中國腐植酸工業(yè)協(xié)會 曾憲成
(2014年6月5日,紐約聯(lián)合國總部)
讓腐植酸水溶肥普惠全人類
——熱烈慶祝聯(lián)合國“世界環(huán)境日”暨“農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展論壇”勝利召開!
中國腐植酸工業(yè)協(xié)會 曾憲成
(2014年6月5日,紐約聯(lián)合國總部)
[編者按]2014年6月5日,聯(lián)合國首次設(shè)立“農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展論壇”,曾憲成理事長用八個既古樸又經(jīng)典的科學故事講述了“腐植酸水溶肥”的來龍去脈,在聯(lián)合國舞臺上贏得了滿堂喝彩。為此,《相約曼哈頓》電視臺對曾理事長進行了長達20分鐘的專題采訪。同時,在本次論壇上,聯(lián)合國首次發(fā)布了《食品與農(nóng)業(yè)商業(yè)原則》(簡稱FABs)?,F(xiàn)將曾理事長“讓腐植酸水溶肥普惠全人類”主題演講全文、《相約曼哈頓》專訪及《食品與農(nóng)業(yè)商業(yè)原則》編發(fā)如下。
尊敬的大會主席普凡·塞爾瓦納森閣下,女士們,先生們:
大家上午好!
現(xiàn)在,請允許我和大家一起分享中國腐植酸水溶肥產(chǎn)生的八個科學故事。
故事1【暗色香濃】在浩瀚廣袤的地球生物圈里,蘊藏著一種不引人注目的暗色有機物,這就是腐殖酸類物質(zhì)。毫不夸張地說,人類賴以生存的土壤、水體、空氣、動植物、有益微生物等環(huán)境因子,不可回避地都要牽涉到腐殖酸類物質(zhì),見圖1。正如1979年加拿大知名土壤化學家斯尼茨爾(Schnitzer M.)教授指出,“腐殖酸類物質(zhì)廣泛分布于地球表面,直接或間接地控制著許多反應,影響著這個星球上人類的生存,并繼續(xù)地向許多久經(jīng)考驗的科學家的好奇心和智慧發(fā)起挑戰(zhàn)”[1]。正所謂“暗香盈盈始成香”。
圖1 腐殖酸與地球四大系統(tǒng)物質(zhì)交流關(guān)系(虛線“----”表示生物圈的范圍)
故事2【綠色天使】腐殖酸類物質(zhì)作為地球碳循環(huán)的重要一環(huán),在地球生物圈中約占68%(2.4/3.55,萬億噸),在土壤有機物中約占80%(2.4/3,萬億噸),凡土、凡水、凡大氣,無處不在。在土壤中,腐植酸是“活力素”[2];在水體中,腐植酸是“白細胞”[3];在環(huán)境中,腐植酸是“儲碳庫”[1]。觀分子量,大至幾百萬,小至幾百[4];恰似無窮大,又見無窮小。凡是有生命的地方就有腐殖酸類物質(zhì),堪為地球生物圈的“綠色天使”[5],見圖2。
圖2 腐植酸是擔當“環(huán)境衛(wèi)士”的“綠色天使”
故事3【從土壤中來】243年前,人們對土壤中的“黑東西”搞不明白,總以為“幽靈”在“作怪”。后來,土壤學家把它稱為“暗色物質(zhì)”。1761年,第一部農(nóng)業(yè)化學著作《農(nóng)業(yè)化學原理》(華萊士Wallerius著)首次提出了“腐殖質(zhì)”這一名稱。1786年,德國的阿查德(Achard)第一個從泥炭中用堿溶液提取再用酸沉淀出腐植酸(農(nóng)業(yè)化學家開始啟用“植”),見圖3。此后,1797年和1807年,德國的沃克蘭(Vauquelin)和湯姆森 (Thomson)分別用堿液從腐解植物殘體和土壤中提取出腐植酸,這才明確了“暗色物質(zhì)”就是腐植酸。200多年來,人類在探索“黑東西—暗色物質(zhì)—腐殖質(zhì)—腐殖酸”的過程中,經(jīng)歷了“認識朦朧、探索交鋒、理論形成、研究應用、大量開發(fā)”等五個階段,真正實現(xiàn)了從“認識土壤腐殖酸”轉(zhuǎn)向了“工業(yè)利用腐植酸”的質(zhì)的飛躍。這是人類智慧的結(jié)晶。
圖3 泥炭腐植酸分離基本流程
故事4【到土壤中去】腐植酸是一種具有多維空間結(jié)構(gòu)的高分子有機聚合物,由黑腐酸、棕腐酸和黃腐酸三個組分構(gòu)成,其主要元素組成有碳、氧、氫、氮、硫等,并含有羧基、酚羥基、醇羥基、羰基、甲氧基、醌基等活性含氧官能團,是土壤有機質(zhì)中最活躍的組分(占比高達60%以上),是土壤肥料的“運轉(zhuǎn)倉庫”,是土壤團粒的構(gòu)造者,見圖4。
圖4 腐植酸團粒結(jié)構(gòu)
