腐植酸鉀復(fù)合肥與高品質(zhì)農(nóng)業(yè)發(fā)展

曾憲成 李 雙

中國腐植酸工業(yè)協(xié)會 北京 100120

自國家開展“化肥使用量零增長”和“化肥使用量負(fù)增長”行動以來，腐植酸鉀肥在減肥增效、增產(chǎn)增收中發(fā)揮了積極作用。腐植酸鉀復(fù)合肥、腐植酸鉀緩控釋肥、腐植酸鉀水溶肥等產(chǎn)品種類越來越豐富，越來越備受市場歡迎。2015年，“首屆中國腐植酸鉀復(fù)合肥高峰論壇”召開，經(jīng)過5年的市場檢驗(yàn)，腐植酸鉀、腐植酸鉀復(fù)合肥成為“火線”一族，贏得了農(nóng)田一線的好評。

1 腐植酸鉀肥資源寶貴

腐植酸鉀是腐植酸與鉀高度融合的產(chǎn)物，是制造腐植酸鉀肥的基礎(chǔ)原料。腐植酸最主要的提取方法就是堿溶酸析法，而堿溶酸析法的第一步就是利用強(qiáng)堿將風(fēng)化煤、褐煤、泥炭中的腐植酸以腐植酸鹽的形式溶解置換出來。腐植酸鉀的制備，可利用氫氧化鉀溶液直接處理原料并抽濾分離，將得到的腐植酸鉀溶液蒸干即可，提取工藝相對簡單，成本低，符合產(chǎn)業(yè)綠色化發(fā)展要求。

2019 年，我國國產(chǎn)鉀肥產(chǎn)量創(chuàng)下了歷史新高，實(shí)物量突破了1023萬噸，在化肥行業(yè)整體供大于求、國際鉀肥價格回落的背景下，取得這樣的成績難能可貴。然而，我國鉀肥供給受制于國際市場的現(xiàn)狀短期難以改變。據(jù)預(yù)測，今年我國鉀鹽的總需求量約1300萬噸，其中鉀肥1180萬噸，缺口將達(dá)920萬噸，折合K2O 524.9萬噸。與此同時，今年新冠肺炎疫情全球性大爆發(fā)，世界產(chǎn)業(yè)鏈格局發(fā)生了重大變化，帶來了很多不穩(wěn)定、不確定的影響因素，鉀肥行業(yè)將面臨更多的挑戰(zhàn)。對此，我們一方面需要加強(qiáng)全國范圍內(nèi)鉀鹽資源的勘探開發(fā)利用，另一方面以提高鉀素利用效率為目的。腐植酸鉀具有環(huán)保、綠色、緩釋、增效的特點(diǎn)，決定了其開發(fā)應(yīng)用對于提高鉀肥效率、降低成本、減少KCl進(jìn)口依存等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

今年5月6日—6月6日，中腐協(xié)用一個月時間統(tǒng)計(jì)分析了160家農(nóng)業(yè)用腐植酸鉀/黃腐酸鉀生產(chǎn)銷售企業(yè)的基本情況，其中生產(chǎn)企業(yè)151家、銷售企業(yè)9家。這160家企業(yè)2019年累計(jì)銷售農(nóng)業(yè)用腐植酸鉀、黃腐酸鉀分別達(dá)120.41萬噸和90.10萬噸，兩項(xiàng)合計(jì)210.51萬噸，今年市場銷量持續(xù)增長，十分旺盛。這160家農(nóng)業(yè)用腐植酸鉀、黃腐酸鉀生產(chǎn)銷售企業(yè)約占全行業(yè)1/4左右?？梢哉f，農(nóng)業(yè)用腐植酸鉀/黃腐酸鉀基礎(chǔ)產(chǎn)品，是制造腐植酸鉀復(fù)合肥等系列產(chǎn)品最寶貴的資源。

2 腐植酸鉀復(fù)合新肥產(chǎn)業(yè)體誕生

腐植酸是土壤肥力的核心要素，鉀是改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的重要養(yǎng)分。腐植酸鉀肥又是腐植酸類肥料中“活力”一族，是品質(zhì)肥料的代表。通過腐植酸鉀集成氮、磷元素，可以形成以鉀集養(yǎng)分大成的腐植酸鉀復(fù)合肥專業(yè)產(chǎn)品，還可融合中微量元素及有益元素，實(shí)現(xiàn)腐植酸鉀肥養(yǎng)分的最佳融合。

