一、黃腐酸改良土壤1、黃腐酸對土壤團粒結構的影響（1）土壤團粒結構是由若干土壤單粒粘結在一起形成為團聚體的一種土壤結構。團粒是由多種微生物分泌的多糖醛酸甙、粘粒礦物以及鐵、鉛的氫氧化物和腐殖質等膠結而成的。黃腐酸屬於腐殖質類物質，黃腐酸的施入影響粘土的性質，能促使土壤形成更穩定的團粒結構，使土壤中≥0.25mm的團粒含量增加10-20%，有機質含量增加10%，可使土壤保持水份、增加通氣，有利於農作物的生長；可使土壤懸浮液保持穩定或增加流變性。（2）粘土也能防止黃腐酸的生物學降解、催化吸附在黃腐酸表面上有機化合物的反應。2、黃腐酸增強土壤的保水性、保肥性（1）保水性 黃腐酸屬於有機膠體物質，是一種親水膠體，有強大的吸水能力，最大吸水量可超過500%，從飽和大氣中吸收的水分重量可達自身重的一倍以上，比一般的礦質膠體大的多；黃腐酸抑制作物蒸騰作用，使土壤水分消耗速度減慢，土壤含水量相應提高，另外黃腐酸能改良土壤團粒結構，起到省水保墒的作用。1979年河南科學院生物所許旭旦等研究發現小麥噴施黃腐酸後，氣孔寬度縮小72.7%，總蒸騰量比對照減少13.7%，土壤含水率提高1.5%；孟遠平等試驗測定小麥噴施黃腐酸10-20天內土壤水分消耗降低4.3-5.1%；另報道玉米噴施黃腐酸後，不同土壤深層含水量增加7.0-35.7%。

保水

黃腐酸是具有膠體性的有機物質，它能使土壤疏鬆，吸附水量大，透氣增溼、養墒，防旱，使土壤有良好的水、氣、熱條件，適宜於種子萌發和苗期生長。

改良鹽鹼地

黃腐酸的分子量小，活性較高，可以吸附土壤中的有害陽離子，從而降低土壤中鹽的濃度，減少鹽類對種子和幼苗的危害，改良鹽鹼地。

抗旱、抗寒

1、黃腐酸噴施到植物葉片，能夠使植物的氣孔關閉，減少植物水分蒸騰。

2、黃腐酸顏色深，有利於吸收太陽能；黃腐酸受到微生物的作用分解時會放出熱量，能使地溫提高，從而起到抗寒的作用。

抗病蟲害

黃腐酸能促進植株根系的生長，提高植株對中微量元素肥的吸收能力，提高N、P、K的吸收利用率，避免土壤板結，增強樹勢，減少病蟲害的侵染。圖中獼猴桃黃化病嚴重，採用實驗用肥：黃腐酸鈣鎂肥、黃腐酸水溶肥、黃腐酸葉面肥。20天后葉片明顯轉綠。

防治重金屬汙染

黃腐酸參與土壤中離子交換反應，把土壤中的重金屬離子吸附固定，防止它們進入生物迴圈。

提高肥效

1、固氮：氮元素施到土壤中，很容易揮發到大氣中或隨水土流失到河流中。黃腐酸能夠吸附土壤中的氮元素，減少它的揮發和流失，提高了利用率。

2、解磷：磷元素施到土壤中，容易被土壤固定。黃腐酸能夠透過與磷元素的螯合，將磷元素從土壤中解放出來，用於植物的吸收，提高了磷的利用率。

3、活化鉀：施到土壤中的鉀元素大多以鉀鹽的形式存在，不能直接被作物吸收。黃腐酸能夠透過離子交換功能，使難溶性鉀轉化為可溶性鉀，增加土壤中的有效鉀，提高鉀的利用率。

