長期以來,由于化肥的不合理施用以及高強(qiáng)度、反季節(jié)、連作種植普遍,中國的土壤狀況已不容樂觀:抗旱抗?jié)衬芰Σ睢⒈K7誓芰θ?,養(yǎng)分失衡、酸化、板結(jié),土傳病害不斷加重、鹽離子濃度升高等,不但使農(nóng)民的收益受到影響,還影響了我們的食品安全。
近年來,減肥增效、綠色發(fā)展、化肥零增長行動(dòng)計(jì)劃等頻頻出臺(tái),標(biāo)志著政府對(duì)這場綠色革命的重視和決心。無論是土壤修復(fù)的需要還是政策導(dǎo)向,都讓一個(gè)產(chǎn)業(yè)迎來爆發(fā)的機(jī)遇,那就是微生物肥料產(chǎn)業(yè)。
2018年1月29~30日,由國家微生物肥料技術(shù)研究中心主辦的中國微生物肥料技術(shù)研究與推廣交流大會(huì)在河北保定舉辦,會(huì)上深入剖析了微生物肥料在生產(chǎn)和推廣中面臨的困難,也展望了這個(gè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機(jī)遇。
修復(fù)土壤站上風(fēng)口
誰也不能否認(rèn)化肥是中國糧食生產(chǎn)的重要保障,但多年來不合理、不科學(xué)地施用化肥,已經(jīng)為我們的土壤帶來了巨大的負(fù)擔(dān)。
據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公布的全國耕地質(zhì)量等級(jí)情況(全國耕地質(zhì)量等級(jí)由高到低依次劃分為一至十等地),中國一至三等地的面積為4.98億畝,僅占27.3%;四至六等地8.18億畝,占44.8%;而七至十等地有5.10億畝,占27.9%,將近1/3。
“不僅如此,中國的土壤區(qū)域問題也十分嚴(yán)重。”農(nóng)業(yè)部耕地質(zhì)量監(jiān)測保護(hù)中心處長馬常寶說。由于高強(qiáng)度、粗放式生產(chǎn)方式導(dǎo)致東北黑土區(qū)表土流失嚴(yán)重,農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)失衡、功能退化,表層平均每年流失0.3~1厘米,有機(jī)質(zhì)由開墾之初的3%~6%下降到目前的2%~3%;南方土壤酸化問題突出,據(jù)監(jiān)測,南方14個(gè)省土壤的pH值6.5以下的酸性耕地比重由第二次土壤普查的52.4%擴(kuò)大到65.4%,土壤保肥性能下降、重金屬活性增強(qiáng)、微生物群系被破壞;還有西北土壤的鹽漬化、華北土壤的板結(jié)化以及長江中下游區(qū)土壤的污染等。
提高質(zhì)量,修復(fù)受損土壤顯得非常迫切,正是這樣的需求壯大了微生物肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。研究證實(shí),微生物通過生物吸附、生物鈍化等途徑,降低污染危害;通過改善土壤物理結(jié)構(gòu),容重、水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)等,改善土壤生物肥力結(jié)構(gòu)、有益有害菌種平衡;降低土壤污染,通過生物積累和生物轉(zhuǎn)化,降低重金屬含量。
國家微生物肥料技術(shù)研究推廣中心主任孟慶偉認(rèn)為,除了土壤修復(fù),提高肥料利用率也是微生物肥料的重要作用。有些菌劑可以增加土壤中氮磷鉀營養(yǎng)元素的含量,還可以提高一些土壤酶類活性,有利于土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化,方便植物的吸收利用。
微生物肥料還可以增強(qiáng)植物抗性。有些生物菌肥在土壤中大量生長繁殖,聚集在作物根部形成優(yōu)勢菌群,在其自身生長的同時(shí),改善周圍的環(huán)境,提高植物體的抗逆性。如菌根真菌在土壤中大量生長,菌絲吸收大量的營養(yǎng)元素,還存儲(chǔ)大量的水分,有利于作物抗旱。山東土木啟生物科技有限公司董事長徐驃告訴記者。
土壤環(huán)境改善了,植物吸收營養(yǎng)充足均衡,抗旱抗病能力提高,農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)自然也就高了。據(jù)研究報(bào)道,施用微生物肥料后,蔬菜的硝酸鹽含量可下降25.4~44.3毫克/千克,比對(duì)照降低21%;維生素C、糖分含量均增加10%??茖W(xué)家還在黃瓜、番茄和韭菜上施用微生物肥料,發(fā)現(xiàn)這三種蔬菜的含糖量增加10%,其中葡萄糖和果糖分別增加20%和17%以上;粗蛋白、鉀、維生素C含量均增加11%,總有機(jī)酸含量降低9%,亞硝酸鹽含量降低8%。有些微生物還可以在土壤中釋放生長素、吲哚乙酸、赤霉素等激素,能夠調(diào)控作物生長,進(jìn)而提高產(chǎn)量。