（1）單質(zhì)肥料。主要是“腐植酸+鉀”的形式，如腐植酸鉀、黃腐酸鉀、棕黃腐酸鉀等，已為鉀肥產(chǎn)品中的“活力”一族。

（2）多元融合。主要是“腐植酸鉀+大中微量及有益元素”組合，通過集合效應(yīng)，促進(jìn)多種營養(yǎng)元素吸收和利用，肥效更為突出。如腐植酸鉀復(fù)合肥料、腐植酸鉀有機(jī)無機(jī)肥料、腐植酸鉀水溶肥料等。

（3）腐植酸鉀復(fù)合新肥產(chǎn)業(yè)體的誕生。隨著世界范圍內(nèi)鉀肥需求量的不斷增加，腐植酸鉀肥、腐植酸復(fù)合肥產(chǎn)業(yè)將迅猛發(fā)展，顆粒、粉劑、膏劑、水劑、霧化劑等種類會越來越多、越來越豐富。從腐植酸鉀、腐植酸鉀一元肥、腐植酸鉀二元肥、腐植酸鉀三元肥……直至腐植酸鉀多元肥，完全可以開發(fā)出腐植酸鉀復(fù)合新肥產(chǎn)業(yè)體，其創(chuàng)新的道路十分寬廣。這不僅是對中國新肥體系的貢獻(xiàn)，也是對世界新肥體系的貢獻(xiàn)。

3 腐植酸鉀肥作用突出

腐植酸與鉀結(jié)合形成的腐植酸鉀肥，具有利用率高、促釋和緩釋多重功能，是傳統(tǒng)鉀肥的綠色替代品，既養(yǎng)地又富鉀。

（1）腐植酸的功能團(tuán)可以吸收貯存鉀離子，防止在沙土及淋溶性土壤中隨水流失。

（2）腐植酸可以活化土壤固定的鉀素，促進(jìn)土壤鉀素的釋放，同時防止粘性土壤對鉀的固定。

（3）腐植酸對含鉀硅酸鹽、鉀長石等礦物有溶蝕作用，可以緩慢分解增加鉀的釋放量，提高速效鉀的含量。

40多年來，大量田間應(yīng)用結(jié)果表明，腐植酸鉀肥是一種高效有機(jī)復(fù)合鉀肥，可以有效促進(jìn)植物對鉀離子的吸收，其肥料利用率相比普通鉀肥提高80%以上[1～3]。同時腐植酸鉀肥具有快速增加土壤速效鉀含量、提高鉀肥吸收利用率、促進(jìn)作物增產(chǎn)、改善作物品質(zhì)、增強(qiáng)作物抗逆能力等作用[4]，能有效避免傳統(tǒng)肥料（如硫酸鉀、尿素、磷酸二銨等）長期使用造成的土壤酸化板結(jié)及污染現(xiàn)象[5，6]，是集“腐植酸→活化土壤鉀素→提質(zhì)增效鉀肥→改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)”于一體的高附加值肥料。

4 腐植酸鉀肥與高品質(zhì)農(nóng)業(yè)

當(dāng)前，隨著我國居民生活水平的不斷提升，社會公眾對農(nóng)產(chǎn)品的消費(fèi)需求正在由吃得飽向吃得好、吃得放心、吃得健康方向轉(zhuǎn)變。然而，目前我國農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)整體不高，農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效迫在眉睫。通過腐植酸復(fù)合鉀品質(zhì)元素，拓展品質(zhì)農(nóng)業(yè)，有著顯著的優(yōu)勢。

（1）腐植酸鉀肥個性鮮明。實(shí)踐證明，腐植酸鉀肥于大田作物、油料作物、蔬菜、水果等個性化改善品質(zhì)效果顯著，還可聚焦功能性食品、道地藥材食材化等，見表1。

隨著腐植酸類肥料產(chǎn)業(yè)的科技進(jìn)步，腐植酸鉀肥服務(wù)高品質(zhì)農(nóng)業(yè)越來越精細(xì)，專用肥個性化應(yīng)用越來越廣泛。

（2）腐植酸鉀肥標(biāo)準(zhǔn)把脈?，F(xiàn)行的農(nóng)業(yè)用腐植酸鉀、黃腐酸鉀、腐植酸鉀復(fù)合肥標(biāo)準(zhǔn)有5個，為高品質(zhì)農(nóng)業(yè)提供了重要支撐和保障。腐植酸鉀標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)見表2，黃腐酸鉀標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)見表3，腐植酸鉀復(fù)合肥標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)見表4。

