腐植酸肥料就是绿色低碳肥料

袁 亮 赵秉强

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 北京 100081

粮食安全离不开化肥，现代农业离不开化肥，农业绿色发展需要绿色高效肥料。纵观世界化肥发展过程，基本可划分为无效养分有效化和有效养分高效化两个阶段。过去的170 多年间，无效养分有效化产品创新建立了完善的理论体系（矿质营养理论）、完备的产业体系（合成氨、硝酸、磷酸等）和齐全的产品体系（尿素、磷铵、复合肥、水溶肥等）。有效养分高效化产品创新经历了50 多年的发展，理论体系逐步建立（调控根系吸收、优化养分供应、调控损失移动等）、产业技术不断发展（缓/控释技术、硝化/脲酶抑制技术、大宗化肥增值技术等）、产品体系逐渐形成（缓释肥料、稳定性肥料、以腐植酸肥料为代表的增值肥料等）[1]。

从化肥产业发展历程看，经历了以骨粉、草木灰为代表的初始化肥阶段（化肥产业1.0），以碳铵、过磷酸钙为代表的低浓度化肥阶段（化肥产业2.0），以尿素、磷铵、复合肥为代表的高浓度化肥阶段（化肥产业3.0）。未来的化肥产业4.0将围绕“绿色原料-绿色制造-绿色产品-绿色流通-绿色施用”构建我国绿色肥料体系，将是绿色高效化肥阶段[2]。未来，绿色高效化肥产品创新具有多目标性，如高产优质、培肥保护土壤、保护环境、增强抗逆等特殊功能，腐植酸已成为促进肥料、作物、土壤、环境协调发展的重要材料，将成为推动我国化肥产业4.0 发展的重要角色。腐植酸尿素、腐植酸磷铵、腐植酸复合肥发明专利获得4 项中国专利优秀奖，占2016—2019 年全国肥料专利奖的50%，可见，腐植酸在我国肥料科技创新中发挥了重要作用。

1 腐植酸肥料的化肥减施和增产效果突出

为研究腐植酸肥料的增产潜力和化肥减施潜力，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所新型肥料创新团队选择华北低肥力潮土（有机质0.64%，全氮0.49 g/kg，有效磷5.7 mg/kg）在冬小麦-夏玉米上开展了系统土柱试验研究，回答了（1）等养分投入下，腐植酸肥料的增产潜力到底多大？（2）在保障作物不减产的前提下，腐植酸肥料增效减肥潜力到底有多大？这2 个科学问题。

结果表明，腐植酸增值尿素在冬小麦和夏玉米上的增产潜力分别为16.8%和17.3%，化肥减施潜力均达到20%，特别是在冬小麦上可超过20%。腐植酸增值磷铵在冬小麦和夏玉米上的增产潜力达14%，化肥减施潜力均达到20%。可见，腐植酸肥料的化肥减施潜力至少20%，增产潜力超过10%（见表1 ～表4）[3～6]。在中等及高肥力土壤上，腐植酸肥料的化肥减施潜力应当更大。

表1 腐植酸尿素等氮量投入下的增产潜力Tab.1 Yield increasing potentiality of humic acid urea under equal nitrogen input

表2 腐植酸尿素等肥料量投入下的氮肥减施潜力Tab.2 Nitrogen reduction potentiality of humic acid urea under the same fertilizer amount

表3 腐植酸磷铵等磷量投入下的增产潜力Tab.3 Yield increasing potentiality of humic acid ammonium phosphate under equal phosphorus input

表4 腐植酸磷铵等肥料量投入下的磷肥减施潜力Tab.4 Phosphorus reduction potentiality of humic acid ammonium phosphate under the same fertilizer amount

未来3 ～5 年，在中国腐植酸工业协会的组织下，联合国内科研单位和腐植酸肥料企业，可在全国不同区域、不同作物、不同类型土壤上开展系统试验研究，进一步明确腐植酸肥料应用效果和减肥潜力，指导腐植酸肥料在全国科学施用，让腐植酸为我国化肥减施增效、农业绿色发展作出更大贡献。

2 腐植酸增值肥料产业发展迅速，推动尿素、磷铵、 复合肥大宗化肥产品绿色转型升级

腐植酸增值肥料新产品已在中海石油化学股份有限公司、山东农大肥业科技有限公司、云天化集团有限责任公司、瑞星集团股份有限公司、昊华骏化集团有限公司、中化化肥控股有限公司等30多家大型企业实现产业化，产能达2000 万吨/年，推广腐植酸肥料产品1000 万吨，累计应用3 亿多亩，增产粮食80 亿公斤，增加效益120 多亿元。目前已发布实施《含腐植酸尿素》（HG/T 5045-2016）、《含腐植酸磷酸一铵、磷酸二铵》（HG/T 5514-2019）、《腐植酸复合肥料》（HG/T 5046-2016）系列化工行业标准，促进腐植酸肥料行业健康发展。

3 腐植酸肥料就是绿色低碳肥料

按腐植酸肥料的化肥减施潜力20%计算，保守估计，未来年产500 万吨腐植酸尿素：减少125 万吨尿素施用，节约125 ～180 万吨标准煤，减少CO2排放340 万吨，减少NH3排放19 万吨；年产500万吨腐植酸磷铵：减少125万吨磷铵施用，节约30 万吨标准煤、210 万吨标准磷矿和60 万吨硫磺，减少CO2排放80 万吨；年产1000 万吨腐植酸复合肥：减少250 万吨复合肥施用，节约5 万吨标准煤，减少CO2排放15 万吨。腐植酸肥料减少碳排放、保护环境作用显著。

至2019 年底，全球27 个国家和地区20 个碳交易体系投入运行，覆盖了全球温室气体排放总量的8%左右。2013 年以来，我国七个试点碳市场（湖北、重庆、深圳、上海、北京、广东、天津）先后启动，截至2019 年12 月，试点碳市场累计完成线上配额交易量1.8 亿吨，交易额达41.3 亿元。预计在“十四五”期间，全国碳市场配额将达30 多亿吨，占我国CO2排放总量30%左右[7]。按目前碳排放平均价格23 元/吨计算，每年推广500 万吨腐植酸尿素、500 万吨腐植酸磷铵、1000 万吨腐植酸复合肥将减少CO2排放435 万吨，腐植酸肥料碳排放交易潜力达1 亿元人民币。

未来5 ～10 年，我国农用常规尿素、磷铵、复合肥、水溶肥将全面转型升级为有效养分高效化的绿色高效产品！希望腐植酸增值肥料在我国形成新常态、新业态，为化肥减施增效、绿色增产作出重要贡献。

本文选编自“第四届全国土肥和谐大会”专题报告。