至今,天然腐植酸仍無法人為合成,從土壤中獲取腐植酸不可取,而煤炭腐植酸工業(yè)化利用則成為必然。57年前,中國開始了煤炭腐植酸的研究、生產(chǎn)和應用。中國煤炭腐植酸資源(如褐煤、風化煤、泥煤等)豐富,種類齊全,腐植酸含量高達70%。生物腐植酸可再生利用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),工業(yè)提取的煤炭腐植酸與土壤腐殖酸具有相似的物理特性、化學組成、分子結(jié)構(gòu)及分子量范圍,有著一致性的應用特性,見圖5[3,6]。誠然,工業(yè)利用腐植酸已成為土壤腐殖酸的主要補充來源和潛在庫存。我們深刻認識到,“讓腐植酸從土壤中來,到土壤中去”是多么重要。
圖5 土壤和泥煤腐殖酸的電位滴定曲線
故事5【中國經(jīng)典】1974年和1979年,中華人民共和國國務(wù)院分別批轉(zhuǎn)了“國發(fā)[1974]110號”和“國發(fā)[1979]200號”兩個文件,見圖6。即:燃化部、農(nóng)林部“關(guān)于積極試驗、推廣和發(fā)展腐植酸類肥料的報告”和國家經(jīng)委“關(guān)于加強腐植酸綜合利用工作的請示報告”。1979—1985年,中國政府組織32家科研單位連續(xù)5年,在全國19個省、市、自治區(qū),開展了24種作物773個大面積田間試驗,獲得了腐植酸肥料在農(nóng)業(yè)上“改良土壤、增效化肥、刺激生長、增強抗逆、改善品質(zhì)”的五大作用,這是人類科學利用腐植酸的偉大創(chuàng)舉,為人類工業(yè)化利用腐植酸反哺土壤(農(nóng)業(yè))、促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展奠定了基石。正如國際肥料工業(yè)協(xié)會指出,“腐植酸介生于食物鏈,讓土壤更肥沃,讓食物更安全,讓生活更美好”。
圖6 “國發(fā)[1974]110號”和“國發(fā)[1979]200號”文件
故事6【卓爾不群】腐植酸水溶肥集植物生長調(diào)節(jié)、營養(yǎng)補充、抗旱節(jié)水(抗蒸騰)見圖7、抵御病蟲害、提高品質(zhì)(如增加維生素、蛋白質(zhì)、糖類等含量)、環(huán)境友好(如降低重金屬、亞硝酸鹽、殘留農(nóng)藥等含量)于一身。腐植酸葉面肥開啟了中國植株立體施肥的先河。1981年,中國科研部門經(jīng)過多學科精誠合作,研制成功了具有調(diào)節(jié)植株生長作用的“葉面噴施抗旱劑一號”(許旭旦、王天立等),其作用機理得到了中國科學院婁成后、梁曉天、周同慧、沈允鋼、吳養(yǎng)潔等5位資深院士的高度贊譽。為了大力推廣這一成果,在中國農(nóng)業(yè)部、中國科學院、中國農(nóng)科院等單位的共同組織下,1989年1月成立了“全國FA(H)推廣協(xié)作網(wǎng)”。該產(chǎn)品的科研成果先后發(fā)表在澳大利亞出版的《農(nóng)業(yè)研究》(1985年)、法國出版的《植物氣孔抗蒸騰劑的研究與應用》(1986年)、美國農(nóng)學會和土壤學會出版的《土壤和作物科學中的腐植酸類物質(zhì)》(1990年)、中國《人民日報》海外版(1985年)等國內(nèi)外報刊上,引起了國際植生界的廣泛重視。“中國植株立體高效施肥”新模式由此成立,腐植酸被廣大農(nóng)民譽之為“懂得植株肢體語言的肥料”。1985年,中國廣西噴施寶股份有限公司利用腐植酸研制出“噴施寶”葉面肥,一經(jīng)問世即獲得農(nóng)民廣泛認可,推動了中國葉面肥市場的大發(fā)展,成長業(yè)績卓爾不群。近年來,中國政府十分重視可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展,開設(shè)了“植株葉面防控”“抗旱節(jié)水”、小麥“一噴三防”等專項工程,而腐植酸水溶肥則成為“植株立體高效施肥”與“環(huán)境友好”不可缺少的黃金產(chǎn)品。
圖7 腐植酸調(diào)節(jié)氣孔關(guān)閉、抑制蒸騰
故事7【滴水入微】“芥子納須彌”是中國先賢的哲學思想。一個小事物可以看大,讓我們在1%的崗位上做出100%的努力。
一個小產(chǎn)品(葉面肥),不分地域,可以涵蓋全世界;
一個小產(chǎn)品(葉面肥),不分作物,可以滋養(yǎng)全人類;
……見圖8。
圖8 腐植酸水溶肥滴滴入微
今天,在聯(lián)合國慶?!笆澜绛h(huán)境日”之際,舉辦“農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展論壇”則更具有重要的現(xiàn)實意義。
讓我們從葉面開啟,促進全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展;
讓我們從點滴做起,促進全球生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展;
讓腐植酸水溶肥普惠全人類,我們責無旁貸!對此,我們滿懷信心,奮進、奮進、再奮進!
