当前，面对农业排放、土壤污染、耕地质量下降、化肥零增长等方面的压力，化肥工业转型升级势在必行。腐植酸集育化土壤、提质增效化肥、于环境友好一体。让腐植酸集成大、中、微、特元素，重构“土肥和谐”新关系，必将开创“肥料工业4.0”时代的新辉煌。
1 新形势催生腐植酸“肥料工业4.0”时代
纵观肥料工业发展历程，大体可划分为4个阶段，即：
(1) 1.0时代（化肥工业萌芽期）：以碳铵、过磷酸钙等低含量粉状化肥的问世为代表。
(2) 2.0时代（化肥工业成熟期）：由低含量产品向高含量的过渡，产品型态也由粉状向颗粒状转变，尿素、二铵等新产品应运而生。
(3) 3.0时代（化肥工业变革期）：以氮、磷、钾三元素结合以及三元素与中微量元素相结合的复混肥料。
(4) 4.0时代（化肥工业转型升级期）：让腐植酸集成大中微特元素，通过与化肥联姻，反哺土壤 ，构建新型“土肥和谐”关系成为最大亮点。
2 新政策助推腐植酸肥料产业大发展
“向污染宣战”成为所有产业，特别是化肥转型升级企业的必由之路。
(1) 2014年3月5日，国务院李克强总理在《政府工作报告》中提出，“我们要像对贫困宣战一样，坚决向污染宣战”。
(2) 2015年3月18日，国务院常务会议通过了《农业可持续发展规划(2015-2030)》。
(3) 2015年3月18日，农业部发布了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》(农农发〔2015〕2号文件)，“减量化肥”成为促进肥料提质增效的“必由之路”。
(4) 2015年3月24日，中共中央政治局会议将“绿色化”上升为“五化”之一。
(5) 2015年4月24日，中共中央、国务院印发了《关于加快推进生态文明建设的意见》，再次强调了“绿水青山就是金山银山”。
(6) 2015年7月29日工业和信息化部正式发布《关于推进化肥行业转型发展的指导意见》》(工信部原〔2015〕251号文件)，腐植酸纳入其中。
纵观上述国家政策和文件，皆为腐植酸肥料产业提供了重大发展机遇。
3 新思想指导腐植酸肥料产业阔步前行
当前，“腐植酸肥料三大创新理论”“腐植酸肥料三化效应”“腐植酸·植物矿物质营养学说”已成为指导腐植酸产业发展的重要思想。
(1) 腐植酸肥料三大创新理论：腐植酸植株叶面环境控制理论，即腐植酸是“懂得植株肢体语言”的肥料；腐植酸作物根际环境调控理论，即腐植酸是“作物通根活络”的肥料；腐植酸土壤生态环境控制理论，即腐植酸是“缔造土壤房子”的肥料。
(2) 腐植酸肥料三化效应：腐植酸肥料低碳化、腐植酸肥料生态化、腐植酸肥料优质化。
(3) 腐植酸·植物矿物质营养学说：针对土壤性状和作物需求，通过工业化提取的土壤本源性物质腐植酸，融合大中微特元素，形成有机无机态营养复合体，以满足农作物健康产出、实现可持续生产为目的。该学说将“土壤腐殖质学说”和“植物矿物质营养学说”合二为一，有利于构建“土肥和谐”新关系，是符合现代生产力发展的正确命题。
在上述三大思想指导下，确立“肥料工业4.0”应该由“腐植酸集成”的反哺土壤思想，对于指导新时期腐植酸肥料产业，促进农业可持续发展具有重要的现实意义。
4 让腐植酸开创“肥料工业4.0”时代新的辉煌
腐植酸是集成大中微特元素的天然资源，通过工业化提取，择其结合条件，可定向开发多种功能性肥料及其衍生产品。
