大兴腐植酸肥料的历史使命
2015-12-06曾宪成
曾宪成 李 双
(中国腐植酸工业协会 北京 100120)
历史的天空,让时光的节点,串起了当代中国对环境治理的重要抉择。
——2012年11月8日,党的十八大将“生态文明建设”提升到“五位一体”总体布局的战略新高度。
——2013年11月9日,党的十八届三中全会提出加快生态文明体制改革,划定生态保护红线。
——2014年3月5日,国务院总理李克强在《政府工作报告》中提出,“我们要像对贫困宣战一样,坚决向污染宣战”。
——2015年3月18日,国务院常务会议通过了《农业可持续发展规划(2015-2030)》。
——2015年3月24日,中共中央政治局会议将“绿色化”上升为“五化”战略目标之一。
——2015年4月24日,中共中央、国务院印发了《关于加快推进生态文明建设的意见》。
——2015年9月21日,中共中央、国务院发布了《生态文明体制改革总体方案》。
如何站在新时期历史的节点上,开创环境友好型产业新局面,腐植酸“绿色天使”显然更具现实抉择力。腐植酸是生态文明建设的美丽因子,让“腐植酸物质的生态性与生态文明的物质性”高度融合起来,将赋予腐植酸产业自觉承担环境治理之农业可持续发展的历史使命。
1 何为历史使命
涉农的历史使命,肥料最大,18亿亩耕地没有不施用化肥的。化肥为中国人吃饭做出了巨大贡献,源于大地母亲的无畏施舍。如果没有智慧选择,继续这样施用下去,大地母亲的“乳汁”(腐植酸)终将耗尽。试问,“弃母”之痛,子孙何安?一种学说一个时代,两种学说交集起来,就可以共享未来。
1.1 土壤营养学说选择:两种学说交集为好
关于土壤营养的理论认识,学术界有两种经典学说,即“土壤腐殖质营养学说”和“植物矿物质营养学说”。不同时代两种学说,均与生产力水平相适应,促进了种植业的发展,同样具有划时代的意义。
(1) 土壤腐殖质营养学说(天然构建)。
1809年,德国学者泰伊尔(Albr ech t Daniel T h ae,1752-1828)提出了“土壤腐殖质营养学说”。他认为,土壤肥力取决于腐殖质的含量,腐殖质是土壤中唯一的植物营养物质[1]。这一观点与当时生产力发展水平相一致,为后人认识土壤腐殖酸和工业利用腐植酸奠定了基础。
(2) 植物矿物质营养学说(化学农业)。
1840年,德国化学家李比希(Justus von Lieb ig,1803-1873)提出了“植物矿物质营养学说”,即植物的原始养分只能是矿物质,否定了土壤腐殖质营养学说[2]。这一观点与当时生产力发展相适应,使得化肥工业兴起。
(3) 创立“腐植酸·植物矿物质营养学说”(合二为一)。
正确处理生产力和生产关系之间的矛盾,有利于适时构建“腐植酸·植物矿物质营养学说”。大家知道,土壤没有腐植酸,土壤就死了。“土”之不存,“粮”从何来?显然,完全否定土壤腐殖质营养学说是错误的,不加思考地片面认定植物矿物质营养学说同样是错误的。矿物质营养主要是N、P、K,可直接供给作物生产,对粮食产出意义重大。新时期,两种学说如不加以统筹,就不能正确指导耕地可持续生产。腐植酸是土壤的根本属性,是土壤肥料的“运转仓库”,是连接“土壤—肥料—植物营养”的桥梁和纽带。基于耕地可持续发展的长远目标,基于腐植酸在构土、构肥方面的重要作用,正确认识两种学说的有机结合,创立“腐植酸·植物矿物质营养学说”,有利于构建“土肥和谐”新关系,这也是符合现代生产力发展的正确命题。
“腐植酸·植物矿物质营养学说”基本概念:针对土壤性状和作物需求,通过工业化提取的土壤本源性物质腐植酸,融合大(N、P、K)中(Ca、Mg、S)微(B、Mn、Cu、Zn、Mo、Fe等)营养元素及有益元素(Se、Na、Si等),形成有机无机态营养复合体,以满足农作物健康产出、实现农业可持续生产为目的。
1.2 化肥利用腐植酸:减量增效使然
