新时期腐植酸肥料产业发展成果十分喜人——献给香山科学会议第655次学术讨论会

曾宪成 李 双

中国腐植酸工业协会 北京 100120

62年来，中国腐植酸环境友好产业走过了不平凡的道路。其中，腐植酸肥料产业蔚为壮观，一直以来备受国家、行业、地方和社会各界的关注。近5年来，腐植酸肥料产业在推动化肥工业转型、耕地质量提升、土肥和谐建设、净土洁食工程、生态环境治理等方面取得了一系列重要成果。2019年，中央1号文件号令“实现化肥使用量负增长”、中宣部公益宣传片《认识腐植酸——让腐植酸从土壤中来到土壤中去》将在全国乡村院线公开上映、农业农村部集中力量开展净土行动，腐植酸集美肥料大发展的新时代已经到来。值此“香山科学会议第655次学术讨论会”召开之际，兹将新时期发展腐植酸肥料产业获得的13项主要成果呈现给大家。

1 宝贵资源利用

煤炭腐植酸作为绿色动力资源库，补充土壤腐植酸不可替代。追根求源，让腐植酸从土壤中来到土壤中去，乃是土壤固本之作。近5年来，因为环境治理需要，煤炭腐植酸资源十分紧俏。工业腐植酸基础产品，主要应用在大农业领域。我国褐煤、风化煤、泥炭腐植酸资源丰富，超过2000亿吨，赋存腐植酸40%～70%。经研究发现，工业提取的煤炭腐植酸与土壤腐植酸具有相似的物理特性、化学组成、分子结构及分子量范围，有着一致的应用特性，是与土壤同源匹配的本源性物质，是工业反哺农业的宝贵资源[1～3]。必须强调，煤炭腐植酸原料储量虽大，必须保护性开发利用。同时，安全的生物质，可开发生物腐植酸。

2 五大经典作用

经典不能忘记，也不会忘记。经典日用日新。45年前，国务院批转了燃化部、农林部“关于积极试验、推广和发展腐植酸类肥料的报告”（国发〔1974〕110号）。1979—1985年，全国32家科研单位连续5年，在19个省、市、自治区，开展了24种作物773个大面积田间试验，获得了腐植酸肥料在农业上“改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆、改善品质”的五大作用，这是人类科学利用腐植酸的经典成果[4]。这一国家行为影响力十分广泛。

3 新获试验成果

新时期，腐植酸肥料产业得益于国家粮食安全、农产品质量安全和生态安全的政策支持，田间试验新成果层出不穷。2015年，在农业农村部全国农业技术推广服务中心的大力支持下，协会组织腐植酸肥料行业在全国开展了大面积田间试验，新获腐植酸肥料在农业上的“两高三少”[5]（肥料利用率高、作物产量高、施肥用量少、施肥次数少、有害气体排放少） 、“三剂化”[5]（肥料增效剂、土壤调节剂、作物根际刺激剂）、“三化效应”[6]（低碳化、生态化、优质化）等一系列科学成果。这种深度耕耘的自觉行为十分可贵。

4 企业项目基金

腐植酸肥料企业主动开展田间试验。近5年来，国家加大了对腐植酸肥料基金项目的支持。据不完全统计，2018年国家资助腐植酸肥料产业的各类基金项目890个，涉及了腐植酸基础和应用研究的各个方面，深入到国家、省市、院校、企业等各层面。其中，70家腐植酸肥料企业获得了国家各类基金支持，合计金额达6235.18万元。腐植酸肥料企业利用这些基金，在全国24个省、市、自治区，开展了105种作物372个田间试验，试验对象涵盖粮食作物、经济作物、果蔬作物、中草药等四大类，获得了28项（类）优化土肥关系、促进作物健康生长的试验成果[7，8]，见表1。除了国家专项基金外，山东农大肥业科技有限公司、北京澳佳生态农业股份有限公司、广东拉多美化肥有限公司、河南心连心化工集团股份有限公司、山东佐田氏生物科技有限公司等一大批腐植酸肥料专业生产企业，纷纷投入大量试验资金，自觉开展田间肥效试验，成为自我发展的重要举措。

