曾憲成 李 雙
(中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì) 北京 100120)
《腐植酸》雜志2015年總目次(I~X)
縱觀植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)的時(shí)代特征
——兼議創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”的現(xiàn)實(shí)意義。
曾憲成 李 雙
(中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì) 北京 100120)
植物生長(zhǎng)離不開(kāi)土和肥,“土肥和諧”離不開(kāi)“土肥學(xué)說(shuō)”的正確指導(dǎo)。當(dāng)前,我國(guó)農(nóng)業(yè)正面臨嚴(yán)峻的土壤問(wèn)題、肥料問(wèn)題、糧食安全問(wèn)題以及生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。依據(jù)不同時(shí)期的“植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,結(jié)合現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展水平,構(gòu)筑新時(shí)期“土肥和諧”新關(guān)系,即創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
腐植酸 植物 礦物質(zhì) 營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō) 時(shí)代特征 現(xiàn)實(shí)意義
歷史的光圈又一次聚焦到新的“土肥學(xué)說(shuō)”上來(lái)。如果說(shuō)過(guò)去的“土肥學(xué)說(shuō)”獨(dú)具一脈,那么今天就應(yīng)該以建立共生共榮的新型“土肥關(guān)系學(xué)說(shuō)”為上。一直以來(lái),沒(méi)有“土肥學(xué)說(shuō)”之說(shuō),但內(nèi)涵有之。假以之,一個(gè)學(xué)說(shuō)指引了175年(“植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”1840年提出),一成不變,肯定有問(wèn)題。時(shí)代在發(fā)展,生產(chǎn)力在變化,沒(méi)有新理論指導(dǎo),思想就混亂。為此,梳理不同時(shí)期的“植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,構(gòu)筑新時(shí)期“土肥和諧”新關(guān)系,即創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”意義重大。
土壤是植物生長(zhǎng)發(fā)育所需營(yíng)養(yǎng)的重要來(lái)源。土壤養(yǎng)分失衡→植物生長(zhǎng)發(fā)育不良→農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降→威脅人體健康。對(duì)此,深刻認(rèn)識(shí)腐植酸在土壤中的重要地位和作用,對(duì)促進(jìn)我國(guó)土壤可持續(xù)利用具有重要意義。
1.1 土壤腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)要點(diǎn)
1809年,德國(guó)學(xué)者泰伊爾(Albrecht Daniel Thae,1752-1828年)提出了“土壤腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”[1]。他認(rèn)為,土壤肥力完全取決于腐殖質(zhì)的含量,腐殖質(zhì)是土壤中唯一的植物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),礦物質(zhì)只能間接地加快腐殖質(zhì)的吸收速度。該學(xué)說(shuō)成為當(dāng)時(shí)歐洲最為流行的植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)。這一觀點(diǎn)與當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力發(fā)展水平相一致(天然構(gòu)建)。
1.2 我國(guó)土壤現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國(guó)土壤狀況總體不容樂(lè)觀,令人堪憂(yōu)。根據(jù)農(nóng)業(yè)部發(fā)布《全國(guó)耕地質(zhì)量等級(jí)情況公報(bào)》(2014年4月17日),我國(guó)7成耕地存在障礙。根據(jù)環(huán)境保護(hù)部與國(guó)土資源部發(fā)布《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》(2014年12月17日),我國(guó)1/5耕地(3.492億畝)被污染。根據(jù)全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心編著《測(cè)土配方施肥土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)集(2005-2014)》(2014年12月),全國(guó)(華北、東北、華東、華南、西南、西北6個(gè)地區(qū))土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分含量下降、養(yǎng)分分布不均衡、土壤酸化或堿化等問(wèn)題突出(表1)[2]。
