腐植酸助推农业低碳绿色转型

苏 丹 于 畅 卢维宏，3 张乃明*

1 云南农业大学资源与环境学院 昆明 650201

2 云南省土壤培肥与污染修复工程实验室 昆明 650201

3 河南心连心化学工业集团股份有限公司 新乡 453730

农业农村现代化的基本要义是将绿色发展变成农业农村发展的主流，农业发展目标从“增产、增收”双目标向“稳产、增收、可持续”的目标转变[1]，即农业绿色发展是农业发展方式从过去的高投入、高消耗向资源节约、环境友好型农业的转变[2]。邹建文教授在题为《碳中和与低碳农业绿色发展》的会议报告[3]中对低碳绿色农业的内涵有明确的解释：低碳绿色农业是在农业废弃物循环利用基础上的低化石资源消耗和外源化学投入，以提高资源利用效率为核心，以绿色可持续、环境和气候友好为目标，实现农业高产、养分高效和温室气体减排协同的一种农业可持续集约化发展模式。

长期以来，我国农产品生产能力的持续提升是以资源过度消耗为代价[4]，农药化肥的过度使用、畜禽粪便的随意排放、农用地膜和农药包装回收的不足导致农田土壤受到严重污染[5]。《“十四五”全国农业绿色发展规划》明确了主要农作物化肥、农药利用率均达到43%，秸秆、粪污、农膜利用率分别达到86%以上、80%和85%[6]。农业低碳绿色发展的主要途径为低碳生产方式、种植绿肥、秸秆还田等。腐植酸对于减肥增效、钝化重金属、修复有机物污染等具有重要作用，是农业低碳绿色发展的主要材料。

本文论述了腐植酸改善土壤性质、固碳增汇，修复污染土壤，提高作物产量及品质等在农业低碳绿色发展中的作用，提出了找准切入点、政府加大科技投入、建立评价指标体系、给予腐植酸系列产品生产企业必要扶持政策等4个方面的对策建议助推农业低碳绿色转型。

1 农业向低碳绿色发展方向转型是国家战略时代要求

在环境优先绿色发展已经成为时代主旋律的大背景下，“碳达峰、碳中和”目标的提出更是倒逼农业向低碳绿色方向转型。为此，国务院和农业农村部制定了推进农业低碳绿色发展的多个指导性文件。2017年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于创新体制机制推进农业绿色发展的意见》中，提到“建立农业绿色循环低碳生产制度”“完善绿色农业法律法规体系”等；2018年，农业农村部印发的《农业绿色发展技术导则》中，提到“化肥农药减施增效技术”“重金属污染控制与治理技术”“农产品低碳减污加工贮运技术”等农业绿色发展技术；2021年，中共中央、国务院发布的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中，提到“开展耕地质量提升行动，实施国家黑土地保护工程，提升生态农业碳汇”[7]。可以预见，“十四五”时期我国农业将迈入低碳绿色发展的新阶段。

习近平生态文明思想的创造性论述，及巩前文等[8]提出的未来现代农业发展新方向为生态农业的新理念，意味着生态环境优势能够成为农产品质量、农业市场的优势。增加农业收益、提高农民收入，体现了农业低碳绿色发展是绿色发展理念在农业领域的实践。李学敏[9]通过对生态文明导向下农业绿色发展的研究，认为在农业低碳绿色发展中生态农业为绿色农业提供了实现模式，并促进了农产品安全、生态安全，是利于环境保护、利于农产品质量的现代农业发展模式，体现了农业低碳绿色发展是对生态农业、绿色农业模式的肯定。管延芳[10]通过对农村土地流转信托推进农业绿色发展的探究，认识到在中国经济新常态下的农业低碳绿色发展是践行绿色发展理念最基本的内容，相较于农业可持续发展目标更为具体，体现了农业低碳绿色发展是新时期农业可持续发展目标的深化。

2 腐植酸在助推低碳农业实现绿色发展中的重要作用

腐植酸是动植物残骸（主要为植物残骸）经微生物的分解转化与地球化学的一系列过程而造成与积累起来的一类大分子有机物，是富含羟基、醌基、甲氧基等多种活性官能团的有机弱酸混合物[11，12]，在农业低碳绿色发展中能够起到改善土壤性质与固碳增汇、防治土壤污染、提高作物产量与品质等作用。