20世纪40年代,化肥的诞生使世界农业生产方式发生了根本性转变。依赖化肥,我国粮食产量创下了“十一连增”的奇迹。然而,过度依赖化肥,导致了“化肥越用越多→土地越来越瘦→环境越来越差”的恶性循环。让腐植酸提质增效化肥,通过腐植酸肥料增量,重构“土肥和谐”新关系,可起到于土好、于肥强、于环境优的重要作用。
(1) 化肥利用现状。
我国是化肥生产和使用大国,用量高、密度大、利用率低是现阶段的显著特点。我国以占世界9%的耕地用去了世界1/3的化肥,农作物每亩平均化肥用量21.9公斤,是世界平均水平(每亩8公斤)的2.7倍,而化肥平均利用率仅为33%。这不仅造成土壤严重污染,也造成耕地质量严重下降,生态环境遭到严重破坏,直接威胁粮食生产安全。对此,我们必须寻找解决化肥与资源环境之间存在问题的办法。
(2) 化肥减量增效。
2014年10月23日,中国科学院南京土壤研究所常熟生态站对澳佳腐植酸肥料氮素利用和生态化应用开展的试验研究结果表明,与当地习惯施肥相比,腐植酸缓释氮肥可以促进水稻株高和穗长增加,氮素利用率提高23%~37%。
2014年11月28日,在中国腐植酸工业协会召开的“2014土壤生态环境可持续发展论坛”上,中国农业科学院农业资源与区划研究所赵秉强研究员介绍了德州中心试验站以及20省市开展腐植酸增值肥料取得的试验成果。其中,2014年7月30日,腐植酸增值肥料在德州“粮王”大赛中,创下了小麦亩产701公斤的历史记录。
2015年4月8日,全国农业技术推广服务中心高级农艺师孙钊在山东肥城举行的“2015年度全国腐植酸肥料示范推广工作启动会暨全国腐植酸肥料施用技术培训会”上,对2014年山东农大肥业含腐植酸复合肥料5省市10个示范点的试验示范工作进行了总结。结果表明,与普通复合肥相比,含腐植酸复合肥料利用率达51%。仅此一项,足以证明腐植酸肥料可以满足“化肥零增长”的需要。
2015年5月28日,全国农业技术推广服务中心土壤肥料技术处杨帆副处长在协会召开的“化肥减量,腐植酸肥料增量,确保我国粮食生产安全”论坛上,总结了山东农大肥业、北京澳佳肥业12省市18个试验示范点、2种作物(玉米和小麦)上,腐植酸肥料取得了“两高三少”(提高肥料利用率,提高作物产量,肥料用量少,施肥次数少,有害气体排放少)的显著效果。
2015年6月1日,全国农业技术推广服务中心谢建华副主任在河北省石家庄市藁城区举办“含腐植酸复合肥料施用技术培训班”上,现场总结了北京澳佳肥业腐植酸肥料“三剂化”(肥料增效剂、土壤调理剂、作物生长刺激剂)效果。
综上,通过新时期大量试验说明,让腐植酸构建“土肥和谐”关系有着充分条件。
(3) 重构土肥和谐。
对于种植业而言,土离不开肥,肥离不开土,二者密不可分。腐植酸既是土壤的,也是肥料的。在土地利用过程中,腐植酸保持着土壤有效养分支出量与补给量之间的平衡运转,不仅是土壤自然肥力持久性的本质特征,也是形成土壤自然生产力的物质基础。腐植酸与化肥结合有着天然协同的条件。一方面,通过稳定、缓释、控制作用,延长肥效,提高化肥利用率;另一方面,通过量的约束,调控释放植物所需的营养元素,促进有效物质合成,平衡各种营养物质,从性状上改善化肥质量[3]。工业利用腐植酸反哺土壤,与土肥和谐,共生共荣。
1.3 食品安全生产:重在民生取向
(1) 食品安全问题。
食品是人类赖以生存最基本的需要。回顾近年来,“毒奶粉(三聚氰胺)”“镉大米”“地沟油”“瘦肉精”“毒蔬菜”……屡见报端。毒奶粉(三聚氰胺),引发儿童肾结石;镉大米,引发痛痛病(即骨癌病);地沟油,引起食物中毒,甚至致癌;瘦肉精,诱发恶性肿瘤;毒蔬菜,导致肝损伤、肾功能丧失。可见,不安全的食品已经严重侵蚀人类的肌体健康,威胁人类的生命安全。
(2) 民生重点取向。
