27年前，河南省周口市一個20歲剛出頭的青年農民，因為看到除草劑的副作用，走上了一條化肥農藥雙減量、節(jié)本增效、防治土壤污染的道路，發(fā)明8項相關專利技術及產品。他治理因過度施用除草劑造成的“癌癥田”2100萬畝，為農民挽回巨量經濟損失。最近3年，在新疆維吾爾自治區(qū)和河南省援疆指揮部的大力支持下，他大力開展科技援疆，在巴里坤縣等地推廣化肥減量增效顯著。

他就是2014年全國“十大三農人物”、河南省人大代表、今年5月剛剛當選聯合國國際生態(tài)生命科學院院士的黨永富。他不僅用自己的專利和技術推動土壤污染防治，還積極向國家和各級政府部門建言獻策，先后提出決策建議近20條。他還把腳步邁向世界舞臺，先后到十幾個國家演講、培訓，推廣中國的化肥農藥雙減量技術。在聯合國可持續(xù)發(fā)展高級別政治論壇上，時任聯合國秘書長的潘基文聽取了他《拯救被化肥農藥污染的耕地》的演講后，稱贊他將成為“人類的英雄”。

一份來自新疆的化肥減量增效報告

金秋十月，瓜果飄香。

提起新疆，人們首先想到哈密瓜和葡萄，但對當地果農而言，飄香的瓜果，帶給他們的并不全是甜蜜。過往歲月，過度使用化肥，本想提高產量，增加效益，結果產量沒提高，反而帶來一些瓜果品質的下降。

但是，在最近兩三年，這一切發(fā)生著歷史性轉變。

在哈密市伊州區(qū)花園鄉(xiāng)，果農康文斌在專家指導下，今年按化肥減量技術種了20畝哈密瓜，化肥使用量大大減少，噴施一種叫做“奈安微蜜”的水溶肥，畝均收入顯著增加。而且，噴施“奈安微蜜”的哈密瓜，個頭均勻，成熟度一致，品相好，提前多日成熟，糖度相比對照田顯著增加，口感純正，在市場上明顯更加搶手。

同樣是在伊州區(qū)，南湖鄉(xiāng)南湖村的張萬富今年種了11畝釀酒葡萄做化肥減量試驗，專門留2畝田作對照。新疆維吾爾自治區(qū)農業(yè)廳組織專家驗收發(fā)現，在追肥減量的情況下，單粒數增加，單粒重增加，果粒整齊度提高，果粒直徑增加，含糖量提高，糖酸比提高，干浸出物提高，單寧提高，出酒率提高，揮發(fā)酸降低，總二氧化硫降低，發(fā)酵分離時間縮短多日;提前成熟多日，增產顯著。

2017年，全縣整體推進“化肥減量增效技術”的巴里坤縣，13萬畝農作物化肥減量，減少了大量化肥使用，增收顯著。

哈密市是河南省按照黨中央、國務院指示，確定的對口援疆單位。河南省不僅在人力、財力、智力上援疆，而且注重開展科技援疆。今年年初，在河南省援疆指揮部大力支持下，巴里坤縣委、縣政府成立“奈安微蜜”項目工作領導小組，農業(yè)局同時成立技術領導小組，形成了“政府搭臺、技術唱戲、項目支持、農民受益”的格局，探索出化肥減量提質增效與土壤污染防治的新模式。

巴里坤縣的這次試驗，涉及小麥11.1萬畝，蔬菜1萬畝，馬鈴薯0.6萬畝，哈密瓜0.3萬畝。2017年8月29日，新疆自治區(qū)土肥工作總站組織農業(yè)部耕保中心、中國農科院、新疆自治區(qū)農科院、哈密市農技推廣中心專家成立驗收組，進行實地測產顯示：

11.1萬畝小麥、6000畝馬鈴薯、5000畝大白菜：在減少化肥使用量的情況下，成本大大減少，顯著增收。

廣袤的新疆大地，由于干旱少雨，土壤有機質含量低下，生態(tài)環(huán)境一直相對脆弱。在這樣的情況下，農業(yè)發(fā)展需要更多的環(huán)境呵護，同時要著力解決部分地區(qū)無霜期短、積溫不夠導致的減產品質下降等問題。

對此，新疆維吾爾自治區(qū)黨委、政府將其列入重要議事日程。2015年，自治區(qū)農業(yè)廳根據自治區(qū)黨委、政府發(fā)展綠色農業(yè)、保護生態(tài)環(huán)境要求和農業(yè)部化肥減量安排，在全國范圍內廣泛征集可以實現化肥減量增效、又能治理土壤污染的新技術、新產品。在征集到的16種化肥減量技術中，“奈安微蜜”有機水溶肥產品及技術，脫穎而出。

