腐植酸本源性功能肥料可持續(xù)發(fā)展

中國腐植酸工業(yè)協(xié)會（2014年4月15日·鄭州）腐植酸本源性功能肥料可持續(xù)發(fā)展曾憲成2013-01-131前言腐植酸，生態(tài)文明之本懷。在浩瀚廣袤的地球生物圈里，蘊藏著一種不引人注目的暗色有機物，這就是腐植酸類物質(zhì)。

沒有了腐植酸的地球到底會怎么樣，很難想象？！沒有了腐植酸的土壤，活力一定會衰竭。

人是地球之靈，解決問題總會有智慧，總會有辦法。2013-01-132前言

今天，我們共同揭示“土壤腐植酸肥料可持續(xù)發(fā)展”的內(nèi)在關(guān)系十分重要。

本源性

功能性

生態(tài)性2013-01-133提綱

1土壤腐植酸本源性所指3腐植酸肥料可持續(xù)發(fā)展2腐植酸肥料功能化所指4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展5結(jié)語2013-01-134

1.1土壤腐植酸屬性

1土壤腐植酸本源性所指

腐植酸是土壤肥力的基礎(chǔ)。無土不存，無其不肥。土壤固相組成中，除了礦物質(zhì)之外，就是土壤有機質(zhì)。土壤腐殖質(zhì)是土壤有機質(zhì)中最主要的一種形態(tài)，占土壤有機質(zhì)的60%～80%；腐植酸是土壤腐殖質(zhì)中最活躍的組分，一般占土壤有機質(zhì)的60%以上。2013-01-135——腐植酸對有機無機復合體和土壤結(jié)構(gòu)起著主導作用，進而影響著土壤的物質(zhì)能量循環(huán)；——腐植酸對土壤養(yǎng)分、水分具有吸貯、轉(zhuǎn)化、釋供能力；——腐植酸對土壤的自我調(diào)控能力與抗逆性能和對土壤生態(tài)系統(tǒng)的全部功能均產(chǎn)生極其重要的影響。

1.1土壤腐植酸屬性

1土壤腐植酸本源性所指2013-01-136

結(jié)論：腐植酸是土壤的本質(zhì)屬性毋庸置疑。沒有腐殖質(zhì)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。

1.1土壤腐植酸屬性

1土壤腐植酸本源性所指2013-01-1371.2土壤腐植酸優(yōu)化方向

腐植酸是凈化“土壤血統(tǒng)”的本源性物質(zhì)。向“土壤系統(tǒng)”投放物質(zhì)，應該拉一條紅線，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”達標后才能投，只有這樣才能保障“土壤血統(tǒng)”的長治久安。

1土壤腐植酸本源性所指2013-01-1381.2土壤腐植酸優(yōu)化方向在“土壤系統(tǒng)”中，理順“有機質(zhì)腐殖質(zhì)腐殖酸”的脈道很重要。所謂“優(yōu)化”，只相對“土壤血統(tǒng)”內(nèi)在關(guān)系而言。

1土壤腐植酸本源性所指優(yōu)化優(yōu)化2013-01-1391.3土壤腐植酸二重性

1786年，德國的阿查德(Achard)第一個從泥炭中用堿溶液提取再用酸沉淀出腐植酸。此后，德國的沃克蘭(Vauquelin)和湯姆森(Thomson)又先后在1797、1807年，用堿液從腐解植物殘體和土壤中提取出腐植酸，這才明確了“暗色物質(zhì)”就是腐植酸?？梢姡J識和提取腐植酸是一個漫長的過程。

1土壤腐植酸本源性所指2013-01-13101.3土壤腐植酸二重性200多年前，人們對土壤中的“黑東西”搞不明白，總以為“幽靈”在“作怪”。后來，土壤學家把它稱為“暗色物質(zhì)”。直到1761年，第一部農(nóng)業(yè)化學著作《農(nóng)業(yè)化學原理》(華萊士Wallerius著)問世，華萊士(Wallerius)首先提出“腐殖質(zhì)”這一名稱。