2015年4月24日,第十二届全国人大常委会第十四次会议审议通过了新修订的《中华人民共和国食品安全法》(以下简称《食品安全法》)。新《食品安全法》明确建立全过程监管制度,设立了食品安全全程追溯制度,要求食品生产经营者建立保证食品可追溯的体系……,实现田间到餐桌全方位、全链条的监管。这部被称为“史上最严”的《食品安全法》将于10月1日正式施行。
(3) 从源头上控制。
众所周知,粮从土中生。“健康的土壤+优质的肥料”是保障食品营养安全的前提。这就要求我们必须从源头上控制食品安全生产,严把食品源头安全生产关,严禁非本源性物质向土壤投放,生产标准化农业投放品……,通过优化“土肥和谐”新关系,重构农田生态环境,以促进农业可持续发展,确保老百姓“舌尖上的安全”。
2 腐植酸肥料兴在哪里
腐植酸是土壤肥料的“运转仓库”,腐植酸兴则土肥兴,土肥兴则农产品兴。凡事由人造,用好心造好肥自然肥化大地。若用腐植酸造好肥料,焉有不兴之理?
2.1 兴就兴在大地母亲的怀抱里
(1) 相望母子情深。
腐植酸是大地母亲的一分子,无土不存,无其不肥。在土壤固相组成中,土壤有机质含量虽少(重量不到5%),却发挥着极其重要的作用[4]。如果说土壤是地球的“皮肤”,那么有机质—腐殖质就是构成这种皮肤的“蛋白质”[4]。在土壤有机质的化学组分中,腐殖质是土壤有机质的主体构成物质,占比高达80%;而腐植酸是腐殖质中最活跃的组分,占比高达75%以上。据此,纵观“腐植酸—腐殖质—有机质—土壤”之间的亲密关系,我们不难发现,土壤与腐植酸,犹如母子,相互依存,谁也离不开谁。正可谓母子相望两厢情深。
(2) 永续团粒宝贝。
(3) 净化土壤血统。
土壤是有生命的。腐植酸与土壤同根同源,它含有丰富的官能团,具有很强的物理、化学和生物活性。通过腐植酸肥料及其衍生产品投入土壤,可以吸附和固定土壤中重金属离子,降解和转化土壤有机污染物,治理和改造贫瘠土壤及盐碱地等,实现对多种土壤污染的修复,以净化“土壤血统”,保障“土壤血统”的长治久安[5]。
(4) 工业反哺提效。
众所周知,有机质的腐殖化过程少则两三年,多则一百年,甚至需要上千年。至今,天然腐植酸仍无法人为合成,而腐植酸工业化利用则成为必然[6]。一者,煤炭腐植酸与土壤腐殖酸具有相似的物理特性、化学组成、分子结构及分子量范围,具有一致的应用特性[5,7,8];二者,工业开发利用腐植酸可以缩短有机质的腐殖化时间,使之当年受益甚至当季当期受益,让土壤及时补充能量并休养生息。因此,工业利用腐植酸补充“土壤”,提质土壤,高效安全。
(5) 应用研究实例。
现摘取近3年应用研究实例供参考。
【例1】腐植酸调节土壤p H值。
中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院孙在金等研究了不同环境材料对盐碱化土壤的改良效应。结果表明,腐植酸与脱硫石膏配合施用降低盐碱化土壤p H效果最为显著,与对照相比,低盐、中盐、中高盐、高盐4种盐渍土壤的p H分别降低0.26%、0.83%和1.05%和1.83%[9]。
【例2】腐植酸促进土壤团粒结构形成。
山西农业大学资源环境学院李譞研究了腐植酸保水缓释肥对土壤团粒结构含量的影响。结果表明,在低、中、高3个施肥梯度水平下,施用腐植酸保水缓释肥处理的土壤团粒结构含量均高于普通掺混肥处理和对照,分别提高了5.8%和6.1%、8.8%和9.3%、12.9%和14%,且与普通掺混肥、对照处理间差异均达显著水平(P<0.05)[10]。
【例3】腐植酸增加土壤微生物。
中国农业科学院环境科学学院于学胜采用室内模拟实验研究了生物腐植酸(BHA)对矿区废弃土壤微生态重建作用的影响。结果表明,BH A的施用提高了矿区废弃地土壤可培养微生物数量、微生物多样性、苜蓿植物量和土壤优势真菌群落结构的稳定性和多样性。在BHA单施(30千克/亩)和混施(30千克/亩BH A+50千克/亩普通复合肥)的情况下,与空白对照相比,可培养微生物数量分别提高了96%和94%,苜蓿植物量分别提高了34%和70%,真菌多样性指数分别提高了6.5%和15%[11]。