表1 腐植酸鉀專用肥在10種作物上的應(yīng)用效果Tab.1 Application effects of potassium humate specifi c fertilizers on 10 crops

表2 3個腐植酸鉀標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)指標(biāo)要求Tab.2 The main technical index requirements of three potassium humate standards

表4 腐植酸鉀復(fù)合肥料標(biāo)準(zhǔn)（T/CHAIA 8-2020）主要技術(shù)指標(biāo)要求[69]Tab.4 The main technical index requirements of potassium humate compound fertilizer standard (T/CHAIA 8-2020)

表3 黃腐酸鉀標(biāo)準(zhǔn)（HG/T 5334-2018）固體和液體產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)要求[68]Tab.3 The main technical index requirements of potassium fulvate standard (HG/T 5334-2018) for solid and liquid products

（3）腐植酸鉀肥品質(zhì)突出。生命=1克鉀，1克代表著我們血清中的鉀含量。缺乏這1克的鉀就有可能導(dǎo)致我們失去寶貴的生命。當(dāng)鉀丟失0.3克，會出現(xiàn)癥狀；丟失0.5克，可能致命[70]。防治低鉀的關(guān)鍵是補(bǔ)鉀，臨床上可選用口服10%的氯化鉀溶液，但最安全且有效的方法是多吃富鉀食品，特別是多吃水果和蔬菜。2019年，《美國心臟協(xié)會雜志》上發(fā)表的一項(xiàng)最新數(shù)據(jù)分析顯示，過去40年期間，中國各年齡段人群的食鹽攝入量保持在較高的水平，大約是世界衛(wèi)生組織最高限的兩倍，而鉀的攝入量嚴(yán)重不足，低于世衛(wèi)組織推薦最低量的一半[71]。由此，適當(dāng)食用含鉀高的食品于人體健康十分有益（見表5）。

表5 我國居民膳食營養(yǎng)鉀素適宜攝入量[72]Tab.5 Appropriate dietary potassium intake for Chinese residents 毫克 /天

植物體內(nèi)鉀的含量因植物體的種類、植物體器官的不同而有所差異。腐植酸鉀肥既能促進(jìn)植株對鉀素的吸收利用，又可構(gòu)建合理的鉀素分配結(jié)構(gòu)，提升農(nóng)產(chǎn)品鉀素含量。同時注意，過量施鉀肥會降低農(nóng)學(xué)效應(yīng)和鉀肥利用率，還造成資源浪費(fèi)和養(yǎng)分流失，一定要科學(xué)施肥。列舉5個腐植酸鉀肥促進(jìn)鉀素吸收利用試驗(yàn)案例。

例1：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)王桂偉[73]研究了磷鉀肥配施添加劑對小麥、玉米生長及養(yǎng)分利用的影響。與NPK處理相比，磷鉀-腐植酸添加不同增效載體處理，小麥吸鉀量增加了-5.12%～7.14%，鉀肥的偏生產(chǎn)力和內(nèi)在利用率較NPK處理分別增加了6.59%～18.63%和3.85%～17.07%，其中磷鉀-腐植酸-海泡石肥處理和磷鉀-腐植酸-硅藻土-海泡石肥處理鉀肥吸收利用效益均保持在較高的水平；磷鉀-腐植酸-海泡石肥處理和磷鉀-腐植酸-硅藻土肥處理玉米鉀吸收量，較NPK處理分別增加了16.27%和18.48%，鉀肥偏生產(chǎn)力分別增加了8.04%和15.58%，差異均達(dá)顯著水平。

例2：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院/微量元素研究中心王宇函等[74]研究了腐植酸鉀對小白菜產(chǎn)量、生理特性及養(yǎng)分利用效率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腐植酸鉀可以提高小白菜鉀含量，鉀的總積累量增加高達(dá)50.7%，養(yǎng)分吸收效率、養(yǎng)分偏生產(chǎn)力和養(yǎng)分干物質(zhì)效率分別提高31.3%、33.5%和37.6%，同時提高氮、磷的吸收效率55.6%、40.0%。

例3：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)張超[31]研究了腐植酸緩釋鉀肥對甘薯鉀素吸收利用的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腐植酸緩釋鉀肥促進(jìn)甘薯對鉀肥的吸收和利用，鉀肥吸收利用率提高了16.39%～20.12%；鉀肥農(nóng)學(xué)利用率提高了20.68%～39.84%。