4、微肥：黃腐酸能與難溶性微量元素可以發生螯合反應，生成溶解性好可被作物吸收的腐植酸微量元素螯合物，從而有利於根系和葉面吸收微量元素。

促進農作物生長髮育

1、黃腐酸能刺激根系生長，最終導致作物吸收水份和養份的能力大大增強。

2、黃腐酸的刺激作用可使植株地上部分營養體生長旺盛。表現在株高、莖粗、葉片厚等；

3、黃腐酸對分櫱、減少空秕率有良好的效果，能夠增加糧食千粒重，增加糧食產量。

調節土壤PH值

黃腐酸官能團比較多，既可以和酸結合，又可以和鹼結合，能夠根據作物需要調節土壤的酸鹼度。

一、黃腐酸改良土壤1、黃腐酸對土壤團粒結構的影響（1）土壤團粒結構是由若干土壤單粒粘結在一起形成為團聚體的一種土壤結構。團粒是由多種微生物分泌的多糖醛酸甙、粘粒礦物以及鐵、鉛的氫氧化物和腐殖質等膠結而成的。黃腐酸屬於腐殖質類物質，黃腐酸的施入影響粘土的性質，能促使土壤形成更穩定的團粒結構，使土壤中≥0.25mm的團粒含量增加10-20%，有機質含量增加10%，可使土壤保持水份、增加通氣，有利於農作物的生長；可使土壤懸浮液保持穩定或增加流變性。（2）粘土也能防止黃腐酸的生物學降解、催化吸附在黃腐酸表面上有機化合物的反應。2、黃腐酸增強土壤的保水性、保肥性（1）保水性 黃腐酸屬於有機膠體物質，是一種親水膠體，有強大的吸水能力，最大吸水量可超過500%，從飽和大氣中吸收的水分重量可達自身重的一倍以上，比一般的礦質膠體大的多；黃腐酸抑制作物蒸騰作用，使土壤水分消耗速度減慢，土壤含水量相應提高，另外黃腐酸能改良土壤團粒結構，起到省水保墒的作用。1979年河南科學院生物所許旭旦等研究發現小麥噴施黃腐酸後，氣孔寬度縮小72.7%，總蒸騰量比對照減少13.7%，土壤含水率提高1.5%；孟遠平等試驗測定小麥噴施黃腐酸10-20天內土壤水分消耗降低4.3-5.1%；另報道玉米噴施黃腐酸後，不同土壤深層含水量增加7.0-35.7%。（2）保肥性 黃腐酸本身是有機酸，既增加了土壤中礦質部分的溶解，提供土壤養分，又透過絡合作用增加養分的有效性。黃腐酸是有機膠體，具有巨大的比表面和表面能，同時帶有大量負電荷，能提高土壤的吸附效能，使養分能儲存在土壤中，不致於隨水流失，提高肥料的利用率，增強養土和保肥能力，在沙土地上意義尤為重大。3、鹽鹼地改造黃腐酸和黃腐酸鹽還具有較強的緩衝能力，透過離子交換作用可降低土壤的酸性或鹼性。所以，黃腐酸和黃腐酸鹽可透過調節土壤的酸鹼度(pH)，最佳化土壤環境，達到治理鹽鹼地的效果。（1）黃腐酸和黃腐酸鹽互相轉化，形成一個緩衝系統，從而起到調節土壤溶液PH的作用。 R-COOH+Na+→R-COO Na+H+ （調節H+濃度）（2）由於黃腐酸含羧基、酚羥基，所以具有弱酸性，其水溶液pH值在3~5範圍，可中和鹼性土壤。4、降低鹽分（1）隔鹽：在黃腐酸及植物根系的作用下形成的團粒結構可疏鬆土壤耕層，破壞鹽分沿土壤毛管孔隙隨水分上升的條件，降低土壤表層鹽分積累。（2）吸附：黃腐酸絡合、螯合土壤中的金屬陽離子形成的膠體結構以及其多孔性（比表面大）可吸附土壤溶液中的離子或分子，降低土壤溶液鹽的濃度。5、土壤重金屬汙染防治與修復黃腐酸本身具備的結構框架及其豐富的官能團，如：芳香環、共軛雙鍵、羥基、羰基、羧基等，可以有效地與重金屬發生吸附、絡(螯)合、氧化還原等反應。黃腐酸的活性基團之間以氫鍵結合成網路狀，使得分子表面具有孔狀結構，提供了良好吸附表面。