腐植酸是地球上最古老的物質,與土壤共存亡。近十幾年來,腐植酸肥料產業迅速成長,枝繁葉茂,日新月異。腐植酸開發肥料越專業越精準越與環境友好。
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一聲,腐植酸的來路
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(1) 腐植酸從土壤中來。腐植酸是土壤“脈動”的主力,是土壤腐殖質中最活躍的組分,一般占土壤有機質的60%以上。因此,沒有腐殖質和腐植酸的土地,就不能稱其為土壤,僅僅是“土地”,甚至只是風化了的巖石而已。
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(2) 腐植酸從礦源中來。我國擁有的風化煤、褐煤、泥炭三大資源約2000億噸,屬于不可再生的腐植酸天然資源,是工業化開發利用腐植酸的基礎原料。生物腐植酸可再生利用。工業化利用腐植酸的目的在于反哺土壤。
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(3) 腐植酸從實踐中來。200多年前,人們對土壤中的“黑東西”搞不明白,直至1807年德國的湯姆森(Thomson),第一次從土壤中用堿液提取腐植酸至今205年。19世紀以來,人類經歷了“黑東西”→“暗色物質”→“腐殖質”→“腐植酸”等長期、復雜的探索過程。在開展“維土革命”的新形勢下,“認識/利用—再認識/再利用”有著重要的現實意義。
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二聲,腐植酸組分與肥料結合條件優越
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腐植酸是一種具有三維空間結構的高分子芳香羥基羧酸,含有羧基、酚羥基、醇羥基和醌基等活性含氧官能團。腐植酸分子量小到幾百,大到幾百萬。通常認為,腐植酸由黃腐酸、棕腐酸和黑腐酸三個組分構成。腐植酸是一種親水的可溶膠體,既可凝聚又能膠溶。
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——腐植酸通過膠體作用形成土壤團粒,保肥、保水;
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——腐植酸具有較大的吸附能力,與其表面積對水膨脹大小有關;
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——腐植酸具有脲酶抑制作用;
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——腐植酸是活化態膠體粒子;
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——腐植酸屬于理想的氨穩定劑。
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綜合利用腐植酸各組分間的關系,充分發揮腐植酸開發肥料的優越條件,有利于腐植酸肥料可持續因地因種應用。
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三聲,腐植酸肥料科研(試驗)成果基石堅固
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(1) 天字令。特別重申,在“國發[1974]110號”文件(批轉燃化部、農林部“關于積極試驗、推廣和發展腐植酸類肥料的報告”的通知)和“國發[1979]200號”文件(批轉國家經委“關于加強腐植酸綜合利用工作的請示報告”)的全面推動下,腐植酸在農業上的“五大作用”已成經典,而且歷久彌新。
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(2) 專利多。從近三十年研究成果看,自1985年國家知識產權局有專利登記以來,截至2012年6月,腐植酸專利信息共1640項。其中,腐植酸肥料專利847項,占總專利數的53.3%,從而印證了腐植酸肥料在農業上應用的廣泛性。
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(3) 成果豐碩。據不完全統計,中國開展腐植酸科學研究的院校逾500家,腐植酸科技文獻數據數億計。近十年(2001-2011年)“中國知網”收錄的腐植酸文獻2000多篇,腐植酸肥料近500篇,信息量多達260萬字。
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(4) 驗證全面。截至2012年3月,僅農業部登記的水溶性腐植酸產品多達1292個,涉及農作物試驗品種1000多種類,涉及全國845家企業;其他類肥料則應有盡有,不勝枚舉。
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四聲,腐植酸肥料優化土壤與環境友好
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(1) 腐植酸保障“土壤血統”長治久安。“腐植酸是土壤核心生產力”的科學論斷越來越受到業界廣泛認同,“腐植酸從土壤中來,到土壤中去”日漸引起國家有關產業部門的重視。對此,我們將依“土壤血統”的“脈道”而尋根論價。
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(2) 腐植酸肥料越專越精越與環境友好。第一,取材天然。腐植酸資源既有礦源腐植酸,又有再生腐植酸,其物理、化學、生物特性注定了其綠色、環保、有機的天然秉賦。第二,融合多元。腐植酸可以與大量元素、中量元素、微量元素多元融合,且獨具肥料產品特色。第三,優化土肥。腐植酸是土壤的本源性物質,與肥料結合投入土壤后,可以優化土壤環境,促進土、肥和諧共生。第四,環境友好。腐植酸與之肥料,相對于土壤環境而言,其本身就是“減壓器”“儲碳庫”“調控閥”。
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(3) 腐植酸肥料節能減排顯著。實踐證明,腐植酸復混肥料可使等養分的化肥利用率平均提高10個百分點。假如全國農業耕地使用該類肥料,單按2009年尿素產量5546萬噸計算,可節省554.6萬噸尿素、815萬噸標準煤和47億度電,少排放2250萬噸CO2。
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五語,維土來
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面對國內外環境壓力,特別是土壤環境壓力,利用腐植酸肥料則符合土壤環境需求,具有農業生產可持續發展的光明前景。借用國際肥料工業協會的話說,腐植酸介生于食物鏈,能夠“讓土壤更肥沃,讓人們生活更美好”。奉上科普詩《維土來》(見本期科普板塊),與大家共勉。
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(注:本文為作者在2012年10月13日“首屆農業生態與環境安全學術研討會暨第四屆生物資源與環境調控學術研討會”上所做專題報告的內容摘要。)
(責任編輯:張勇)