事實上，這項“化肥減量增效和防治土壤污染”的綠色技術，早在3年前就已經在新疆開始了試驗使用。

3年來，新疆塔城、博樂、昌吉、尉犁、新和、阿克陶、伽師、洛浦等16個縣(市)，在棉花、小麥、水稻、玉米、馬鈴薯、番茄、辣椒、葡萄、哈密瓜等作物上試驗示范，不斷取得令人矚目的效果。

尤其是今年巴里坤全縣在多種農作物上的大面積整體推進，把這項新技術、新產品的推廣面積一下子提高到30萬畝，不僅讓人們領略了科學技術的無窮魅力，也得到了中國農科院的跟蹤實測證實，并受到農業(yè)部耕地質量保護中心的高度肯定。

“微蜜”的密碼

這究竟是一項什么技術?何以有如此神奇魅力?

發(fā)明人黨永富介紹，“奈安微蜜”其實是一種有機水溶肥。它成本低，減肥增產、保護環(huán)境相對容易，可代替部分化肥緩解土壤污染問題;有很好的保水吸水性，能夠提高土壤微生物多樣性，改善土壤微環(huán)境。尤其是在新疆，土壤氣候條件異常，干燥缺水、土壤生態(tài)環(huán)境較為脆弱。“奈安微蜜”可解決土壤水源不足難題，有利于恢復建立土壤生態(tài)環(huán)境，促進土壤良性循環(huán)。

“奈安微蜜”的主要成分是聚谷氨酸。這是由多種桿菌產生的一種胞外多肽，是微生物莢膜的主要成分。自上世紀三四十年代發(fā)明出來后，多應用于醫(yī)藥、化妝品與日化用品、食品、基因工程等方面。黨永富被它的保濕功能所吸引，認為如在農業(yè)領域能起到保水作用，將是一個很好的生產資料。他反復試驗證實，它不僅具有保水功能，還有改良土壤和減肥功能。但是聚谷氨酸生產成本高、收率低、遇陽光分解快、穩(wěn)定性差等問題又接踵而來。這些問題，如果用在日化、醫(yī)藥等高附加值產品領域的生產上，也許不是問題。但用在效益本來就比較低的農業(yè)領域，黨永富必須直面解決!他帶領研發(fā)團隊在文獻調研、充分了解聚谷氨酸研發(fā)中存在的技術問題、以及對聚谷氨酸在農業(yè)方面應用的根本出路分析的基礎上，研發(fā)炭吸附聚谷氨酸，又通過微生物發(fā)酵生產出炭吸附聚谷氨酸有機水溶肥，最終開發(fā)出了可提高化肥利用率，化肥減量的“炭吸附聚谷氨酸”新材料，成功實現了炭吸附聚谷氨酸的產業(yè)化。

在自然環(huán)境下，炭吸附聚谷氨酸可完全降解成小分子氨基酸。絕大部分小分子氨基酸，能夠直接被作物吸收，成為作物的直接營養(yǎng)源，既可以補充土壤有機營養(yǎng)，又可改善土壤結構。無論陽離子基團還是陰離子基團，被炭吸附聚谷氨酸高分子材料作用到，即可呈溶解態(tài)，先吸附貯存，再緩緩釋放，從而促進作物對氮、磷、鉀及微量元素的吸收。同時，還可避免因灌溉及下大雨劇烈沖刷導致的肥力流失，最終提高肥料利用率，實現化肥減量。

炭吸附聚谷氨酸高分子材料在非生物脅迫下，還可以通過提高作物自身酶活性和減少作物體內破壞細胞活性氧(ROS)含量，增強作物的抗逆性;且能在生物脅迫下誘導作物產生抗病性，提高作物生長過程中的葉綠素含量，增強POD酶活，提高根系活力，提高N、P、K含量，促進作物生長。

在取得河南省疾病預防控制中心檢測證明該產品為無毒級的基礎上，2015年10月，“奈安維蜜”炭吸附聚谷氨酸，取得農業(yè)部登記，2016年5月，被中國綠色食品協會認證為綠色生產資料。

