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以“腐植酸+”模式构建土肥和谐的新蓝图
2017年18期 发行日期:2017-09-15
作者:zhoukan2012

以“腐植酸+”模式构建土肥和谐的新蓝图

■ 陈传武

  腐植酸是一种由动植物残体在微生物以及地球物理化学作用下,通过不断分解和合成,最终形成的一类天然大分子有机弱酸,是土壤腐植物中最活跃的组分。腐植酸对于促进农业、饲养业、工业和医药卫生业发挥着多方面的作用。可以说,腐植酸是地球碳循环的重要一环,是生态环境建设的“美丽因子”,担当着“环境卫士”的重要角色。面对今天日益迫切的环保需求,尤其是在化肥转型升级和土壤修复等方面,腐植酸产品有着极其广阔的市场空间和发展潜力。  
土壤碳库功不可没
  土壤是最大的碳库,占生物圈碳库84.5%,而腐植酸碳是土壤的核心物质,占土壤碳库的80%,对土壤稳碳固碳功能突出,在修复土壤污染上大有可为。大力发展腐植酸行业,有利于提升18亿亩耕地质量和稳定土壤碳库。
  腐植酸是源自天然的有机大分子物质,在生态治理、节能减排、土壤修复、水质净化等领域中具有重要作用。近20年来,腐植酸在农业上的应用进一步扩展,从1994年登记开始,腐植酸水溶肥料数目至今已累计达2258个。腐植酸产业群体也由20年前的几十家企业迅速成长到现在达到8500多家,产业类型达55个、原料检测数据库10万多个,目前全行业共获国家专利登记1.29万个,获农业部水溶肥登记2258个、“土肥和谐”新标准制定20项。
  当前,腐植酸一半应用在改善我国农业生产环境之中,突出了腐植酸在哺育生态、提质增效、保土保肥、稳定生产、节能减排、治理雾霾等方面的“绿色化”功能。腐植酸本源性肥料、土壤污染修复与治理剂、作物抗旱与调理剂、盐碱地改良剂、可降解地膜等一大批前瞻性与开拓性的绿色化工产品,给今天的农业绿色变革和生态环境治理储备了重要力量。尤其在我国农业“一喷三防”、抗旱节水、调节作物生长等方面,腐植酸发挥着重要的补益作用。
  腐植酸肥料作为腐植酸的重要产品,可以根据不同区域、不同作物以及作物的不同生长阶段等,开发单质或多元、速效或长效、固体或液体、根施或叶面喷施等具备特殊功能性的专用和多元化产品,而且还具有用量少、利用率高、环境友好等特点,是优质高效的绿色环保肥料,符合食品安全生产、低碳农业对肥料的高品质要求,是不可多得的产品。最新研制的腐植酸肥料具有肥料利用率高、作物产量高、肥料用量少、有害气体排放少等特点,充分发挥了腐植酸提质增效化肥、土壤调理和育化、植物生长调节和促进的作用。
  腐植酸在温室气体减排方面的积极作用不可估量。从腐植酸肥料生产节能减排效果看,每生产1千克腐植酸,可节能约62500千焦,折合2千克标煤,相应减少排放5.6千克CO2、0.09千克SO2、0.7千克NO2;从腐植酸肥料提高利用率看,加入腐植酸可提高化肥利用率30%以上;从腐植酸肥料固碳增绿溢出效果看,每施用1千克腐植酸,可增加植物吸收CO2量240千克,占总CO2减排量的98%,如果全部施用腐植酸肥料,其年吸碳量相当于增加了10万株成年大树;从减少氨排放从而减少雾霾看,氮肥释放的氨对雾霾的贡献率可达20%以上,而腐植酸与尿素结合可减少土壤-肥料氨挥发30%~60%。如果全部使用腐植酸氮肥,我国每年可减少氨挥发460.5吨~921万吨。
  此外,腐植酸在石油、水泥、陶瓷、炼钢等高耗能工业领域,发挥着重要作用,值得高度重视。
