讓黑色腐植酸、腐植酸肥料改變一下中國，也改變一下世界

曾憲成 李 雙

(中國腐植酸工業協會 北京 100120)

讓黑色腐植酸、腐植酸肥料改變一下中國，也改變一下世界

曾憲成 李 雙

(中國腐植酸工業協會 北京 100120)

黑色是地球的本色。認識黑色土壤，必須認識黑色腐植酸。當前，維護土壤健康，應以黑色腐植酸為先導。解決肥料供給側改革，必須以腐植酸為核心。依據“腐植酸(有機)·植物礦物質(無機)營養學說”，讓“腐植酸+”集成大中微量營養元素及有益元素，開創“肥料工業4.0”新時代，以構建“土肥和諧”新關系，既還土壤本色，又還地球本色。通過腐植酸將白色化肥轉成黑色肥料還土壤本色，土安糧安天下安。“一黑解千愁”意義就在于此。

黑色 腐植酸 土壤 肥料 綠色革命 地球生態

因為白色而說黑色，白色化肥用過了，耗盡了土壤地力。白色地膜用過了，阻隔了土壤生命交換。沒有說哪個不好，偏頗了就不好。相對于過量施用化肥，現在矯枉過正，又何嘗不可。面對古老的土壤，說說黑色腐植酸，需要加大科普力度。腐植酸既古老又神秘，腐植酸既微小又偉大，腐植酸既綠色又生態。腐植酸既工既農，腐植酸既土既肥，腐植酸既產既用……。60年來，腐植酸綠色產業哺育環境、農業、工業、醫藥等領域矢志不渝，產業發展快，產品豐富多彩，腐植酸人操守好。目前，在國家大力開展生態文明建設的背景下，腐植酸、腐植酸肥料在維護土壤碳穩定、優化肥料結構、修復生態環境、治理農業霧霾和應對氣候變化等方面發揮著重要作用，得到了社會各界的充分肯定。新時期，認識→利用→再認識→再利用，通過腐植酸、腐植酸肥料開展黑色革命，不僅對中國乃至世界黑色土壤綠色變革意義重大。

1 認識土壤黑色的重要性

萬物立于地球，土壤是生命之本。土壤圈屬于地球上最富生命力的圈層，所有生命，包括土壤微生物、植物、動物乃至于人類生命安全都離不開它。認識土壤——認識土壤的黑色屬性十分重要。

1.1 黑色是地球的本色

在現實生活中，黑色無處不在。天地之間、陰陽之間(太極)、日月之間、男女之間、生產生活之間……，無一不處于黑白之間。從視覺角度來講，黑色基本上定義為沒有任何可見光進入視覺范圍，和白色正相反，白色是所有可見光光譜內的光都同時進入視覺范圍內[1]。從色彩角度來講，黑白是兩個極色，黑色作為色中王，而白色作為色中母，分別代表色彩世界的陰極和陽極[2]。從哲學角度來看，中國傳統的道家太極圖是中國哲學意識的根源，正是運用黑與白的對立、統一，形象地表現出宇宙永恒的運動[3]。可以說，黑色是地球的本色，代表著安寧，乃一切生命之歸宿。

1.2 認識土壤的黑色屬性

人們對土壤的黑色認識，大致分為3個階段。第一，古代五色土。始于古代以五色土建成的社稷壇，包含著古代人對土地的崇拜。黑土、黃土、紅土、青土、白土五種顏色的土壤，寓含了全中國的疆土[4]。第二，200多年前識土壤黑色。256年前(1761年)，人們總以為土壤中的“黑東西”是“幽靈”在“作怪”。后來，經過長期、復雜的探索過程，人們形成了對“黑東西→暗色物質→腐殖質→腐植酸”認識的演變過程，明確了土壤中最深刻的“暗色物質”就是腐植酸[5]。第三，如今的黑土地。人們常說東北黑土地黑得流油，如今已經不黑了，主要是因為黑土開墾后，腐殖質-腐植酸含量下降，這也是當今人們對黑土地利用需引起注意的問題。

