新時期腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果十分喜人
——獻(xiàn)給香山科學(xué)會議第655次學(xué)術(shù)討論會

曾憲成 李 雙

中國腐植酸工業(yè)協(xié)會 北京 100120

62年來，中國腐植酸環(huán)境友好產(chǎn)業(yè)走過了不平凡的道路。其中，腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)蔚為壯觀，一直以來備受國家、行業(yè)、地方和社會各界的關(guān)注。近5年來，腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)在推動化肥工業(yè)轉(zhuǎn)型、耕地質(zhì)量提升、土肥和諧建設(shè)、凈土潔食工程、生態(tài)環(huán)境治理等方面取得了一系列重要成果。2019年，中央1號文件號令“實(shí)現(xiàn)化肥使用量負(fù)增長”、中宣部公益宣傳片《認(rèn)識腐植酸——讓腐植酸從土壤中來到土壤中去》將在全國鄉(xiāng)村院線公開上映、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部集中力量開展凈土行動，腐植酸集美肥料大發(fā)展的新時代已經(jīng)到來。值此“香山科學(xué)會議第655次學(xué)術(shù)討論會”召開之際，茲將新時期發(fā)展腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)獲得的13項(xiàng)主要成果呈現(xiàn)給大家。

1 寶貴資源利用

煤炭腐植酸作為綠色動力資源庫，補(bǔ)充土壤腐植酸不可替代。追根求源，讓腐植酸從土壤中來到土壤中去，乃是土壤固本之作。近5年來，因?yàn)榄h(huán)境治理需要，煤炭腐植酸資源十分緊俏。工業(yè)腐植酸基礎(chǔ)產(chǎn)品，主要應(yīng)用在大農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。我國褐煤、風(fēng)化煤、泥炭腐植酸資源豐富，超過2000億噸，賦存腐植酸40%～70%。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)提取的煤炭腐植酸與土壤腐植酸具有相似的物理特性、化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)及分子量范圍，有著一致的應(yīng)用特性，是與土壤同源匹配的本源性物質(zhì)，是工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)的寶貴資源[1～3]。必須強(qiáng)調(diào)，煤炭腐植酸原料儲量雖大，必須保護(hù)性開發(fā)利用。同時，安全的生物質(zhì)，可開發(fā)生物腐植酸。

2 五大經(jīng)典作用

經(jīng)典不能忘記，也不會忘記。經(jīng)典日用日新。45年前，國務(wù)院批轉(zhuǎn)了燃化部、農(nóng)林部“關(guān)于積極試驗(yàn)、推廣和發(fā)展腐植酸類肥料的報告”（國發(fā)〔1974〕110號）。1979—1985年，全國32家科研單位連續(xù)5年，在19個省、市、自治區(qū)，開展了24種作物773個大面積田間試驗(yàn)，獲得了腐植酸肥料在農(nóng)業(yè)上“改良土壤、增效化肥、刺激生長、增強(qiáng)抗逆、改善品質(zhì)”的五大作用，這是人類科學(xué)利用腐植酸的經(jīng)典成果[4]。這一國家行為影響力十分廣泛。

3 新獲試驗(yàn)成果

新時期，腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)得益于國家糧食安全、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全和生態(tài)安全的政策支持，田間試驗(yàn)新成果層出不窮。2015年，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心的大力支持下，協(xié)會組織腐植酸肥料行業(yè)在全國開展了大面積田間試驗(yàn)，新獲腐植酸肥料在農(nóng)業(yè)上的“兩高三少”[5]（肥料利用率高、作物產(chǎn)量高、施肥用量少、施肥次數(shù)少、有害氣體排放少） 、“三劑化”[5]（肥料增效劑、土壤調(diào)節(jié)劑、作物根際刺激劑）、“三化效應(yīng)”[6]（低碳化、生態(tài)化、優(yōu)質(zhì)化）等一系列科學(xué)成果。這種深度耕耘的自覺行為十分可貴。