可以說,小小微生物發(fā)揮的作用很大。
國家支持規(guī)模擴(kuò)張
中國微生物肥料產(chǎn)業(yè)起步于20世紀(jì)30年代,經(jīng)歷了產(chǎn)業(yè)初創(chuàng)、菌劑制品生產(chǎn)、微生物肥料應(yīng)用三個(gè)發(fā)展階段。到20世紀(jì)80年代后期,微生物肥料產(chǎn)業(yè)進(jìn)入加速發(fā)展階段,工廠化、產(chǎn)業(yè)化、商品化水平逐步提高,生產(chǎn)企業(yè)、產(chǎn)品數(shù)量和推廣面積等逐年增長。據(jù)農(nóng)業(yè)部微生物肥料和食用菌菌種質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心統(tǒng)計(jì),截至目前,中國微生物肥料產(chǎn)品的登記數(shù)量為4890個(gè),其中正式登記2550個(gè),臨時(shí)登記2340個(gè)。據(jù)農(nóng)業(yè)部的不完全統(tǒng)計(jì),中國有微生物肥料生產(chǎn)企業(yè)超過1000家,是10年前的2倍和20年前的8倍;微生物肥料產(chǎn)量超過1000萬噸,推廣應(yīng)用面積超過2億畝。
微生物肥料產(chǎn)業(yè)在中國迅速發(fā)展,首先與國家的大力支持分不開。2013年,國務(wù)院發(fā)布《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,將微生物肥料列為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè);國家發(fā)改委將微生物肥料列為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)之一。隨著《全國高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)總體規(guī)劃》建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田8億畝、《到2020年化肥使用量零增長行動(dòng)方案》和《到2020年農(nóng)藥使用量零增長行動(dòng)方案》《開展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》等的實(shí)施,以及綠色農(nóng)用生物產(chǎn)品高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)、耕地質(zhì)量保護(hù)提升等項(xiàng)目的開展,微生物肥料產(chǎn)業(yè)駛?cè)肓税l(fā)展的快速通道。
中國微生物資源的多樣性也為微生物肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì),中國已知的病毒、細(xì)菌和真菌的物種數(shù)分別為400個(gè)、500個(gè)和8000個(gè)左右,分別占世界微生物已知物種數(shù)的8%、10.5%和11.6%。龐大的物種資源,給菌種的研發(fā)和篩選提供了保證。
問題隱現(xiàn)掣肘產(chǎn)業(yè)
不過,微生物肥料產(chǎn)業(yè)在迎來爆發(fā)式發(fā)展的同時(shí),也暴露出一些問題。
首先,在生產(chǎn)上選擇一支有意義、優(yōu)質(zhì)的菌株很難。市場上的菌肥有單一菌種、復(fù)合菌種,添加多種菌種時(shí),因不同的菌群之間存在明顯的拮抗作用或競爭作用,菌的數(shù)量上不去;添加單一菌種,菌肥作用有限,不能滿足需求;有些菌種還可能給土壤和作物帶來病害。所以,需要專業(yè)的人士進(jìn)行菌種的選擇,做好田間試驗(yàn)。
其次,生產(chǎn)企業(yè)也有局限。國家微生物肥料技術(shù)研究推廣中心主任孟慶偉坦言,真正做微生物發(fā)酵的企業(yè)生產(chǎn)的菌株比較單一,同時(shí)具備多種微生物菌發(fā)酵能力和技術(shù)的企業(yè)很少,很難達(dá)到生產(chǎn)多種功能菌的能力。就單一菌株的生產(chǎn),更多的企業(yè)只是追求數(shù)量,而不在意質(zhì)量。