1.3 土壤失去黑色就失去了生命力

眾所周知，“有機質-微生物-腐殖質-腐植酸-微生物”貫穿于土壤生命之中，而腐植酸在土壤形成過程中起到了“生命核”作用。沒有腐植酸，土壤就“死”了。大家知道，農業立足于土壤，土壤立足于團粒結構，團粒結構立足于有機無機復合體，而含腐植酸的微團聚體賦予土壤有機無機復合體鮮活的生命力[6]。一克含有腐植酸的土壤具有微生物數量高達幾億到幾百億個，推動著土壤的形成發育、物質循環和肥力演變[7]。腐植酸具有土壤的“心臟”功能，主導著土壤生態系統的物質交換和能量轉化，是永續土壤生命的“發動機”[7]。為此，土壤失去腐植酸的代價，等于失去了土壤生命(微)及其肥力的代價，就等于失去了土壤的代價，人類耕作與之生存的基石將不復存在[7]。揭示真理，應當由淺入深；認識黑色土壤，必須認識黑色腐植酸。

2 工業反哺黑色腐植酸的重要性

長期以來，我國粗放不合理的農業生產方式，使得土壤亙古以來儲備的腐殖酸不斷被消耗，甚至榨干吃盡。大家知道，依靠自然風化每形成1 cm的表土，需要100～400年的時間。在極其寒冷的地區時間更長，可達1000年左右。然而，腐殖酸是土壤形成必不可少的核心要素。因此，利用工業制取的腐植酸反哺土壤，是還土壤本色最簡單、最快速、最安全、最有效的途徑。

2.1 土壤腐殖酸不可取

我國是農業大國，基本國情是人多地少、土壤有機質(腐殖酸)含量低、復種指數高，補充土壤腐殖酸迫在眉睫。通過土壤自身分解-合成-分解，形成腐殖酸所需時間太長，一般田間耕作土中植物殘體的平均分解期為5～6年[8]，通過這種方法達不到效果。2017年2月28日，農業部在北京召開耕地輪作休耕制度試點推進落實會，部署試點工作[9]。面對占世界9%的耕地養活占世界21%的人口的巨大壓力，采用這種休耕方式提升土壤肥力，短時間內很難在18億畝耕地上全部實現。相反，通過制取工業腐植酸反哺土壤，不僅可以縮短有機質的腐殖化時間，全面補充和提升土壤腐殖酸含量，還可以在全國范圍內統一推廣應用，是促進土壤可持續生產的解決之道。

2.2 工業腐植酸同源匹配

土壤所含的腐殖酸總量最大，但濃度只有百分之幾，作為資源開發進行工業化利用不可能，也不必提取[10]。①從腐植酸原料形成來看，土壤腐殖酸和煤炭腐植酸的起源和發育初期過程大致相同，都是植物死亡后進入土壤→分解反應→縮合反應→腐植酸。不同的是，煤炭腐植酸中后期會有沉積、聚合、老化等過程[8]。②從功能特性來看，工業提取的煤炭腐植酸與土壤腐殖酸具有相似的物理特性、化學組成、分子結構及分子量范圍，有著一致性的應用特性，是匹配土壤的優質資源[5，11，12]。③從安全性來看，風化煤、褐煤、泥炭是經過幾百年甚至幾千年的生物化學和地質化學作用自然形成的，其賦存的腐植酸相對潔凈、安全。而其他的反哺方式，如秸稈還田，畜禽糞便、城市生活垃圾以及工農業生產中廢棄物轉化有機肥還田等，受工藝技術、生產成本、安全轉化等多元條件限制，存在重金屬、抗生素、放射性物質超標等風險[13，14]。因此，利用不同來源的腐植酸原料、技術手段和加工工藝等制取的工業腐植酸、腐植酸肥料反哺土壤，不但不會對土壤造成攻擊，反而會保護和提升耕地質量。

2.3 工業化反哺腐植酸益于回歸

基于我國國情，立足我國農業生產和發展現狀，要求我們必須走規模化、集約化、可持續的工業化反哺之路。①從自然觀來看，如果土壤腐殖酸得不到及時有效補充，會導致“土壤質量越來越差→土地產出量越來越低→土壤儲碳功能越來越弱→無法滿足人們對農產品數量和質量要求→破壞生態環境→最終威脅人類健康和生存”的惡性發展。對此，只能通過規模化、集約化、專業化反哺的方式進行系統解決。②從科學觀來講，一切事物必須遵循“尊重自然-利用自然-反哺自然”的原則，才能回歸自然，回歸寧靜。土壤缺什么，補什么；缺多少，補多少。利用與土壤同源的腐植酸、腐植酸肥料反哺，還土壤本色，至真至凈，實至名歸。③從生命觀來看，土壤-微生物-動物、植物-人類，都是有生命的個體，且各種生命共生共存，息息相關。如果我們隨意踐踏地球上的生命，即使是微小的土壤生命，終將傷害到人類自己。保護土壤生命，就是保護我們自己。