4 企業(yè)項(xiàng)目基金

腐植酸肥料企業(yè)主動開展田間試驗(yàn)。近5年來，國家加大了對腐植酸肥料基金項(xiàng)目的支持。據(jù)不完全統(tǒng)計，2018年國家資助腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)的各類基金項(xiàng)目890個，涉及了腐植酸基礎(chǔ)和應(yīng)用研究的各個方面，深入到國家、省市、院校、企業(yè)等各層面。其中，70家腐植酸肥料企業(yè)獲得了國家各類基金支持，合計金額達(dá)6235.18萬元。腐植酸肥料企業(yè)利用這些基金，在全國24個省、市、自治區(qū)，開展了105種作物372個田間試驗(yàn)，試驗(yàn)對象涵蓋糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、果蔬作物、中草藥等四大類，獲得了28項(xiàng)（類）優(yōu)化土肥關(guān)系、促進(jìn)作物健康生長的試驗(yàn)成果[7，8]，見表1。除了國家專項(xiàng)基金外，山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司、北京澳佳生態(tài)農(nóng)業(yè)股份有限公司、廣東拉多美化肥有限公司、河南心連心化工集團(tuán)股份有限公司、山東佐田氏生物科技有限公司等一大批腐植酸肥料專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，紛紛投入大量試驗(yàn)資金，自覺開展田間肥效試驗(yàn)，成為自我發(fā)展的重要舉措。

表1 腐植酸肥料田間試驗(yàn)成果Tab.1 Field experiment achievements of humic acid fertilizers

5 污染土壤治理

腐植酸，會讓土壤更健康。腐植酸含有多種疏水基、親水基和游離基等官能團(tuán)，通過化學(xué)沉淀、絡(luò)合和螯合、氧化還原等作用，讓土壤重金屬得以轉(zhuǎn)化、穩(wěn)定或遷移，降低其毒性[9]。此外，腐植酸還可以改變土壤特定功能微生物的豐度和活性，轉(zhuǎn)化污染物，從而治理土壤污染[9]。近年來，腐植酸土壤修復(fù)系列產(chǎn)品在改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、調(diào)節(jié)土壤酸堿平衡、鈍化土壤重金屬污染、修復(fù)礦山污染、改造中低產(chǎn)田、改良鹽堿地、治理面源污染等方面取得了十分顯著的成果。例如，2016年，山東創(chuàng)新腐植酸科技股份有限公司自主研發(fā)的“鉻污染土壤生物腐植酸綠色修復(fù)技術(shù)”經(jīng)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。2018年，中國礦業(yè)大學(xué)（北京）黃占斌教授研制的土壤重金屬鉛鎘鈍化修復(fù)劑，降低了玉米和大豆秸稈對土壤重金屬Pb、Cd吸收達(dá)80%和50%。2018年，中國石油大學(xué)（華東）重質(zhì)油國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室田原宇教授“1.5萬噸含鉻污泥生物腐植酸綠色修復(fù)處理項(xiàng)目”經(jīng)驗(yàn)收完成達(dá)標(biāo)處置。各企業(yè)與科研單位結(jié)合，開展污染土壤治理成為主流。

6 水溶肥料猛增

腐植酸葉面肥是中國水溶肥的開拓者[10]，是水溶肥王冠上的一顆明珠。截至2019年6月15日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記含腐植酸水溶肥產(chǎn)品2853個，涉及1913家企業(yè)。其中，2018年呈現(xiàn)井噴式增長，腐植酸水溶肥產(chǎn)品數(shù)量1348個，企業(yè)917家。這些企業(yè)廣泛分布在我國31個省市自治區(qū)（含臺灣）和部分國家，見表2[11]。

表2 2018年登記含腐植酸水溶肥料企業(yè)分布Tab.2 Enterprise distribution of water-soluble fertilizers containing humic acid registered in 2018

7 專利成倍擴(kuò)大

2015年起，腐植酸肥料專利年受理量越2000項(xiàng)。根據(jù)中國專利信息中心網(wǎng)站檢索，1985—2019年6月15日國家知識產(chǎn)權(quán)局受理腐植酸肥料專利（去除無效和重復(fù)）累計13984項(xiàng)，年度申請受理量大致分為4個階段：①1985—2006年②2007—2011年③2012—2014年④2015—2019年6月15日，見表3。其中，2015年以來腐植酸肥料專利申請受理量猛增，四年半時間腐植酸肥料專利數(shù)量達(dá)11683項(xiàng)，占申請受理總量83.5%。2017年申請受理量達(dá)到最高值3580項(xiàng)，是前30年（1985—2014年）累計申請受理總量（1211項(xiàng)）的2.9倍，充分說明國家開展化肥零增長行動，提升了腐植酸肥料的科技創(chuàng)新水平，推動了腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

