以煤炭腐植酸为基本原料开发系列有机碳肥料前景广阔

田修诚

（山西绿色承诺永宝腐肥有限公司　临汾　041000）The Bright Future of Developing Serial Organic Carbon Fertilizer from Mineral Humic Acid

摘　要：以煤炭腐植酸为基本原料，开发生产系列有机碳肥料是腐植酸肥料企业转型发展的方向，理论根据和技术路线明确，相关技术已经成熟，产品系列可满足农田营养的各种需求，必将成为种植业的主体肥源和基本肥源，有利于促进我国高效绿色农业发展，前景广阔。

关键词：煤炭腐植酸　有机碳肥料　有机碳菌剂

Tian Xiucheng

(Shanxi Green Chengnuo Yongbao Humic Acid Fertilizer Co., Ltd., Linfen, 041000)

Abstract: Developing serial organic carbon fertilizer from mineral humic acid was the development direction of humic acid fertilizer businesses.The theory basis and technical route were clear, the technology is mature, the serial products could demand the need of field, and the humic acid organic carbon fertilizer will become main and basic fertilizer sources.It was better for promoting the development of Chinese efficient and green agriculture, which had the bright future.

Key words: mineral humic acid; organic carbon fertilizer; organic carbon microbial inoculum

我国腐植酸肥料产业发展50多年来生产技术和应用已经取得了突飞猛进的发展，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已被科学论断，并被农业工作者普遍认可。腐植酸肥料的应用对我国绿色农业发展做出了很大贡献，但行业发展也存在资源浪费、产品粗放、同质化严重、科技含量不高等诸多问题。科技创新是行业发展的必经之路，创新驱动转型发展是行业进步的根本保证。煤炭腐植酸的应用是腐植酸肥料发展的基础，利用高新技术将含有机质丰富的优质风化煤、褐煤、泥炭等煤炭腐植酸磨粉活化后为基本原料生产系列优质有机碳肥料是腐植酸肥料发展的方向，前景广阔。

1　腐植酸肥料发展与农业种植业技术路线紧密相连

农业是国民经济的基础，高效农业是全世界追求的目标，纵观我国农业种植业发展的现状，技术路线主要有三个：一是坚持使用化学技术，延续走化学农业的老路；二是发展倍受争议的转基因技术；三是紧跟国际农业发展主流，发展绿色农业、生态农业和有机农业。我国政府关于现代农业发展的十字方针“高产、优质、高效、生态、安全”，要求现代农业发展要围绕国家粮食安全和国民健康为基础，因此，只有发展绿化生态有机农业，才是我国农业现代化的发展方向。人类祖先顺其自然在有机农业道路上走了几千年，人类的身心生态自然环境都比较协调，随着中国创新绿色全面发展的大潮，把传统农业技术精华和现代农业创新技术结合起来，沿着人类祖先已经走了几千年的农业发展道路继续前进是农业发展必由之路。腐植酸肥料产业的发展与高效绿色(生态、有机)农业技术路线紧密相连，必将成为发展高效绿色农业的主流和基本肥源。

2　创新开发腐植酸肥料是解决行业认识误区的重要措施

农田营养是农业发展的关键，肥料产业化的发展与种植业的技术路线紧密相连，有机营养理论是高效绿色农业发展的基本理论，遵照有机营养理论创新腐植酸肥料产业发展，科学种田，可以较好的解决农田营养问题，多年来我国种植业在施肥理论和方法上存在很多认知和应用误区。