2014年開始，河南省土肥站在禹州市和西華縣進行夏玉米輪作使用炭吸附聚谷氨酸產品定點定位試驗。

兩年后，2016年5月，中國科學院動物所取土樣對土壤菌群分類學組成分析，發(fā)現經過處理的土壤中，各樣本綱、目、科、屬、種各分類水平的微生物類群數均有增加，3個處理土壤中屬和種的微生物類群數尤為顯著，比對照組分別增加了36、40、52種群。處理田土壤中的微生物種群數量增加，意味著土壤活力增加，成為良性可持續(xù)使用的土壤。

中國科學院的這項分析還證實，3個示范田土壤中的磷、鉀含量沒有明顯變化;但全氮含量均明顯高出對照土壤的全氮含量，平均含量相比對照土壤也顯著提高。這證明炭吸附聚谷氨酸可以增加土壤中微生物多樣性，促進作物固氮，從而增加土壤固氮能力，提高土壤中的含氮量，使作物達到高產豐收。

在pH值、密度和總孔隙度方面，示范地土壤pH逐步趨向中性，土壤密度略有增加，總孔隙度比對照田平均水平高出不少。這證明炭吸附聚谷氨酸通過增加微生物的多樣性，增加了作物固氮，一定程度上改善了土壤的pH值、使得土壤的總孔隙度增加，有利于作物根系生長發(fā)育，從而提高作物抗逆能力。

在土壤質地方面，也發(fā)現炭吸附聚谷氨酸示范田土壤比對照田土壤，小團粒結構減少、大團粒結構增多，可以有效改善土壤團粒結構，作物可以較好地吸收養(yǎng)分，促進生長。

2016年9月30日，中國植物營養(yǎng)與肥料學會組織全國農技推廣中心及河南、山東、黑龍江、內蒙古、東北農墾、湖南、甘肅、新疆等地專家組成評審委員會，以中國工程院院士、河南省農科院院長張新友為組長，對黨永富團隊的“炭吸附聚谷氨酸”科技成果進行評審。

評審委員會認為：該技術在生產技術工藝先進，經濟效益、環(huán)境效益顯著，符合國家減肥減藥的產業(yè)政策，菌種篩選炭吸附交聯技術方面居國際同類產品領先水平，建議加快在農業(yè)上推廣應用。

二十七年治土路

黨永富從發(fā)現除草劑副作用開始，走上研發(fā)“奈安微蜜”技術，進行化肥減量增效、土壤污染防治的農業(yè)環(huán)保道路。27年歷盡艱辛，矢志不渝。

1988年，黨永富還是河南省周口市的一個青年農民。在外地工作的哥哥怕他種田辛苦，特意買了除草劑寄給他。但是，在使用過程中，他發(fā)現除草劑在除掉雜草的同時，也嚴重損害了莊稼。這時，他決定親自生產一種沒有副作用的除草劑，可在具體生產過程中，他發(fā)現會污染地下水，便果斷放棄了。

他放棄了生產，卻并沒有放棄對除草劑副作用防治的思考。1997年，通過不斷的實驗摸索，黨永富首次提出了安全添加劑概念。從土辦法到科學實驗，終于在2005年，研制出了我國關于防治除草劑殘留污染的技術產品——“奈安除草安全添加劑”，并獲得國家發(fā)明專利。

也就是在這一年，除草劑副作用在我國開始大面積爆發(fā)，一些田塊寸草不生，不僅不長草，也很難長莊稼，被農民們痛心地稱為“癌癥田”。從那時開始，年復一年，黨永富南下北上，東奔西走，截至2015年，他運用自己的專利成果幫助農民治理因除草劑殘留污染造成的“癌癥田”，開展除草劑顯性藥害公益性救助800多萬畝，預防除草劑隱形藥害近一億畝次，累計為農民挽回巨大經濟損失。

早在2006年12月，河南省科技廳就邀請中國農科院植保所、黑龍江省植保站、河南農科院、河南省植保站等單位專家，組成以中國工程院院士李俊賢為組長的評審委員會，針對“奈安除草安全添加劑”的使用效果進行科技成果鑒定，認為“奈安除草安全添加劑”能有效解決除草劑副作用產生的藥害和殘留，把除草劑對農作物的抑制期大大縮短，顯著提高農作物產量，填補國內空白，居國際領先水平。

在開展除草劑副作用污染防治時，黨永富經常下鄉(xiāng)和農民群眾溝通交流，發(fā)現很多農民群眾反映土壤板結，化肥投入成本逐年增加，而產量卻不增加，甚至減少。通過調查分析研究，黨永富發(fā)現土地的有機質明顯下降，土壤對化肥產生了耐肥性。他自此又產生了化肥減量技術研究的想法。為此，他一方面向群眾培訓科技知識，另一方面積極向國家呼吁化肥、農藥減量，預防土壤板結、預防土地污染。