【例4】腐植酸提升土壤肥力。
山西农业大学土壤学院王晓玲研究了不同培肥措施对复垦土壤肥力及玉米生长的影响。结果表明,不同用量含腐植酸的风化煤与化肥配施对土壤肥力有不同程度的提高。含腐植酸的风化煤与化肥配施成熟期土壤有机质、全氮含量达最大值,分别比同时期空白对照提高了6.1倍、3.7倍;抽雄期土壤碱解氮、有效磷含量达最大值,分别比同时期空白对照提高了7.8倍、2.3倍;拔节期土壤速效钾含量达最大值,比对照提高了29.1%[12]。。腐植
【例5】腐植酸钝化土壤重金属。
河南师范大学环境学院王学锋等研究了腐植酸对镉(Cd)、铬(Cr)在土壤中形态分布和生物活性的影响。结果表明,土壤中Cd和Cr的可交换态和碳酸盐结合态均随着腐植酸投加量的上升而迅速下降,它们的生物活性和在土壤中的迁移能力均降低。其中,当腐植酸的投加浓度≥1 0.5 g/k g时,可交换态Cd已不存在,而碳酸盐结合态Cd的含量也几乎为0[13]。
2.2 兴就兴在提质增效的肥料里
(1) 提高化肥利用率。
腐植酸与化肥结合有着天然协同的条件,它在提氮、解磷、促钾、融合多元等方面的作用毋庸置疑。
腐植酸与氮肥:二者有机结合可以减少氮肥损失,抑制硝化,抑制土壤脲酶活性,减缓尿素的分解与挥发,从而提高氮肥利用率[14]。
腐植酸与磷肥:具有活化磷的作用,使难溶性磷转化为枸溶性磷,使水溶性磷也转化为不易固定的可溶性磷,从而大大提高磷肥当季的利用率[14]。
腐植酸与钾肥:具有活化钾的功能,腐植酸增加了土壤阳离子代换能力,改善了土壤胶体性质,从而促进了作物对钾的吸收[14]。
腐植酸与中微量元素及有益元素:通过螯合、络合活化微量元素和有益元素,使其从不可利用态变为可利用态,让土壤中的中微量元素、有益元素有效化利用[14]。
(2) 减少化肥使用量。
腐植酸提高化肥利用率,必然减少化肥使用量。大量科学研究和实践证明,在等养分的情况下,腐植酸肥料比常规肥料利用率平均提高10个百分点以上,相当于净增30%~40%[3]。假定作物产量保持不变、植物养分也没有增加,按照2014年我国尿素表观消费量5239万吨,氮肥平均利用率为33%计算,则实际有效用量为5239×0.33=1729万吨。若按照加入腐植酸后利用率提高30%计算,即实际利用率33%×130%=42.9%,则实际有效用量5239×0.429=2248万吨,相当于减少有效氮肥使用量2248-1729=519万吨。同样,腐植酸可减少磷肥、钾肥的施用量。
(3) 改善化肥之品质。
腐植酸对化肥品质的改善主要表现在以下三个方面:
一是优化营养组合。通过融合多种元素和多元融合的方式,可以有效解决单一肥料的弊端,实现对化肥质的改善。
二是延长肥效时间。通过稳定、缓释、控制作用,延长肥效,通过对释放量的约束,提高化肥利用率。
三是促进养分加和。通过平衡各种养分,促进有效物质合成,使得各养分具有加和效应。
(4) 粮食生产可持续。
腐植酸肥料促进粮食可持续生产的五个特点:
一者与土好。腐植酸与构造土壤结构最优(动力),与调节土壤环境最好(控制力),与刺激根系发育最亲(活力)。
二者于肥强。腐植酸是提高化肥利用率、改善化肥品质的“最佳伴侣”。
三者予粮安。土壤健康了,产出的食品就安全了;肥料优化了,产出的食品就营养了。腐植酸携手土肥和谐,产出的粮食自然好。
四者节约资源。腐植酸与化肥结合具有微量高效的效果,这本身就是一种资源节约;提高化肥利用率,必然减少化肥使用量,就是一种节约;生物腐植酸再生利用,也是一种节约。
五者环境友好。腐植酸肥料反哺土壤,可减少污染物向土壤、水、大气的排放,储碳控碳,调节地球碳循环,是生态环境可持续发展的重要保障。