例4：云南農(nóng)業(yè)大學(xué)孟麗霞[36]研究了腐植酸鉀對烤煙主要生理指標(biāo)及鉀含量的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，土壤施鉀仍是烤煙鉀營養(yǎng)的主要來源；在移栽后40天噴施腐植酸鉀對下部煙葉含鉀量增加明顯，增加幅度高達(dá)10%以上，且達(dá)到顯著水平。

例5：黑龍江省科學(xué)院自然資源研究所于志民等[75]研究了腐植酸鉀對栽培五味子鉀素含量及果實(shí)品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，與對照相比，腐植酸鉀處理五味子植株鉀素含量、果實(shí)中有效成分鉀素含量顯著增加，但與硫酸鉀+磷酸二氫鉀處理沒有明顯區(qū)別；腐植酸鉀處理五味子果實(shí)中藥效成分乙素、丙素、醇甲、醇乙、酯甲+酯乙含量明顯提高，與對照和硫酸鉀+磷酸二氫鉀處理均達(dá)到顯著水平。

（4） 腐植酸鉀肥優(yōu)化土壤環(huán)境。當(dāng)前，面對糧食需求量的剛性增長，面對“化肥零增長行動”的強(qiáng)力推進(jìn)，面對老百姓“舌尖”的高品位要求，扎實(shí)推進(jìn)凈土保衛(wèi)戰(zhàn)，維護(hù)土壤活力尤為重要。腐植酸鉀肥于土壤而言，凈土、養(yǎng)土、調(diào)土，實(shí)現(xiàn)了品質(zhì)農(nóng)業(yè)道地性、安全性和農(nóng)產(chǎn)品養(yǎng)分充足的最佳表達(dá)。列舉5個腐植酸鉀肥凈土潔食試驗(yàn)案例，以為腐植酸鉀肥更好地服務(wù)耕地質(zhì)量提升、食品源頭生產(chǎn)安全、品質(zhì)農(nóng)業(yè)變革提供科學(xué)參考。

例1：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院丁嘉寧等[76]研究了腐植酸鉀肥料對土壤細(xì)菌多樣性和養(yǎng)分的影響。結(jié)果表明，不同用量腐植酸鉀肥料處理均能在一定程度上提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀的含量，土壤磷、鉀養(yǎng)分含量與細(xì)菌OTU呈正相關(guān)。

例2：養(yǎng)分資源開發(fā)與綜合利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王敏等[77]研究了腐植酸鉀與磷肥施用方式對土壤磷素移動性的影響。結(jié)果表明，于磷肥施用后或與磷肥同時施用腐植酸鉀幾乎不改變土壤剖面的速效磷和全磷含量分布特征，但于磷肥施用后施用腐植酸鉀可顯著提高0～5 cm土層土壤速效磷含量。

例3：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)趙際翔[78]研究了控釋氮鉀腐植酸摻混肥對大蒜生長和土壤養(yǎng)分的影響。結(jié)果表明，與普通腐植酸肥料相比，控釋鉀、控釋氮鉀腐植酸摻混肥料能顯著提高土壤不同形態(tài)鉀含量，其中速效鉀提高了12.85%～13.57%，增加了土壤的鉀素供應(yīng)；控釋氮、控釋氮鉀腐植酸摻混肥顯著提高了土壤的堿解氮含量，提高幅度達(dá)到49.66%～51.61%；各處理間的土壤有效磷、有機(jī)質(zhì)含量、電導(dǎo)率及pH間差異不顯著。與此同時，施用控釋氮、控釋鉀以及控釋氮鉀腐植酸摻混肥料均可顯著提高大蒜葉片葉綠素含量、蒜頭產(chǎn)量、蒜薹產(chǎn)量以及大蒜素含量。其中，最佳處理為全量控釋氮鉀腐植酸摻混肥料，在減量16.7%情況下，增產(chǎn)效果仍優(yōu)于單一控釋氮或控釋鉀處理。

例4：廣東省生物工程研究所（廣州甘蔗糖業(yè)研究所）、廣東省甘蔗改良與生物煉制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室敖俊華等[79]研究了不同用量腐植酸鉀對果蔗產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，腐植酸鉀肥可顯著改善土壤的物理性質(zhì)，隨著腐植酸鉀肥施用量的增加，土壤容重下降，土壤含水量提高。與常規(guī)施肥等量鉀的腐植酸鉀處理，土壤容重下降11.0%，土壤含水量增加5.4%，堿解氮和速效磷含量分別提高16.8%和16.1%；常規(guī)施肥150%鉀的腐植酸鉀處理果蔗增產(chǎn)8.9%，糖分提高7.7%，效果顯著。可見，腐植酸鉀的合理施用對酸性土壤質(zhì)量改善及果蔗產(chǎn)量、品質(zhì)的提升具有重要作用。

