为什么要制订《商品有机肥料》标准
2025.06.08
一、高碳化和商品标准化是有机肥产业发展的方向
由深圳市设施农业行业协会制订的《商品有机肥料》团体标准(T/SZFAA14 —2025)发布了。之前我国已陆续有多个NY525 (有机肥料行标号)行业标准在 实行,为什么还要制订《商品有机肥料》标准呢?作为该标准的起草人之一,我 今天来回答这个问题。
有机肥料是人类最古老最基础的肥料,伴随并滋养了人类农业文明。可以想象:几千年来应该有无数多的肥料学者研究过有机肥,世界各大经济体(国家)都 有各自的有机肥料技术标准。但是十分可惜:至今全世界没有一个有机肥料的技术标准使有机肥达到商品化的表述。商品的特质是什么?按质论价!这个“质” 就是有效成份。这种有效成份必须有具体指标,而这些指标必须可以鉴定,可以检测。例如黄金的九九金,24K金,化肥的营养含量等等。所以严格来讲,现在市场上流通的有机肥,并不是货真价实的商品,因为它们所执行的标准,并没有标示出应有的有效成份。
NY525不是有“有机质”和“N+P2O5+K2O”两个成份吗?“有机质”是指一大类含碳的化合物,并不能准确界定有机养分。例如生猪粪、木头、煤,甚至塑料,都是“有机质”,但不能当肥料。“N+P2O5+K2O”是无机养分,是有机肥附带的补充成份。它不是也不应该是有机肥的主要有效成分,否则有机肥就变成低浓度化肥了。
那么有机肥料存不存在“有机养分”呢?我们先来确认肥效成份的基本条件: 一是植物必须营养元素;二是必须能水溶;三是必须能被植物根系所吸收即小分子或离子态。我们再来讨论一种现象:一堆生猪类堆放在野地,它渗的水液流经之处野草就枯黄死亡;而一堆经充分发酵的有机肥被雨淋后渗出的水液流经之处野草长得更旺。为什么都是黄棕色的水液,差别会这么大呢?因为前者水液中的含碳物质水溶性有机碳(DOC)是大分子(MDOC)而后者水液中的含碳物质是小分子水溶有机碳,其中的碳便是生物可利用碳,简称“有效碳”,英文简写AOC。而(AOC×1.724)就是有机养分。可见AOC就是科学的有机肥料技术标准中应表达的关键指标,AOC的含量决定有机肥产品的有机肥效。
寻找并精准检测有机养分的核心物质AOC与其说是破解了肥料领域的世界难题,不如说是破解了肥料领域的世界“冷题”。因为这种“破解”并不涉及多少高科技手段,而是把被全世界冷落了的课题当“正题”,把它的真面目搞清楚。
忽视了AOC,只追求“腐殖化”,是主流的“好氧高温发酵-—多次翻堆 - —烘干”生产有机肥工艺的理论基础。这种工艺本质上是“排碳”工艺,自然制造不出“高碳”化的优质有机肥。而《商品有机肥料》标准将AOC含量定为首要指标,就是鼓励执行“保碳”的生产工艺。
多年来有机肥学者忽略了这个AOC,只追求有机物料的腐殖化。他们以种子发芽指数(GI)值作为腐殖化合格的标志,却没能把这种腐殖化的有机质演译成可量化的有效成分,更没有相关指标。他们这“临门一脚”踢空了。
《商品有机肥料》标准中提出了这样的技术思路:充分发酵后物料中的不水溶有机质的热值(Q2)一定比发酵前物料中的不水溶有机质的热值(Q1)更低, 只要找到发酵和陈化过程热值Q2连续几天稳定不变,那么这个Q2/Q1热值比(标示为 Rg)就是一个确定值,就直接反映有机物料已腐殖化合格。那么这种情况下有机肥产品中不水溶的有机质就全都是“腐殖物质”(HM)。HM是土壤的宝贵成分,当然有价值,所以HM含量也是有机肥的重要指标。
千百年来老农民自制堆肥实际上就是既追求腐殖化又“保碳”的工艺。现在日本、台湾等地区的农民,还在用这种堆肥工艺,只不过加入了微生物而缩短了生产周期。福建绿洲生化有限公司首创的“半厌氧免翻堆—高堆自焖干”工艺则是这类技术的集大成,无疑代表了有机肥产业提质增效的正确方向。
二、有机肥三种有效成份及其价值
使用价值是商品的属性,也是标定市场上商品价格的主要依据。
以下是商品有机肥三种有效成份及价值估算
有效成份 | 价值 | 普通优质有机肥 | 含量 含水率 30%有机肥 | 合计 |
有效碳(AOC) | 60 元/千克 | 平均约 1%(干基) | 7 千克/吨(420 元) |