表1 我國(guó)土壤基礎(chǔ)養(yǎng)分狀況Tab.1 Basic nutrients status of soil in our country
1.3 重構(gòu)土壤腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)的必要性
顯然,今天的土壤與206年前的土壤已大不相同,但土壤的本質(zhì)和核心是相同的——腐植酸?;仡櫿J(rèn)識(shí)土壤腐殖酸的歷史過(guò)程,“黑東西(1761年前)→腐殖質(zhì)(1761年)→泥炭腐植酸(1786年)→土壤腐殖酸(1807年)”,不難發(fā)現(xiàn)“土壤腐殖質(zhì)→土壤腐殖酸”之間的密切關(guān)系。對(duì)此,“土壤腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”為后人深刻認(rèn)識(shí)土壤腐殖酸和工業(yè)利用腐植酸奠定了科學(xué)基礎(chǔ),對(duì)指導(dǎo)新時(shí)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要現(xiàn)實(shí)意義(表2)[3]。
表2 認(rèn)識(shí)和利用腐植酸的演變過(guò)程Tab.2 The evolution process of understanding and using of humic acid
“植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”促使化肥工業(yè)興起。然而,長(zhǎng)期以來(lái),“化肥粗放式投放→土壤養(yǎng)分失衡→植物生長(zhǎng)發(fā)育不良→作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降→植物營(yíng)養(yǎng)不均衡”。對(duì)此,以科學(xué)發(fā)展觀正視“植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,對(duì)正確指導(dǎo)新時(shí)期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2.1 植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)要點(diǎn)
1840年,德國(guó)化學(xué)家李比希(Justus von Liebig,1803-1873年)提出了“植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,否定了土壤腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)[4]。他指出,腐殖質(zhì)后于植物在地球上出現(xiàn),因此植物最原始的養(yǎng)分只能是礦物質(zhì)。該學(xué)說(shuō)的要點(diǎn)是:(1) 植物通過(guò)綠葉將太陽(yáng)光、CO2同化后吸收,其來(lái)源不是有機(jī)腐殖質(zhì),而是由生物呼吸、無(wú)機(jī)物燃燒等過(guò)程產(chǎn)生的。(2) 植物根系吸收的氮的來(lái)源是“生物的腐敗→大氣中的氨→通過(guò)雨水供給土壤”。在植物早期生育過(guò)程中,人工向土壤中施用氮肥是必要的。(3) 有機(jī)物通過(guò)燃燒(中介)可以轉(zhuǎn)化為殘灰(無(wú)機(jī)物:含有P、K、Ca、Mg、S、Na等元素),這些物質(zhì)對(duì)植物體的形成是必要的。這一學(xué)說(shuō)成為植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)新舊時(shí)代分界線和轉(zhuǎn)折點(diǎn),與當(dāng)時(shí)生產(chǎn)力發(fā)展相適應(yīng),并成為主導(dǎo)植物營(yíng)養(yǎng)和使得化肥產(chǎn)業(yè)興起的重要理論,至今仍對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生著巨大影響。
2.2 我國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)現(xiàn)狀
基于營(yíng)養(yǎng)元素與土壤之間、營(yíng)養(yǎng)元素與作物之間、不同營(yíng)養(yǎng)元素之間作用的復(fù)雜性[5],我國(guó)植物整體上存在養(yǎng)分缺乏、營(yíng)養(yǎng)不均衡、營(yíng)養(yǎng)元素污染等問(wèn)題(表3),直接影響著農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與食品安全。
表3 我國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)存在的主要問(wèn)題及原因Tab.3 The main problems and reasons of plant nutrition in our country
2.3 正視植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)的現(xiàn)實(shí)意義
