让黑色腐植酸、腐植酸肥料改变一下中国，也改变一下世界

曾宪成 李 双

(中国腐植酸工业协会 北京 100120)

让黑色腐植酸、腐植酸肥料改变一下中国，也改变一下世界

曾宪成 李 双

(中国腐植酸工业协会 北京 100120)

黑色是地球的本色。认识黑色土壤，必须认识黑色腐植酸。当前，维护土壤健康，应以黑色腐植酸为先导。解决肥料供给侧改革，必须以腐植酸为核心。依据“腐植酸(有机)·植物矿物质(无机)营养学说”，让“腐植酸+”集成大中微量营养元素及有益元素，开创“肥料工业4.0”新时代，以构建“土肥和谐”新关系，既还土壤本色，又还地球本色。通过腐植酸将白色化肥转成黑色肥料还土壤本色，土安粮安天下安。“一黑解千愁”意义就在于此。

黑色 腐植酸 土壤 肥料 绿色革命 地球生态

因为白色而说黑色，白色化肥用过了，耗尽了土壤地力。白色地膜用过了，阻隔了土壤生命交换。没有说哪个不好，偏颇了就不好。相对于过量施用化肥，现在矫枉过正，又何尝不可。面对古老的土壤，说说黑色腐植酸，需要加大科普力度。腐植酸既古老又神秘，腐植酸既微小又伟大，腐植酸既绿色又生态。腐植酸既工既农，腐植酸既土既肥，腐植酸既产既用……。60年来，腐植酸绿色产业哺育环境、农业、工业、医药等领域矢志不渝，产业发展快，产品丰富多彩，腐植酸人操守好。目前，在国家大力开展生态文明建设的背景下，腐植酸、腐植酸肥料在维护土壤碳稳定、优化肥料结构、修复生态环境、治理农业雾霾和应对气候变化等方面发挥着重要作用，得到了社会各界的充分肯定。新时期，认识→利用→再认识→再利用，通过腐植酸、腐植酸肥料开展黑色革命，不仅对中国乃至世界黑色土壤绿色变革意义重大。

1 认识土壤黑色的重要性

万物立于地球，土壤是生命之本。土壤圈属于地球上最富生命力的圈层，所有生命，包括土壤微生物、植物、动物乃至于人类生命安全都离不开它。认识土壤——认识土壤的黑色属性十分重要。

1.1 黑色是地球的本色

在现实生活中，黑色无处不在。天地之间、阴阳之间(太极)、日月之间、男女之间、生产生活之间……，无一不处于黑白之间。从视觉角度来讲，黑色基本上定义为没有任何可见光进入视觉范围，和白色正相反，白色是所有可见光光谱内的光都同时进入视觉范围内[1]。从色彩角度来讲，黑白是两个极色，黑色作为色中王，而白色作为色中母，分别代表色彩世界的阴极和阳极[2]。从哲学角度来看，中国传统的道家太极图是中国哲学意识的根源，正是运用黑与白的对立、统一，形象地表现出宇宙永恒的运动[3]。可以说，黑色是地球的本色，代表着安宁，乃一切生命之归宿。

1.2 认识土壤的黑色属性

人们对土壤的黑色认识，大致分为3个阶段。第一，古代五色土。始于古代以五色土建成的社稷坛，包含着古代人对土地的崇拜。黑土、黄土、红土、青土、白土五种颜色的土壤，寓含了全中国的疆土[4]。第二，200多年前识土壤黑色。256年前(1761年)，人们总以为土壤中的“黑东西”是“幽灵”在“作怪”。后来，经过长期、复杂的探索过程，人们形成了对“黑东西→暗色物质→腐殖质→腐植酸”认识的演变过程，明确了土壤中最深刻的“暗色物质”就是腐植酸[5]。第三，如今的黑土地。人们常说东北黑土地黑得流油，如今已经不黑了，主要是因为黑土开垦后，腐殖质-腐植酸含量下降，这也是当今人们对黑土地利用需引起注意的问题。

1.3 土壤失去黑色就失去了生命力

众所周知，“有机质-微生物-腐殖质-腐植酸-微生物”贯穿于土壤生命之中，而腐植酸在土壤形成过程中起到了“生命核”作用。没有腐植酸，土壤就“死”了。大家知道，农业立足于土壤，土壤立足于团粒结构，团粒结构立足于有机无机复合体，而含腐植酸的微团聚体赋予土壤有机无机复合体鲜活的生命力[6]。一克含有腐植酸的土壤具有微生物数量高达几亿到几百亿个，推动着土壤的形成发育、物质循环和肥力演变[7]。腐植酸具有土壤的“心脏”功能，主导着土壤生态系统的物质交换和能量转化，是永续土壤生命的“发动机”[7]。为此，土壤失去腐植酸的代价，等于失去了土壤生命(微)及其肥力的代价，就等于失去了土壤的代价，人类耕作与之生存的基石将不复存在[7]。揭示真理，应当由浅入深；认识黑色土壤，必须认识黑色腐植酸。