表1 腐植酸肥料田间试验成果Tab.1 Field experiment achievements of humic acid fertilizers

5 污染土壤治理

腐植酸，会让土壤更健康。腐植酸含有多种疏水基、亲水基和游离基等官能团，通过化学沉淀、络合和螯合、氧化还原等作用，让土壤重金属得以转化、稳定或迁移，降低其毒性[9]。此外，腐植酸还可以改变土壤特定功能微生物的丰度和活性，转化污染物，从而治理土壤污染[9]。近年来，腐植酸土壤修复系列产品在改善土壤团粒结构、调节土壤酸碱平衡、钝化土壤重金属污染、修复矿山污染、改造中低产田、改良盐碱地、治理面源污染等方面取得了十分显著的成果。例如，2016年，山东创新腐植酸科技股份有限公司自主研发的“铬污染土壤生物腐植酸绿色修复技术”经中国石油和化学工业联合会鉴定达到国际领先水平，填补了国内空白。2018年，中国矿业大学（北京）黄占斌教授研制的土壤重金属铅镉钝化修复剂，降低了玉米和大豆秸秆对土壤重金属Pb、Cd吸收达80%和50%。2018年，中国石油大学（华东）重质油国家重点实验室田原宇教授“1.5万吨含铬污泥生物腐植酸绿色修复处理项目”经验收完成达标处置。各企业与科研单位结合，开展污染土壤治理成为主流。

6 水溶肥料猛增

腐植酸叶面肥是中国水溶肥的开拓者[10]，是水溶肥王冠上的一颗明珠。截至2019年6月15日，农业农村部登记含腐植酸水溶肥产品2853个，涉及1913家企业。其中，2018年呈现井喷式增长，腐植酸水溶肥产品数量1348个，企业917家。这些企业广泛分布在我国31个省市自治区（含台湾）和部分国家，见表2[11]。

表2 2018年登记含腐植酸水溶肥料企业分布Tab.2 Enterprise distribution of water-soluble fertilizers containing humic acid registered in 2018

7 专利成倍扩大

2015年起，腐植酸肥料专利年受理量越2000项。根据中国专利信息中心网站检索，1985—2019年6月15日国家知识产权局受理腐植酸肥料专利（去除无效和重复）累计13984项，年度申请受理量大致分为4个阶段：①1985—2006年②2007—2011年③2012—2014年④2015—2019年6月15日，见表3。其中，2015年以来腐植酸肥料专利申请受理量猛增，四年半时间腐植酸肥料专利数量达11683项，占申请受理总量83.5%。2017年申请受理量达到最高值3580项，是前30年（1985—2014年）累计申请受理总量（1211项）的2.9倍，充分说明国家开展化肥零增长行动，提升了腐植酸肥料的科技创新水平，推动了腐植酸肥料产业的技术进步。

表3 1985—2019年6月腐植酸肥料专利申请受理量Tab.3 The number of patent applications for humic acid fertilizers from 1985 to June 2019

8 文献稳步增长

腐植酸肥料文献总数近万篇。根据中国知网检索数据显示，1958—2019年6月15日腐植酸肥料文献共计9806篇。年发文量变化主要分为4个阶段：①1958—1973年②1974—1998年③1999—2010年④2011—2019年6月15日，见表4。其中，2011—2018年腐植酸肥料文献数量呈迅猛增加趋势，累计6561篇，是前3个阶段（53年）的2.2倍，占所有文献总量66.9%，与国家绿色化发展、农业提质增效、肥料供给侧改革的方向一致。

表4 1958—2019年6月腐植酸肥料文献数量Tab.4 The number of literatures for humic acid fertilizers from 1958 to June 2019

9 标准体系形成

腐植酸肥料标准越专业越有活力。2018年1月1日，新《标准化法》正式施行，赋予了协会（团体）标准法律地位。目前，腐植酸肥料标准形成了“国家标准+部颁标准+协会标准+地方标准+企业标准”优势互补的标准体系。自2015年国家开展化肥零增长行动以来，腐植酸肥料标准数量快速增加，近3年国家发布并实施标准7项、协会标准5项、部颁标准+地方标准7项、企业标准不计其数[12]。2018年，5项协会标准得到了42家企业积极参与。这些腐植酸肥料标准的发布和实施，使得腐植酸肥料在土、水、气生态环境保护和治理中发挥了重要作用，产生了突出的环境治理效益。目前，工业和信息化部、农业农村部、全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会腐植酸肥料分技术委员会、中国腐植酸工业协会标准化技术委员会等组织的20多项标准正在制修订中，腐植酸肥料标准化体系建设将越来越全面。