當(dāng)前,我國(guó)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境與40年前完全不同。(1) 土壤已經(jīng)不同從前。土壤有機(jī)質(zhì)下降、土壤物理化學(xué)性狀改變、土壤污染嚴(yán)重等。(2) 化肥“掠奪式”生產(chǎn)。我國(guó)農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期大量施用化肥,形成“粗放式投放→導(dǎo)致土壤貧瘠→增加化肥施用量→不斷污染土壤”的惡性循環(huán)[16]。(3) 植物營(yíng)養(yǎng)失衡。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)存在“土壤+肥料+施肥方式→養(yǎng)分供給不均衡→植物生長(zhǎng)發(fā)育不良→農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降”問(wèn)題,威脅人體健康與安全。這些都是175年前“植物礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”創(chuàng)立者始料未及的。若以此學(xué)說(shuō)繼續(xù)指導(dǎo)新時(shí)期中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展,顯然是不科學(xué)的。這不僅會(huì)失去該學(xué)說(shuō)原本的實(shí)用性,還會(huì)陷入理論的困區(qū)而難以為繼。
植物生長(zhǎng)需要礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng),同樣離不開(kāi)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)。只有把無(wú)機(jī)和有機(jī)結(jié)合起來(lái),通過(guò)相互補(bǔ)充、相互促進(jìn),以確保供給營(yíng)養(yǎng)的均衡性,才能在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)中發(fā)揮更大的效能。
3.1 有機(jī)-無(wú)機(jī)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)要點(diǎn)
關(guān)于“有機(jī)-無(wú)機(jī)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,實(shí)際上并未形成真正的學(xué)說(shuō),只是近年來(lái)大家把二者結(jié)合起來(lái)而假定的一種學(xué)說(shuō)。該學(xué)說(shuō)從理論上講,如果有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)的來(lái)源安全、可靠,實(shí)踐上也是完全成立的。
3.2 我國(guó)有機(jī)肥利用現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國(guó)有機(jī)肥種類(lèi)很多,除商品有機(jī)肥外,農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、城市生活垃圾和一些農(nóng)副產(chǎn)品加工廠的有機(jī)廢渣等轉(zhuǎn)化的有機(jī)肥應(yīng)用越來(lái)越多。然而,由于原料來(lái)源的多樣性、生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性、利用方式的差異性等影響,特別以城市生活垃圾、污泥和特種養(yǎng)殖場(chǎng)糞污等為原料轉(zhuǎn)化的有機(jī)肥還給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了負(fù)面影響(表4)。
表4 施用有機(jī)肥對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的負(fù)面影響Tab.4 Negative effects of using organic fertilizer on agricultural production in our country
3.3 界定新時(shí)期有機(jī)物安全性的重要性
看一看現(xiàn)在的有機(jī)物及投放物:(1) 原料來(lái)源復(fù)雜。包括畜禽糞便、城市餐廚垃圾、工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄資源及相關(guān)副產(chǎn)物、各種有機(jī)廢棄資源的復(fù)合物等。(2) 污染物難以根除?,F(xiàn)代有機(jī)物已經(jīng)失去了“天然本色”,重金屬含量超標(biāo)、亞硝酸鹽超標(biāo)、抗生素及其他有機(jī)污染物含量超標(biāo)等,這些有機(jī)物通過(guò)一定的載體與無(wú)機(jī)礦物質(zhì)結(jié)合,一旦進(jìn)入土壤,短期內(nèi)將難以根除[23]。(3) 投入物隱患重重。有機(jī)物如不安全,與無(wú)機(jī)礦物質(zhì)相結(jié)合,再進(jìn)入土壤,通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,人類(lèi)健康隱患重重,而此時(shí)的土害很難自拔。(4) 投放多少合適。有機(jī)物的投放要有限量規(guī)定,以不影響土壤的固相結(jié)構(gòu)和土壤生態(tài)環(huán)境為準(zhǔn)。一旦投入量管控失調(diào),要么導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)顛覆,要么影響地下水和生態(tài)環(huán)境,要么無(wú)法現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)。
因此,不管“有機(jī)-無(wú)機(jī)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”這個(gè)假設(shè)成立不成立,如何界定有機(jī)物的安全才是最重要的,這里的安全既包括量上的安全又包括質(zhì)上的安全。否則就會(huì)混淆黑白,也將失去該學(xué)說(shuō)原本的意義。