2 工业反哺黑色腐植酸的重要性

长期以来，我国粗放不合理的农业生产方式，使得土壤亘古以来储备的腐殖酸不断被消耗，甚至榨干吃尽。大家知道，依靠自然风化每形成1 cm的表土，需要100～400年的时间。在极其寒冷的地区时间更长，可达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，利用工业制取的腐植酸反哺土壤，是还土壤本色最简单、最快速、最安全、最有效的途径。

2.1 土壤腐殖酸不可取

我国是农业大国，基本国情是人多地少、土壤有机质(腐殖酸)含量低、复种指数高，补充土壤腐殖酸迫在眉睫。通过土壤自身分解-合成-分解，形成腐殖酸所需时间太长，一般田间耕作土中植物残体的平均分解期为5～6年[8]，通过这种方法达不到效果。2017年2月28日，农业部在北京召开耕地轮作休耕制度试点推进落实会，部署试点工作[9]。面对占世界9%的耕地养活占世界21%的人口的巨大压力，采用这种休耕方式提升土壤肥力，短时间内很难在18亿亩耕地上全部实现。相反，通过制取工业腐植酸反哺土壤，不仅可以缩短有机质的腐殖化时间，全面补充和提升土壤腐殖酸含量，还可以在全国范围内统一推广应用，是促进土壤可持续生产的解决之道。

2.2 工业腐植酸同源匹配

土壤所含的腐殖酸总量最大，但浓度只有百分之几，作为资源开发进行工业化利用不可能，也不必提取[10]。①从腐植酸原料形成来看，土壤腐殖酸和煤炭腐植酸的起源和发育初期过程大致相同，都是植物死亡后进入土壤→分解反应→缩合反应→腐植酸。不同的是，煤炭腐植酸中后期会有沉积、聚合、老化等过程[8]。②从功能特性来看，工业提取的煤炭腐植酸与土壤腐殖酸具有相似的物理特性、化学组成、分子结构及分子量范围，有着一致性的应用特性，是匹配土壤的优质资源[5，11，12]。③从安全性来看，风化煤、褐煤、泥炭是经过几百年甚至几千年的生物化学和地质化学作用自然形成的，其赋存的腐植酸相对洁净、安全。而其他的反哺方式，如秸秆还田，畜禽粪便、城市生活垃圾以及工农业生产中废弃物转化有机肥还田等，受工艺技术、生产成本、安全转化等多元条件限制，存在重金属、抗生素、放射性物质超标等风险[13，14]。因此，利用不同来源的腐植酸原料、技术手段和加工工艺等制取的工业腐植酸、腐植酸肥料反哺土壤，不但不会对土壤造成攻击，反而会保护和提升耕地质量。

2.3 工业化反哺腐植酸益于回归

基于我国国情，立足我国农业生产和发展现状，要求我们必须走规模化、集约化、可持续的工业化反哺之路。①从自然观来看，如果土壤腐殖酸得不到及时有效补充，会导致“土壤质量越来越差→土地产出量越来越低→土壤储碳功能越来越弱→无法满足人们对农产品数量和质量要求→破坏生态环境→最终威胁人类健康和生存”的恶性发展。对此，只能通过规模化、集约化、专业化反哺的方式进行系统解决。②从科学观来讲，一切事物必须遵循“尊重自然-利用自然-反哺自然”的原则，才能回归自然，回归宁静。土壤缺什么，补什么；缺多少，补多少。利用与土壤同源的腐植酸、腐植酸肥料反哺，还土壤本色，至真至净，实至名归。③从生命观来看，土壤-微生物-动物、植物-人类，都是有生命的个体，且各种生命共生共存，息息相关。如果我们随意践踏地球上的生命，即使是微小的土壤生命，终将伤害到人类自己。保护土壤生命，就是保护我们自己。

3 黑色腐植酸、腐植酸肥料的应用成果

60年来，腐植酸、腐植酸肥料从基础研究→试验研究→应用研究，有了突飞猛进的发展，腐植酸肥料专利、标准、产品等方面成果丰硕。

3.1 国家开展腐植酸基础研究

腐植酸产业取得今天的辉煌成果，得益于60年前国家的力量，得益于一批批腐植酸专业人才回国发展，一个个专业研究机构积极联合，一个个科研项目扎实推进，为腐植酸产业的后续发展奠定了坚实的基础(表1)。