(5) 应用研究之实例。
现摘取近3年应用研究实例供参考。
【例6】腐植酸提氮。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所袁亮等研究普通尿素、海藻酸增值尿素、腐植酸增值尿素和谷氨酸增值尿素对小麦氮肥利用率的影响。结果表明,腐植酸增值尿素处理的小麦氮肥表观利用率较普通尿素处理提高了15.63个百分点,15N利用率较普通尿素高出3.70个百分点,肥料氮的损失率比普通尿素降低了9.52个百分点,提高氮肥利用率效果显著[15]。
【例7】腐植酸解磷。
中国农业科学院农业资源与农业区划研究所李志坚等研究了含腐植酸增效磷肥对小麦产量和磷肥利用率的影响。结果表明:低磷水平下,与普通磷酸一铵相比,含腐植酸增效磷肥处理小麦子粒产量提高26.28%,小麦吸磷总量增加42.59%,磷肥的表观利用率平均提高了26.21个百分点;高磷水平下,含腐植酸增效磷肥处理小麦子粒产量提高26.81%,小麦吸磷总量增加18.18%,磷肥的表观利用率平均提高了6.13个百分点[16]。
【例8】腐植酸促钾。
河南农业大学王金林研究了腐植酸与钾肥互作对烤烟生长和品质的影响。结果表明,腐植酸与钾肥互作可以提高土壤速效钾含量,促进烟草干物质积累,有效改善烤烟品质。与对照相比,采收完毕时腐植酸与钾肥互作各处理均提高了土壤速效钾含量,最多增加9.94%;烟草根、茎、叶的干物质积累分别增加了47.78%、45.53%和19.22%;烟草干重分别增加了59.48%、24.38%和18.66%;烟草香味物质新植二烯含量明显增加[17]。
【例9】腐植酸与有益元素。
东北农业大学资源与环境学院许景钢等研究了不同硅肥及添加剂对水田可溶性硅的影响。结果表明,硅肥及硅肥与添加剂混配各处理中,以硅酸钠与腐植酸配施处理水稻增产效果最为明显,产量为64.58克/桶,比对照增产34.10%,差异达极显著水平,说明硅酸钠与腐植酸配合使用硅肥利用效率最高[18]。
【例10】腐植酸改善化肥品质。
内蒙古农业大学生态环境学院刘鑫等对活化褐煤包裹尿素缓控释效果及生物毒害进行了分析。浸水和土柱淋溶试验表明,活化后水溶性腐植酸含量为2~4 g/k g的褐煤作为尿素包裹材料缓控释效果最好,浸水时间可达259.55 min(尿素为2.98 min),土柱淋溶第20次时氮淋洗累积率才达到98.06%(尿素淋洗第六次达到97.77%)。小麦发芽试验表明,发芽率比普通尿素高3个百分点。说明活化含腐植酸的褐煤包裹尿素具有缓控释氮肥的效果,同时不会对植物产生有害作用[19]。
【例11】腐植酸减量化肥。
云南热带作物职业学院谢纯对腐植酸水溶肥料在白菜上的肥效试验进行了研究。通过在常规施肥减量40%的基础上浇施腐植酸水溶肥肥料3次,对白菜产量进行统计分析。结果表明,腐植酸水溶肥料在减量化肥的同时,对作物的生长仍起到促进的作用。白菜施腐植酸水溶肥料,经济性状改善,增产增效,增产率高达40.4%,亩增加收益明显,与各处理相比均达极显著水平,肥效显著[20]。
2.3 兴就兴在安全生产的食品里
(1) 土安即食安。
众所周知,粮从土中生。土壤不健康了,产出的食品就不安全。腐植酸可以降低土壤中有害物质残留,如某些重金属、硝酸盐、亚硝酸盐、残留农药等,避免或减少土壤中的有害物质通过农作物集聚到农产品中,从而保障农产品安全。同时,腐植酸还可以促进土壤微生物活动,通过有氧呼吸将有机养分转化为CO2,增强农作物的光合作用,产生更多的糖类,进而提升农产品的品质。
【例12】腐植酸降低土壤重金属对植物的毒害。
