（華東理工大學資源與環境工程學院 上海 200237）
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摘 要：針對藥效、藥害、殘留等農藥焦點問題，探討低碳條件下草甘膦、喹啉酸等與腐植酸活性組分作用，形成生物活性肽、多糖衍生物轉化為植物營養，促進三羧酸循環的機理；探討新煙堿、擬除蟲菊酯等在水解酶、氧化還原酶、聚合酶及輔酶作用下，脫硫、脫氰、脫氮再轉化為特異性維生素、蛋白質類植物營養的自由基反應歷程；對保障糧食、蔬果豐收，構建可持續發展的和諧社會有深遠意義。
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關鍵詞：殘留農藥 腐植酸 植物營養 轉化機理
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中圖分類號：S158.3，TQ314.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-9212(2013)02-0001-07
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Discussion on Interaction Mechanism of Humic Acid in the Conversion
of Residual Pesticide to Plant Nutrition
Zhou Xiaping
(College of Resources and Environment Engineering, East China University of Science and Technology,Shanghai, 200237)
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Abstract: Considering the focus of pharmacology, phytotoxicity and pesticide residues, this paper elaborated the convertion of glyphosate, quinolinic acid and humic acid active component to plant nutrition by forming bioactive peptides,polysaccharides and its derivatives, as well as the mechanism of promoting tricarboxylic acidradical reactions under the low-carbon condition. Moreover, this paper also described the process of radical reaction through which the new nicotine and pyrethroid converted to plant nutrion such as specific vitamin, protein by desulfurization, decyanation, denitrification with the help of hydrolase, oxide reductase, polymerase, and coenzyme. So it is significant to ensure the food security, fruits and vegetable harvest as well as sustainable development of harmonious society.
Key words: residual pesticides; humic acid; plant nutrition; transformation mechanism.
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在人口增長、氣候變化、人均耕地面積日益減少的中國乃至世界, 具有殺蟲、殺菌、除草、植物生長調節功能的農藥為保障糧食、蔬果增產發揮了不可替代的重要作用。因某些農藥在防治土壤、植物病害蟲的同時，會造成嚴重的食物鏈和環境污染，因此農藥應用也成為世界最富爭議的焦點問題。
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農藥的負面作用，促使世界范圍內禁用、限用高毒農藥(有機氯類、有機磷類)，引導開發低毒的合成農藥(擬除蟲菊酯、新煙堿類、甾醇合成劑-三唑類)，不斷發現天然殺蟲劑(杠柳、苦皮藤、印楝素等殺蟲劑)、殺菌劑(蕓香、煙堿、白僵菌等殺菌劑)、除草劑(植物源次生代謝產物、氨基酸-草甘膦類)，但仍然存在生物農藥品種少、療效慢、難治突發性蟲害，化學農藥成本高、有抗藥性等問題。
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同位素是具有相同原子序數的同一化學元素的兩種或多種原子之一，化學性質幾乎相同但原子質量或質量數不同的化學名詞。在自然界中天然存在同位素稱為天然同位素，人工合成的同位素稱為人造同位素。同位素有重要用途，如用O標記化合物可確證酯化反應的歷程，I用于甲狀腺吸碘機能的實驗等。同位素標記法是研究農藥在生物體內的生化作用機制、中間產物和代謝途徑的主要技術手段。利用同位素研究在低碳條件下(水、微生物酶、營養物、光合作用)，將農藥轉變成植物營養的機理，對發揮農藥功能、保障農業豐收、優化生態環境，構建可持續發展的和諧社會具有深遠的意義。
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1 天然腐植酸與生化腐植酸的營養構成與作用
腐植酸包括天然腐植酸(泥炭、褐煤、風化煤)、氧化再生腐植酸、生化腐植酸、菌類腐植酸、土壤腐植酸等，是含羧基、酚羥基、醌基等多種官能團非均一的有機高分子物質。天然腐植酸主要是動、植物遺骸，是經過微生物分解、轉化、地球化學的過程造成和積累起來的一類有機物質，有“植物轉化”“化學聚合”“細胞組織自溶”“微生物合成”四種科學假說。天然泥炭腐植酸與植物的主要化學組成區別是蛋白質消失。依據植物生理代謝和生長是氧化-還原的周期循環規律，天然腐植酸的作用有以下幾方面。
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(1) 利用自身的活性功能團醌基-酚羥基的氧化還原轉變，調節植物生長。
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(2) 利用非醌羰基、硝基、醇羥基、氨基也可進行新陳代謝的氧化-還原反應。
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(3) 作為H的受體影響植物的氧化還原，促進糖的積累。在缺氧條件下，天然腐植酸能促進三磷腺甙(ATP)的合成，或作為多酚供應源，起呼吸催化劑的作用。
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(4) 含有甾類、萜類、α-萘乙酸、琥珀酸、肉桂酸、香豆酸、苯乙酸、阿魏酸等13類植物內源激素。
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(5) 通過其羧基官能團，形成腐植酸鉀、腐植酸磷、腐植酸鋅、腐植酸硒、腐植酸硼、腐植酸鈣、腐植酸鐵等構成可控釋植物的有機-無機復合營養。
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(6) 運用其膠體、聚電解質、表面活性等物理性能作為固定化酶的載體，提高靶標酶活性，起到抗逆、滲透、保水、促進新陳代謝，保持植物營養的動態平衡。
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(7) 光作用下，天然腐植酸分子中存在的自由基可與不少環境化合物(農藥、化肥、金屬離子、礦物等)作用，可對除草劑解毒，增加肥效等。 天然腐植酸營養體以肥料的形式在農業應用上碩果累累，但與化學農藥、生物農藥的協同作用，營養轉化機理的探討，還在不斷深入中。
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有關更多內容敬請參閱《腐植酸》雜志2013年第2期專題評述之相關文章。
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（責任編輯：張勇）