縱觀上述3種學(xué)說(shuō)的時(shí)代特征,均反映了不同階段的生產(chǎn)力發(fā)展水平?;谏鲜?種學(xué)說(shuō)的實(shí)際存在,結(jié)合我國(guó)生產(chǎn)力發(fā)展現(xiàn)狀,構(gòu)建新時(shí)期“植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,應(yīng)該以“土肥和諧”為目標(biāo)。土肥和諧了,植物營(yíng)養(yǎng)自然就順暢了。經(jīng)過(guò)前3個(gè)學(xué)說(shuō)的交鋒,針對(duì)中國(guó)土肥現(xiàn)狀,創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”應(yīng)該遵循10項(xiàng)原則。
4.1 既要傳承又要發(fā)展
無(wú)論“植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”怎么變,土壤的自然屬性不能變。完全否定“土壤腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”是錯(cuò)誤的,不加思考的片面認(rèn)定“植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”也是有失偏頗的,只源于“有機(jī)-無(wú)機(jī)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”的表面認(rèn)識(shí)同樣是不全面的。只有將3種學(xué)說(shuō)統(tǒng)籌起來(lái),通過(guò)探索土壤腐殖質(zhì)形成的“脈道”,找到植物營(yíng)養(yǎng)的正確供給方法,明確土和肥之間質(zhì)和量的界定,加以科學(xué)合理地利用,才能正確指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。
4.2 既要土好又要肥好
“萬(wàn)物土中生”“肥料是糧食的糧食”兩句話(huà),非常確切和形象地概括了土壤和肥料的重要性??梢?jiàn),“健康的土壤+優(yōu)質(zhì)的肥料”是保障食品營(yíng)養(yǎng)安全的前提和基礎(chǔ)。對(duì)此,新時(shí)期的“植物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”不能偏頗,既要考慮到優(yōu)化土壤的需要,又要考慮提質(zhì)增效肥料的需求。土好,肥才好;肥好,土更好。
4.3 既要優(yōu)質(zhì)又要保量
優(yōu)質(zhì)是基于優(yōu)良的土壤產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的作物,但只有“質(zhì)”沒(méi)有“量”的滿(mǎn)足是不行的。從國(guó)內(nèi)看,要保障中國(guó)近14億人的口糧需求,沒(méi)有足夠的投入量是不行的;從國(guó)際來(lái)看,要保障世界70億人的口糧安全,沒(méi)有量更不行。如果只重視“量”的需求,不考慮“質(zhì)”,那量也就化為烏有。因此,既要保證土肥優(yōu)質(zhì)又要保證作物產(chǎn)出量的穩(wěn)定性增長(zhǎng)。
4.4 既要當(dāng)前又要長(zhǎng)遠(yuǎn)
當(dāng)前,“土壤中化肥多了、農(nóng)藥多了、重金屬多了……”這些是事實(shí)。我們必須采取有效的辦法,有針對(duì)性地解決當(dāng)前存在的主要問(wèn)題。但是,我們不能否定化肥和農(nóng)藥應(yīng)有的作用,我們必須著眼于土壤、肥料和農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展,不斷修正和完善以利循序漸進(jìn),必須制定科學(xué)合理的可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃。對(duì)此,既要著眼于當(dāng)前土肥關(guān)系,又要規(guī)劃長(zhǎng)遠(yuǎn)生產(chǎn)。
4.5 既要經(jīng)濟(jì)又要安全
經(jīng)濟(jì)是物美價(jià)廉,安全是綠色環(huán)保。經(jīng)濟(jì)安全基于以下5點(diǎn):(1) 養(yǎng)分安全,包括土壤養(yǎng)分安全和作物養(yǎng)分安全;(2) 節(jié)省資源,減少原料用量,提高原料轉(zhuǎn)化率,減少原料損失率;(3) 原料來(lái)源安全,原料來(lái)源天然、綠色、環(huán)保、無(wú)公害、安全可靠;(4) 生產(chǎn)綠色化,減少?gòu)U氣、廢水、廢棄物的“三廢”排放量;(5) 產(chǎn)品綠色,與土壤好,與肥料好,且與環(huán)境友好。
4.6 既要單質(zhì)又要全元
單質(zhì)是指氮磷鉀肥料的唯一性,便于規(guī)?;a(chǎn)和管理,同時(shí)便于農(nóng)業(yè)應(yīng)用。但又要考慮全元,即根據(jù)木桶理論,多與少,少與多,補(bǔ)多補(bǔ)少,要考慮植物營(yíng)養(yǎng)的全面性。調(diào)節(jié)養(yǎng)分配比,必須要有科學(xué)的依據(jù),應(yīng)以土壤和作物生長(zhǎng)的需要為前提。
4.7 既要有機(jī)同源又要無(wú)機(jī)匹配
有機(jī)同源是指與土壤同一“血統(tǒng)”的有機(jī)質(zhì)。環(huán)境學(xué)家指出,凡是向土壤投放的外源物質(zhì)都是對(duì)土壤的攻擊。對(duì)此,我們必須找出與土壤具有同一“血統(tǒng)”的有機(jī)物,并通過(guò)土壤本源性物質(zhì)與無(wú)機(jī)物質(zhì)聯(lián)姻(有機(jī)結(jié)合),將無(wú)機(jī)養(yǎng)分和諧帶進(jìn)土壤,使之與土壤家族相融合、相匹配。