表3 1985—2019年6月腐植酸肥料專利申請受理量Tab.3 The number of patent applications for humic acid fertilizers from 1985 to June 2019

8 文獻(xiàn)穩(wěn)步增長

腐植酸肥料文獻(xiàn)總數(shù)近萬篇。根據(jù)中國知網(wǎng)檢索數(shù)據(jù)顯示，1958—2019年6月15日腐植酸肥料文獻(xiàn)共計9806篇。年發(fā)文量變化主要分為4個階段：①1958—1973年②1974—1998年③1999—2010年④2011—2019年6月15日，見表4。其中，2011—2018年腐植酸肥料文獻(xiàn)數(shù)量呈迅猛增加趨勢，累計6561篇，是前3個階段（53年）的2.2倍，占所有文獻(xiàn)總量66.9%，與國家綠色化發(fā)展、農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效、肥料供給側(cè)改革的方向一致。

表4 1958—2019年6月腐植酸肥料文獻(xiàn)數(shù)量Tab.4 The number of literatures for humic acid fertilizers from 1958 to June 2019

9 標(biāo)準(zhǔn)體系形成

腐植酸肥料標(biāo)準(zhǔn)越專業(yè)越有活力。2018年1月1日，新《標(biāo)準(zhǔn)化法》正式施行，賦予了協(xié)會（團(tuán)體）標(biāo)準(zhǔn)法律地位。目前，腐植酸肥料標(biāo)準(zhǔn)形成了“國家標(biāo)準(zhǔn)+部頒標(biāo)準(zhǔn)+協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)+地方標(biāo)準(zhǔn)+企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”優(yōu)勢互補(bǔ)的標(biāo)準(zhǔn)體系。自2015年國家開展化肥零增長行動以來，腐植酸肥料標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量快速增加，近3年國家發(fā)布并實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)、部頒標(biāo)準(zhǔn)+地方標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不計其數(shù)[12]。2018年，5項(xiàng)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)得到了42家企業(yè)積極參與。這些腐植酸肥料標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布和實(shí)施，使得腐植酸肥料在土、水、氣生態(tài)環(huán)境保護(hù)和治理中發(fā)揮了重要作用，產(chǎn)生了突出的環(huán)境治理效益。目前，工業(yè)和信息化部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、全國肥料和土壤調(diào)理劑標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會腐植酸肥料分技術(shù)委員會、中國腐植酸工業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會等組織的20多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)正在制修訂中，腐植酸肥料標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)將越來越全面。

10 產(chǎn)業(yè)隊伍壯大

腐植酸肥料企業(yè)始終充滿活力。62年來，基于正確的思想理論指導(dǎo)，通過全行業(yè)的艱苦奮斗和共同努力，打造了一支身強(qiáng)力壯的腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)隊伍。根據(jù)《中國腐植酸企業(yè)大全》（第3版）不完全統(tǒng)計，企業(yè)總數(shù)近萬家[13]。截至2019年5月底，腐植酸工業(yè)基礎(chǔ)產(chǎn)品企業(yè)627家，腐植酸肥料企業(yè)3165家，泥炭基質(zhì)企業(yè)2832家，還有一大批充滿活力的綠色化工助劑企業(yè)?？梢?，腐植酸肥料企業(yè)已經(jīng)成為肥料供給側(cè)改革的主力軍。