2.1 腐植酸在改善土壤性质与固碳增汇中的作用

腐植酸本质上为具有良好的结构和活性官能团的含碳有机物，可起到改善土壤性质的作用。相关研究中，高惠敏[13]通过不同调控措施对盐碱土壤性状影响研究表明，腐植酸与土壤中Ca2+的凝聚作用，促进了土壤团粒结构的形成。Esraa A A M[14]通过研究腐植酸对基质栽培黄瓜的影响提出，腐植酸的分解过程，产生多种有机酸，中和碱性物质，促进离子交换和土壤养分释放。刘茜等[15]通过论述腐植酸对植烟土壤的研究进展认为，腐植酸具较强的吸附力，疏松土壤的团粒结构，提高了土壤的蓄水保水能力、透气性、温度。张学才等[16]通过论述腐植酸在工农业上的应用指出，腐植酸有助于增加土壤有机质，由此形成的土壤团粒结构能够增加土壤透水性、透气性、提高土壤耕性等。据此，腐植酸通过促进土壤团粒结构形成、提高土壤通透性、调节土壤酸碱性等方面，改善了土壤结构与土壤理化性质，保障农业土壤环境安全、生态安全，满足绿色农产品的生产需求，符合绿色低碳农业的发展要求。

腐植酸作为土壤有机碳库的组成部分，具有固碳增汇的作用。马盼等[17]研究表明，腐植酸的光催化聚合，提高了土壤结构的稳定性，降低了土壤有机质中细菌的呼吸作用，促进了碳固定，减少CO2排放。康日峰、魏丹等[18，19]通过东北地区黑土资源与养分演变的研究提出，腐植酸提高土壤有机质含量，缓解土壤中的碳释放到大气，从而减少大气中CO2含量。罗煜等[20]探究生物腐植酸在低碳农业中的地位与作用提出，生物腐植酸改善了土壤通气性，减弱了土壤中还原反应，进而减少CH4和N2O的排放。周毅等[21]通过评价黄腐酸钾对冬小麦喷施效果认为，黄腐酸钾液体肥料提高了土壤团聚体含量，而团聚体的团聚作用促进了农田土壤固碳[22]。综上所述，腐植酸促进土壤碳固定，减少温室气体释放，从而抑制土壤从“碳汇”到“碳源”的转变，协调农业低碳、绿色发展，推动“碳达峰、碳中和”目标实现。

2.2 腐植酸防治土壤污染的作用

腐植酸具有天然、环保、无污染等特性，可以降低或避免高污染化学试剂的引入，有效避免土壤的二次污染。腐植酸及其衍生产品通过配合“双减”（减化肥、减农药）配施增效、保护土壤团粒结构、促进土壤微生物活动、降低土壤中污染物有害性，达到“防”土壤污染、“治”污染土壤的目的。

从“防”土壤污染角度，对腐植酸的相关研究：Suman S等[23]通过腐植酸尿素与普通尿素进行对比研究表明，腐植酸尿素降低氨挥发、抑制NO3--N向下迁移、减少氮素损失。腐植酸与除草剂配合使用，使除草剂药效提高10%～20%，使药效进程提前2～5天[24]，进而提高农药防效，降低农药在土壤环境中的污染风险。增施腐植酸有机肥、腐植酸有机-无机复混肥，可提高土壤有机质含量，提高土壤自净能力[25]。腐植酸可降解地膜保护土壤团粒结构，优化土壤（改良土壤性质、改善土壤微生物生境等），促进了土壤有益微生物种群建立，增加了微生物数量[26]。腐植酸可降解地膜降解过程的中间产物（蔗糖酶、过氧化氢酶）可促进土壤微生物活动，还可促进真菌、放线菌等利于降解地膜的微生物，有效解决了传统塑料地膜难降解、污染土壤的问题[27]。