在農田污染防治和土壤治理的這條道路上，黨永富越走越遠。經過潛心研究和反復試驗，他又研發(fā)出炭吸附聚谷氨酸肥料減量技術、金不染重金屬鈍化技術、中草藥替代化學農藥的拌種劑，“奈安微蜜”有機水溶肥等系列產品和技術。

有關專家評價，這些新技術、新產品，既可防治土壤污染，又可以節(jié)本增效，提升農產品質量，實現農產品無害化、營養(yǎng)化。

黨永富還結合自身長期的農業(yè)過程管理、農資次生災害污染防治與修復的實踐經驗，撰寫了《土壤污染與生態(tài)治理——農業(yè)安全工程系統(tǒng)建設》《農資次生災害污染防治原理與應用》等專著(中英文兩種版本)，參與編著了《氣候變化與影響學》，獲發(fā)明專利6項，發(fā)表論文12篇。

上世紀30年代，美國發(fā)明并使用化肥，70年代引進中國;上世紀60年代，美國發(fā)明并使用除草劑，80年代引進中國。美國有農田休耕輪作制度，而中國農田一直處在高負荷的疲勞生產中，再加上連續(xù)幾十年持續(xù)性過量噴藥施肥，造成農藥化肥功效衰竭、農田土壤貧瘠板結、有機質嚴重降低、污染加劇，生態(tài)鏈被嚴重破壞。黨永富憂慮，若這種趨勢不加以治理，農業(yè)環(huán)境和農民收入等問題不可想象。

2012年，黨永富當選河南省人大代表，這給他的土壤污染治理提供了廣闊的政治舞臺。5年來，通過調研、思考，他提出了“加快農田土壤污染防治立法”“加快化肥農藥雙減量的建議”“加快化肥減量、預防化肥對農田土壤、水、大氣立體污染的建議”“加強農資次生災害防控的建議”等近20項關于化肥減量及綠色技術推廣建議，并系統(tǒng)性地提供了農藥殘留降解、化肥減量、重金屬鈍化等多項土壤污染與生態(tài)治理的具體解決方案，受到了從河南省到國家有關領導的高度重視。農業(yè)部相繼出臺了《到2020年化肥使用量零增長行動方案》和《到2020年農藥使用量零增長行動方案》，化肥減量正式被列入國家“十三五”規(guī)劃。

鑒于黨永富取得的優(yōu)異成績，河南省人大常委會辦公廳專門發(fā)文，建議廣泛宣傳學習他的先進事跡，促進土壤污染與生態(tài)治理技術推廣，為改善我國土壤狀況和生態(tài)環(huán)境作出積極貢獻。

與此同時，黨永富的腳步邁上了世界舞臺。2014年7月4日，作為中國的農民代表，黨永富應邀參加聯合國可持續(xù)發(fā)展高級別政治論壇，向世界介紹中國化肥減量、農田污染防治經驗，受到時任聯合國秘書長潘基文的高度評價，稱贊他讓世界了解中國過程農業(yè)的科學管理，化肥農藥雙減量技術和經驗，為全球應對氣候變化所作的貢獻，將成為“人類的英雄”。此后，他應邀赴斯里蘭卡、巴基斯坦、印度、柬埔寨等20多個國家開展國際土壤污染防治培訓。2017年5月，黨永富當選聯合國國際生態(tài)生命科學院院士。

現實倒逼

從“化肥零增長”到“化肥農藥雙減量”，我國高度重視農業(yè)的綠色、健康發(fā)展。

2016年7月28日，科技部農村司在國家科技管理信息統(tǒng)公共服務平臺發(fā)布“關于對國家重點研發(fā)計劃化學肥料和農藥減施增效綜合技術研發(fā)”等8個重點專項。其中，《黃淮海冬小麥化肥農藥減施技術集成研究與示范》項目，提出2017年7月—2020年12月實現化肥減量17%、小麥平均增產3%的目標。

眼前的現實讓黨永富感到非常急迫。他了解到，30年來，我國化肥施用量翻了6倍。2014年化肥施用量為5995.9萬噸，比上年增長1.42%;2015年悄然上升到6022.6萬噸，增長0.45%。過量施用化肥造成的環(huán)境污染問題日益突出!南京土壤研究所的一項研究表明，化肥中氮的利用率僅35%，40%以上污染了土壤和地下水，11%揮發(fā)后污染空氣，其他13%去向不明。土壤酸化造成病蟲害加重，特別是地下線蟲，嚴重危害到食品安全。農民往往掉進一個怪圈，即“過度施肥—土壤酸化—線蟲增多—加大農藥使用”，長此以往將陷入“肥越施越多、地越種越薄、病蟲害越來越嚴重”的惡性循環(huán)。