2.1　对大量营养元素认知和应用的误区

构成植物营养的大量元素是碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)。长期以来，学术界认为作物所需的“碳、氢、氧”可以从空气和水中得到解决。几十年来，我国几乎所有的经典植物营养学和土壤肥料学教科书都不承认植物根系能直接吸收利用碳营养，认为CO2经叶片吸收，通过光合作用转化成碳水化合物，是植物获得碳营养的唯一途径，无数自然现象及种植历史和实践证明，植物完全可以由根系直接吸收小分子水溶性碳营养，植物碳营养的吸收只有一个通道的认识必须更正，因此把“氮、磷、钾”作为植物营养三要素，只重视“氮、磷、钾”的补给和产业化生产，这是化学植物营养学致命的缺欠和严重的误区。实质上，“碳、氢、氧”占作物干物质的96%，其中碳占35%，“氮、磷、钾”只占很少的比例，长期忽视碳营养的研究补给和交易，国家至今没有出台有机碳肥的技术标准，更谈不上产业化发展，农田土壤严重缺碳，造成了我国土壤板结、严重缺乏有机质的现状，加强碳营养的补给是我国肥料发展的当务之急，碳营养的重要性已经引起了我国农业工作者的高度重视，部分企业已经起步开发有机碳肥料，急需在国家支持下加大力度投资开发系列有机碳肥料。

2.2　腐植酸本身不是植物营养和肥料的认知误区

这是长期以来对腐植酸认识的误区，当前我们开发利用煤炭腐植酸，主要是风化煤、褐煤和泥炭等，这些资源都是经过长年风化氧化后热值很低的不能作为能源的特殊煤种，一般含腐植酸(HA)和有机质相当丰富，是煤就必然含有碳的成分，这种有机碳的存在不一定以单质碳的形式存在，大都存在于腐植酸、氨基酸、维生素、葡萄糖及其他有机物质中，没有碳就不存在这些物质，碳是植物营养之母，这些水溶性碳的混合物可以被植物根部吸收，起到肥效作用，煤炭腐植酸资源是最直接最简便提高土壤有机质的方式，是碳营养的天然宝库，科学的利用煤炭腐植酸资源，开发低成本的系列“有机碳”肥料是最明智的选择。

2.3　有机种植能不能使用化学合成肥料

有机种植(生产)的国家标准规定，禁止使用化学合成肥料，是一种否定和排斥化肥的严重倾向，把有机农业解读为纯有机种植，这也是植物营养的严重误区，化学农业产生的种种弊端，主要根源是在急功近利的意识指导下对耕地的掠夺性使用，农业种植只顾掠夺地力而不重视培肥地力，没有认识到有机营养是植物营养之母，大部分农田仅施化肥，造成耕地有机质含量锐减、土地贫瘠，化肥利用率越来越低。国内外实践证明，正确的植物营养理论，要坚持有机无机和谐之道，必须走有机无机相结合的道路，加大提质增效提高化肥利用率、减少化肥用量和科学合理使用化肥的技术创新，注重碳营养的补充和大力开发有机碳与化学肥料相结合的新肥料，并积极推进农用微生物产业化发展和应用，可以在发展高效绿色农业的前提下，确保农产品质量和解决国民食品安全问题。

开发腐植酸肥料，大力加强有机碳系列产品的产业化发展，是扭转行业认知和应用误区的重要措施。

3　开发系列有机碳肥的相关技术已经逐步成熟

成熟的技术是开发系列有机碳肥的根本保证，现将相关技术要点分析如下。

(1)腐植酸原料必须经过活化才能使用。

我国风化煤和褐煤、泥炭中总腐植酸含量较高，但多数被钙镁离子固定，能被作物直接吸收利用的水溶性成分普遍含量很低，生产腐植酸肥料时，必须对腐植酸原料进行活化处理，决不能将风化煤、褐煤、泥炭等腐植酸原料未经工业化活化处理就直接加入肥料或投向土壤。腐植酸不溶于水，不应称为“水溶性腐植酸”，“水溶性腐植酸盐”是可以溶于水的腐植酸一价盐，如腐植酸钠、腐植酸钾、腐植酸铵等。黄腐酸因其小分子的特点，可以被植物直接吸收，可名副其实的称为“水溶性黄腐酸”，就像能溶于水的肥料才能称为水溶性肥料一样。目前，我国腐植酸肥料市场鱼龙混杂，大量没有经过活化处理的腐植酸肥料充斥市场，不仅造成了资源的浪费，还严重制约了腐植酸肥料行业的健康发展，国内多项物理和化学及生物方法的活化技术为开发水溶性系列有机碳肥提供了技术保证。