由於它的特殊結構使其與金屬離子能夠發生離子交換、表面吸附、配位和凝結等作用發生結合，在土壤中黃腐酸幾乎全部是以結合態（有機-無機複合體）存在。黃腐酸作為化學改良劑，可以轉變土壤中重金屬離子的存在形態，減少植物對重金屬的吸收利用或降低其生物活性等。黃腐酸也具有有機聚電解質的特性，表現在能提高膠體粒子的ζ-電位（ζ-電位越高膠體效能越好）和雙電層厚度、增強膠體體系穩定性方面。當黃腐酸水溶液中的金屬離子達到一定濃度時，或者H+離子濃度極高（pH很低）時，黃腐酸會凝聚沉澱，這一性質主要用“凝聚極限”（n）來表示，n越大，黃腐酸抵抗電解質絮凝的能力越強。6、土壤有機汙染物修復與淨化黃腐酸具有的吸附和解吸正是決定土壤中有機汙染物環境行為的一對關鍵過程，它控制著有機汙染物的活動性、生物可利用性、毒性及歸宿。透過分子的極性大小，功能基團的型別、數量、排布，氧化還原等幾種不同途徑實現對汙染物的吸附、解吸、降解，最終實現對土壤有機汙染物的修復與淨化。7、生物作用黃腐酸含有多種含氧官能團，決定了其生理活性，從而對生命活動起到調控作用，促進有益細菌生長繁殖，抑制有害微生物的數量；黃腐酸中的羧基、酚羥基有一定抑制病毒的作用。二、提高肥料利用率黃腐酸含有羧基、酚羥基等官能團，有較強的絡合、螯合和表面吸附能力，能減少銨態氮的損失；增加磷在土壤中移動距離，抑制土壤對水溶性磷的固定，使無效磷轉化為有效磷，促進根系對磷的吸收；黃腐酸可以吸收儲存鉀離子，提高有效鉀的含量特別是對鉀肥的增效尤為明顯。試驗表明，黃腐酸能提高肥料中氮、磷、鉀養分的利用率20%以上。1、對氮肥的增效作用碳銨中新增黃腐酸，可使碳銨在6天中氮素揮發率從13.1％降為2.04％。在農田試驗中碳銨肥效維持20多天，黃腐酸銨可達60多天。尿素中新增黃腐酸特別是硝基黃腐酸，可以生成尿素絡合物，使尿素分解減緩，肥效延長，損失降低，使尿素的利用率相對提高30％，後效增加15％以上。氮肥利用率測定結果，新增黃腐酸後利用率從30.1％提高到34.1％，吸氮量增加10％。黃腐酸的活性基團（包括羧基、羥基以及某些含P、O、N、S的基團）一般都是電子給予體，很容易與許多電子接受體（多價金屬離子、有機基團或離子）構成配位化合物，稱作絡合物或螯合物。比如黃腐酸-尿素等，實際是絡合（螯合）物，能使碳銨減少銨態氮的損失，提高氮肥的利用率。經氧化降解的硝基黃腐酸，可抑制尿酶活動，減少尿素揮發。黃腐酸配合氮素對植物生長髮育的影響是十分明顯的。當氮素、黃腐酸充足時，植物可合成較多的蛋白質，促進細胞的分裂和增長，因此植物葉面積增長快，能有更多的葉面積用來進行光合作用。對促進植物生長健壯有明顯的作用。往往施用後，葉色很快轉綠，生長量增加。2、對磷肥的增效作用降解的硝基黃腐酸可增加磷在土壤中移動的距離，抑制土壤對水溶性磷的固定，使無效磷轉化為有效磷，促進根系對磷的吸收。利用黃腐酸保護水溶性磷肥或以磷為主的複合肥，減少磷的固定；促進磷的吸收，提高磷肥利用率。肥效試驗表明，普鈣、重鈣或磷銨中新增10～20％的黃腐酸，可使肥效相對提高10～20％，吸磷量增加28～39％。放射性磷示蹤試驗測定磷肥利用率，新增黃腐酸後，磷肥當季利用率從15.4％提高到19.3％，即磷肥利用率相對增加四分之一。黃腐酸配合磷肥在植物體內參與光合作用、呼吸作用、能量儲存和傳遞、細胞分裂、細胞增大和其他一些過程。