最高的领域之一。在实践中,已经证明它可以在低浓度下用作生物刺激剂。由于这些特性,木质素腐植酸盐已被应用于农业化学工业、有机矿物肥料和家畜饲料。首先是Lignohumate系列产品:俄罗斯在这一领域的第一个也是最成功的开发。
在1980年代后期,苏联科学家首先提出了一种处理含有木质素的有机材料的方法。几年后,俄罗斯Ligna Gumart集团的专家将这一想法付诸实践:他们开发出了一种工业化、无废物的技术来获得木质素腐植酸盐,该工艺已成功申请专利!(美国专利号7.198.805в 2,俄罗斯专利号2205166)
木质素腐植酸盐的用途不仅限于农业。由于它们的高表面活性,它们也可以用作阴离子表面活性剂。此外,木质素腐植酸盐还用于生产混凝土和钻井液,以及生产粘合剂和染料。
因此,木质素腐植酸盐具有很大的实用潜力。科学家继续研究其结构,拓宽木质素腐植酸盐的应用范围,继续开辟合成、设计和开发绿色新产品的途径,提升木质素腐植酸盐的附加值。
补充:
早在2016年,Frant(S)ek Novak、Martina (S)estauberová、Richard Hrabal、张水芹、、赵等科学家就深入研究了木质素腐植酸盐的形成过程,从分子结构的角度解构了木质素腐植酸盐的形成原理、形成过程和性能特征。
如果你对这篇文章感兴趣,搜索或点击“木质素腐植酸的结构特征”
更多相关文章:
杉木针叶木酸与三萜酸制剂的关系
施用冷杉针叶三萜酸制剂对草莓产量和品质的影响
冷杉针叶三萜酸在小麦生产中的应用
施用冷杉针叶三萜酸对水稻产量和品质的影响
冷杉针叶三萜酸对番茄生长、产量和品质的影响
木酸与生化腐植酸的三大核心区别