腐植酸与土壤气候变化

作者: 来源:中国供销合作网 发布时间:2017年08月18日  字体: 缩小 增大 繁体
 
  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。对此,研究腐植酸与土壤气候变化之间的关系成为科学研究和产业发展的重要课题。
 
  腐植酸是什么
 
  腐植酸(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,经历长期、复杂的探索过程,厘清了“黑东西”-“暗色物质”-“腐殖质”-“腐植酸”之间的关系,1807年德国Thomson第一次从土壤中用碱液提取腐植酸。
 
  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约等于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,人类向土壤的大量投放,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。
 
  让腐植酸、腐植酸肥料
 
  解决土壤气候变化问题
 
  当前,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,人类认识腐植酸从土壤中来,如今赖以生存的土壤、水体、空气、动植物、有益微生物等环境因子,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%。工业提取煤炭腐植酸与土壤腐植酸的结构、功能、性质基本相同,因此利用腐植酸、腐植酸肥料提升与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”。研究表明,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,腐植酸肥料具有稳碳、固碳,与土壤生态环境安全,促进作物增产,减少排放,操作方便,见效快,可持续等特点。因此利用腐植酸类物质反哺土壤,具有直接、快速、有效、安全的科学性。
 
 
 
(责任编辑:张靖茹)
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