(2)原材料制取萃取腐植酸可提高活性腐植酸含量比例，促进作物营养吸收。

据调研国内专家对以风化煤为原料制取萃取腐植酸的研究已经有了很大进展，从理论上分析，原材料磨的越细，越能大幅度提高活性腐植酸含量的比例，促进作物对营养的吸收，这可能就是常说的“纳米效应”。国内专家申请建立发明的低成本磨细工艺设备和技术，可以使风化煤、褐煤、泥炭磨细到6000目以上(颗粒直径相当于1μm以下)，经活化后可以实现100%的水溶，不仅可以大大提高原材料所含营养的利用率，对开发水溶性肥料有十分重要的意义。目前在陕西正在建设生产规模较大的示范工厂，即将投产。

(3)添加农用微生物复合益生菌可大幅度提高肥效。

磨细的粉状载体中加入农用微生物复合益生菌，实现微生物与碳营养相结合，可以促进有效微生物的快速繁殖，大量的微生物可以促进肥料中的大、中、微量元素的分解，促进植物吸收，使土壤不发生盐类积累，把作为碳源有机物和作为氮源的无机物同时施用，土壤中的无机氮就会有机化，可以大幅度提高肥效。日本专家比嘉照夫在《农用与环保微生物》一书指出，“能解决有机物溶解的发酵菌具有使有机物转化成植物可以直接利用状态的能力；农业技术必须以全球生态系统为前提，采用不同于传统方法新的对策，其中认为最有希望的便是微生物的世界”。国内外大量的应用实践证明，微生物肥料是现代农业发展的核心技术，加速微生物肥料的产业化发展和应用是高效绿色农业发展的关键。20多年来，我国农用微生物产业生产规模和技术都有了很大发展，特别是复合益生菌(EM)产品，解决了“复合共生”的世界难题，在有机碳中添加复合益生菌，可以生产“有机碳菌剂”系列产品，有机碳和复合益生菌结合，二者可以有很好的互补增效作用。

(4)利用技术集成方法，添加煤炭营养及其他技术产品，提高综合肥效。

系列有机碳肥料是以碳营养为基础的产品，上述“有机碳菌剂”是最核心的产品，根据特定作物营养需求和提高综合肥效的目的，可以利用技术集成方法，添加发明专利产品“多元素微孔矿物肥料”及其他天然矿物肥料，还可以添加保水剂、细胞激活剂等其他技术产品，以及根据当地资源情况，适当添加一定比例的其他碳营养成分，例如经过发酵腐熟的畜禽粪便等。

(5)黄腐酸技术创新成果丰硕。

众所周知，黄腐酸的小分子结构，可以称为“水溶性黄腐酸”，是名副其实能被植物直接吸收的水溶性优质有机碳肥料，但黄腐酸物质在风化煤、褐煤、泥炭中含量较少，这就制约了黄腐酸肥料产业的发展。近几年，黄腐酸类肥料产品和技术创新成果丰硕，山东创新腐植酸科技有限公司创新开发出利用黄腐酸含量较低的褐煤(黄腐酸含量低于10%)生产出黄腐酸含量(干基)≥55%；钾含量(K2O干基)≥12%的黄腐酸钾干粉，已经建成投厂生产规模2万吨粉剂的煤炭黄腐酸钾生产线，该产品水溶性100%，该项创新成果具有自主知识产权，公司已申报发明专利，目前该公司以煤炭黄腐酸钾为基本原料，开发成功多种有机碳肥料，正在与国内某“复合益生菌”(EM)厂家合作，开发高质量固态和液态的黄腐酸钾“有机碳菌剂”系列产品。