山东农业大学环境科学学院钟世霞研究了超声波活化含腐植酸风化煤对土壤中铅(Pb)、镉(Cd)形态及土壤酶活性的影响。结果表明,在加超声波活化含腐植酸风化煤量10、20、40、60 g/k g条件下,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Pb、Cd,降低了Pb、Cd在土壤中的可移动性,提高了土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶)的活性。向土壤中添加超声波活化风化煤20~40 g/k g条件下,可以有效地减轻土壤中重金属Pb、Cd单一污染对植物的毒害[21]。
(2) 肥安即食安。
一分肥,一分粮;十分肥,粮满仓。肥料优化了,产出的粮食量多质好。腐植酸肥料提质增效化肥已是不争的事实,促进粮食增产效果显著。同时,腐植酸肥料在改善农产品品质方面也担当着重要角色,可以提高营养物质的含量,如淀粉、蛋白质、氨基酸、可溶性糖、维生素、有益元素等,满足人们对食品内在品质的要求。
【例13】腐植酸改善农产品品质。
山西农业大学王旭钰等研究了腐植酸钠与保水剂配施对生菜生长和品质的影响。结果表明,同时施用腐植酸钠和保水剂不仅对生菜生长有促进作用,还可以改善生菜品质。与对照相比,生菜的V c含量分别增加了17.25%、28.60%、46.54%,粗蛋白含量分别增加了16.25%、36.46%、48.01%。硝酸盐含量分别减少了19.68%、28.37%、33.62%。在等氮、磷、钾养分条件下,尤其以施用7∶3的腐植酸钠∶保水剂效果最佳[22]。
(3) 必须设红线。
向土壤投放物质,应该拉一条红线,哪些物质能投,哪些物质不能投,哪些物质必须“优化”达标后才能投,只有这样才能保障“土壤血统”的长治久安[5]。我们必须要深刻认识到,工农业副产的有机质不一定安全,而腐植酸富存的有机质一定安全。凡是有机质不一定是腐植酸,凡是腐植酸一定是最好的有机质[3]。
【例14】腐植酸钝化重金属。
农业部农业废弃物能源化利用重点实验室候月卿等研究了腐植酸对猪粪堆肥重金属的钝化效果。结果表明:添加腐植酸对重金属铅(Pb)和镉(Cd)表现为相对较好的钝化能力[23]。
2.4 兴就兴在创新理论的实践里
(1) 从土壤中来到土壤中去。
255年前,人们对土壤中的“黑东西”搞不明白,总以为“幽灵”在“作怪”。后来,土壤学家把它称之为“暗色物质”。直到1761年,第一部农业化学著作《农业化学原理》(Waller iu s著)问世,Waller iu s首先提出“腐殖质”这一名称[24]。此后,1797年和1807年,德国的Vauquelin和Th omson分别用碱液从腐解的植物残体和土壤中提取出腐植酸。对此,经过长期的、复杂的探索过程,终于形成了对“黑东西→暗色物质→腐殖质→腐植酸”认识的演变过程,这才明确了土壤中最深刻的“暗色物质”就是腐植酸[5]。很显然,如何被人类利用,从土壤中不可取,通过矿源、生物源提取则成为必然。经研究发现,工业提取的煤炭腐植酸与土壤腐殖酸具有相似的物理特性、化学组成、分子结构及分子量范围,有着一致性的应用特性[8,25]。诚然,工业利用腐植酸已成为土壤腐殖酸的主要补充来源和潜在库存,亦成为建设地球美丽大家园的绿色动力资源。我们深刻认识到,“让腐植酸从土壤中来,到土壤中去”是多么重要[6]。
(2) 让“肥料工业4.0时代”由腐植酸集成。
纵观肥料工业的发展历程,大体可划分为4个时代。
1.0时代:以碳铵、过磷酸钙等低含量粉状化肥的问世为代表。
2.0时代:由低含量产品向高含量的过渡,产品型态也由粉状向颗粒状转变,尿素、二铵等新产品应运而生。
3.0时代:以氮、磷、钾三元素结合以及三元素与中微量元素相结合的复混肥料。
4.0时代:让腐植酸集成大中微等营养元素,通过与化肥联姻,反哺土壤,成为构建“土肥和谐”关系的新方向。
(3) 以农业可持续发展为准绳。