3 黑色腐植酸、腐植酸肥料的應用成果

60年來，腐植酸、腐植酸肥料從基礎研究→試驗研究→應用研究，有了突飛猛進的發展，腐植酸肥料專利、標準、產品等方面成果豐碩。

3.1 國家開展腐植酸基礎研究

腐植酸產業取得今天的輝煌成果，得益于60年前國家的力量，得益于一批批腐植酸專業人才回國發展，一個個專業研究機構積極聯合，一個個科研項目扎實推進，為腐植酸產業的后續發展奠定了堅實的基礎(表1)。

表1 腐植酸基礎研究起點Tab.1 Basic research point of humic acid

3.2 腐植酸四次化學會議

“全國腐植酸化學學術討論會”是腐植酸發展史上最高水平的學術會議。1979-1987年，中國化學會先后主辦了4次“全國腐植酸化學學術討論會”(表2)，累計發表252篇研究論文，深度闡明了腐植酸的基本化學結構，明確了黑腐酸、棕腐酸、黃腐酸三大組分的范圍和特點，為腐植酸深度開發和合理利用提供了科學依據。

表2 四次全國腐植酸化學學術討論會Tab.2 The four National Symposium on humic acid chemistry

3.3 腐植酸肥料試驗獲得“五大作用”

1974年，國務院批轉了燃化部、農林部“關于積極試驗、推廣和發展腐植酸類肥料的報告”(國發〔1974〕110號)；1979年，國務院批轉了國家經委“關于加強腐植酸綜合利用工作的請示報告”(國發〔1979〕200號)。這兩個文件對我國腐植酸事業的健康發展具有里程碑的意義。正是在這兩個文件的推動下，1980-1985年，原農牧漁業部委托北京農業大學，組織32家農業科研單位連續5年，在全國19個省、市、自治區，開展了24種作物773個大面積田間試驗，總結出了腐植酸、腐植酸肥料在農業上“改良土壤、增效化肥、刺激生長、增強抗逆、改善品質”的五大作用(表3)，為人類工業化利用腐植酸反哺土壤(農業)、促進農業生產可持續發展奠定了基石，這是人類科學利用腐植酸的偉大創舉[15]。

表3 腐植酸肥料的“五大作用”Tab.3 Five major functions of humic acid fertilizer

3.4 農業部登記含腐植酸水溶肥料快速增長

根根據農業部種植業管理司網站查詢，1994-2017年(6月)登記的含腐植酸水溶肥料產品數量達2221個(表4)。可以看出，自2012起，含腐植酸水溶肥料產品登記數量明顯增加。特別是自2015年以來，登記產品數量呈現快速增長趨勢，不到3年的時間，累計登記產品數量達1443個，占21年肥料產品登記總數的65%，充分說明了腐植酸肥料與環境友好的時代特征，在肥料供給側改革中發揮了重要作用。

3.5 腐植酸肥料專利3年突飛猛進

根據國家專利局網站檢索1985-2017(4月26日)在國家知識產權局登記的腐植酸肥料專利數據顯示，去除無效和重復專利，審中和有效腐植酸肥料專利累計7752項(表5)。其中，從2015年開始，腐植酸肥料專利數量急劇增加，不到3年時間，申請腐植酸肥料專利數量累計6529個，占比84.3%，說明國家開展化肥零增長行動，提升了腐植酸肥料的科技創新水平，推動了腐植酸肥料產業的技術進步。

表4 1994-2017年含腐植酸水溶肥料登記數量Tab.4 The registered quantity of water soluble fertilizer containing humic acid in 1994-2017 years

表5 1985-2017年腐植酸肥料專利數量Tab.5 The patent quantity of humic acid fertilizer in 1985-2017 years

