腐植酸(英文縮寫HA)是一類天然有機弱酸,廣泛存在于自然界中,主要由黃腐酸、棕腐酸、黑腐酸三種組分組成。腐植酸的開發利用主要有兩大類:一類是煤炭腐植酸(英文縮寫MHA),又稱礦物腐植酸,取之于褐煤、風化煤、泥炭之中,是工業化開發利用腐植酸的基本原料,已經形成了比較完整的工業化生產體系;一類是生物(化)腐植酸(英文縮寫BHA)或生物(化)黃腐酸(英文縮寫BFA),主要靠生物質轉化,有著廣闊的開發應用前景。
我國以褐煤、風化煤、泥炭(亦稱草炭、泥煤)為腐植酸資源的礦產,儲量豐富,品位多樣,分布較廣。據不完全統計,褐煤約1265億噸,風化煤約1000億噸,泥炭約125億噸,深度開發的價值量高達人民幣上百萬億元,屬于國民經濟可持續發展的朝陽產業。煤炭腐植酸在農業上應用最早最廣泛的是腐植酸肥料,應屬綠色環保肥料。50多年的大量試驗數據表明,腐植酸類肥料在各種作物(累計有50種以上)應用上,綜合指標比使用同等養分的不含腐植酸的化學肥料效果顯著。同時,腐植酸類肥料完全符合國家生產無公害、綠色食品、有機食品的需要,完全符合從源頭上保證食品安全生產的需要。近年來,全球興起了綠色環保浪潮,為腐植酸深入到工農業各領域之中發展提供了良好機遇。
眾所周知,褐煤、風化煤和泥炭屬于開發腐植酸不可再生的礦產資源,總有枯竭的一天。值得慶幸的是,20世紀90年代初,我國科技人員利用模擬自然的方式,以農作物秸稈、木屑、蔗渣、畜禽糞便、食品加工廢液、造紙黑液等工農業有機廢棄物為原料,利用生物(化)技術,開發出了與煤炭腐植酸類似的生物(化)腐植酸產品,是非煤炭腐植酸的新來源。我國每年產生的有機固體廢棄物高達40億噸、有機廢水300多噸,利用這些廢棄物資源,研制開發生物(化)腐植酸,已成為農用資源化和功能化的一個重要渠道,也必將形成環保型再生資源循環利用的特色。從我國工農業高速發展的趨勢看,在提高生物(化)發酵技術的過程中,生物(化)腐植酸產業勢必長足進步,其資源量取之不盡,用之不竭,正好解除了煤炭腐植酸的后顧之憂。
生物(化)腐植酸的重要成分為含更多活性基團和具有更高生物效應的生物(化)黃腐酸,同時還含有其他有益微生物種群。生物(化)腐植酸與煤炭腐植酸(包括煤炭黃腐酸)相比,生物(化)腐植酸因含有多種生理活性物質而具有顯著特點:分子量小,滲透力更強,更容易被作物吸收利用;活性基團含量更豐富,生理活性和對金屬離子的絡合、螯合能力更強;協同大量益生菌,活性更高,具有更優良的應用效果。目前,生物(化)腐植酸在大農業生產應用中,具有節水抗旱、養分控釋、健康養殖、生態調控、固碳降溫等多種實用功能。由其開發的控釋肥、活化磷肥、有機無機復肥、高效微肥、功能性生物肥料等產品產量逐年增長,也已越來越受到市場的“青睞”。
在“十一五”期間,國家宏觀管理部門已經制定了對環境友好、循環經濟、可持續發展的產業政策。國家頒布的《環境保護法》、《農產品安全法》、《綠色GDP核算》、《清潔能源生產》、《綠色產品政府采購》等法規,越來越有利于煤炭腐植酸和生物(化)腐植酸兩大類產業的發展。煤炭腐植酸和生物(化)腐植酸產業完全符合這些產業政策的要求,也是這些產業政策的創新點和支撐點。由此說明,無論是以褐煤、風化煤、泥炭等天然礦源為原料提取的煤炭腐植酸,還是以工農業有機廢棄物為原料提取的生物(化)腐植酸,都是環境友好型材料,綜合開發利用價值高;無論是工業應用腐植酸產品,還是農業應用腐植酸產品,都是環境友好型產品,應用領域十分廣泛。當前,在生態環境全面建設中,發展煤炭腐植酸和生物(化)腐植酸產業,二者完全可以相輔相成、相得益彰。