12例腐植酸肥料低碳化减排效果明显

全球气候变暖对人类的生存和发展提出了严峻挑战，低碳已成为全世界瞩目的焦点。腐植酸是天然大分子有机聚合物，官能团多，具有弱酸性、离子交换性、络合性、氧化还原性、表面活性及生理活性等功能，富有绿色低碳的内涵。在众多腐植酸产品中，腐植酸肥料发展最快、产品种类最丰富、应用最广泛。

腐植酸肥料的节能减排、低碳作用，在一定意义上应理解为3方面的内容：(1) 腐植酸肥料提高化肥利用率尤其是氮肥利用率，减少氨、硝态氮、亚硝态氮、氮氧化物等的排放。腐植酸肥料提高化肥利用率，节能减排效果毋庸置疑。如果按照化肥利用率平均提高10个百分点来计算，假如全国农业耕地使用该类肥料，按2013年我国化肥总产量7153.7万吨(折纯量，下同)计算，可减少化肥损失715.37万吨。若按尿素产量3200万吨计算，可节省320万吨尿素、424.6万吨标准煤和24.1亿千瓦时电，减少排放CO21171.4万吨。(2) 因施用腐植酸肥料，改善土壤理化性能和微生物活性，减少腐殖质的分解以及CO2和其他气体的排放。(3) 因施用腐植酸肥料，提高绿色植物产量和呼吸强度，增加CO2的吸收量。因此，腐植酸肥料在储碳、控碳、节能减排领域有着广阔的应用空间。

1 腐植酸肥提高化肥利用率

腐植酸作为大肥料的融合者，能够融合N、P、K，实现一元融合、二元融合或三元融合，可以达到1＋1＞2的集成效果。腐植酸与氮肥有机结合，形成了速效与缓释兼具的腐植酸氮肥，减少氮肥损失以及由此造成的氨污染。腐植酸与磷肥结合，能减少磷的固定，提高磷素利用率。同时，腐植酸进入土壤还能活化土壤中已被固定的磷素，增加土壤供磷水平。腐植酸与钾肥有机结合，形成了腐植酸速效与缓释兼具的腐植酸钾肥，甚至腐植酸与钾离子(K+)结合，较腐植酸与铵离子更牢靠。腐植酸钾的水溶性很好，不会限制植物的吸收，使肥效更持久。腐植酸提高氮、磷、钾的利用率，减少化肥用量，对于减少CO2排放作用显著。

例1：农业部作物营养与施肥重点实验室袁亮等研究了等氮量条件下(N 0.1 g/kg干土,以0～30 cm土层干土重量计算)普通尿素(U)和3种增值尿素产品[海藻酸增值尿素(AU)、腐植酸增值尿素(HAU)和谷氨酸增值尿素(GU)]对小麦产量、氮肥利用率和肥料氮在土壤剖面中分布的影响。结果表明：(1) 与U相比，AU、HAU和GU处理均可显著提高小麦籽粒产量，增加幅度分别为7.12%、13.63%和3.65%；(2) 小麦吸收的氮素中有44.8%～48.0%来自肥料氮，AU、HAU、GU处理的小麦地上部吸收的肥料氮量均显著高于U处理，分别高出4.83%、7.41%和3.12%；(3) AU、HAU和GU处理的小麦氮肥表观利用率分别较U处理显著提高6.38%、15.63%、3.08%，HAU和AU处理的15N利用率分别较U高出3.70%和2.41%，AU、HAU和GU处理的肥料氮的损失率分别比U显著降低7.64%、9.52%和2.19%。

例2：山西农业大学资源环境学院王曰鑫等研究了腐植酸的增氮解磷促钾作用。结果表明：腐植酸与氮肥有机结合，形成了缓释氮肥，减少氮肥损失以及由此造成的氮污染，可使氮素利用率提高10%以上。腐植酸与磷肥结合，减少了磷的固定，提高了磷素利用率；腐植酸进入土壤还能活化土壤中原来已被固定的磷素，增加土壤的供磷水平，二者的有机结合可使供磷提高值达6.7～8.3 mg/kg；腐植酸复合磷肥可使作物增产10%以上。腐植酸与钾肥有机结合也同氮肥一样，形成了缓释钾肥，其水溶性好，不会限制植物的吸收，只会使肥效更持久。