11 兩機(jī)理論充分

“兩機(jī)互補(bǔ)”既是哲學(xué)，又是科學(xué)?；释度攵嘀匦詥栴}，是一個重大的經(jīng)濟(jì)社會問題。追溯歷史上兩個土壤肥料營養(yǎng)學(xué)說，一個是德國人泰伊爾于1804年創(chuàng)立的“土壤腐殖質(zhì)學(xué)說”[14]，以土壤有機(jī)質(zhì)-腐殖質(zhì)自貢為主；另一個是德國人李比希于1840年創(chuàng)立的“植物礦質(zhì)營養(yǎng)學(xué)說”[15]，以工業(yè)制取的氮磷鉀等無機(jī)養(yǎng)分外供為主。兩個土肥營養(yǎng)學(xué)說距今分別過去了215年和179年，在歷史發(fā)展中都有一定的局限性，不能說哪個好哪個不好，用對了都好。如今，面對土壤養(yǎng)分失衡、土壤結(jié)構(gòu)破壞、土壤污染嚴(yán)重等現(xiàn)實(shí)問題，構(gòu)筑“土肥和諧”新關(guān)系，確立“有機(jī)-無機(jī)營養(yǎng)供給理論”和“腐植酸有機(jī)-無機(jī)營養(yǎng)供給理論”的指導(dǎo)地位則成為歷史必然[16，17]。堅持“以有補(bǔ)無，以無補(bǔ)有，有無互補(bǔ)”的“12字”方針，以解決化肥利用率低、土壤退化快、面源污染嚴(yán)重等問題，促進(jìn)田園可持續(xù)發(fā)展，“兩機(jī)互補(bǔ)”理論尤具充分必要條件。

12 黑白對立統(tǒng)一

黑白對立統(tǒng)一的哲學(xué)思想，揭示了中國太極的和諧之道。土壤生命活力在黑白交匯中，相生于陰陽平衡?！昂谏菜?白色化肥”最具“土肥和諧”的太極之道。如何內(nèi)（腐植酸）外（化肥）結(jié)合，黑（腐植酸）白（化肥）結(jié)合，構(gòu)筑“土肥和諧”是關(guān)鍵。“黑”是構(gòu)建“土肥和諧”的功能因子，“白”是構(gòu)筑“土肥和諧”的養(yǎng)分材料。黑多，還是白多，必須因地制宜、因作物配施，一定要摒棄“非白即黑”和“非黑即白”的傳統(tǒng)思維。通過“腐植酸+”，集成氮磷鉀、鈣鎂硫、鐵錳硼鋅銅鉬以及其他有益元素，使其科學(xué)合理匹配，即是“黑白理論”的和諧統(tǒng)一。讓腐植酸將白色化肥轉(zhuǎn)變成黑色肥料還土壤本色，改變一下中國，也改變一下世界[18]。

13 肥料工業(yè)4.0時代已經(jīng)到來

“腐植酸營養(yǎng)效素+化學(xué)養(yǎng)分材料”是打造“肥料工業(yè)4.0”時代的基石?！胺柿瞎I(yè)4.0”時代，是自覺接受“有機(jī)-無機(jī)營養(yǎng)供給理論”和“腐植酸有機(jī)-無機(jī)營養(yǎng)供給理論”科學(xué)指導(dǎo)的時代[19]。回顧“肥料工業(yè)1.0到3.0”時代，是單質(zhì)化肥由少到多、由粗到細(xì)的時代，實(shí)際是化肥體系時代。凡事必須抓住核心，腐植酸是土壤的核心物質(zhì)，與化肥配伍制造肥料一榮俱榮。2019年3月13日，腐植酸尿素已納入工業(yè)和信息化部產(chǎn)業(yè)運(yùn)行報告指南。“腐植酸+大中微量營養(yǎng)元素和有益元素”如同“功能+土肥”，既是打造“肥料工業(yè)4.0”時代的核心力量，也是構(gòu)筑“土肥和諧”時代的核心力量[20]，適應(yīng)了大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品、滿足人們高品質(zhì)生活的現(xiàn)實(shí)需要，也適應(yīng)了綠色發(fā)展和保護(hù)凈土的未來需求。

眾所周知，在地球碳循環(huán)中，陸生系統(tǒng)占居主導(dǎo)地位，而土壤腐植酸又是陸生系統(tǒng)中儲量最大、作用最敏感的儲碳庫。因此，說腐植酸是地球碳循環(huán)的重要一員毫不夸張。當(dāng)前，全球氣候異常變化越來越頻繁，“讓我們共同給地球大家園安裝一個標(biāo)準(zhǔn)環(huán)（碳鏈）”，成為腐植酸人終身奮斗的目標(biāo)?；凇吧鷳B(tài)幅與養(yǎng)分高效利用”，大力發(fā)展腐植酸集美肥料，大量哺育田園生態(tài)，于土肥和諧、凈土潔食、儲碳控碳等方面有著舉一反三的作用。

說明：本文會議后有修訂。