每吨有机肥产品价值980 元 |
腐殖物质(HM) | 1.6 元/千克 | 平均约 30%(干基) | 210 千克/吨(336 元) | |
N+P2O5+K2O | 8 元/千克 | 平均约 4%(干基) | 28 千克/吨(224 元) |
说明:每千克AOC价值60元,是根据多年来大量作物应用高碳有机肥或碳肥 的性价比统计数得到的,化肥养分每千克8元是根据多年化肥市场价平均值统计数得到的。再根据普通优质有机肥多年市场价平均约1000元/吨,综合上述AOC和无机养分的价值,反推出腐殖物质(HM)每千克价值约1.6 元。
三、为肥料界王者归来开路
由于漠视碳、主流的有机肥生产工艺在排碳,使肥料产品“粗、重、慢”。 百肥之王失去灵魂性价比失准,成了农民们想用不敢用、不爱用的末流。这就让化肥坐大当了肥料的主角,形成了引发农业深度危机的“化学农业模式”,也导致了我国有机肥产业长期在亏损边沿争扎,大部分有机肥厂到了不拿政府补贴就混不下去的地步。
《商品有机肥料》技术标准的产生,指明了有机肥产业摆脱困境自强发展的道路。为有机肥产业升华出新质生产力提供了理论基础和标准指引。这套标准将使生产工艺发生质变,有机肥的加工成本将平均下降 30%,而产品综合肥效将增加100%以上。这将大大提高农民使用有机肥的积极性。若在全国推行,全国有机肥的产能就会在一个较短的历史时期内迅猛爆发,为大面积土壤改良与修复提供足夠的优质有机肥资源,我国农业生产将出现前所未有的欣欣向荣的局面。这也意味着有机肥这个百肥之王得到正名,王者归位了!
为了更好地理解肥王就位的作用和意义,在此我们来算几笔账。
第一笔账:土壤有机质含量。世界上发达国家农业界普遍认可耕地土壤有机质含量3%为土壤质量优劣的分水岭,也即“红线”。就是说不论从土壤生态学还是植物营养学的角度看,土壤有机质含量低于3%都是不合格的。
我国在半个世纪前开始大力发展化肥工业,约40年前基本上失去了农村堆肥的肥源,从此耕地土壤有机质含量一路下滑,由平均3%左右跌到如今的1.8%, 大体上平均每年下降0.03%,也就是说平均每年消耗0.03%有机质。如果要在一代人(约20 年)时间内使全国耕地土壤有机质含量上升到平均3%,则每年必须让土壤 有机质含量提升0.06%,所以每年实际应补有机质值是0.06%+0.03%=0.09%。
每亩耕地耕作层土壤总质量约300吨,上述每年应补充有机质为每亩0.27吨,这需要大约0.9 吨有机肥。全国耕地以20亿亩计,每年需要有机肥量约18亿吨。当然这是“当量”,其中若50%靠秸秆还田和土法堆肥等其他农业措施解决,那么全国要在一代人时间内实现耕地土壤有机质含量达标(3%),每年刚需 的有机肥产品也要有9亿吨。但是现实很残酷:我国正规有机肥厂全年总产能仅有0.5亿吨!
第二笔账:我国每年畜禽类便产生量为38亿吨,其中固态粪便18亿吨,污水20亿吨(相当于3亿吨固态粪便)。假设上述有机肥产量0.5亿吨所需的原材3料全部来自固态粪便,也仅仅利用了约1.2亿吨固态畜禽粪便。好了,18亿吨中最多有1.2亿吨被用于制造有机肥,其余16.8亿吨粪便加20亿吨污水去了何方?
第三笔账:我国年产销化肥5000万吨(折纯),按20亿亩耕地计,平均每亩地每年用化肥(折纯)30千克。由于土地贫瘠,缺少有机质的“加持”,这些化肥利用率平均仅 35%以下。根据我们多年使用经验,如果把碳肥与化肥按 AOC/(N+P2O5+K2O)=1/4 混用,化肥利用率可提高约72%即由原35%提高到约60%,这是目前世界上化肥利用率的最高水平。按这种合理的“阴阳平衡”值计算,5000万吨纯化肥养分需要1250万吨AOC来平衡,这1250万吨AOC需要配套含AOC 1.5%的优质有机肥8.3亿吨。8.3亿吨的配套需求,而实际只有0.5 亿吨,这导致多少化肥的流失!
以上三笔账中,实际上还包含了农作物产量账、农业生态账和双碳战略账, 这么多笔帐又归结为一笔总账:我国有机肥产业的欠账。只有让有机肥王者归来, 这笔欠账才能还得清!
《商品有机肥料》团体标准的颁布适得其时,它的升级和全国推行更是利国利民、大势所趋。