木质素、木质素磺酸盐和木质素腐植酸盐的关系
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发布时间：2022-12-29 03:11
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时间：2023-11-03 14:15
木质素是什么？
木质素与纤维素和半纤维素是构成植物骨架的主要成分，木质素在自然界的数量，仅次于纤维素和甲壳素，是第三大量的天然有机物。 木质素是一种存在于大部分陆地植物木质部中的复杂的高分子化合物 。木质素是由3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状结构的生物高分子，含有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基以及醌基等活性基团的一种复杂酚类聚合物。
木质素磺酸盐是什么？
木质素磺酸盐是以亚硫酸盐制浆法工艺为原理，将木材粉碎后经用含有钙、镁、钠、氨的酸性亚硫酸盐溶液，在130~140℃加热蒸煮碎木，把 木质素磺化为水溶性的木质素磺酸盐 。产品外观为棕褐色粉末，易溶于水，水溶液呈弱酸性。
木质素腐殖酸盐是什么?
木质素腐殖酸盐是以木质素磺酸盐 和水溶性半纤维素和其它的有机物质(有机酸，蛋白质等) 为原料 ， 经过高温高压下的木质素磺酸盐的热水解转化技术氧化和水解转化后的产物。
三者之间的关系
由于木质素通过亚硫酸盐制浆法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，所以三者关系非常的简单明了：
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
三者之间的功能特点
木质素：
从农业方面考虑，木质素本身并不具有较多的功能特点，但由于木质素含有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基以及醌基等活性基团，化学反应性较为活跃，既可以作为载体，又可以与各种元素，小分子在鳌合作用下形成功能性强的分子团。
木质素的包裹、吸附、缓释性质能够较好地保持肥料、农药的有效性并能使其缓慢释放 ，使其中含有的多种营养元素能较好地控制淋失，养分、药物利用率可达80%以上，肥效、药效可以持续20周之久。
木质素是天然高分子化合物，无毒，能降解，在土壤中可以通过微生物降解生成腐殖酸，可以改善土壤理化性质，提高土壤通透性防止板结。
具体在作物上的表现为：
A.对农药使用和化学肥料胁迫情况的抵抗力。
B.减少细菌和真菌病害对植物的伤害，预防病原微生物、真菌、细菌和病毒的侵害。
C.刺激土壤中有益微生物的生长和繁殖 。
木质素磺酸盐：
从分子结构上分析，木质素磺酸盐仍含有丰富的芳环结构、脂肪族和芳香族羟基以及醌基等活性基团，化学反应性质也较为活跃，木质素磺酸盐依然保留着木质素全部的功能特性，即包裹、吸附、缓释肥料、农药的性能，又可降解转化为腐植酸的功能。
由于木质素的某些活性基团被金属离子或者金属离子小活性基团替代，因此形成木质素磺酸盐的金属鳌合物，从而 增强抗盐、抗钙、抗旱、抗涝和抗温等特性 。
具体在作物上的表现为：
A.提高农作物对不利的环境因素（热，冷、干旱、水涝）的抵抗力。
B.对农药使用和化学肥料胁迫情况的抵抗力。
C.减少细菌和真菌病害对植物的伤害，预防病原微生物、真菌、细菌和病毒的侵害。
D.刺激土壤中有益微生物的生长和繁殖 。
木质素腐植酸盐：
从分子结构上分析，木质素腐植酸盐仍含有部分的芳香族羟基以及醌基等活性基团，化学反应性质也较为稳定，木质素腐植酸盐依然保留着木质素和木质素磺酸盐全部的功能特性，又因木质素磺酸盐的热水解技术，加速了向腐植酸的转变，某些活性基团被金属离子或者金属离子小活性基团替代，生成了是一种 含有 木质素腐植酸、富里酸和三萜酸 等少量低分子量有机组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者金属离子小活性基团替代，与木质素腐植酸相比物质组成成分和功能特性发生了较大的变化，特别是木质素腐植酸盐含有了丰富的富里酸、三萜酸等稀有的抗逆、促生长物质。
具体在作物上的表现为：
木质素腐植酸盐的生物与非生物作用
A.提高农作物对不利的环境因素（热，冷、干旱、水涝）的抵抗力。
B.对农药使用和化学肥料胁迫情况的抵抗力。
C.减少细菌和真菌病害对植物的伤害，预防病原微生物、真菌、细菌和病毒的侵害。
D.刺激土壤中有益微生物的生长和繁殖 。
E.提高植物自然抗病、抗虫害的能力。
木质素腐植酸盐的直接作用
A.具有增加细胞中叶绿素含量的独特性能；有效解决黄萎、落花现象。
B.促进细胞*加速，从而促进营养物质的生长；在发育期减少幼苗和芽的死亡。
C.促进种子发芽及根系发育并增加叶片表面。
D. 促进植物生长，提高农作物产量。
理化性能差异
木质素
颜色：褐色
性状：粉末或者液体
性质：不溶于水
味道：无味
木质素磺酸盐
颜色：黄褐色
性状：粉末或者液体
性质：溶于水，且易吸潮
味道：无味
木质素腐植酸盐
颜色：黑褐色
性状：粉末或者液体
性质：溶于水
味道：无味淡淡的可可粉香味
木质素腐植酸盐前景
农业-工业综合体是木质素腐植酸盐使用效率最高的领域之一。在实践中，已经证明在低浓度下它可以作为生物刺激剂。由于这些特性，木质素腐植酸盐已在农业化学工业，有机矿物质肥料和畜禽养殖饲料中得到应用。首先是 Lignohumate力格纳系列产品 ：俄罗斯在该领域的第一个也是最成功的开发。
在1980年代后期，苏联科学家首次提出了一种处理含木质素的有机材料的方法。几年后， 俄罗斯力格纳古玛特集团 的专家们将这个想法付诸实践：他们 开发了工业化，无浪费的技术来获得木质素腐植酸盐 ， 并且该工艺已成功申请专利！（美国专利号7.198.805В2，俄罗斯专利号2205166）
木质素腐植酸盐的使用不仅限于农业。由于它们的高表面活性，也可被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，以及用于生产粘合剂和染料等方面。
因此，木质素腐植酸盐具有很大的实用潜力。科学家们继续研究其结构，拓宽木质素腐植酸盐的应用范围，继续开辟合成、设计和开发新型绿色产品的途径，提升木质素腐植酸盐的附加值。
补充：
早在2016年，Frant(S)ek Novák、Martina (S)estauberová、Richard Hrabal 、张水勤、袁亮、赵秉强等科学家深入的研究了木质素腐殖酸盐的形成过程，并从分子结构的角度，解构了木质素腐植酸盐的形成原理、形成过程、性能特点等。
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