3.6 腐植酸科普文獻豐富

根據中國知網檢索結果，1958-2016年中國腐植酸肥料科研文獻共7882篇(表6)。可以看出，腐植酸肥料文獻研究大致分為①1958-1973年②1974-1998年③1999-2010年④2011-2016年等4個階段。其中，2011-2016年腐植酸肥料科研文獻數量呈迅猛增加趨勢。5年多來，腐植酸肥料科研文獻累計達4932篇，占59年總數的62.6%，與國家實行綠色化——肥料供給側改革的方向一致。

3.7 腐植酸肥料標準化有了話語權

2009年“全國肥料和土壤調理劑標準化技術委員會腐植酸肥料工作組”成立；2011年協會“中國腐植酸工業協會標準化技術委員會”成立；2015年“腐植酸肥料工作組”升格為“腐植酸肥料標準化分技術委員會”。隨著產業的快速發展，在國家標準化改革政策引導和支持下，腐植酸肥料標準化工作也取得了一定進展。目前，腐植酸肥料相關行業標準8項(表7)；腐植酸肥料協會標準12項，其中8項協會標準即將發布、3項協會標準進入征求意見稿階段、1項正在起草制定中(表8)；此外，還有若干地方標準、企業標準。這些標準相互補充，將有力地激發腐植酸肥料產業自主創新能力，加速技術積累和科技進步，規范腐植酸肥料產業健康發展。

表6 1958-2016年腐植酸肥料科研文獻數量Tab.6 The scientif i c literature quantity of humic acid fertilizer in 1958-2016 years

表7 腐植酸肥料相關行業標準Tab.7 Industry standards of humic acid fertilizer

表8 腐植酸肥料協會標準制標進展Tab.8 Progress on standards making of humic acid fertilizer association standards

3.8 腐植酸肥料作用越來越突出

近5年，在農業部全國農技中心的大力支持下，以腐植酸肥料“三大創新理論”為指針[16]，通過在全國范圍內開展大面積腐植酸肥料試驗示范，新獲腐植酸肥料在農業上“兩高三少”[17]、“三劑化”[17]、“三化效應”[18]等一系列科學成果(表9)。通過實踐檢驗證明，腐植酸、腐植酸肥料在化肥零增長的新形勢下，起到了提質增效化肥、構筑“土肥和諧”、促進肥料供給側改革先鋒隊的作用。

表9 近5年腐植酸肥料試驗新成果Tab.9 New achievements of humic acid fertilizer in recent fi ve years

3.9 腐植酸肥料減少碳排放

腐植酸就是“儲碳器”。早在1979年，加拿大知名土壤化學家Schnitzer指出：“土壤腐殖質碳是大氣CO2的主要來源之一，并作為環境和大氣CO2濃度變化極敏感的碳聚集體”。實踐證明，腐植酸與土肥融合力獨具特色，或團粒，或節能，或低碳，或固碳，或增綠，或減排，其低碳化效應突出(表10)。

3.10 腐植酸肥料減少霧霾

2017年3月9日，在第十二屆全國人民代表大會第五次會議陜西代表團審議會議上，中國科學院院士、中科院地球環境研究所所長周衛健指出，“氮肥釋放的氨對霧霾的貢獻率可達20%以上”。幾十年來的試驗研究表明，腐植酸在提高氮肥利用率、減少氨揮發方面具有顯著效果(表11)，對我國霧霾治理具有重要的現實意義。

表10 腐植酸肥料低碳減排效果[19]Tab.10 Low carbon and emission reduction effect of humic acid fertilizer

表11 腐植酸對土壤和肥料氨揮發的影響Tab.11 Effects of humic acid on ammonia volatilization from soil and fertilizer

4 讓黑色腐植酸、腐植酸肥料改變一下中國，改變一下世界

人類生存離不開土壤，土壤生命離不開黑色腐植酸，腐植酸與肥料結合最緊密，自環境友好。通過腐植酸將白色化肥轉成黑色肥料還土壤本色，必然改變中國，也改變世界。

4.1 腐植酸(有機)·植物礦物質(無機)營養學說

確立正確的“土肥學說”對于指導土壤肥力產業健康發展十分重要。與歷史上創立的 “土壤腐殖質營養學說”(1809年泰伊爾提出)[35]、“植物礦物質營養學說”(1840年李比希提出)[36]相比，“腐植酸(有機)·植物礦物質(無機)營養學說”[37]是順應我國現代農業發展的產物(表12)。該學說強調堅持尊重自然、利用自然、反哺自然、育化自然，通過有機(腐植酸)-無機(礦物質)養分相互融合，促進土、肥、水、氣多方向好，實現凈土潔食、農業生產持續[38]。