1土壤腐植酸本源性所指2013-01-1311

1.3土壤腐植酸二重性

19世紀初開始，“腐植酸”化學經(jīng)歷了認知朦朧、探索交鋒、理論形成、研究應用、大量開發(fā)等五個階段。對此，從“黑東西”→“暗色物質(zhì)”→“腐殖質(zhì)”→“腐植酸”，經(jīng)歷了長期、復雜的探索過程。在全球環(huán)境變化的大背景下，“認識/利用—再認識/再利用”有著重要現(xiàn)實意義。

1土壤腐植酸本源性所指2013-01-1312

1.3土壤腐植酸二重性二重性

第1階段

第2階段第3階段第4階段第5階段自然屬性

暗色物質(zhì)腐殖質(zhì)腐植酸團粒素生命核社會屬性

察色觀自然觀腐熟觀核心觀價值觀注：腐植酸是土壤的“核心”物質(zhì)。人類在“第3階段”之前，自覺補充土壤腐植酸；進入第3階段，人類開始工業(yè)化利用腐植酸補充土壤。

1土壤腐植酸本源性所指表1土壤腐植酸二重性認識演變過程2013-01-1313

2.1腐植酸的概念

基于工業(yè)化利用腐植酸而擇辯之。腐植酸是動、植物遺骸，在微生物以及地球物理、化學作用下，經(jīng)過一系列分解和轉(zhuǎn)化形成的一類大分子有機弱酸聚合物。在自然界中廣泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及褐煤、風化煤、泥炭之中。2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1314

2.1腐植酸的概念腐植酸具有吸附、離子交換、螯（絡）合、氧化還原等獨特的物理、化學和生理特性，廣泛應用在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)境等領(lǐng)域。腐植酸主要元素組成有碳、氧、氫、氮、硫等。其中，氧是構(gòu)成腐植酸官能團的主要元素，如羧基、酚羥基、醇羥基、羰基、甲氧基、醌基等。2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1315

2.2腐植酸的結(jié)構(gòu)、功能與作用

腐植酸是地球碳循環(huán)的重要物質(zhì)，大觀地球綠色碳庫百中舉一，在土壤、水體、大氣中無處不在，可以說“無處不思綠”。2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1316表面作用吸附作用滲透作用分子量基團結(jié)構(gòu)物理化學作用生理作用作用多種元素組成的結(jié)構(gòu)不一混合物無定型類多聚物有機弱酸芳核、取代基不同分子量混合物黃腐酸小分子棕腐酸中大分子黑腐酸大分子羧基酚羥基醇羥基甲氧基羰基醌基螯合、絡合磺化、硝化增產(chǎn)提質(zhì)增效離子交換促生根生長結(jié)實提高抗逆性提高緩沖性能改善土壤結(jié)構(gòu)維護生物多樣性維護碳循環(huán)作用環(huán)保2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1317

腐植酸是一種具有三維空間結(jié)構(gòu)的復雜高分子芳香羥基羧酸，由黃腐酸、棕腐酸和黑腐酸三個組分構(gòu)成，是一種親水膠體，分子量小到幾百，大到幾百萬。2.3腐植酸的多維空間2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1318

速效：小分子黃腐酸（102～103）與肥料結(jié)合后能迅速通過植物細胞膜，進入植物體內(nèi)，到達作用部位，被作物利用，達到速效目的。緩效：是由中大分子棕腐酸（103～104）與高分子黑腐酸（104～106），與肥料結(jié)合后，經(jīng)過土壤微生物作用，把它們結(jié)合的肥料釋放出來，延長了肥效，適合作物生長發(fā)育需要。2.3腐植酸的多維空間2腐植酸肥料功能化所指2013-01-13192.4腐植酸功能化利用

土壤腐植酸很難工業(yè)化利用，煤炭腐植酸或生物腐植酸可工業(yè)化利用?？沙掷m(xù)化有機化功能化腐植酸肥料土壤土壤2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1320

