腐植酸营养效素与化肥深度融合-曾宪成

1中国腐植酸工业协会曾宪成2019年5月24日·新乡腐植酸营养效素与化肥深度融合1提纲

前言

腐植酸营养效素应运而生化肥工业深度转型“腐植酸+化肥”一等一的佳配

结语2前言

习近平总书记指出，“绿色是大自然的底色”。大地怀揣着绿色，农业是绿色的化身，肥料是农业绿色化不可替代的动能。好肥料是土壤文明的底色，是好农业的底色，更是高青绿的底色。腐植酸肥料，也称黑金肥料、黑珍珠肥料、底色肥料，乃是肥料之王。3

近5年来，国家一系列环境政策，直指腐植酸环境友好肥料。腐植酸肥料的发展势头越来越好，发展动力越来越强，发展前景越来越广阔。建立“腐植酸营养效素供给产业体系”成为促进农业可持续发展的必然要求。未来，腐植酸肥料必然占居半壁江山，更重要的是碳汇农业的核心肥料。

*前言2015年2017年2018年2019年原农业部印发《开展果菜茶有机肥替代化肥行动方案》中共中央国务院《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》中共中央国务院《关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》，要求“实现化肥使用量负增长”原农业部《到2020年化肥使用量零增长行动方案》工信部《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》前言51.1产生背景腐植酸肥料经过40多年产业实践积累，兴起了一大批腐植酸企业，新疆双龙、山西美邦、内蒙古永业、山东农大肥业、山西广宇通、新疆黑金、金正大等，他们自觉地将腐植酸基础产品与化肥相融合。如今，随着化肥工业转型，促使了“腐植酸+化肥”的融合度越来越高。2018年7月3日，协会针对山东农大肥业有限责任公司提交的“腐植酸土肥技术供给体系”项目评审材料，组织业内权威专家进行了评审。我于2018年7月20日提出了“腐植酸营养效素”的概念。

1腐植酸营养效素应运而生61.2基本概念利用富含腐植酸的风化煤、褐煤为原料，通过生物降解、化学活化或提取等工艺技术手段，制成的腐植酸营养效素产品，包括粉剂、颗粒、片剂、水剂、膏剂等类型，形成了内外兼具的两大技术服务供给体系。该体系根据“两机互补”原则，一方面可与无机化学养分材料结合，自主生产有思想的腐植酸肥料，引领“肥料工业4.0”时代新方向；另一方面向全国和世界肥料生产企业提供腐植酸营养效素，生产各类腐植酸环境友好肥料，促进土壤本源性肥料与气候农业大发展，为实现碳汇农业发展做出新贡献。

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1.3理论依据

该体系以“腐植酸有机—无机营养供给理论”为指导，即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)营养元素及有益元素(Si、Se、Na等)，形成有机无机态营养复合体，以满足农作物健康产出、实现可持续生产为目的。

“腐植酸有机—无机营养供给理论”的8项科学依据如下。

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(1)以构建“土肥关系和谐”为前提(生态文明)。

农业生产离不开土，也离不开肥，“土肥和谐”是关键。而构建“土肥和谐”的着力点应是以满足土壤当前需求且利于其可持续生产的优质肥料的投入。

(2)以反哺(工业化利用)“土壤本源性物质”为要义(本质属性)。

“化肥零增长”需要“减肥增效”的好肥料。什么样的肥料是好肥料？“提质增效化肥+土壤同根同源”二者兼而有之为要。工业利用腐植酸肥料反哺土壤，与土好，与肥好，与环境友好，可持续发展。

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(3)以融合“有机无机营养复合体”为创新点(1+1>2)。

对植物营养而言，有机、无机营养二者不可或缺。无机物相对安全，有机物必须严格把关。必须确保与无机物相结合的有机物是安全的、稳定的、且与土壤相融的。

(4)以确保“养分均衡”为原则(木桶理论)。

养分(大中微量元素及有益元素等)是植物健康生长的前提和关键，其供给必须根据植物的需求均衡配比。多了，发生抑制或拮抗；少了，不能满足需求。量长补短，平衡供给是关键。

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1腐植酸营养效素应运而生

(5)以生产“绿色化”为出发点(5R理论)。

肥料的投入应依据土壤和作物的需求，遵循以下5项原则而行：适时(Righttime)、适质(Rightquality)、适量(Rightquantity)、适价(Rightprice)、适地(Rightplace)。

(6)以量化“投入产出比高”为增长点(经济实惠)。

种植业是农民的一个主要收入来源。农业生产投入产出比直接影响农民生产积极性。腐植酸肥料投入产出比高，可增加农民收入，激发农民种田积极性，也是解决农村贫困人口脱贫的一个有效着力点。

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1腐植酸营养效素应运而生

(7)以实施“标准化”为准绳(一把尺子)。

向“土壤系统”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。

(8)以促进“可持续生产”为目的(永续发展)。

农业资源的良性循环和生态环境的有效保护是促进农业可持续发展的关键。对种植业而言，土壤可持续利用、肥料可持续投入、资源环境持续向好，才能置农业发展于可持续之中。

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1腐植酸营养效素应运而生1.4骨干产品

包括粉剂、颗粒、片剂、水剂、膏剂等类型。该产品系列包括盐基腐植酸、黄腐酸，硝基腐植酸、黄腐酸，以及腐植酸氮、腐植酸磷、腐植酸钾，腐植酸钙、镁、硫，腐植酸锌、硼、铁、钼、锰、铜，腐植酸硅、腐植酸硒、腐植酸铬，腐植酸可降解地膜、腐植酸生物刺激素、腐植酸肥料等衍生产品，形成内外兼具的两大产品技术服务供给体系，即农用腐植酸营养效素经典产品大全。13

