腐植酸(英文缩写HA)是一类天然有机弱酸,广泛存在于自然界中,主要由黄腐酸、棕腐酸、黑腐酸三种组分组成。腐植酸的开发利用主要有两大类:一类是煤炭腐植酸(英文缩写MHA),又称矿物腐植酸,取之于褐煤、风化煤、泥炭之中,是工业化开发利用腐植酸的基本原料,已经形成了比较完整的工业化生产体系;一类是生物(化)腐植酸(英文缩写BHA)或生物(化)黄腐酸(英文缩写BFA),主要靠生物质转化,有着广阔的开发应用前景。
我国以褐煤、风化煤、泥炭(亦称草炭、泥煤)为腐植酸资源的矿产,储量丰富,品位多样,分布较广。据不完全统计,褐煤约1265亿吨,风化煤约1000亿吨,泥炭约125亿吨,深度开发的价值量高达人民币上百万亿元,属于国民经济可持续发展的朝阳产业。煤炭腐植酸在农业上应用最早最广泛的是腐植酸肥料,应属绿色环保肥料。50多年的大量试验数据表明,腐植酸类肥料在各种作物(累计有50种以上)应用上,综合指标比使用同等养分的不含腐植酸的化学肥料效果显著。同时,腐植酸类肥料完全符合国家生产无公害、绿色食品、有机食品的需要,完全符合从源头上保证食品安全生产的需要。近年来,全球兴起了绿色环保浪潮,为腐植酸深入到工农业各领域之中发展提供了良好机遇。
众所周知,褐煤、风化煤和泥炭属于开发腐植酸不可再生的矿产资源,总有枯竭的一天。值得庆幸的是,20世纪90年代初,我国科技人员利用模拟自然的方式,以农作物秸秆、木屑、蔗渣、畜禽粪便、食品加工废液、造纸黑液等工农业有机废弃物为原料,利用生物(化)技术,开发出了与煤炭腐植酸类似的生物(化)腐植酸产品,是非煤炭腐植酸的新来源。我国每年产生的有机固体废弃物高达40亿吨、有机废水300多吨,利用这些废弃物资源,研制开发生物(化)腐植酸,已成为农用资源化和功能化的一个重要渠道,也必将形成环保型再生资源循环利用的特色。从我国工农业高速发展的趋势看,在提高生物(化)发酵技术的过程中,生物(化)腐植酸产业势必长足进步,其资源量取之不尽,用之不竭,正好解除了煤炭腐植酸的后顾之忧。
生物(化)腐植酸的重要成分为含更多活性基团和具有更高生物效应的生物(化)黄腐酸,同时还含有其他有益微生物种群。生物(化)腐植酸与煤炭腐植酸(包括煤炭黄腐酸)相比,生物(化)腐植酸因含有多种生理活性物质而具有显著特点:分子量小,渗透力更强,更容易被作物吸收利用;活性基团含量更丰富,生理活性和对金属离子的络合、螯合能力更强;协同大量益生菌,活性更高,具有更优良的应用效果。目前,生物(化)腐植酸在大农业生产应用中,具有节水抗旱、养分控释、健康养殖、生态调控、固碳降温等多种实用功能。由其开发的控释肥、活化磷肥、有机无机复肥、高效微肥、功能性生物肥料等产品产量逐年增长,也已越来越受到市场的“青睐”。
在“十一五”期间,国家宏观管理部门已经制定了对环境友好、循环经济、可持续发展的产业政策。国家颁布的《环境保护法》、《农产品安全法》、《绿色GDP核算》、《清洁能源生产》、《绿色产品政府采购》等法规,越来越有利于煤炭腐植酸和生物(化)腐植酸两大类产业的发展。煤炭腐植酸和生物(化)腐植酸产业完全符合这些产业政策的要求,也是这些产业政策的创新点和支撑点。由此说明,无论是以褐煤、风化煤、泥炭等天然矿源为原料提取的煤炭腐植酸,还是以工农业有机废弃物为原料提取的生物(化)腐植酸,都是环境友好型材料,综合开发利用价值高;无论是工业应用腐植酸产品,还是农业应用腐植酸产品,都是环境友好型产品,应用领域十分广泛。当前,在生态环境全面建设中,发展煤炭腐植酸和生物(化)腐植酸产业,二者完全可以相辅相成、相得益彰。