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近年來,因為氣候變化引起的天災人禍越來越多,人們將主要原因歸結于化石燃料燃燒的同時,逐漸把目光轉向了農業,進一步轉向土壤。土壤是地球上的碳庫,其中腐植酸碳占土壤有機碳80%,其碳的儲與放直接影響生物圈碳循環。
近年來,因為氣候變化引起的天災人禍越來越多,人們將主要原因歸結于化石燃料燃燒的同時,逐漸把目光轉向了農業,進一步轉向土壤。土壤是地球上的碳庫,其中腐植酸碳占土壤有機碳80%,其碳的儲與放直接影響生物圈碳循環。
(一)腐植酸是什么
腐植酸(Humic Acid,簡稱HA)廣泛存在于土壤、湖泊、河流、海洋以及褐煤、風化煤、泥炭之中,是動、植物遺骸(主要是植物遺骸),在微生物以及地球物理、化學作用下,經過一系列分解和轉化形成的一類大分子有機弱酸聚合物。人類對腐植酸的認識始于200多年前對土壤中“黑東西”的質疑,在經歷了長期、復雜的探索過程后,土壤學家和化學家對“黑東西”→“暗色物質”→“腐殖質”→“腐殖酸”的演變過程形成了共識。1807年德國Thomson次從土壤中用堿液提取腐植酸。
(二)土壤氣候變化是什么
土壤氣候變化,是指土壤碳庫儲與放之間的關系。土壤是地球上的碳庫,土壤有機碳約為3萬億噸,腐植酸類物質碳約為2.4萬億噸,分別占生物圈碳的84.5%和67.6%。在世界工業革命以前,每年積累的腐植酸類物質碳≈分解的腐植酸類物質碳,保持著土壤碳庫儲與放之間關系的穩定,生物圈的碳儲量基本不變,大氣中CO2濃度沒有太大波動。眾所周知,世界進入工業革命之后,人類向土壤大量投放,打破了土壤碳庫儲與放之間的平衡關系。進而觀察,影響土壤碳庫變化的主因在于農業投放,環境學家稱之為對土壤的攻擊。近40年來,化肥向土壤投放占居位,直接影響著土壤有機碳庫的變化。因為土壤有機碳庫的大幅波動,土壤氣候變化已成為不爭的事實。
當前,我國土壤氣候變化現狀:,農業屬于持續大投入、大產出的基礎性產業,這個地位難以改變。同時,我國用占世界7%的耕地,養活著占世界22%的人口,已經形成了長期大量投入、復種指數高、休耕難度大的惡性循環,這種狀況亟待解決。第二,土壤有機碳含量低。根據農技中心編著《測土配方施肥土壤基礎養分數據集(2005-2014)》顯示,我國土壤有機質含量在17.24-28.71g/kg之間,與四十年前相比,土壤有機碳含量明顯下降,土壤穩碳控碳功能也不斷減弱甚至喪失。第三,土壤固碳難度大。我國1米深土壤有機碳庫總量約為900億噸碳當量,需要增碳2.9%才能抵消能源排放(2013年總能源排放高達26.12億噸碳當量),這就要求土壤增碳速度遠超當前的技術水平。
(三)讓腐植酸、腐植酸肥料解決土壤氣候變化問題
我國土壤有機碳含量明顯下降,主要是腐植酸碳積累嚴重不足。讓腐植酸從土壤中來到土壤中過去,利用工業制取的腐植酸、腐植酸肥料反哺土壤,可以穩定和增加土壤有機碳含量,調節土壤氣候變化。
,腐植酸是地球碳循環的重要一員,如今人類賴以生存的土壤、水體、空氣、動植物、有益微生物等環境因子,都不可回避地都要牽涉到腐植酸類物質上來。因此利用腐植酸、腐植酸肥料解決土壤氣候變化問題具有普遍性。
第二,腐植酸是土壤的有機碳的核心,占比高達80%(2.4/3,萬億噸)。研究和實踐證明,工業提取煤炭腐植酸與土壤腐殖酸的結構、功能、性質基本相同,因此利用腐植酸、腐植酸肥料提升土壤有機碳含量具有可行性。
第三,腐植酸是提質增效化肥的“伴侶”。腐植酸與大、中、微量及有益元素一經結合,即可達到匹配的狀態。在等養分的情況下,腐植酸肥料比常規肥料利用率平均提高10個百分點以上,相當于凈增30%~40%。60年的生產和應用實踐證明,腐植酸肥料具有①穩碳、固碳②與土壤生態環境③促進作物增產④減少排放⑤操作方便⑥快⑦可持續等特點,因此利用腐植酸、腐植酸肥料反哺土壤,具有直接、快速、有效、的科學性。