4.8 既要減量又要增產(chǎn)
減量是指化肥投入要減量,增產(chǎn)是指農(nóng)作物產(chǎn)量要增加。實(shí)現(xiàn)既減量又增產(chǎn),看似矛盾,實(shí)則可統(tǒng)一,這不僅要靠技術(shù)(通過(guò)技術(shù)集成,可以實(shí)現(xiàn)1+1>2、1+1+1>3的效果),靠調(diào)節(jié)生產(chǎn)力和生產(chǎn)關(guān)系、土肥關(guān)系、營(yíng)養(yǎng)(養(yǎng)分)關(guān)系,還要靠調(diào)節(jié)人們的認(rèn)識(shí)水準(zhǔn),才能使得減量與增產(chǎn)辯證統(tǒng)一。
4.9 既要節(jié)本又要增效
節(jié)本增效實(shí)際上就是花更少的錢(qián)做更多更好的事情,達(dá)到提高收益的結(jié)果。節(jié)本本身就是一種增效,這里的節(jié)本是指節(jié)約成本,包括社會(huì)資源成本、產(chǎn)品成本、人力成本等。增效是增加有效性,包括增肥效、增產(chǎn)能、增產(chǎn)值、增環(huán)境效能、增創(chuàng)價(jià)效能等。例如,每施用含1 kg腐植酸的肥料產(chǎn)品,節(jié)能約62500 KJ,折合2 kg標(biāo)煤,相應(yīng)少排放5.6 kg。
4.10 既要補(bǔ)碳又要控碳
碳結(jié)構(gòu)是土壤“房子”的主體框架。當(dāng)前,我國(guó)土壤有機(jī)碳缺失嚴(yán)重,必須采取措施快速補(bǔ)充土壤碳。大家知道,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身是一個(gè)碳排放“源”,所以在補(bǔ)碳的同時(shí)我們要控碳。首先我們要提供與植物需求等值的腐植酸碳,其次通過(guò)腐植酸肥料緩釋控釋調(diào)節(jié)碳,再次要掌握腐植酸既補(bǔ)又控的尺度。
腐植酸是土壤的根本屬性,是土壤肥料的“運(yùn)轉(zhuǎn)倉(cāng)庫(kù)”,是連接“土壤—肥料—植物營(yíng)養(yǎng)”的橋梁和紐帶。讓腐植酸科學(xué)集成3種學(xué)說(shuō)的時(shí)代特征,創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,對(duì)指導(dǎo)新時(shí)期農(nóng)業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)和發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
5.1 “腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”基本概念
針對(duì)土壤性狀和作物需求,通過(guò)工業(yè)化提取的土壤本源性物質(zhì)腐植酸,融合大(N、P、K)中(Ca、Mg、S)微(B、Mn、Cu、Zn、Mo、Fe)營(yíng)養(yǎng)元素及有益元素(Si、Se、Na等),形成有機(jī)無(wú)機(jī)態(tài)營(yíng)養(yǎng)復(fù)合體,以滿(mǎn)足農(nóng)作物健康產(chǎn)出、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)生產(chǎn)為目的[25]。
5.2 創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”意義重大
大家知道,土壤沒(méi)有腐植酸,土壤就死了?!巴痢敝淮?,“糧”從何來(lái)?基于耕地可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo),基于腐植酸在構(gòu)土、構(gòu)肥方面的重要作用,基于對(duì)3種學(xué)說(shuō)的正確理解和深入認(rèn)識(shí),創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”意義重大。
(1) 對(duì)于學(xué)術(shù)界而言,該學(xué)說(shuō)是基于前述3種學(xué)說(shuō)基礎(chǔ)上,既傳承又弘揚(yáng),通過(guò)有機(jī)-無(wú)機(jī)養(yǎng)分組合,科學(xué)構(gòu)建新型“土肥和諧”關(guān)系,具有劃時(shí)代的意義。
(2) 對(duì)于肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言,該學(xué)說(shuō)立足于現(xiàn)代生產(chǎn)力發(fā)展水平和現(xiàn)狀,著眼于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,具有系統(tǒng)性、科學(xué)性、動(dòng)態(tài)性和可操作性,是符合現(xiàn)代生產(chǎn)力發(fā)展的正確命題,有利于正確指導(dǎo)肥料產(chǎn)業(yè)的深刻變革和健康發(fā)展,對(duì)當(dāng)代中國(guó)肥料產(chǎn)業(yè)乃至世界肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。
(3) 對(duì)于土壤可持續(xù)發(fā)展而言,腐植酸是土壤的本源性物質(zhì),工業(yè)提取的腐植酸與土壤腐殖酸性質(zhì)基本相同。通過(guò)腐植酸工業(yè)品集成大中微量元素及有益元素,創(chuàng)立“腐植酸+”肥料產(chǎn)品(包括其他衍生產(chǎn)品)多元化(功能性)的安全生產(chǎn)體系,有利于“腐植酸—土壤—肥料—產(chǎn)出”之間的良性發(fā)展。