  近5年来,腐植酸肥料行业与全国农业技术推广服务中心开展了大面积田间应用试验,腐植酸肥料取得了“两高三少”(肥料利用率高、作物产量高、肥料用量少、施肥次数少、有害气体排放少)和“三剂”(肥料增效剂、土壤调理剂、作物根系刺激剂)等重要成果,为腐植酸肥料开辟了更为广阔的空间。
“腐植酸+”模式迎来新机遇
  农业部提出化肥零增长行动方案和工信部大力推进化肥行业转型发展之后,腐植酸行业迎来了新的发展机遇。
  腐植酸源于自然,来自土壤,具有储碳控碳、培肥地力、提高肥料和水资源利用效率、修复治理退化污染土壤等功效。目前我国土壤退化处于恶性循环阶段,亟待运用腐植酸等有机肥料产品解决农业资源环境问题和可持续发展问题。
  5月份,农业部成立了耕地质量监测保护中心,首先在全国范围内开展了腐植酸改善耕地质量的专项研究,这是继腐植酸在农业上取得改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆、改善品质等五大作用之后,为构筑“土肥和谐”新关系,科学求证腐植酸影响土壤变化的大事、好事。
  腐植酸与环境安全密不可分,这是腐植酸产业最关键的着力之处。当前,我国土壤污染问题不容乐观,土壤环境保护已成为全面提高我国环境质量的“短板”。腐植酸产业应强化技术、吃透政策、找准市场、做好示范、加强合作。全行业应以腐植酸肥料绿色化为主题,以构建“土肥和谐”为目标,不断提升产业技术水平,培育产业创新模式,让“腐植酸+”集成大中微量营养元素,在化肥零增长行动中继续发挥先锋队作用,为维护田园健康、保障食品安全、打造“山水林田湖”生命共同体作出更大贡献。
  腐植酸化肥还可以与化肥企业共同研究开展协同创新,一起开发出提高肥效、降低污染、适用于我国耕种条件的专用产品。不仅使腐植酸行业走出一条创新发展的新路子,更能够带动传统化肥企业在“坚持化肥,走出化肥”的道路上开拓出一片新天地。从事腐植酸研究和开发的科研机构、企业要更加有信心,积极拓展腐植酸绿色产业,扩大产业规模,不断进行腐植酸产品的技术创新。
掀起绿色化技术革命
  未来,行业要在固持土壤、固碳、提高作物产量和土壤肥力、提高肥效等四个方面加强研究,推动腐植酸产业绿色化技术革命。
  在固持土壤方面,如果能通过催化剂技术确保腐植质分子在水和土壤中聚合,使松散的腐植质变为真共价键联接的聚合物。这种沉降技术在控制土壤有机质管理以减少土壤侵蚀风险、限制土壤沙漠化扩张,从而显著改善土壤生产力。
  在固碳方面,如果能控制土壤腐植质分子原位聚合,就可以控制CO2从农业土壤排放,把有机碳隔离在更稳定的腐植质中,使土壤有机碳隔离,并限制微生物的矿化。
  在提高作物产量和土壤肥力方面,通过大量的观察发现,腐植质分子从大的超分子联合体中释放出来可影响作物养分吸收、显著提高作物产量。
  在提高肥效方面,无论是本土的还是外源的,腐植质分子配合无机肥料可最大限度地提高植物养分吸收和作物产量,其应用可增加肥料的经济效益、改善过量施肥所带来的环境问题。
  目前行业存在基础研究和应用脱节;基础研究没有涉及实验材料、试验方法;应用宣传没有以基础研究为依据等问题。针对上述现象,应因材施用,把腐植酸原料利用价值最大化。优化工艺参数,把能耗降到最低。关注腐植酸下游产业的需求,最大发挥腐植酸基础性产品的优势,以最先进的研究方法开展基础研究,推动腐植酸的应用。
  与此同时,还应构建腐植酸标准化体系,推动实施标准化战略,加快完善标准化体系,提升行业标准化水平。
 

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