例5：山西大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院劉苗等[80]研究了腐植酸鉀對土壤鉛化學(xué)形態(tài)、生物可給性及健康風(fēng)險的影響。結(jié)果表明，腐植酸鉀可有效降低鉛污染土壤中鉛的健康風(fēng)險和生態(tài)風(fēng)險，可用于鉛污染土壤的修復(fù)。不同比例的腐植酸鉀均可以顯著提高鉛污染土壤的pH值和有機(jī)質(zhì)含量，且隨著腐植酸鉀添加量的增大而升高；添加腐植酸鉀可以顯著降低土壤中弱酸提取態(tài)鉛和可還原態(tài)鉛的含量，顯著增加可氧化態(tài)鉛和殘?jiān)鼞B(tài)鉛的含量，其影響隨著腐植酸鉀添加量的增大而增強(qiáng)；土壤中鉛的生物可給性隨腐植酸鉀添加量的增加而顯著降低。

（5） 腐植酸鉀肥走向國際。近年來，我國腐植酸鉀肥產(chǎn)品出口日本、韓國、歐洲、東南亞和南美等多個國家和地區(qū)，在國際市場上越來越火。

當(dāng)下，我們要充分吸收已經(jīng)取得的經(jīng)驗(yàn)和成果，充分發(fā)揮腐植酸鉀肥的優(yōu)勢作用，不斷造就新的生產(chǎn)經(jīng)營和種植模式，打造腐植酸鉀肥寧陵樣板。

未來，腐植酸鉀肥不僅要為我國高品質(zhì)農(nóng)業(yè)服務(wù)，同時還要不斷創(chuàng)新，將中國的成功經(jīng)驗(yàn)成果和創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品向“一帶一路”沿線國家推廣，開辟國際農(nóng)業(yè)合作發(fā)展的新局面，展示腐植酸鉀肥以人民美好生活為底色，打造高品質(zhì)生活的美好畫卷。

5 結(jié)語

腐植酸于鉀肥高效活力十足，于土壤安全本色十足，于農(nóng)產(chǎn)品提質(zhì)口味十足，于百姓健康身心信心十足。通過腐植酸鉀復(fù)合新肥產(chǎn)業(yè)體，開展“土壤本色革命”，開創(chuàng)“田園新生活運(yùn)動”，促進(jìn)“高品質(zhì)農(nóng)業(yè)發(fā)展”，意義重大。

說明：本文根據(jù)2020年7月11日，中國腐植酸工業(yè)協(xié)會名譽(yù)會長曾憲成在“第二屆中國腐植酸鉀復(fù)合肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”上的主旨報告整理。

（上接版權(quán)頁科普配圖詩注釋）

注：

[1]上闕：2020年7月10日（農(nóng)歷5月20日），協(xié)會主辦“第二屆中國腐植酸鉀復(fù)合肥產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”，腐植酸鉀復(fù)合新肥產(chǎn)業(yè)體在河南省商丘市揚(yáng)起了第一鞭。協(xié)會在北京疫情尚未解除之際，發(fā)揚(yáng)大無畏的革命精神，成功舉辦了本次論壇，贏得了社會各界的一致好評。

[2]下闕：協(xié)會副會長、廣東拉多美化肥有限公司挺進(jìn)“新肥都”寧陵，投資建設(shè)100萬噸腐植酸鉀復(fù)合肥生產(chǎn)基地，像似“金頂酥梨”花開中原大地。本次論壇邀請了“政、經(jīng)、產(chǎn)、學(xué)、研、用、推”等7個方面的權(quán)威人士，圍繞“腐植酸/黃腐酸+鉀→腐植酸鉀/黃腐酸鉀+大中微量營養(yǎng)元素→腐植酸鉀復(fù)合肥/黃腐酸鉀復(fù)合肥”的發(fā)展路徑，進(jìn)行了深入交流。本次論壇由中國化工報社現(xiàn)場直播，新華網(wǎng)、《農(nóng)民日報》《農(nóng)資導(dǎo)報》《南方農(nóng)村報》等國家主流媒體實(shí)時報道了論壇取得的重要成果。