4　煤炭腐植酸有机碳肥产品系列分析

根据上述分析在“有机碳肥”通用基本生产工艺及配方的基础上，为满足市场需求可以设计生产多种剂型和系列产品，按剂型分类，可以有水剂、膏剂、粉剂和和颗粒剂等剂型，现将主要产品系列分类简要介绍如下。

4.1　纯“有机碳肥”系列产品

纯“有机碳肥”系列产品主要是生产大量碳营养的单一营养元素，为满足单独增施碳营养需求的肥料，可以根据需要生产不同类型的产品，是开发生产系列有机碳产品的基础肥料和原料。

4.2　“有机碳菌剂”产品系列

该产品系列是有机碳和复合益生菌组合的产品，根据国家“农用微生物菌剂”标准(GB 20287-2006)生产的以有机碳为载体农用微生物菌剂系列产品，技术标准规定粉剂和颗粒状产品的有效活菌数≥2亿/克，液态水剂的有效活菌数≥2亿/毫升，为了提高产品的质量，建议水剂产品有效活菌数≥10～50亿/毫升，粉剂产品有效活菌数≥2～10亿/克。“农用微生物菌剂”标准中，没有涉及对载体的功能质量要求，是一种严重的缺失，开发“有机碳菌剂”产品，较好的弥补了这一缺失和不足。“有机碳菌剂”系列产品，是系列有机碳肥料中的核心技术产品，不同档次的粉剂产品，主要用于底肥(基肥)使用，根据载体的细度和活化程度，可以现场兑水，按水溶性比例不同的高、中、低档产品使用，高档水溶性比例95%以上的粉剂产品可加水用于作物喷施和冲施或给无土栽培植物增加营养，该类产品在一些企业已经有了初级产品的小规模生产，有些企业对相关系列产品的配方和工艺技术的研究已经取得了突破性进展，很快即可大批量投入市场。

4.3　“有机无机全营养水溶性肥料”系列

该产品可在有机碳肥的基础止，根据需求添加各类无机营养元素，生产营养全面的各种剂型产品，满足不同用途的需要。该类产品的开发是我国化肥企业转型发展的理想参考模式。

4.4　“有机全营养碳菌剂”系列

该产品与“有机无机全营养水溶性肥料”系列的不同之处是不添加无机化学营养素。只添加含不同营养元素经过高新技术处理的矿粉或天然矿物营养素，以及经过发酵磨细的畜禽粪便等，实现营养全面的有机产品系列。重点供给有机种植企业和农户使用。

4.5　各类“作物专用有机碳菌剂”系列

该类产品是根据特定作物营养需求在通用“有机碳菌剂”的基础上，在配方中多添加作物必须的营养素，专供种植某种作物使用，例如：水稻种植需要多添加大量的硅营养，可在配方中添加经过矿化技术处理含硅酸盐比例较高的矿石(与载体共同磨细)，同时调整使用复合益生菌的配方，提高其分解硅酸盐的菌种比例，以确保水稻对肥料中大量硅营养元素的吸收。同理可生产小麦、玉米、烟草等各种功能性专用肥满足市场需求。

根据以上分析可确定，以煤炭腐植酸为基本原料生产系列有机碳肥料是一个庞大的肥料体系，可以满足种植业的各种不同需求，可以确立为种植业主体肥源、基本肥源的地位，发展前景非常广阔。