腐植酸通過膠體作用形成團粒結(jié)構(gòu)，增加土壤微團粒結(jié)構(gòu)和毛管孔隙度、降低土壤容重，提高土壤保肥、保水能力。腐植酸是多孔隙的疏松物質(zhì)，具有較大的吸附能力，而且與其表面積對水膨脹性大小有關(guān)。腐植酸是一種親水的可溶膠體，既可凝聚又能膠溶。

2.4腐植酸功能化利用2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1321

腐植酸中的醌基有脲酶抑制劑生理功能；腐植酸和硝基腐植酸的鐵鹽或鈉鹽有明顯的脲酶抑制作用。腐植酸與尿素絡合反應生成的腐脲產(chǎn)品，能夠抑制土壤脲酶和硝化細菌活性，有效地控制了尿素釋放和分解的速度。2.4腐植酸功能化利用2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1322

腐植酸的絡(螯)合性能對金屬以及礦物的遷移、固定和積累、化學反映性和生物利用度都有直接影響。腐植酸-金屬絡合物一般呈水合物形態(tài)，也有些腐植酸與微量元素的螯合物難溶于水，但其膠體粒子仍是活化態(tài)，在植物根部酸性環(huán)境或土壤微生物作用下會不斷供給植物營養(yǎng)。

2.4腐植酸功能化利用2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1323

腐植酸中的胺基含有伯胺和仲胺，是比較理想的氨穩(wěn)定劑。腐植酸與含氮有機物共價結(jié)合或以氫鍵結(jié)合,具有高度的耐水解性,是土壤不斷增加易移動氮的主要因素，也是植物的主要緩效氮源。2.4腐植酸功能化利用2腐植酸肥料功能化所指2013-01-13242.5腐植酸肥料制高點通過上述“1”可鎖定“有機物制肥”的“制高點”。2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1325

利用腐植酸很顯然：材料優(yōu)良、靈活方便、經(jīng)濟實用、環(huán)境友好。腐植酸具有吸附、螯合、絡合功能，能提高土壤陽離子代換量，對肥料和土壤中的有效態(tài)養(yǎng)分具有緩釋，減少淋失、流失。

2.5腐植酸肥料制高點2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1326

腐植酸對土壤中各種重金屬、有機污染物的吸附—解吸、固定—活化、增效(提高生物可利用性)—減效(降低毒性)的內(nèi)在規(guī)律，使得腐植酸的組成結(jié)構(gòu)與各種作用行為的依存關(guān)系更加緊密。

2.5腐植酸肥料制高點2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1327

腐植酸與氮肥。二者有機結(jié)合可以減少氮肥損失，抑制硝化，抑制土壤脲酶活性，減緩尿素的分解與揮發(fā)，從而提高氮肥利用率。腐植酸與磷肥。腐植酸具有活化磷的作用，使難溶性磷轉(zhuǎn)化為枸溶性磷，使水溶性磷也轉(zhuǎn)化為不易固定的可溶性磷，從而大大提高磷肥當季的利用率。

2.5腐植酸肥料制高點2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1328

腐植酸與鉀肥。腐植酸具有活化鉀的功能，腐植酸增加了土壤陽離子代換能力及改善了土壤膠體性質(zhì)，從而促進了作物對鉀的吸收。腐植酸與中微量元素。腐植酸可促進土壤中微量元素的有效化，通過螯合、絡合活化微量元素，使其從不可利用態(tài)變?yōu)榭衫脩B(tài)。

2.5腐植酸肥料制高點2腐植酸肥料功能化所指2013-01-1329

腐植酸天然材料，因具有獨特結(jié)構(gòu)和多種活性官能團，注定了其綠色、環(huán)保和有機的屬性。3腐植酸肥料可持續(xù)發(fā)展3.1屬性天然2013-01-1330