故事8【稼禾聲聲】現(xiàn)在,朗誦一首“暗香盈盈提水來”(見2014年第3期卷首語)。
和注釋
[ 1 ]斯尼茨爾(Schnitzer M.)著,吳奇虎等譯.《環(huán)境中的腐植物質(zhì)》.北京:科學出版社,1979
[ 2 ]科諾諾娃(Kohohoba)著,周禮愷譯.《土壤有機質(zhì)》.北京:科學出版社,1966
[ 3 ]霍夫里特(Hofrichter M.)、斯泰因比歇爾(Steinbuchel A.)主編,郭圣榮主譯.《生物高分子》.北京:化工工業(yè)出版社,2004
[ 4 ]鄭平主編.《煤炭腐植酸的生產(chǎn)和應用》.北京:化學工業(yè)出版社,1991
[ 5 ]曾憲成主編.《腐植酸》.主辦單位:中國腐植酸工業(yè)協(xié)會,2008
[ 6 ]曾憲成主編.《腐植酸》.主辦單位:中國腐植酸工業(yè)協(xié)會,2012
[ 7 ]全句三重義。(1) 微風習習:2014年3月27日,習近平主席在巴黎出席中法建交50周年紀念大會上發(fā)表重要講話時指出,“拿破侖說過,中國是一頭沉睡的獅子,當這頭睡獅醒來時,世界都會為之發(fā)抖。中國這頭獅子已經(jīng)醒了,但這是一只和平的、可親的、文明的獅子。”(2) 釋祖預言:佛教創(chuàng)始人釋迦牟尼佛曾預言,他滅度后,佛教在當?shù)刂饾u衰落,將重興于震旦(中國)。2014年3月27日,習近平主席在巴黎聯(lián)合國教科文組織總部的演講中指出,“佛教產(chǎn)生于古代印度……。中國唐代玄奘西行取經(jīng),歷盡磨難,體現(xiàn)的是中國人學習域外文化的堅韌精神。中國人根據(jù)中華文化發(fā)展了佛教思想,形成了獨特的佛教理論,而且使佛教從中國傳播到了日本、韓國、東南亞等地?!?3)紫氣東來:中國共產(chǎn)黨十八大確立了“生態(tài)文明”建設(shè)的國家方略。我們認為,腐植酸物質(zhì)的生態(tài)性與生態(tài)文明建設(shè)有著緊密的關(guān)系。腐植酸是地球碳循環(huán)的一員,讓腐植酸發(fā)揮維護全球生態(tài)平衡的作用,以至于構(gòu)建腐植酸可持續(xù)立體施肥工程尤為重要。
[ 8 ]全句:腐植酸葉面肥(或水溶肥)稀釋后呈金黃色狀。
[ 9 ]全句兩重義:一指糧倉,即世界糧食安全;二指胃府,即百姓食品安全。
[ 10 ]暗香:自18世紀中葉起60年以來,土壤環(huán)境學家將土壤中像“幽靈”似的物質(zhì)(腐殖酸)稱之為“暗色物質(zhì)”。
[ 11 ]全句:縱觀地球生物碳約為3.55萬億噸,其中2.4萬億噸為腐殖酸類物質(zhì)碳,約占生物圈總碳量的68%。近觀土壤腐殖酸濃度不到1%,從一至百,循環(huán)往復,直接影響著地球生物圈的碳平衡。正如1979年加拿大知名土壤化學家斯尼茨爾(Schnitzer M.)指出,“土壤腐殖酸類物質(zhì)碳是CO2主要來源之一,也是環(huán)境和大氣濃度變化敏感的碳聚集體?!比洌涸谕寥?生命)有機質(zhì)—腐殖質(zhì)—腐殖酸物質(zhì)的形成過程中,腐殖酸不斷地調(diào)節(jié)著地球生物碳循環(huán)。
[ 12 ]全句 :1761年,第一部農(nóng)業(yè)化學著作《農(nóng)業(yè)化學原理》(華萊士Wallerius著)首次提出“腐殖質(zhì)”這一名稱。
[ 13 ]243年來,人類在不斷探索“黑東西—暗色物質(zhì)—腐殖質(zhì)—腐殖酸”的過程中,通過深刻“認知土壤腐殖酸”而轉(zhuǎn)向“工業(yè)利用煤炭腐植酸”。