腐植酸是自然界的一类生态因子,将其自然属性与社会属性高度融合具有重要的现实意义。经过几十年的研究与实践,我们在自觉利用中取得了共识,那就是“利用自然反哺自然”,即“利用腐植酸物质→开发腐植酸环境友好型产品→优化新时期土肥新关系→重构农田土壤健康环境”,可构筑“腐植酸→土壤→农田”的良性运转,实现农业可持续发展。
3 说深了就是土壤的事
在土壤中,暗色盈香说的就是腐植酸。腐植酸的事就是土壤的事,关心土壤必须深入进去,浮在表面是不行的,舍本求末更不行。与土壤对话,就得找腐植酸说事,乃为智慧通途也。
3.1 国际焦点
(1) 看国际公约。
1996年,《联合国防治荒漠化公约》正式生效,目的是防止和/或减少土地退化、恢复部分退化的土地、垦复已荒漠化的土地。
2001年,国际社会通过《斯德哥尔摩公约》,将有意生产的工业化学品、农药和非故意排放的工业副产物等21种持久性有机污染物(POPs)列为受控物质,以保护人类健康和环境安全。
2013年,荷兰与中国共同签署了《国际商务合作伙伴中国土壤公约》,此公约旨在鼓励借助荷兰政府的支持,参与到中国的土壤净化及土壤与地下水市场中来。
2015年,联合国粮农组织大会批准了新的《世界土壤宪章》。新《宪章》第一条强调“土壤为地球生命之本”,同时指出原有13项原则依然有效。
(2) 查土壤峰值。
由于受侵蚀、板结、盐渍化、土壤有机质及养分枯竭、酸化,以及污染和不可持续的土地管理方式等影响,土壤所面临的压力已接近临界,其基本功能正在下降甚至部分地区的土壤功能完全丧失,土壤承载力已达到“峰值”。英国洛桑研究所可持续系统项目主任John Craw ford称,如果继续这样对待土壤,将陷入“土壤退化→粮食价格上涨→乱砍滥伐活动增多→土壤中营养物质和有益微生物流失→土壤保水能力削弱→土壤更易被侵蚀→土壤退化”的恶性循环。
(3) 话说土壤年。
2013年6月,世界粮农组织(FA O)大会通过了将每年12月5日作为“世界土壤日”的决议,并确定2015年为“国际土壤年”(International Year of Soils 2015-IY S 2015)。2014年12月5日,“2015国际土壤年”正式启动,且看3位国际权威土壤环境专家对土壤的看法。
国际土壤学会主席霍恩(Rained Horn)教授:“我们现在面临的最严重挑战是土壤退化,……土壤退化最终导致全球性变化。”对此,我们必须从非常早期、甚至是从幼儿园的教育开始,提高全球对土壤保护的认识。
欧盟委员会土地资源管理高级专家蒙塔纳莱拉(Luca Montanarella):“土壤在世界范围内所面临的最严峻的挑战仍是世界许多地区存在的水土流失问题,随后是土壤有机碳含量减少和营养失衡。”
加拿大萨斯喀彻温大学代理副院长彭诺克(Dan Pennock):土壤问题不是一次性问题。只要人类存在,就应该有健康的土壤来维持生命。
3.2 国内聚焦
(1) 政策法规使然。
2014年4月24日,第十二届全国人大常委会第八次会议通过了新修订的《环境保护法》,该法已于2015年1月1日正式施行。
2015年3月18日,国务院常务会议通过了《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》。《规划》确定了优化农业生产布局,严格保护耕地,稳定粮食播种面积,采取深耕深松等方式提升耕地质量。
2015年3月18日,农业部发布了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》。《方案》提出,通过加强耕地质量建设,提高耕地基础生产能力,确保在减少化肥投入的同时,保持粮食和农业生产稳定发展。
2015年3月18日,环境保护部召开常务会议,审议并原则通过《土壤污染防治行动计划》。《计划》提出,力争到2020年,农用地土壤环境得到有效保护。
