腐植酸与土壤气候变化

导言：近年来，因为气候变化引起的天灾人祸越来越多，人们将主要原因归结于化石燃料燃烧的同时，逐渐把目光转向了农业，进一步转向土壤。土壤是地球上最大的碳库，其中腐植酸碳占土壤有机碳80%，其碳的储与放直接影响生物圈碳循环。

（一）腐植酸是什么

腐植酸(Humic Acid，简称HA)广泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及褐煤、风化煤、泥炭之中，是动、植物遗骸(主要是植物遗骸)，在微生物以及地球物理、化学作用下，经过一系列分解和转化形成的一类大分子有机弱酸聚合物。人类对腐植酸的认识始于200多年前对土壤中“黑东西”的质疑，在经历了长期、复杂的探索过程后，土壤学家和化学家对“黑东西”→“暗色物质”→“腐殖质”→“腐殖酸”的演变过程形成了共识。1807年德国Thomson第一次从土壤中用碱液提取腐植酸。

（二）土壤气候变化是什么

土壤气候变化，是指土壤碳库储与放之间的关系。土壤是地球上最大的碳库，土壤有机碳约为3万亿吨，腐植酸类物质碳约为2.4万亿吨，分别占生物圈碳的84.5%和67.6%。在世界工业革命以前，每年积累的腐植酸类物质碳≈分解的腐植酸类物质碳，保持着土壤碳库储与放之间关系的稳定，生物圈的碳储量基本不变，大气中CO2浓度没有太大波动。众所周知，世界进入工业革命之后，人类向土壤大量投放，打破了土壤碳库储与放之间的平衡关系。进而观察，影响土壤碳库变化的主因在于农业投放，环境学家称之为对土壤的攻击。近40年来，化肥向土壤投放占居第一位，直接影响着土壤有机碳库的变化。因为土壤有机碳库的大幅波动，土壤气候变化已成为不争的事实。


当前，我国土壤气候变化现状：第一，农业属于持续大投入、大产出的基础性产业，这个地位难以改变。同时，我国用占世界7%的耕地，养活着占世界22%的人口，已经形成了长期大量投入、复种指数高、休耕难度大的恶性循环，这种状况亟待解决。第二，土壤有机碳含量低。根据全国农技中心编著《测土配方施肥土壤基础养分数据集(2005-2014)》显示，我国土壤有机质含量在17.24-28.71g/kg之间，与四十年前相比，土壤有机碳含量明显下降，土壤稳碳控碳功能也不断减弱甚至丧失。第三，土壤固碳难度大。我国1米深土壤有机碳库总量约为900亿吨碳当量，需要增碳2.9%才能抵消能源排放(2013年总能源排放高达26.12亿吨碳当量)，这就要求土壤增碳速度远超当前的技术水平。

（三）让腐植酸、腐植酸肥料解决土壤气候变化问题

我国土壤有机碳含量明显下降，主要是腐植酸碳积累严重不足。让腐植酸从土壤中来到土壤中过去，利用工业制取的腐植酸、腐植酸肥料反哺土壤，可以稳定和增加土壤有机碳含量，调节土壤气候变化。

第一，腐植酸是地球碳循环的重要一员，如今人类赖以生存的土壤、水体、空气、动植物、有益微生物等环境因子，都不可回避地都要牵涉到腐植酸类物质上来。因此利用腐植酸、腐植酸肥料解决土壤气候变化问题具有普遍性。

第二，腐植酸是土壤的有机碳的核心，占比高达80%(2.4/3，万亿吨)。研究和实践证明，工业提取煤炭腐植酸与土壤腐殖酸的结构、功能、性质基本相同，因此利用腐植酸、腐植酸肥料提升土壤有机碳含量具有可行性。

第三，腐植酸是提质增效化肥的“最佳伴侣”。腐植酸与大、中、微量及有益元素一经结合，即可达到匹配的最佳状态。在等养分的情况下，腐植酸肥料比常规肥料利用率平均提高10个百分点以上，相当于净增30％～40％。60年的生产和应用实践证明，腐植酸肥料具有①稳碳、固碳②与土壤生态环境安全③促进作物增产④减少排放⑤操作方便⑥见效快⑦可持续等特点，因此利用腐植酸、腐植酸肥料反哺土壤，具有直接、快速、有效、安全的科学性。