再次,在施用上,微生物肥料的穩(wěn)定性也被詬病的主要問題。微生物肥料作為一種活菌制劑,產(chǎn)品的作用效果受使用方法、環(huán)境條件等多方面限制,效果不是非常穩(wěn)定,這也影響了微生物肥料產(chǎn)品的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。馬常寶處長說,微生物肥料產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性較差、應(yīng)用效果穩(wěn)定性差、菌種和產(chǎn)品單一重復(fù)化嚴(yán)重、生產(chǎn)工藝不合理與成本高等,成為掣肘產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
除了生產(chǎn)技術(shù)有待完善以外,微生物肥料的推廣也遇到了一些障礙。
一是終端用戶的認(rèn)識(shí)程度有限。作為肥料的直接施用者,農(nóng)民對(duì)土壤修復(fù),生態(tài)農(nóng)業(yè)的認(rèn)識(shí)還十分有限。微生物肥料作為具有生物活性的功能性肥料,肥效慢是正常的。由于農(nóng)民不能馬上看到明顯的效果,接受起來就比較慢。
二是很多農(nóng)民對(duì)微生物不是很了解。在施用過程中密封不嚴(yán),導(dǎo)致雜菌進(jìn)入,還有沒有放在陰涼處保存,有的在陽光下暴曬,有的甚至和殺菌農(nóng)藥一起使用,使得肥料中的微生物減少甚至被殺光。加之有些廠家以次充好,炒作概念,更是破壞了微生物肥料的形象,使得推廣受阻。
當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格低迷,提高農(nóng)產(chǎn)品競爭力是重中之重。提質(zhì)增效的關(guān)鍵是施用像微生物肥料這樣的新型功能性肥料,必然增加生產(chǎn)成本。農(nóng)民尤其是大田作物種植戶舍不得投入,使得農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量上不去。如此往復(fù),惡性循環(huán)。
產(chǎn)業(yè)調(diào)整迎合需求
據(jù)統(tǒng)計(jì),在1980年前后,國外生物菌肥銷售額僅占肥料銷售額的15%,20世紀(jì)90年代初已上升到52%,目前達(dá)到70%以上。據(jù)悉,目前美國有2000余家工廠從事中小型復(fù)合肥生產(chǎn),其中有1/10通過添加活性菌劑或腐熟處理的動(dòng)植物糞便生產(chǎn)生物菌肥,農(nóng)業(yè)微生物肥料用量已經(jīng)占到50%。目前中國化肥用量(實(shí)物量)約1.3億噸,微生物肥料用量僅為1000多萬噸,占化肥用量的7%左右,市場潛力非常大。
那么,未來我們要迎接一個(gè)怎樣的微生物肥料時(shí)代呢?
馬常寶處長表示,微生物肥料有三大優(yōu)勢。第一是促進(jìn)養(yǎng)分高效轉(zhuǎn)化,第二是促進(jìn)微生物群落平衡,第三是促進(jìn)土壤污染修復(fù)治理。隨著種植結(jié)構(gòu)深入調(diào)整,玉米大豆輪作模式還會(huì)繼續(xù)推廣,豆料作物面積將適當(dāng)恢復(fù)。到2020年,大豆種植面積將達(dá)1.4億畝,增加4000萬畝?;ㄉ姆N植面積將穩(wěn)定在7000萬畝。同時(shí),化肥零增長行動(dòng)、耕地質(zhì)量保護(hù)與提升、黑土地保護(hù)利用試點(diǎn)、耕地污染和退化修復(fù)、畜禽糞便無害化處理、秸稈資源綜合利用等,也將給微生物肥料發(fā)展帶來更多機(jī)遇。
孟慶偉表示,微生物肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要通過肥料企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的不斷完善、深入挖掘農(nóng)用微生物菌領(lǐng)域功能性微生物菌的作用,找出同一種菌針對(duì)不同區(qū)域、解決不同作物特種病害的功能性差異,選擇適合企業(yè)的品牌定位。
相信隨著中國農(nóng)業(yè)的發(fā)展,農(nóng)戶素質(zhì)的提高,微生物肥料產(chǎn)業(yè)一定會(huì)發(fā)展壯大,為農(nóng)業(yè)增收、農(nóng)村發(fā)展、農(nóng)民致富發(fā)揮其應(yīng)有的作用。