例3：北京市农林科学院植物营养与资源研究所许俊香等研究了普通尿素(U)、腐植酸尿素(UHA)和添加脲酶抑制剂的尿素(U+NBPT)对土壤氨挥发和玉米生长的影响。结果表明：U、UHA和U+NBPT处理的氨挥发累积量占施氮总量的比例依次是0.565%、0.375%和0.091%。其中，UHA处理与U相比，降低氨挥发累积量33.5%，U+NBPT处理与U和UHA相比分别降低氨挥发总量84.0%和75.9%。施用腐植酸尿素促进了盆栽玉米的生长，与普通尿素相比，玉米棒干物重增加33.9%，吸氮量增加24.0%，氮肥利用率增加7.4%。腐植酸尿素降低了土壤氨挥发，有效促进了玉米氮素吸收，增加了氮肥利用率。

例4：山西师范大学化工技术研究所郝青等研究了腐植酸复混肥对玉米生物性状、产量、经济效益、氮素利用率及土壤肥力的影响。结果表明：随着腐植酸含量的增加，玉米穗长、穗围、百粒质量均有不同程度增长；产量、产投比较对照和常规复混肥处理呈增长趋势；腐植酸与无机复混肥配施还可显著增加玉米根、茎秆和籽粒中的氮含量，促进根和茎秆中的氮向籽粒中转移，氮素利用率较常规复混肥处理提高11.93%～23.37%。综合考虑玉米产量和氮素利用率，复混肥中含有20%～25%的腐植酸为玉米的最佳肥料。

2 腐植酸肥料改善土壤理化性能和微生物活性

土壤腐殖质是土壤有机质中最主要的存在形式，一般占比高达80%。腐植酸是土壤腐殖质中最活跃的组分，一般占比高达75%以上。腐植酸是土壤的“活力素”“生命核”，腐植酸肥料能显著改善土壤理化性质和微生物活性，从而减少CO2和其他有害气体的排放。

例1：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所李冉等研究了4种不同产地(内蒙古、新疆、山西、江西)的风化煤腐植酸与氮磷钾配施对小白菜养分利用及土壤理化性质的影响。结果表明，土壤中除山西腐植酸处理，其他各腐植酸处理均提高了土壤中有效磷和速效钾的含量，提高幅度分别为44.88%～60.89%和15.04%～24.78%。在旺盛生长期，除内蒙古腐植酸，其余各腐植酸处理均显著提高了小白菜植株中的氮含量，提高幅度为11.52%～40.45%；各腐植酸处理均显著提高了土壤中有效磷含量，提高幅度为19.12%～51.24%。

例2：山东农业大学农学院刘兰兰等研究了腐植酸肥料在生姜不同生育时期对土壤微生物量和3种重要酶活性的影响。结果表明：与不施肥处理比较，施用腐植酸使前期的微生物量碳增加、脲酶活性降低，后期的微生物量碳减少、脲酶活性提高；施用腐植酸增加土壤活跃微生物量、提高酸性磷酸酶活性、降低蔗糖酶活性，全生育期平均土壤活跃微生物量和酸性磷酸酶活性分别提高17.34%和11.40%，蔗糖酶活性降低10.57%。与施用等量无机养分处理比较，施用腐植酸复合肥使前期的微生物量碳增加、脲酶活性降低，后期的微生物量碳减少、脲酶活性提高；全生育期平均土壤活跃微生物量、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性分别提高18.61%、10.07%和7.61%。

例3：中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所于江等研究了生物腐植酸不同施用量对新疆甘草生物量、其产地土壤腐殖质组分含量和土壤酶活性的影响。试验结果表明：施用生物腐植酸可以显著提高甘草生物量(植株高度、单株地上鲜重和产量)、产地土壤腐殖质(可提取腐殖质、富里酸、胡敏酸)各组分含量以及土壤酶(脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶)活性，其最佳施用量为450 kg/hm2。种植甘草第3年其植株高度、单株地上鲜重和甘草产量分别达到80.80 cm、137.5 g和18.41 t/hm2，分别比对照提高8.2%、6.9%和29.1%；施用生物腐植酸后190天时，可提取腐殖质碳、富里酸碳和胡敏酸碳含量分别达到 4.15 g/kg、2.16 g/kg和 1.99 g/kg， 比 对照分别提高了21.0%、17.4%和20.1%；土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性分别比对照提高了57.6%、20.3%和11.9%，差异均达显著或极显著水平。因此，施用生物腐植酸对于甘草产量的提高和产地环境的改善具有明显的促进作用。