10 产业队伍壮大

腐植酸肥料企业始终充满活力。62年来，基于正确的思想理论指导，通过全行业的艰苦奋斗和共同努力，打造了一支身强力壮的腐植酸肥料产业队伍。根据《中国腐植酸企业大全》（第3版）不完全统计，企业总数近万家[13]。截至2019年5月底，腐植酸工业基础产品企业627家，腐植酸肥料企业3165家，泥炭基质企业2832家，还有一大批充满活力的绿色化工助剂企业。可见，腐植酸肥料企业已经成为肥料供给侧改革的主力军。

11 两机理论充分

“两机互补”既是哲学，又是科学。化肥投入多重性问题，是一个重大的经济社会问题。追溯历史上两个土壤肥料营养学说，一个是德国人泰伊尔于1804年创立的“土壤腐殖质学说”[14]，以土壤有机质-腐殖质自贡为主；另一个是德国人李比希于1840年创立的“植物矿质营养学说”[15]，以工业制取的氮磷钾等无机养分外供为主。两个土肥营养学说距今分别过去了215年和179年，在历史发展中都有一定的局限性，不能说哪个好哪个不好，用对了都好。如今，面对土壤养分失衡、土壤结构破坏、土壤污染严重等现实问题，构筑“土肥和谐”新关系，确立“有机-无机营养供给理论”和“腐植酸有机-无机营养供给理论”的指导地位则成为历史必然[16，17]。坚持“以有补无，以无补有，有无互补”的“12字”方针，以解决化肥利用率低、土壤退化快、面源污染严重等问题，促进田园可持续发展，“两机互补”理论尤具充分必要条件。

12 黑白对立统一

黑白对立统一的哲学思想，揭示了中国太极的和谐之道。土壤生命活力在黑白交汇中，相生于阴阳平衡。“黑色腐植酸+白色化肥”最具“土肥和谐”的太极之道。如何内（腐植酸）外（化肥）结合，黑（腐植酸）白（化肥）结合，构筑“土肥和谐”是关键。“黑”是构建“土肥和谐”的功能因子，“白”是构筑“土肥和谐”的养分材料。黑多，还是白多，必须因地制宜、因作物配施，一定要摒弃“非白即黑”和“非黑即白”的传统思维。通过“腐植酸+”，集成氮磷钾、钙镁硫、铁锰硼锌铜钼以及其他有益元素，使其科学合理匹配，即是“黑白理论”的和谐统一。让腐植酸将白色化肥转变成黑色肥料还土壤本色，改变一下中国，也改变一下世界[18]。

13 肥料工业4.0时代已经到来

“腐植酸营养效素+化学养分材料”是打造“肥料工业4.0”时代的基石。“肥料工业4.0”时代，是自觉接受“有机-无机营养供给理论”和“腐植酸有机-无机营养供给理论”科学指导的时代[19]。回顾“肥料工业1.0到3.0”时代，是单质化肥由少到多、由粗到细的时代，实际是化肥体系时代。凡事必须抓住核心，腐植酸是土壤的核心物质，与化肥配伍制造肥料一荣俱荣。2019年3月13日，腐植酸尿素已纳入工业和信息化部产业运行报告指南。“腐植酸+大中微量营养元素和有益元素”如同“功能+土肥”，既是打造“肥料工业4.0”时代的核心力量，也是构筑“土肥和谐”时代的核心力量[20]，适应了大规模生产优质农产品、满足人们高品质生活的现实需要，也适应了绿色发展和保护净土的未来需求。

众所周知，在地球碳循环中，陆生系统占居主导地位，而土壤腐植酸又是陆生系统中储量最大、作用最敏感的储碳库。因此，说腐植酸是地球碳循环的重要一员毫不夸张。当前，全球气候异常变化越来越频繁，“让我们共同给地球大家园安装一个标准环（碳链）”，成为腐植酸人终身奋斗的目标。基于“生态幅与养分高效利用”，大力发展腐植酸集美肥料，大量哺育田园生态，于土肥和谐、净土洁食、储碳控碳等方面有着举一反三的作用。

说明：本文会议后有修订。