从“治”污染土壤角度，对腐植酸的相关研究：童毅等[28]通过归纳腐植酸的应用指出，腐植酸对土壤重金属的吸附、络合及氧化还原作用，可降低土壤中重金属毒性、迁移性。张宇等[29]研究表明，加入腐植酸络合剂，明显提升了重金属污染土壤电动修复效率，对土壤中Zn、Cd、Cu有很高的去除率。Dinesh M等[30]研究表明，腐植酸促进超富集植物快速生长，从而提高植物对Cd、Pb污染土壤的修复，提高生物修复重金属污染技术的效果。腐植酸类物质能够促进水中激发氧与O·H的生成，氧化有机物促进了六六六的降解[31]。腐植酸通过吸附、分配、氢键等途径与土壤中有机污染物结合，降低了有机污染物生物有效性[32]，并减少了土壤中污染物含量。

简而言之，腐植酸是农业低碳绿色发展的推动者。腐植酸及其农资产品或环境修复产品通过反哺土壤来保护土壤且有效恢复被污染土壤健康，进而控制农业领域污染源头、切断污染源，确保国家粮食安全，积极引导和推动农业低碳、绿色发展。

2.3 腐植酸在提高作物产量及品质中的作用

腐植酸具有促进作物生长、提高作物产量与作物品质等多方面的作用，在农业生产中调控着作物生理效应，助力了农业向低碳、绿色的方向转型。

一方面，腐植酸促进作物生长发育、提高作物产量。有相关研究表明，施用腐植酸有效提升作物叶绿素含量，进而增强作物光合作用，增加作物干物质积累，提高作物产量[33～35]。相关研究有：喷施腐植酸水溶肥，提高了燕麦光合特性，增强叶片光合效率，促进养分吸收，增加了燕麦的产量[36，37]；施用含黄腐酸钾生物活化酶磷肥，土壤中的功能菌大量繁殖，产生多种特效代谢产物供油菜吸收利用，提高了油菜的产量[38]；利用黄腐酸拌种，可以提高小麦的水分利用率，从而提高小麦产量[39]。腐植酸及其衍生产品提高作物产量的同时，间接地降低了农业中对化肥与农药的需求量，以及提高了化肥利用率，一定程度上解决了传统农业结构不合理的局限性问题，符合新阶段里农业低碳发展、绿色发展的新理念。

另一方面，腐植酸促进作物生长发育、提高作物品质。相关研究有：赵海燕等[40]通过对新型腐植酸型叶面肥的研究表明，新型腐植酸型叶面肥显著提高小麦旗叶输送养分能力，进而提高小麦品质；腐植酸钠配施保水剂，在增强土壤的吸水、保水能力基础上，提高生菜体内酶活性，使得生菜品质明显提高[41]；腐植酸对作物根系产生刺激作用，提高了作物的抗逆性，改善了作物的品质[42]；腐植酸土壤调理剂施用于苹果，可降低苹果硬度[43]，提高苹果品质。腐植酸及其衍生产品对作物品质具有提升作用，而高品质的农产品是实现从原料上控制食品安全生产与加工的基础[44]。从国家粮食安全角度，腐植酸及其衍生产品助力了农业绿色发展。

3 加快腐植酸助推农业低碳绿色转型的对策

3.1 找准腐植酸助推农业低碳发展绿色转型的切入点

为了更好地助推农业低碳发展绿色转型，关注农业领域的腐植酸应用，指导用户终端科学应用腐植酸，以及加大对腐植酸应用的支持力度是积极有效的切入点。指导用户终端应用腐植酸，以农户与涉农企业为例：农户应积极获取腐植酸及其作用的新知识，利用5G信息时代中“互联网+”创新农业生产方式、增加低碳腐植酸类产品输入、提升绿色农产品输出。涉农企业可组织专家和农业技术人员深入生产前线，指导腐植酸类系列产品适量适时应用于农业生产，还可面向周边农户推广适宜当地施用的腐植酸类产品。政府应加大腐植酸农业应用技术的投入[45]，包括农业财政投入、科研投入，拨出专门经费支持高等院校、相关杂志刊物等单位对腐植酸发展低碳绿色农业进行深层次的科学研究；腐植酸系列产品生产企业应响应科技部等国家部门号召，统筹研发腐植酸“规模化生产”技术、规范企业发展、推进腐植酸试点项目进程，探索腐植酸产业走低碳绿色发展的新路径。