5.3 創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”的5個(gè)優(yōu)點(diǎn)
(1) 縮短腐熟轉(zhuǎn)化時(shí)間。大家知道,有機(jī)質(zhì)的腐殖化過(guò)程少則兩三年,多則一百年[23]。工業(yè)開(kāi)發(fā)利用腐植酸可以縮短有機(jī)質(zhì)的腐殖化時(shí)間,使之當(dāng)年受益甚至當(dāng)季當(dāng)期受益,讓土壤及時(shí)補(bǔ)充能量并休養(yǎng)生息。
(2) 保障有機(jī)質(zhì)安全性。我們必須深刻認(rèn)識(shí)到,工農(nóng)業(yè)副產(chǎn)的有機(jī)質(zhì)不一定安全,而腐植酸富存的有機(jī)質(zhì)一定安全[23]。凡是有機(jī)質(zhì)不一定是腐植酸,凡是腐植酸一定是最好的有機(jī)質(zhì)[18]。
(3) 自然與化學(xué)有機(jī)結(jié)合。大量研究結(jié)果表明,煤炭腐植酸與土壤腐殖酸的物理特性、化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)及分子量范圍,具有一致的應(yīng)用特性[3,26,27]。通過(guò)工業(yè)化開(kāi)發(fā)利用腐植酸,與化肥相結(jié)合,契合點(diǎn)多(多元融合),契合度高。
(4) 有機(jī)與礦物質(zhì)融合。氮磷鉀通過(guò)化學(xué)制造,使之速效吸收,速效釋放。腐植酸與礦物質(zhì)結(jié)合,可以調(diào)控?zé)o機(jī)養(yǎng)分釋放速度和釋放量,實(shí)現(xiàn)與植物供需曲線協(xié)調(diào)一致。
(5) 穩(wěn)構(gòu)土壤(生態(tài))固相結(jié)構(gòu)。大家知道,在土壤固相組成中,礦物質(zhì)占固體部分的95%以上,土壤有機(jī)質(zhì)不到5%。目前,一味大量反哺有機(jī)質(zhì),導(dǎo)致土壤固相結(jié)構(gòu)被破壞,北方作物扎根不實(shí),南方作物腐爛多病。腐植酸是締造“土壤房子”的肥料,工業(yè)提取煤炭腐植酸,反哺土壤,既是有機(jī)質(zhì)又是礦物質(zhì),是穩(wěn)定土壤固相結(jié)構(gòu)的優(yōu)良有機(jī)質(zhì)。
5.4 創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”的8項(xiàng)科學(xué)依據(jù)
(1) 以構(gòu)建“土肥關(guān)系和諧”為前提(生態(tài)文明)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開(kāi)土,也離不開(kāi)肥,“土肥和諧”是關(guān)鍵。而構(gòu)建“土肥和諧”的著力點(diǎn)應(yīng)是以滿(mǎn)足土壤當(dāng)前需求且利于其可持續(xù)生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)肥料的投入。
(2) 以反哺(工業(yè)化利用)“土壤本源性物質(zhì)”為要義(本質(zhì)屬性)。“化肥零增長(zhǎng)”需要“減肥增效”的好肥料。什么樣的肥料是好肥料?“提質(zhì)增效化肥+土壤同根同源”二者兼而有之為要。工業(yè)利用腐植酸肥料反哺土壤,與土好,與肥好,與環(huán)境友好,可持續(xù)發(fā)展。
(3) 以融合“有機(jī)-無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)復(fù)合體”為創(chuàng)新點(diǎn)(1+1>2)。對(duì)植物營(yíng)養(yǎng)而言,有機(jī)、無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)二者不可或缺。無(wú)機(jī)物相對(duì)安全,有機(jī)物必須嚴(yán)格把關(guān)。必須確保與無(wú)機(jī)物相結(jié)合的有機(jī)物是安全的、穩(wěn)定的且與土壤相融的。
(4) 以確?!梆B(yǎng)分均衡”為原則(木桶理論)。養(yǎng)分(大中微量元素及有益元素等)是植物健康生長(zhǎng)的前提和關(guān)鍵,其供給必須根據(jù)植物的需求均衡配比。多了,發(fā)生抑制或拮抗;少了,不能滿(mǎn)足需求。量長(zhǎng)補(bǔ)短,平衡供給是關(guān)鍵。
(5) 以生產(chǎn)“綠色化”為出發(fā)點(diǎn)(5R理論)。肥料的投入應(yīng)依據(jù)土壤和作物的需求,遵循以下5項(xiàng)原則而行:適時(shí)(Right time)、適質(zhì)(Right quality)、適量(Right quantity)、適價(jià)(Right price)、適地(Right place)。
(6) 以量化“投入產(chǎn)出比高”為增長(zhǎng)點(diǎn)(經(jīng)濟(jì)實(shí)惠)。種植業(yè)是農(nóng)民的一個(gè)主要收入來(lái)源。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)投入產(chǎn)出比直接影響農(nóng)民生產(chǎn)積極性。腐植酸肥料投入產(chǎn)出比高,可增加農(nóng)民收入,激發(fā)農(nóng)民種田積極性,也是解決農(nóng)村貧困人口脫貧的一個(gè)有效著力點(diǎn)。
(7) 以實(shí)施“標(biāo)準(zhǔn)化”為準(zhǔn)繩(一把尺子)。向“土壤系統(tǒng)”投放物質(zhì),應(yīng)該拉一條紅線,哪些物質(zhì)能投,哪些物質(zhì)不能投,哪些物質(zhì)必須“優(yōu)化”達(dá)標(biāo)后才能投。只有這樣才能保障“土壤血統(tǒng)”的長(zhǎng)治久安。