大：腐植酸作為大肥料的融合者，能夠融合N、P、K，一元融合、二元融合或三元融合，如腐植酸氮肥、腐植酸磷肥、腐植酸鉀肥、腐植酸有機-無機復混肥。腐植酸融合N、P、K，具有靈活多樣、功能突出、增效顯著、利用率高的特點，可以達到1＋1＞2的集成效果，又與土壤環(huán)境共贏。3.2融合多元3腐植酸肥料可持續(xù)發(fā)展2013-01-1331

中：腐植酸與中量元素Ca、Mg、S通過化合、吸附、螯合以及生物刺激等作用產(chǎn)生的集成效果，既突出了中量元素肥種的特質(zhì)，又優(yōu)化了肥料結(jié)構(gòu)，對環(huán)境友好。

3.2融合多元3腐植酸肥料可持續(xù)發(fā)展2013-01-1332

小：腐植酸作微量元素螯合劑是提高肥效的有效途徑，這是因為腐植酸螯合微肥無毒、無害，不易被土壤中微生物分解和被其他金屬所置換，始終保持植物可吸收的螯合離子形態(tài)存在于溶液和土壤中，明顯提高了植物對養(yǎng)分的吸收率，與作物和諧生長。3.2融合多元3腐植酸肥料可持續(xù)發(fā)展2013-01-1333

實踐證明，腐植酸復混肥料可使等養(yǎng)分的化肥利用率平均提高10個百分點。假如全國農(nóng)業(yè)耕地使用該類肥料，按2012年化肥總產(chǎn)量7432.43萬噸(實物量，下同)計算，可減少化肥損失743.24萬噸。3.3節(jié)能減排3腐植酸肥料可持續(xù)發(fā)展2013-01-1334

若按尿素產(chǎn)量3003.83萬噸計算，可節(jié)省300.83萬噸尿素、441萬噸標準煤和25億千瓦時電，少排放1217萬噸CO2。驚嘆之中，還有節(jié)省磷肥和鉀肥，以及提高作物產(chǎn)量與質(zhì)量、減少環(huán)境污染、改善農(nóng)業(yè)生態(tài)帶來的綜合效益。3.3節(jié)能減排3腐植酸肥料可持續(xù)發(fā)展2013-01-1335

在我國，腐植酸最早開發(fā)應用于肥料，已經(jīng)形成了產(chǎn)業(yè)思想、技術(shù)支撐、產(chǎn)品生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)核心價值體系，以及腐植酸科技傳播服務體系、腐植酸產(chǎn)品售后服務體系、腐植酸終端品質(zhì)服務體系；還有腐植酸行業(yè)的文化價值增值體系等，積累了豐富的工作成果，為腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定了雄厚的基礎(chǔ)。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1336

（1）物質(zhì)資源豐富。

煤炭腐植酸資源逾2000億噸，生物腐植酸資源可再生利用，近5000家企業(yè)涉足環(huán)境、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥等30多個領(lǐng)域，生產(chǎn)上萬種產(chǎn)品，從業(yè)者上百萬。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1337

（2）毋忘天字令。

特別重申，在“國發(fā)[1974]110號”文件(批轉(zhuǎn)燃化部、農(nóng)林部“關(guān)于積極試驗、推廣和發(fā)展腐植酸類肥料的報告”的通知)和“國發(fā)[1979]200號”文件(批轉(zhuǎn)國家經(jīng)委“關(guān)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(nóng)業(yè)上的“五大作用”已成經(jīng)典，黃腐酸的“四劑功能”獨樹一幟，腐植酸、黃腐酸抗旱劑應用歷久彌新。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1338

（3）專題研究成果豐厚。據(jù)不完全統(tǒng)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(shù)據(jù)數(shù)億計。截至2014年2月，被中國知網(wǎng)收錄的腐植酸類文獻數(shù)量已達23000余篇，其中，農(nóng)業(yè)應用文獻數(shù)量超過60%，堪為農(nóng)用之首。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1339