1腐植酸营养效素应运而生

对土壤碳库和肥力而言，腐植酸是土壤中最大的“储碳库”和衡量土壤肥力的“金标准”；对作物养分外供而言，化肥是植物养分外供最大的“给养库”，腐植酸与化肥结合，使得“腐植酸有机-无机营养供给理论”更有说服力。据此，建立“工业级农用腐植酸营养效素”产业体是大势所趋。

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2化肥工业深度转型历经45年，腐植酸又一次成为了国家肥料转型的重点类型。151974年11月16日，国务院转发燃化部、农林部关于积极试验、推广和发展腐植酸类肥料报告的通知（国发〔1974〕110号）。2015年7月29日，工业和信息化部发布关于推进化肥行业转型发展的指导意见（工信部原〔2015〕251号）。2019年3月13日，工业和信息化部将腐植酸尿素正式纳入产业运行报告。

化肥工业深度转型，氮磷钾遭受转型阵痛，氮肥行业尤为明显。

2015年，89家氮肥企业退市。2016年国内尿素跌至1100元/吨。2017年，规模以上氮肥企业253家，其中亏损企业96家，同比减少48家，行业亏损面为37.9%。2018年，规模以上氮肥企业同比减少52家，氮肥产量同比下降1.6%。16

2化肥工业深度转型

腐植酸肥料发展势头越来越好！以腐植酸增值肥料为例，四年产量增长了两倍。

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2化肥工业深度转型

可见，化肥减量、腐植酸肥料增量的比较效应十分明显。未来，让腐植酸+大中微量元素及有益元素，在促进化肥深度转型，提高化肥利用效率、确保肥料安全性、保障粮食品质生产等方面将产生重要影响。18

2化肥工业深度转型3.1腐植酸与化肥结合条件优越

腐植酸是一类大分子有机弱酸聚合物，含有丰富的活性基团、分子量范围大，可择其结合条件，定向开发多种功能性肥料及其衍生产品，研发空间广阔。

(1)活性基团丰富。腐植酸含有多种官能团，如酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、醌基等，这些活性基团决定了腐植酸的酸性、亲水性、离子交换性、络合能力及较高的吸附能力等，使其具有很强的化学活性和生理活性。

3“腐植酸+化肥”一等一佳配19

(2)分子量范围大。腐植酸主要由小分子黄腐酸(102～103)、中大分子棕腐酸(103～104)和高分子黑腐酸(104～106)三个组分构成，分子量从几百到几百万，变化范围巨大。

（3）腐植酸与三大养分集成。

①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可以减少氮肥损失，提高氮肥利用率。20

3“腐植酸+化肥”一等一佳配

②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。③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。

④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。21

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腐植酸与化肥结合：一方面，腐植酸可融合多种元素，包括大量元素、中量元素、微量元素和特种元素(见图1)。另一方面，可进行多元融合，包括一元融合、二元融合或三元融合，实现1＋1＞2、1+1+1＞3的集成效果(见图2)。22

3“腐植酸+化肥”一等一佳配23磷钾氮镁硫等钙铜、锰硼、钼铁、锌铬硅等硒大量元素中量元素微量元素特种元素融合元素腐植酸集合效应

3“腐植酸+化肥”一等一佳配图1腐植酸集合效应——融合元素24

3“腐植酸+化肥”一等一佳配腐植酸复合肥等腐植酸掺混肥腐植酸有机肥腐植酸磷钾肥腐植酸磷铵肥等腐植酸钙镁肥腐植酸氮肥腐植酸钾肥等腐植酸磷肥多元融合腐植酸集合效应一元融合二元融合三元融合图2腐植酸集合效应——多元融合

综上，根据我国不同地区、不同土壤、不同作物、不同耕作方式等特点，充分利用不同来源腐植酸的组分、结构和功能特点，可以实现“腐植酸+化肥”专一化、差异化、多元化产品开发。25

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3.2

“腐植酸+化肥”绿色农资技术（产品）供给体系目前，经过全行业的共同努力，已经构建了“腐植酸+化肥”绿色农资技术（产品）供给体系，见图3～5。26

3“腐植酸+化肥”一等一佳配27图3腐植酸绿色肥料产品体系28

3“腐植酸+化肥”一等一佳配图4腐植酸土壤环境治理产品体系

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3“腐植酸+化肥”一等一佳配图5腐植酸绿色农业产品体系

303.3建立“腐植酸+化肥”技术（产品）标准化体系

3“腐植酸+化肥”一等一佳配腐植酸肥料标准协会标准（5项）企业标准（若干）国家标准（7项）部颁标准（16项）

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3“腐植酸+化肥”一等一佳配

目前，腐植酸+化肥，理论越来越成熟，技术+产品+标准越来越丰富。以“两个营养库”为准绳，充分利用腐植酸营养效素供给体系，通过开展腐植酸肥料田间深情对话，获得了腐植酸、腐植酸肥料在提高农业生产力中的绿色化成果（表2）。36

3“腐植酸+化肥”一等一佳配37关键作用主要效果优良作用/表现五大作用改良土壤中低产田、沙漠化、盐碱土等。增效化肥氮肥、磷肥、钾肥的当季利用率分别为25％～35％、10％～25％、30％～50％；而相应的腐植