3、對鉀肥的增效作用黃腐酸的酸性官能團可吸收、貯存鉀離子，減少鉀在沙土及淋溶強的土壤中隨水流失數量。黃腐酸可以防止粘性土壤對鉀的固定，增加可交換性鉀的數量。黃腐酸對含鉀礦物有溶蝕作用，緩慢增加鉀的釋放，提高土壤速效鉀含量。黃腐酸還可以利用它的生物活性，刺激和調節作物生理代謝過程，使吸鉀量增加30％以上。黃腐酸與鉀配合使用能夠促進光合作用，能明顯地提高植物對氮的吸收和利用，並很快轉化為蛋白質，還能促進植物經濟用水。4、促進微肥吸收，有效解決缺素症黃腐酸螯閤中微量元素形成移動性強、易被作物吸收的黃腐酸螯合物，傳遞到作物中的缺素部位，有效解決缺素症。作物生長髮育除需要氮、磷、鉀等大量元素外，還需要鐵、硼、錳、鋅、鉬、銅等微量元素，它們是作物體內多種酶的組成成分，對促進作物正常生長髮育，提高抗病能力，增加產量改善品質都有重要影響。土壤中的微量元素多數處於植物難以吸收的無效狀態，向土壤中施入微量元素肥料也很容易被土壤固定。經研究指出：黃腐酸與鐵、鋅等微量元素可以發生螯合反應，生成溶解度好，易被植物吸收的黃腐酸微量元素螯合物，如黃腐酸-Zn、黃腐酸-Mn、黃腐酸-Fe等，有利於根部或葉面吸收，並能促進微量元素從根部向地上部運轉。示蹤試驗表明，黃腐酸鐵從根部進入植株數量，比硫酸亞鐵多32％，在葉片中移動數量比硫酸亞鐵多一倍，使葉綠素含量增加15～45%，有效地解決了因缺鐵造成葉片黃化。5、黃腐酸與個別中微量元素配合使用的效果（1）水稻是喜矽作物，水稻使用黃腐酸矽肥穗粒重，並能提早成熟，還能提高抗病能力。可增強作物對病蟲害的抵抗力，減少病蟲危害；可提高作物抗倒伏，可使作物體內通氣性增強，提高作物抗逆性；能減少磷在土壤中的穩定性；有改善農產品品質，並利於貯存和運輸。（2）黃腐酸配合鈣肥可以降低果實呼吸作用，增加果實硬度，使果實耐貯，減少腐爛，提高Vc含量。（3）黃腐酸配合鎂肥可以促進植物的光合作用，促進蛋白質的合成，提高農作物的產量和改善農產品的品質。（4）黃腐酸配合硫可以提高蛋白質含量，改善穀類作物的質量，增加維生素A含量及油類作物的油含量，同時可以改善水果、蔬菜、甜菜等品種的質量，並能增強作物的禦寒和抗旱能力。（5）黃腐酸配合鋅以Zn2+的形式被植物吸收，在氮素代謝中，能很好地改變植物體內有機氮和無機氮的比例，大大提高抗乾旱、抗低溫的能力，促進枝葉健康生長；參與葉綠素生成、防止葉綠素的降解和形成碳水化合物。6、緩釋增效農藥機制（1）黃腐酸是表面活性物質，能降低水的表面張力、減小接觸角和提高發泡性，對農藥起乳化分散作用；（2）黃腐酸與多種農藥複合施用，或者配製成黃腐酸-農藥合劑，多數都有緩釋增效、降低毒性、安全穩定和減少農藥用量的功效。因為絕大多數農藥是酸性的，而黃腐酸的水溶液也是弱酸性的，二者復配不僅互溶性好，而且相互發生離子交換、絡合配位、氫鍵締合、物理化學吸附等作用，形成新的有機複合體系；（3）黃腐酸作為一種粘性與表面積很大的膠體性物質對農藥可能產生較強的物理吸咐作用；（4）黃腐酸自身有抑菌抗病作用，與殺菌劑的復配相當於兩種農藥的復配。三、對植物生長刺激作用1、刺激作用機理研究俄羅斯化學家那烏莫娃認為黃腐酸的多共軛芳香結構、給-受電子性質的離子交換結構、官能團的氫鍵締合體系，都對生物效應有重要影響。它為作物提供部分有機營養，調節作物體內養分平衡狀態，在化學上被歸結成氫醌的氧化還原反應，甾體等生物活性化合物。