表1 腐植酸基础研究起点Tab.1 Basic research point of humic acid

3.2 腐植酸四次化学会议

“全国腐植酸化学学术讨论会”是腐植酸发展史上最高水平的学术会议。1979-1987年，中国化学会先后主办了4次“全国腐植酸化学学术讨论会”(表2)，累计发表252篇研究论文，深度阐明了腐植酸的基本化学结构，明确了黑腐酸、棕腐酸、黄腐酸三大组分的范围和特点，为腐植酸深度开发和合理利用提供了科学依据。

表2 四次全国腐植酸化学学术讨论会Tab.2 The four National Symposium on humic acid chemistry

3.3 腐植酸肥料试验获得“五大作用”

1974年，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年，国务院批转了国家经委“关于加强腐植酸综合利用工作的请示报告”(国发〔1979〕200号)。这两个文件对我国腐植酸事业的健康发展具有里程碑的意义。正是在这两个文件的推动下，1980-1985年，原农牧渔业部委托北京农业大学，组织32家农业科研单位连续5年，在全国19个省、市、自治区，开展了24种作物773个大面积田间试验，总结出了腐植酸、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(表3)，为人类工业化利用腐植酸反哺土壤(农业)、促进农业生产可持续发展奠定了基石，这是人类科学利用腐植酸的伟大创举[15]。

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

3.4 农业部登记含腐植酸水溶肥料快速增长

根根据农业部种植业管理司网站查询，1994-2017年(6月)登记的含腐植酸水溶肥料产品数量达2221个(表4)。可以看出，自2012起，含腐植酸水溶肥料产品登记数量明显增加。特别是自2015年以来，登记产品数量呈现快速增长趋势，不到3年的时间，累计登记产品数量达1443个，占21年肥料产品登记总数的65%，充分说明了腐植酸肥料与环境友好的时代特征，在肥料供给侧改革中发挥了重要作用。

3.5 腐植酸肥料专利3年突飞猛进

根据国家专利局网站检索1985-2017(4月26日)在国家知识产权局登记的腐植酸肥料专利数据显示，去除无效和重复专利，审中和有效腐植酸肥料专利累计7752项(表5)。其中，从2015年开始，腐植酸肥料专利数量急剧增加，不到3年时间，申请腐植酸肥料专利数量累计6529个，占比84.3%，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4 1994-2017年含腐植酸水溶肥料登记数量Tab.4 The registered quantity of water soluble fertilizer containing humic acid in 1994-2017 years

表5 1985-2017年腐植酸肥料专利数量Tab.5 The patent quantity of humic acid fertilizer in 1985-2017 years

3.6 腐植酸科普文献丰富

根据中国知网检索结果，1958-2016年中国腐植酸肥料科研文献共7882篇(表6)。可以看出，腐植酸肥料文献研究大致分为①1958-1973年②1974-1998年③1999-2010年④2011-2016年等4个阶段。其中，2011-2016年腐植酸肥料科研文献数量呈迅猛增加趋势。5年多来，腐植酸肥料科研文献累计达4932篇，占59年总数的62.6%，与国家实行绿色化——肥料供给侧改革的方向一致。

3.7 腐植酸肥料标准化有了话语权

2009年“全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会腐植酸肥料工作组”成立；2011年协会“中国腐植酸工业协会标准化技术委员会”成立；2015年“腐植酸肥料工作组”升格为“腐植酸肥料标准化分技术委员会”。随着产业的快速发展，在国家标准化改革政策引导和支持下，腐植酸肥料标准化工作也取得了一定进展。目前，腐植酸肥料相关行业标准8项(表7)；腐植酸肥料协会标准12项，其中8项协会标准即将发布、3项协会标准进入征求意见稿阶段、1项正在起草制定中(表8)；此外，还有若干地方标准、企业标准。这些标准相互补充，将有力地激发腐植酸肥料产业自主创新能力，加速技术积累和科技进步，规范腐植酸肥料产业健康发展。

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

表7 腐植酸肥料相关行业标准Tab.7 Industry standards of humic acid fertilizer

表8 腐植酸肥料协会标准制标进展Tab.8 Progress on standards making of humic acid fertilizer association standards

3.8 腐植酸肥料作用越来越突出

近5年，在农业部全国农技中心的大力支持下，以腐植酸肥料“三大创新理论”为指针[16]，通过在全国范围内开展大面积腐植酸肥料试验示范，新获腐植酸肥料在农业上“两高三少”[17]、“三剂化”[17]、“三化效应”[18]等一系列科学成果(表9)。通过实践检验证明，腐植酸、腐植酸肥料在化肥零增长的新形势下，起到了提质增效化肥、构筑“土肥和谐”、促进肥料供给侧改革先锋队的作用。