近年提出并實施的“有機肥替代化肥”，也逐漸暴露了不少弊端：其一是有機肥數量少，利用率低。目前中國有機肥資源總養(yǎng)分約7000多萬噸，實際利用不足40%。其中，畜禽糞便養(yǎng)分還田率為50%左右，農作物秸稈養(yǎng)分還田率為35%左右;其二，有機肥成本高。目前每畝施用8方有機肥才能滿足基本的生產需要，未腐熟的有機肥200—300元/方，腐熟處理過的有機肥700元/方左右。如果都施用有機肥，每畝地僅有機肥成本就需要2000元左右，對于農業(yè)生產來說成本過高，與農產品收入嚴重倒掛;第三，有機肥存在二次污染風險。尤其是規(guī)?；曫B(yǎng)的動物，所產生糞便中攜帶有重金屬、激素、抗生素等。而且，有機肥替代化肥，至今還沒有一個科學的技術方案，在實現化肥減量、防治農田土壤污染問題上不能真正做到“對癥下藥”。

他在思考：在精準施肥、調整化肥施用結構、改進施肥方式、有機肥替代化肥等途徑之外，新的科技成果能否提供助力?作為河南省人大代表，在河南省第十二屆人民代表大會第五次會議上，黨永富提交了《關于加大綠色有機水溶肥等綠色技術推廣的資金投入，防治化肥對農田土壤和大氣污染的建議》，提出了一條化肥農藥雙減的方法。一方面可以解決傳統(tǒng)農家肥量少、養(yǎng)殖場有機肥攜帶污染物、商品有機肥價格貴等問題，另一方面也充分發(fā)揮了新型材料、綠色有機水溶肥的作用，替代部分化肥、減少化肥投入量，提高化肥利用率、降低生產成本，增產提質，讓農民受益。

任重道遠

目前，化肥和農藥雙減量在全國各地如火如荼開展，“奈安微蜜”有機水溶肥作用凸顯。

6年來，黨永富發(fā)明的“微蜜”炭吸附聚谷氨酸技術，經過12省64個區(qū)域1000多萬畝的應用檢驗，穩(wěn)產保糧，可以有效降低化肥對大氣、土壤、水的污染，農業(yè)部門組織全國30多位農業(yè)專家實打測產證明：該技術可使化肥使用量顯著減少，小麥畝均增產量顯著增加。

河南西華縣農業(yè)局安排合作社負責人曹自堂，2015—2017年連續(xù)3年在小麥、玉米、大豆等作物上進行了2000畝化肥減量示范推廣，在農作物生長關鍵生育期施用“奈安微蜜”，化肥使用量顯著減少，成本顯著降低，增產量明顯。

2016年在山東省招遠、郯城、滕州3縣市進行試驗示范，2017年在吉林洮南市大通鄉(xiāng)雙余村的試驗，2017年在新疆石河子147團棉花種植基地、奎屯市農七師129團棉田的試驗示范……均取得了良好的效果。尤其是2017年在新疆巴里坤的整縣推進，顯示了其蓬勃的生命力。

在“2017年自治區(qū)化肥減量增效互聯網+現場會”上，新疆維吾爾自治區(qū)土壤肥料工作站副站長任力民說：“看到近3年來，‘奈安微蜜’在全疆16個縣市的示范田中表現出的顯著的減肥增效效果，我內心無比激動。農業(yè)新科技必將是農業(yè)可持續(xù)發(fā)展、綠色發(fā)展的最大助力，積極探索和推廣綠色新技術，是我們技術人員的責任與擔當。”

談及未來前景，有關專家指出：“如果用有機肥替代部分化肥，或者化肥減下來，有機肥上去，有機無機配合使用，無論對培肥土壤地力還是保護農業(yè)環(huán)境，還是穩(wěn)定地提高產量以及農產品的品質，都是一個非常重要的途徑。”“奈安微蜜”技術的推廣，有著重大的社會效益、經濟效益和生態(tài)效益。通過技術服務繼續(xù)探索，“奈安微蜜”在化肥減量與土壤污染防治方面還有潛力可挖。

目前，黨永富正在新疆進行農業(yè)過程管理試點規(guī)劃，研發(fā)和推廣先進的化肥減量與土壤污染防治系列綠色技術。通過努力，他希望中國農田土壤污染防治縮短3—5年。