Page 109 - 碳中和技术应用与发展

第三章 碳中和背景下肥料行业经济发展

秸秆预处理液为前驱体，在 H2O2 氧化条件下合成类腐植酸，并评价其电子转移
能力和金属结合潜力。结果表明，在8%H2O2、40℃、2h的反应条件下，可得到2.9g/
L 的生物腐植酸。

与商品腐植酸相比，该腐植酸粒度更均匀，C(22.5%)、N(2.3%)、O(33.8%)、
K(4.5%)、P(11.2%）含量更高，羟基和羧基的含量分别是商品腐植酸的 3.3 倍和 2.0
倍。此外，该腐植酸具有比商业腐植酸更强的电子传递能力和金属结合潜力，在
重金属污染土壤的修复中具有巨大的应用潜力。

目前，商业化开采以矿源腐植酸为主，但褐煤、风化煤等属于不可再生资源，
从中提取腐植酸已不能满足目前的市场需求，利用资源丰富的生物废弃物生产生
物腐植酸，是一种绿色经济的腐植酸生产新途径，也是一种极具发展前景的生物
质增值战略，有望成为今后腐植酸的主要来源。

三、腐植酸在农业固碳减排中的作用

我国农业在碳中和方面主要考虑固碳减排，即作物对大气中 CO2 的固定和
减少农业活动引起的温室气体排放，主要依靠加强农田土壤的固碳能力、丰富碳

库储存及减少农业生产资料的投入以降低碳损失来实现。腐植酸是动植物残体等
经过一系列物理化学和微生物作用而形成的含多种官能团且具有胶体性质的高分
子聚合物。腐植酸中的成分复杂，其主要元素组成包括 C、H、O、N、S。不同
来源的腐植酸其元素构成有一定差异，至今无固定的分子表达式，无固定的结构

模型，其中腐植酸 Stevenson 结构模型是应用最广泛的一种模型。可见，腐植酸
因结构复杂、官能团丰富而具有多种功能。因此，根据腐植酸所具有的功能特性
用于助力减少化肥农药的施用、提升化肥农药利用率、促进土壤理化性质和酶活
性等，从而有效减少农田土壤系统中温室气体排放具有可行性。而目前腐植酸主

要应用于重金属污染，盐碱地、退化土壤、荒山的修复等方面，对于腐植酸协同
碳源作用于土壤中的固碳效应鲜有报道。土壤通过应用腐植酸系列产品促进植物
的生长，是一个生物固碳和土壤储碳固碳的过程，通过腐植酸肥料从土壤中来到
土壤中去实现土壤碳中和以达到农业固碳减排是较为可行的方式。

（一）腐植酸有助于土壤酶活性的提升
土壤酶活性是指土壤酶催化物质转化的能力。土壤酶主要来源于土壤中动物、
植物根系和微生物的细胞分泌物及动物残体分解物等，参与腐殖质分解与形成、

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