3.2 加大腐植酸农业应用关键技术攻关的科技投入

由于农业领域的科学技术研究具有公益性特点，政府作为主体就决定了农业科技投入。腐植酸农业应用的关键技术，以促进“两减”、防治土壤污染、支持用户终端为例，政府加大科技投入应在于：以腐植酸是增效减量化肥农药的优质原料与良好“辅助物”为理论指导，政府应将推进腐植酸新肥料、腐植酸新技术的应用作为重点任务，示范性地推广腐植酸缓释肥料、腐植酸水溶性肥料、腐植酸土壤调理剂等高效新型腐植酸类肥料，进而推动我国肥料产业转型升级，协调农业低碳绿色发展。政府应高度重视“腐植酸+防治土壤污染”相关研究的科技支撑工作，积极支持建设相关重点实验室、组建相关科技人才队伍、创新相关技术、推广科学技术成果用于农业实践，加快推进腐植酸防治污染土壤技术引进、自主创新、成果转化等，促进农业低碳绿色发展。作为腐植酸应用农业的科技投入主体，政府应提供给农户科学施用腐植酸类产品技术的培训服务，制定与完善涉农企业“双减”、增用腐植酸类产品、关注低碳绿色农业发展进程等方面的地方性激励政策，进而使得面向用户终端的政府科技服务与政策激励极具实践指导意义。政府加大腐植酸农业应用技术攻关的科技投入，体现了政府行为在腐植酸应用于低碳绿色农业方面的必要性与急迫性。

3.3 尽快建立农业绿色发展的评价指标体系

“绿色农业”一词在2003年被首次提出以来，农业绿色生产就受到国内诸多学者的关注[46]，但如何科学评价一个区域的农业绿色发展水平，至今还没有一个统一和公认的评价指标体系[47]。要发展绿色农业，就必须建立一个统一公认的农业绿色发展的评价指标体系。农业绿色发展的评价需要综合考虑多方面因素、使用多项指标，定性与定量相结合。农业绿色发展评价的最终得分为定量指标得分与定性指标得分的加权总和。综合考虑定量和定性评价指标的重要程度，确定权重[48]。农业绿色发展评价指标体系的建立，可以清晰客观地比较出各个区域农业绿色发展水平的差异，并针对各区域间的差异和不同，因地制宜地制定相应的发展战略，提高农业绿色发展水平。

3.4 对腐植酸系列产品生产企业给予必要的扶持政策

举办腐植酸农业绿色发展应用的创新大赛，提高相关企业对腐植酸利用创新的积极性。在腐植酸系列产品的生产环节，引导企业注重对腐植酸利用的技术创新，以绿色发展为核心，研发新型腐植酸环境友好型肥料产品，提高肥料利用率，减少化肥残留，避免土壤污染，进一步提升农业绿色发展水平。加大腐植酸系列产品的税收优惠力度。政府可通过制定腐植酸系列产品的品质标准，对品质越高的腐植酸系列产品税收优惠力度越大，以此来促进更高质量的腐植酸系列产品的研发与生产，加快农业绿色发展向前迈进的脚步。政府除了自身对腐植酸系列产品的税收优惠政策支持，还需要积极引导社会资源对腐植酸系列产品的创新发展提供帮助，鼓励和引导大众以投资入股等形式向当地发展前景较好的腐植酸系列产品生产企业投入资金；也可以对外招商，拓宽资金来源渠道，扩大腐植酸系列产品生产企业的生产规模。

综上所述，腐植酸对农业低碳绿色发展起着协调、促进与助力的作用，助推了我国农业迈入低碳绿色发展的新阶段。在“碳达峰、碳中和”目标的大背景下，实现农业低碳绿色转型逐渐成为新阶段农业发展的趋势。在农业低碳绿色发展过程中，如何发挥腐植酸的重要作用、如何加快腐植酸助推农业低碳绿色转型，仍是当前和今后农业发展中需密切关注的问题。