表12 三個時期“土肥學說”理論對農業生產的影響[38]Tab.12 Effects on agricultural production of three “soil and fertilizer theory”

4.2 “腐植酸+”開創“肥料工業4.0”新方向

大家知道，土離不開肥，肥離不開土，土肥一家親。面向土壤、肥料、糧食、環境等安全問題，化肥工業轉型升級，催生了“腐植酸+”集成大中微量營養營養集成型時代，即“肥料工業4.0”時代的的到來(表13)[39]。對比化肥工業1.0～3.0時代，“肥料工業4.0”時代最大的亮點，就是讓“腐植酸+”集成大中微量營養元素及有益元素，通過與化肥“聯姻”，反哺土壤，構建新型“土肥和諧”關系(表14)。

表13 “肥料工業4.0”時代腐植酸肥料產品集成Tab.13 Integration of humic acid fertilizer products in “fertilizer industry 4.0” era

表14 肥料工業1.0～4.0時代特征比較Tab.14 Characteristics comparison of fertilizer industry era from 1.0 to 4.0

4.3 腐植酸將白色化肥轉成黑色肥料還土壤本色

萬物土中生，土壤是生命的基礎，不可替代。利用“腐植酸+”集成大中微量營養元素→將白色化肥轉成黑色肥料→優化新時期“土肥和諧”新關系→還土壤本色→構筑“腐植酸-土壤-肥料-作物”的良性運轉→實現“土壤-農業-人類”的可持續和諧發展(表15)。正如1979年加拿大知名土壤化學家斯尼茨爾(Schnitzer M.)教授指出，“腐殖酸類物質廣泛分布于地球表面，直接或間接地控制著許多反應，影響著這個星球上人類的生存，并繼續地向許多久經考驗的科學家的好奇心和智慧發起挑戰”[41]。

表15 黑色腐植酸、腐植酸肥料維護土壤健康Tab.15 Black humic acid and humic acid fertilizer to maintain soil health

綜上，認識黑色、認識黑色腐植酸→通過工業化智慧生產腐植酸→檢驗60年腐植酸科學應用綜合成果→讓黑色腐植酸、腐植酸肥料改變中國，也改變世界，完全可行。目前，黑色腐植酸、腐植酸肥料正在改變著土壤、改變著肥料、改變著大氣……進而改善地球生態環境。特別強調，讓腐植酸將白色化肥轉成黑色肥料還土壤本色，也是還地球本色。把土壤本色還回來，地球安寧了，社會就和諧穩定了。正所謂大道至簡，“一黑(HA)解千愁”就在于此。

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Let Black Humic Acid and Humic Acid Fertilizer Change China and the World

Zeng Xiancheng, Li Shuang
(China Humic Acid Industry Association, Beijing, 100120)

Black is the most fundamental color of the earth. To understand black soil, we must recognize black humic acid. At present, to maintain the soil health, we should keep the black humic acid as the guide.To solve the fertilizer supply side reform, we must take humic acid as the core. On the basis of “humic acid (organic)-plant mineral (inorganic) nutrition theory”, combining humic acid and different range of nutrient elements to create a “fertilizer industry 4.0”new era and build a new relationship of “harmonious between soil and fertilizer”, which is restoring soil and earth qualities. By humic acid converting white chemical fertilizer into black fertilizer to restore the soil quality, so that the food and world’s security. which is the real meaning of “one black solution, one thousand worries”.

black; humic acid; soil; fertilizer; green revolution; earth ecology

TQ314.1，TQ444.6

1671-9212(2017)03-0003-12

A

10.19451/j.cnki.issn1671-9212.2017.04.001

2017-05-15

曾憲成，男，1958年生，中國腐植酸工業協會理事長，主要從事腐植酸行業管理，重點開展農業和環境領域的研究工作。E-mail：chaia@126.com。