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

3.9 腐植酸肥料减少碳排放

腐植酸就是“储碳器”。早在1979年，加拿大知名土壤化学家Schnitzer指出：“土壤腐殖质碳是大气CO2的主要来源之一，并作为环境和大气CO2浓度变化极敏感的碳聚集体”。实践证明，腐植酸与土肥融合力独具特色，或团粒，或节能，或低碳，或固碳，或增绿，或减排，其低碳化效应突出(表10)。

3.10 腐植酸肥料减少雾霾

2017年3月9日，在第十二届全国人民代表大会第五次会议陕西代表团审议会议上，中国科学院院士、中科院地球环境研究所所长周卫健指出，“氮肥释放的氨对雾霾的贡献率可达20%以上”。几十年来的试验研究表明，腐植酸在提高氮肥利用率、减少氨挥发方面具有显著效果(表11)，对我国雾霾治理具有重要的现实意义。

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

表11 腐植酸对土壤和肥料氨挥发的影响Tab.11 Effects of humic acid on ammonia volatilization from soil and fertilizer

4 让黑色腐植酸、腐植酸肥料改变一下中国，改变一下世界

人类生存离不开土壤，土壤生命离不开黑色腐植酸，腐植酸与肥料结合最紧密，自环境友好。通过腐植酸将白色化肥转成黑色肥料还土壤本色，必然改变中国，也改变世界。

4.1 腐植酸(有机)·植物矿物质(无机)营养学说

确立正确的“土肥学说”对于指导土壤肥力产业健康发展十分重要。与历史上创立的 “土壤腐殖质营养学说”(1809年泰伊尔提出)[35]、“植物矿物质营养学说”(1840年李比希提出)[36]相比，“腐植酸(有机)·植物矿物质(无机)营养学说”[37]是顺应我国现代农业发展的产物(表12)。该学说强调坚持尊重自然、利用自然、反哺自然、育化自然，通过有机(腐植酸)-无机(矿物质)养分相互融合，促进土、肥、水、气多方向好，实现净土洁食、农业生产持续[38]。

表12 三个时期“土肥学说”理论对农业生产的影响[38]Tab.12 Effects on agricultural production of three “soil and fertilizer theory”

4.2 “腐植酸+”开创“肥料工业4.0”新方向

大家知道，土离不开肥，肥离不开土，土肥一家亲。面向土壤、肥料、粮食、环境等安全问题，化肥工业转型升级，催生了“腐植酸+”集成大中微量营养营养集成型时代，即“肥料工业4.0”时代的的到来(表13)[39]。对比化肥工业1.0～3.0时代，“肥料工业4.0”时代最大的亮点，就是让“腐植酸+”集成大中微量营养元素及有益元素，通过与化肥“联姻”，反哺土壤，构建新型“土肥和谐”关系(表14)。

表13 “肥料工业4.0”时代腐植酸肥料产品集成Tab.13 Integration of humic acid fertilizer products in “fertilizer industry 4.0” era

表14 肥料工业1.0～4.0时代特征比较Tab.14 Characteristics comparison of fertilizer industry era from 1.0 to 4.0

4.3 腐植酸将白色化肥转成黑色肥料还土壤本色

万物土中生，土壤是生命的基础，不可替代。利用“腐植酸+”集成大中微量营养元素→将白色化肥转成黑色肥料→优化新时期“土肥和谐”新关系→还土壤本色→构筑“腐植酸-土壤-肥料-作物”的良性运转→实现“土壤-农业-人类”的可持续和谐发展(表15)。正如1979年加拿大知名土壤化学家斯尼茨尔(Schnitzer M.)教授指出，“腐殖酸类物质广泛分布于地球表面，直接或间接地控制着许多反应，影响着这个星球上人类的生存，并继续地向许多久经考验的科学家的好奇心和智慧发起挑战”[41]。

表15 黑色腐植酸、腐植酸肥料维护土壤健康Tab.15 Black humic acid and humic acid fertilizer to maintain soil health

综上，认识黑色、认识黑色腐植酸→通过工业化智慧生产腐植酸→检验60年腐植酸科学应用综合成果→让黑色腐植酸、腐植酸肥料改变中国，也改变世界，完全可行。目前，黑色腐植酸、腐植酸肥料正在改变着土壤、改变着肥料、改变着大气……进而改善地球生态环境。特别强调，让腐植酸将白色化肥转成黑色肥料还土壤本色，也是还地球本色。把土壤本色还回来，地球安宁了，社会就和谐稳定了。正所谓大道至简，“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

曾宪成，男，1958年生，中国腐植酸工业协会理事长，主要从事腐植酸行业管理，重点开展农业和环境领域的研究工作。E-mail：chaia@126.com。