2015年7月29日,工业和信息化部发布了《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》。腐植酸作为优质原料被纳入产品结构调整重点之中。
(2) “两会”代表聚焦。
面对严峻的土壤形势,我国正在采取一系列措施,加强土壤环境保护和污染治理,坚决向土壤污染宣战。且看全国人大、政协十二届三次会议期间,“两会”代表关注“土壤”的最强音,见表1。
(3) 民生价值取向。
随着经济和社会发展,人们的生活水平不断提高,老百姓对食品的要求也发生了巨大变化,不再简单地满足于“吃不饱→吃饱”的“量”性改变,而是在量的物质基础上,融入了精神追求,“吃出健康→吃出享受→吃出品位”成为不断追求的目标。
表1 “两会”代表聚焦土壤问题Tab.1 Representatives of “two sessions” focused on the problem of soil
3.3 专业致上
20多年来,腐植酸产业在优化化肥、育化土壤、安全生产等方面深耕细作,成果斐然。今天,面对化肥零增长,我们依据正确的理论指导、先进的技术支撑、丰富的产品支持,对此有着足够的信心。因此,通过腐植酸提质增效化肥,实现化肥减量,腐植酸肥料增量,确保国家粮食生产安全乃为上首。
(1) 优化肥料。
自2000年以来,协会组织召开“全国绿色环保肥料(农药)论坛”18届(次),在全行业开展腐植酸绿色环保肥料新理论、新技术、新产品的交流,报告近443场(次),旨在不断探索腐植酸在优化化肥方面的新技术、新产品。如今,从技术上看,腐植酸面对氮肥,包衣、涂层、络合、复合、掺混等均已成熟;腐植酸磷肥、腐植酸钾肥也在不断推陈出新。从产品上看,腐植酸绿色环保肥料体系最丰富、最成熟、最完备[26]。
(2) 育化土壤。
自2012年以来,协会连续四年聚焦土壤问题,并探寻腐植酸在育化土壤、修复土壤等方面的先进技术,旨在为促进土壤可持续利用提供更为优质的农资产品。目前,已经形成较为完备的腐植酸土壤环境修复(技术)产品体系,见图1。
(3) 安全生产。
2005年,协会召开“首届北京食品安全源头监控科学论坛”,至今已整整十年。十年来,协会一直坚持从源头上把控的思想,在原料选择、标准化生产、专业化制造等方面,引导企业积极履行社会责任,提供优质安全的腐植酸肥料,严把农业投入品安全关,以确保老百姓“舌尖上的安全”。目前,“腐植酸食品源头安全生产保障(技术、产品)体系”足以支持现代农业可持续发展,见图2。
图1 腐植酸土壤环境修复(技术)产品体系Fig.1 Humic acid soil environmental remediation(technology) product system
图2 腐植酸食品源头安全生产保障(技术、产品)体系Fig.2 Humic acid food source safety production security(technology and product) system
4 结语
腐植酸是大地之子,历史选择了我们,使命感召唤着我们,母亲的怀抱我们不拥抱谁拥抱。“化肥减量,腐植酸肥料增量,确保国家粮食生产安全”,这是农业可持续生产的必然要求。因此,让“腐植酸·植物矿物质营养学说”的重要思想,成为继“腐植酸肥料三大创新理论”“腐植酸肥料三化效应”提出之后,指导新时期腐植酸本源性肥料产业,面向土壤、肥料、粮食、环境等安全问题,而发挥其举一反三的作用。为此,大兴腐植酸肥料,通过耕者哺其田、确保岁岁丰产永续,这就是时代赋予我们的历史使命。
(选自2015年5月28日“化肥减量,腐植酸肥料增量,确保我国粮食生产安全论坛”主题报告,刊发时补充了部分新政和大田试验数据。)
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