例4：山东农业大学环境科学学院钟世霞等研究了超声波活化风化煤腐植酸对小白菜吸收重金属铅、镉和土壤酶活性的影响。试验结果表明：添加超声波活化风化煤量10 g/kg、20 g/kg、40 g/kg、60 g/kg，均不同程度地降低了土壤中弱酸提取态、可还原态和可氧化态的铅、镉，降低了铅、镉在土壤中的可移动性。土壤中弱酸提取态铅和镉较对照分别降低了29.8%～41.3%、20.9%～32.6%；可还原态铅和镉较对照分别降低了5.5%～9.3%、25%～31.3%；可氧化态铅比对照降低了21.8～22.3%，可氧化态镉与对照相比没有显著性差异；残渣态铅和镉均显著高于对照值，且具有显著性差异。腐植酸作用下铅和镉均提高了土壤酶活性，与对照相比，土壤脲酶活性分别升高了16.3%～61.2%、9.1%～38.2%；土壤蔗糖酶活性分别升高了9.34%～24.7%、27.0%～41.6%；铅对土壤过氧化氢酶活性无显著性差异，镉提高了10.9%～34.4%。

3 腐植酸肥料促进绿色植物产量和叶绿素含量，增强光合作用

腐植酸肥料能显著提高绿色植物产量，促进植物Mg2+或Fe2+的吸收，使叶绿素含量增加。叶绿素含量增加会导致光合作用加强，并会使干物质积累增加，从而增强了植物吸收CO2的能力，达到减少排放的效果。

例1：新疆农业科学院土壤肥料与农业节水研究所何生丽等研究了腐植酸肥料对洋葱产量和品质的影响。试验结果表明：与对照相比，腐植酸肥料可平均增产13.2%，最高达到24.9%。在品质方面，与对照相比，腐植酸肥料可平均提高总糖6.7%，最高可达11.6%，同时降低洋葱硝酸盐含量64%～100%。

例2：农业部新型肥料创制重点开放实验室林海涛等对煤炭腐植酸尿素的田间应用效果进行了研究。通过在蔬菜、果树和粮食等作物上进行大量的田间试验，结果表明：与施用等氮量尿素相比，腐植酸尿素可使冬小麦增产8.1%～13.2%，夏玉米增产9.1%～15.7%，棉花增产6.2%～17.5%，蔬菜增产15.7%～29.7%，果树增产10.7%～14.2%。

例3：西北农林科技大学园艺学院车俊峰等研究了在葡萄不同生育时期，喷施螯合氨基酸钙液肥、腐植酸液肥和平衡营养肥3种叶面肥对红地球葡萄和木纳格葡萄叶绿素含量的影响。结果表明：红地球葡萄喷肥处理叶片叶绿素SPAD值显著高于对照，增幅为4.03%～14.22%。而木纳格葡萄除了喷施平衡营养肥的处理与对照无显著差异外，喷施螯合氨基酸钙液肥与腐植酸液肥的处理都显著高于对照，增幅分别为1.74%和13.57%。因此，喷施不同叶面肥均能增加葡萄植株叶绿素SPAD值，更好地捕获光能，光合作用增强，提高葡萄植株的养分和干物质，从而提高产量。

例4：内蒙古农业大学刘伟等研究了拔节期水分胁迫后，腐植酸水溶肥料对小麦光合速率、蒸腾速率、叶绿素含量、气孔导度等的影响。结果表明：在不同水分胁迫下，腐植酸水溶肥料均有效地改善了小麦光合特性。全生育期，正常供水、适度控水和中度胁迫下，与对照相比，喷施腐植酸水溶肥料，小麦平均光合速率分别增加37.55%、27.53%、21.90%；蒸腾速率分别减少28.95%、35.17%、25.81%；叶绿素含量分别增加38.01%、28.78%、24.61%；气孔导度分别降低47.18%、21.50% 和37.42%，均达到显著差异水平。说明正常供水条件下，腐植酸水溶肥料显著增加小麦光合速率、叶绿素含量，降低小麦蒸腾速率和气孔导度。

综上，腐植酸及其肥料产品因其天然、环保、安全、高效的特性，于土壤亲和，于环境友好，与食品安全，在生态农业、环境可持续发展中发挥着不可替代的作用，已被业界广泛认可。希望全行业积极行动起来，积极参与到绿色低碳活动之中，让腐植酸及其肥料产品最大限度地发挥其功用，全面推动我国腐植酸肥料低碳化减排取得重要成果，为构建土壤可持续生产做出贡献！