但由於黃腐酸結構比較複雜，其能作為生長調節劑類似物及對抗氧化酶作用的分子機理尚不清楚，還需進一步研究。2、黃腐酸具有植物生長激素的作用典型的例子是透過黃腐酸鈉與吲哚乙酸等已知作用機理的植物激素進行比較研究得出的。試驗表明，用量適當的黃腐酸鈉能促進小麥、棉花、番茄、蘿蔔的生長，有類似生長素的作用，也有細胞分裂素的作用。由於對體外吲哚乙酸氧化酶的抑制作用，使得植物體在體內生長素的作用下茁壯成長。黃腐酸具有類似植物生長激素的作用，是一種天然植物荷爾蒙，能夠有效促進植物生長。黃腐酸透過刺激和提高植物體內一些酶的活性，透過酶活性提高植物的呼吸強度和根系作用，達到刺激植物生長的效果：下圖表示的氫醌、醌結構形成半氫醌、半醌的自由基反應歷程。可以看出，黃腐酸在過氧化氫酶等的作用下，其氫醌-醌互相轉化的速度變快，使植物的新陳代謝能力增加。黃腐酸類似植物體內源激素，能夠促進種子萌發、根生長、果實著色早熟。具體表現在：1、促進根的生長和活性，類似生長素效果。2、促進種子萌發、出苗整齊和幼苗生長，類似赤黴素的效果。3、使葉片增大、增厚、保綠，下部葉片衰老推遲，類似細胞分裂素的作用。4、使氣孔縮小、蒸騰作用降低，類似脫落酸的作用。5、使果實提前著色、成熟，類似乙烯催熟作用。6、促進細胞分裂和細胞伸長、分化等方面的作用，類似兩種以上植物激素的作用。四、改善農產品品質1、調控酶促反應，增強植物生命活動酶是植物生命活動的生物催化劑，酶的作用大小以酶的活性來表現。黃腐酸能夠刺激多糖酶的活性，使年幼細胞壁果膠質水解，細胞壁軟化，使細胞易於伸長分裂，縱向橫向生長，因而對促進新生組織幼嫩細胞的生長有明顯作用，對根的生長點的作用尤為顯著。黃腐酸含大量羧基可抑制生長素氧化酶的活性，使生長素破壞減輕，含量提高，從而利於根、莖生長，使作物髮根快，次生根多，根量增加，根系伸長，使作物吸收水分、養分能力增加；提高細胞膜透性，促進營養吸收。黃腐酸可促進糖轉化酶、澱粉磷酸化酶及一些與蛋白質、脂肪合成有關的酶的活性，使糖分、澱粉、蛋白質、脂肪、核酸、維生素等物質的合成、累積增加，並促進轉移酶的活性，加速各種代謝產物從莖葉或根部向果實和籽粒運轉，對提高並改善農作物的產量和品質有直接影響；也可刺激多糖酶的活性，使多糖轉化為可溶性單糖，從而提高果實甜度；提高菸葉中總糖與菸鹼及鉀與氯的比值，改善菸葉品質；提高西瓜、哈密瓜等瓜果中總含糖量及維生素C含量。2、提高葉綠素含量，促進光合作用黃腐酸能促進植物對中微量元素的吸收和運轉，使葉片葉綠素的含量顯著增加，並能抑制蛋白分解酶的活動，使葉綠素分解減慢。黃腐酸能提高抗氧化酶的活性，抗氧化酶系統能清除細胞內過多的活性氧，減輕活性氧對葉綠素的破壞。這些都有利於維護和提高葉綠素含量，促進光合作用，加速糖的積累，促進核酸、葉綠素、維生素、抗生素的合成，提高植物品質與健康水平。3、增強呼吸作用由於黃腐酸分子較小，很容易進入植物細胞，作為植物多酚的供體或氫的受體，直接影響植物的氧化還原過程，促進三磷腺苷（ATP）的合成，起呼吸催化劑的作用；黃腐酸還能增強呼吸酶的活性，特別是促進末端氧化酶的活性，從而增強呼吸作用。呼吸作用強了，從而促進根的吸收功能和物質合成。4、促進礦物元素的吸收和運輸許多微量礦物元素如Fe、Cu、Zn、Mn、B、Mo等是參與植物代謝活動的酶或輔酶的組成部分，或對多種酶的活性及植物抗逆性有重要影響，有的是細胞結構物質的組成成分。