(1) 腐植酸与肥料结合条件优越。①活性基团丰富。腐植酸是一类大分子有机弱酸聚合物，含有多种官能团，如酚羟基、醇羟基、羰基、甲氧基、醌基等，这些活性基团决定了腐植酸的酸性、亲水性、离子交换性、络合能力及较高的吸附能力等，使其具有很强的化学活性和生理活性。②分子量范围大。腐植酸主要由小分子黄腐酸、中大分子棕腐酸和高分子黑腐酸三个组分构成，分子量从几百到几百万，变化范围巨大。③研发空间广阔。根据不同区域、不同土壤、不同作物、不同耕作方式等，充分利用不同来源腐植酸的差异及其组分、结构和功能特点，可以实现专一化、差异化、多元化肥料产品开发。
(2) 腐植酸提质增效化肥作用突出。①提高大中微量元素利用率。HA+大量元素(N、P、K)：腐植酸与氮肥结合，可以减少氮肥损失，提高氮肥利用率；与磷肥结合，可以活化磷，提高磷肥当季的利用率；与钾肥结合，可以活化钾，促进作物对钾的吸收。HA+中量元素(Ca、Mg、S、Si)：腐植酸通过吸附、螯合、络合、离子交换等作用，对中量元素起到储存、保护和增效作用，利于作物吸收。HA+微量元素(Fe、Zn、Mn、Cu、B、Mo)：腐植酸作为螯合剂和表面活性剂，可以提高微量元素的肥效，促进作物对微量元素的吸收利用。HA+特种元素(Se、Cr、Ti等)：腐植酸通过吸附、络(螯)合、氧化还原等作用，促进作物对有益元素的吸收。②优化养分组合。腐植酸通过复合多种元素的方式，不仅可以避免营养元素之间发生拮抗，还可以有效解决单一肥料的弊端。③延长肥效时间。腐植酸通过稳定、缓释、控制作用，延长肥效，通过对释放量的约束量，提高化肥利用率。④平衡养分释放。腐植酸通过量的约束，调控释放植物所需的营养元素，促进有效物质合成，平衡各种营养物质的加合作用，实现化肥质的改善。
(3) 腐植酸增产增收效果显著。2015年5月28日，农业部全国农技推广中心土肥处杨帆副处长总结了含腐植酸复合肥料在11省市18个试验示范点、2种作物(玉米和小麦)上取得的“两高三少”效果。①肥料利用率高。含腐植酸复合肥料的肥料利用率最高可达51%，与普通复合肥相比，平均利用率提高了3.4％～15.0％。②作物产量高。施用含腐植酸复合肥料，玉米亩产量可达766.7 kg，与普通复合肥相比，玉米亩增产率为4.0%～7.4%，小麦亩增产率为4.0%～7.4%。③肥料用量少。施用含腐植酸肥料减量15%，增产效果仍显著。④施肥次数少。一次性施含腐植酸复合肥料与分次施的效果基本一致。⑤有害气体排放少。与尿素相比，按每亩施用15 kg纯氮计算，腐植酸肥料每天每平方米可减少5486 ug N2O排放，氮肥损失率减少16.8%～24.5%。此外，每施用1 kg腐植酸，可相应少5.6 kg CO2和0.09 kg SO2排放。
(4) 腐植酸构筑“土肥和谐”新关系。①与土好。腐植酸与构造土壤结构最优(动力)，与调节土壤环境最好(控制力)，与刺激根系发育最亲(活力)。②予肥强。腐植酸是提高化肥利用率、改善化肥品质的“最佳伴侣”。③予粮安。土壤健康了，产出的食品就安全了；肥料优化了，产出的食品就营养了。腐植酸携手土肥和谐，产出的粮食自然好。④于环境。腐植酸肥料反哺土壤，可减少对土壤、水、大气污染物的排放，储碳控碳，调节地球碳循环，是生态环境可持续发展的重要保障。
我们相信，面对“肥料工业4.0”的新时代，通过“HA+大中微特”集成模式，构建腐植酸“土肥和谐”新关系，必将开创“肥料工业4.0”时代的新辉煌！
(中腐协技术开发部 供稿)