5　以系列“有机碳肥料”为基本肥源，利用技术集成方法推动高效绿色农业发展

种植业的实践证明，农业生产的产品是由多种基本物质和辅助物质共同作用而形成的，必须优化组合，在发挥个自优势的同时，还有互补促效作用，想仅仅依靠单一的技术产品，取得高效的种植结果是不可能的。当前国内各地专家团队总结出利用技术集成方法开发高效绿色农业科技创新成果，主要内容是在培育选用优良品种的前提下，根据农作物品种和产地环境及土地状况，在使用“有机碳肥料”系列产品为基本肥源的基础上，选择优质植物生长调节剂对作物生长进行调控，促进根系生长，控制植株疯长，平衡作物营养，诱导沉睡基因复活，促进基因优化和细胞增长修复受损基因，增强作物抗逆防病能力；使用辅助肥源补充平衡作物营养；选用土地培肥及改良技术产品和各类植物保护产品；配套各种先进田间管理栽培技术和方法，以成熟套餐的形式进行宣传示范和销售，确保每一个种植品种都能实现优质、高产、低成本，该技术集成方法适用于粮、棉、油、茶、水果、蔬菜、药材等各种农作物大田和设施(保护地)农业的种植；也适用于污染土地、沙化土壤改良和盐土农业开发等领域。上述观点和方法已被国内大量的应用实践证明，可以确保绿色生态有机农业实现高产、优质、低成本，一定可以较好地推动高效绿色农业可持续发展。

6　结论

以煤炭腐植酸为基本原料开发系列有机碳肥是腐植酸类肥料科技创新转型发展的方向，是一种高效、节能、环保的新型肥料，可以大大加快我国肥料行业的工业结构调整，该类肥料是促进中国农业现代化和中国特色农业发展的主体肥源、基本肥源；是推动我国高效绿色农业发展，解决国家粮食安全，确保主要农产品持续有效供给和国民健康的根本保证，推广普及后，将形成我国肥料行业的主体产业链。

“有机碳肥”的概念是本人拜读了李瑞波编著的《生物腐植酸与有机碳肥》一书，从中受到启发把“有机碳肥”的概念移植到开发煤炭腐植酸肥料领域，借此机会对李瑞波表示感谢。“有机碳肥”的开发以生物腐植酸为基本原料，是腐植酸肥料的另一个重要分支，李瑞波同志已经利用自己的发明专利和知识产权，在我国开始推广普及。以煤炭腐植酸和生物腐植酸为基本原料开发系列“有机碳肥”，是腐植酸肥料发展的两个主体分支，必将对我国新型绿色肥料发展做出重大贡献！

7　几点建议

(1)借中国特色农业发展的机遇，农业项目已经成为很多个人和企业追逐投资发展的热点，建议选择投资以煤炭腐植酸为基本原料，生产系列“有机碳肥料”项目，必将取得较好的经济和社会效益。

(2)化肥企业、复合(混)肥企业、有机肥企业及科技含量较低的腐植酸肥料企业应迅速选择系列“有机碳肥料”作为本企业科技创新转型发展的目标，前景广阔。

(3)中国腐植酸工业协会是腐植酸肥料企业与政府有关部门之间的桥梁，希望协会发挥桥梁作用，促进国家尽快出台系列“有机碳肥料”相关技术标准，宣传确认系列“有机碳肥料”主体肥源、基本肥源地位，促进“有机碳肥料”产业高速发展。

(4)在“有机碳肥料”普及发展的基础上为了发挥规模效应，其中生产规模较大有实力的企业要牵头组建集团公司加大科技创新资金投入，以推动我国高效绿色农业发展为目标，把集团公司办成国内外有影响的系列有机碳肥企业或集约化综合大型农业集团。

(5)据调研，农业生产资料生产企业，最大经营风险是产品的市场问题，很多企业都存在销售产品、开发市场的困扰。市场开发不畅是企业经营亏损乃至倒闭的重要原因，坚持使用传统的销售模式本身就存在严重的风险，因此做好市场开发模式的创新是企业科技创新，转型发展规避风险的重要环节。新型有机碳肥企业，要在认真分析传统营销模式存在弊端和风险的基础上，摒弃选择省、地、县各级代理，面对小客户及个体农户进行销售的方式，例如：公司直接联系面对大型种植集团、农业示范基地等大客户，开发长期稳定的销售市场等。