黃腐酸的活性基團（包括羧基、羥基以及某些含P、O、N、S的基團）一般都是電子給予體，很容易與許多電子接受體（多價金屬離子、有機基團或離子）構成配位化合物，稱作絡合物或螯合物。比如，黃腐酸-Zn、黃腐酸-Mn、黃腐酸-Fe、等，實際大部分是絡合（螯合）物。此外黃腐酸還具有離子交換性質，羧基和酚羥基上的活潑氫離子（H+）很容易被一價陽離子（K+、Na+、Li+、NH4+）和部分二價金屬離子（Ca2+、Mg2+、Fe2+等）置換，形成黃腐酸鹽類等。黃腐酸的這一作用提高了作物對很多微量元素的吸收。五、增強作物抗逆機理植物的抗逆指標（之一）：植物體內ABA(脫落酸：一種抑制生長的植物激素)的含量。植物在任何逆境條件下，ABA含量都會增加。脫落酸是啟動植物體內抗逆基因表達的“第一信使”，有效啟用植物體內抗逆免疫系統。黃腐酸的標準氧化-還原電位（E0）在0.7V左右，與半醌自由基的電極電位相當，故認為黃腐酸的氧化還原性是醌-半醌-酚相互轉換引起的。實際上，黃腐酸中的羰基、醇羥基、氨基、硝基、甚至脂肪碳結構部位都有可能參與氧化還原反應。黃腐酸的這種性質，不僅能調節土壤礦物的氧化還原濃度比（αOx/αRrd）、刺激微生物活性、調節植物體的生理活性，而且對地質化學變化、重金屬和有機毒物（石油、多環芳烴、酚類、染料、農藥等）的遷移和毒性也有影響。實驗證明，黃腐酸的大量存在，可使土壤環境的有效氧化-還原電位（Eh）保持在最佳範圍（0.2~0.7V），有利於農作物生長髮育。黃腐酸可活化植物體內的合成酶（醛縮酶、轉化酶等），調節氧化酶活性，保護植物生長素，這是提高植物抗逆性的基本原因。1、抗旱機理李緒行、程扶玖、甘吉生等研究證明了黃腐酸在提高作物細胞調滲能力和保護細胞膜上的重要作用。（1）黃腐酸使植物體內脫落酸含量升高，脫落酸作為生長抑制劑可縮小氣孔開度，減少水份蒸騰，促進脯氨酸等調滲物質的積累，使植株保持較多水份；同時促進根系發育，提高其活力，使作物在乾旱條件下能吸收更多的水份和養料；二者有開源節流相輔相成作用。（2）提高SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(過氧化氫酶) 等能清除自由基物質的活性，降低膜脂的破壞程度，延緩植株衰老，使作物的生命活動少受乾旱影響而得以較正常地進行。2、抗寒機理黃腐酸可提高植物體內脫落酸的含量，脫落酸可使脯氨酸含量升高，脯氨酸作為重要的滲透調節物質能穩定生物大分子結構，使冰點下降有冰凍保護作用，從而提高植物的抗寒力。（太原腐植酸檢測中心檢測施用嘉有黃腐酸的桑葚中脯氨酸含量增加）3、抗病機理黃腐酸抑菌抗病機理研究：黃腐酸中含有多種苯羧酸類物質，其對植物某些病害能產生有限的免疫力：張德和等已從新疆吐魯番風化煤黃腐酸中分離並鑑定出17種低分子的多元苯羧酸和酚酸，這些化合物很可能就是具有不同誘導效應的抗病誘導劑。（1）黃腐酸直接提高土壤有機質含量，為有益微生物提供一個優良的環境，有益種群逐步發展有為優勢種群，抑制有害病菌的生長，再加上植物本身由於土壤條件優良而生長健壯，抗病能力加強，因而大大減少病害，特別是土傳病害的發生。（2）黃腐酸使土壤中的好氣性細菌、放線菌、纖維分解菌的數量增加較多，使真菌的數量明顯減少，細菌與真菌數的比例明顯提高，能防治很多由真菌引起的病害。（3）黃腐酸中含有羧基、酚羥基等酚型及苯羧酸類結構，這與一些苯氧羧酸類、酚類農藥的有效成分相同，具有一定的抑菌抗病毒作用。