（3）專題研究成果豐厚。2001-2013年，“全國綠色環(huán)保肥料新技術(shù)、新產(chǎn)品交流會”共舉辦15屆，學術(shù)交流報告近400個，組編會議論文集15冊，收錄文章924篇，信息量高達697萬字。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1340（4）中國專利文獻豐碩。自1985年國家知識產(chǎn)權(quán)局有專利登記以來，截至2013年5月，腐植酸專利信息共2132項。其中，腐植酸肥料專利1246項，約占專利總數(shù)的58.4%，從而印證了腐植酸肥料在農(nóng)業(yè)上應用的廣泛性。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1341（5）國際研究范圍很寬泛。

縱觀腐植酸在國際上的研究大多在環(huán)境領(lǐng)域。從前年9月14日召開的第十六屆國際腐殖物質(zhì)學會大會上看，會議涉及化學、微生物學、環(huán)境學、土壤學、生態(tài)學、水科學等多學科，基本上以生態(tài)環(huán)境科學為主。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1342

（6）土壤修復在線。

腐植酸具有物理、化學、生物性能，施用腐植酸后足可以改善土壤的物理化學性質(zhì)，增強土壤的活力，以利作物生長。自國家“十五”、“十一五”開展土壤環(huán)境修復應用研究以來，腐植酸再次成為土壤污染防治、環(huán)境修復的熱點。

4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1343

（6）土壤修復在線。2010年國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)課題——“污灌農(nóng)田及退化土壤修復關(guān)鍵技術(shù)”中期應用試驗已取得顯著成果。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1344

（6）土壤修復在線。

中國農(nóng)科院環(huán)發(fā)所朱昌雄研究員利用生物腐植酸進行了沙退化土壤修復試驗表明，施入生物腐植酸后，沙退化土壤質(zhì)量得到了很大改善，土壤有機質(zhì)含量、土壤微生物數(shù)量綜合指標和植物生物量得到了較快而顯著地提高。

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（6）土壤修復在線。

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學張偉華教授等利用腐植酸吸附、交換、酸堿中和的作用，使鹽堿土pH降低，交換性鈉離子降低，進而改善土壤的理化性質(zhì)，提高有機質(zhì)含量，增強了土壤自我修復能力，達到改良鹽堿土并種植農(nóng)作物的目的。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1346

（7）產(chǎn)品驗證全面。

截至2014年3月，在農(nóng)業(yè)部登記的水溶性腐植酸產(chǎn)品累計1272個（其中“農(nóng)肥準字”606個、“農(nóng)肥臨字”666個），適宜的蔬菜作物包括白菜、菠菜、小白菜、蘆筍、芥藍、芥菜、甘藍等綠葉菜類、薹菜類，西瓜、甜瓜、黃瓜、辣椒、番茄等茄果類、瓜類，胡蘿卜、馬鈴薯等根菜類、薯芋類等三大類。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1347

（7）產(chǎn)品驗證全面。除此之外，涉及水稻、玉米、小麥等大田作物類，棉花、大豆、花生、甜菜、油菜籽、大蒜、枸杞、茶葉、煙草等經(jīng)濟作物類，草莓、葡萄、棗、梨、龍眼、柑橘等瓜果類別的上千個品種，涉及29個省、市、自治區(qū)的企業(yè)上千家。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1348

（8）產(chǎn)品體系豐富。

經(jīng)過30多年實踐，腐植酸肥料產(chǎn)品體系最豐富、最成熟、最完備。如下體系，可大觀其中。4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1349

（8）產(chǎn)品體系豐富。

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（8）產(chǎn)品體系豐富。

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（8）產(chǎn)品體系豐富。

4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1352

（8）產(chǎn)品體系豐富。

如上可察，腐植酸構(gòu)筑大肥料體系實屬本源性之矩?？少潱笞匀毁x予人類耕作之本，腐植酸本源性肥料功能化則有容乃大。

4腐植酸肥料體系支撐可持續(xù)發(fā)展2013-01-1353依著“有機質(zhì)腐殖質(zhì)腐植酸”，腐植酸猶如群馬勝出千里馬，還怕伯樂失察嗎？！

5結(jié)語

沒