(8) 以促進(jìn)“可持續(xù)生產(chǎn)”為目的(永續(xù)發(fā)展)。農(nóng)業(yè)資源的良性循環(huán)和生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)是促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。對(duì)種植業(yè)而言,土壤可持續(xù)利用、肥料可持續(xù)投入、資源環(huán)境持續(xù)向好,才能置農(nóng)業(yè)發(fā)展于可持續(xù)之中。
顯然,“土壤腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”“植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”“有機(jī)-無(wú)機(jī)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”在一定時(shí)期內(nèi)、一定程度上促進(jìn)了當(dāng)時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。然而,面對(duì)當(dāng)前農(nóng)業(yè)排放、土壤污染、耕地質(zhì)量下降、化肥零增長(zhǎng)等方面的壓力,3種學(xué)說(shuō)已經(jīng)不能科學(xué)地指導(dǎo)我國(guó)現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。但是,完全否定“土壤腐殖質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”是錯(cuò)誤的,不加思考地片面認(rèn)定“植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”也是錯(cuò)誤的,不深入剖析而完全肯定“有機(jī)-無(wú)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”同樣是錯(cuò)誤的。新時(shí)期,創(chuàng)立“腐植酸·植物礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)”,需要集合政府、產(chǎn)業(yè)、環(huán)境、學(xué)術(shù)、用戶(hù)、法律等各界的智慧,只有協(xié)同才能完成。對(duì)此,我們要聯(lián)合起來(lái),予理論與實(shí)踐緊密結(jié)合,重構(gòu)“土肥和諧”新關(guān)系,以此指導(dǎo)肥料產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,以此為實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。這絕不僅是一個(gè)行業(yè)的事,是關(guān)乎全天下人生存與健康的大事。
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The Characteristics of Plant Nutrition Theory in Different Times: The Practical Signiflcance of the Establishment of “the Theory of Humic Acid and Plant Mineral Nutrition”
Zeng Xiancheng, Li Shuang
(China Humic Acid Industry Association, Beijing, 100120)
Plants cannot live without soil and fertilizer, and “the harmonious relationship of soil and fertilizer” cannot do without the correct guidance of “soil and fertilizer theory”. At present, China’s agriculture is facing severe problems of soil, fertilizer, food security and ecological environment. Now, according to “plant nutrition theory” of different periods, combined with the present stage China’s agricultural productivity development level, to build a new “harmonious relationship of soil and fertilizer”, as founding “humic acid and plant mineral nutrition theory”, has the important practical significance.
humic acid; plant; mineral; nutrition theory; times characteristics; practical significance
TQ314.1
A
1671-9212(2015)06-0001-08
2015-10-30
曾憲成,男,1958年生,中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng),主要從事全國(guó)腐植酸行業(yè)管理,重點(diǎn)開(kāi)展農(nóng)業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域的研究工作,E-mail:chaia@126.com。