范丙全一直從事新型高效生物肥料的研究，長(zhǎng)期和土壤打交道，現(xiàn)在是中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃所研究員、博士生導(dǎo)師。他說，大量使用化肥是導(dǎo)致土地退化的重要原因之一。此外，還將導(dǎo)致我國(guó)磷鉀資源的過快耗盡。

    “發(fā)展生物肥料的目標(biāo)是盡量減少化肥的使用，使得磷鉀資源能夠更長(zhǎng)遠(yuǎn)地使用下去，繼而長(zhǎng)期保證國(guó)家的糧食安全�！狈侗�全說。

    化肥貢獻(xiàn)率越來(lái)越小

    化肥被認(rèn)為是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重大發(fā)明，因?yàn)樗�使有限的土地產(chǎn)出了更多的糧食，養(yǎng)活了不斷膨脹的人口。20世紀(jì)70年代我國(guó)開始使用化肥，嘗到糧食產(chǎn)量不斷提高的甜頭后，化肥至今已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)耕作必不可少的投入品。

    沒有化肥投入意味著糧食高產(chǎn)沒有保證。對(duì)于擁有近14億龐大人口的中國(guó)來(lái)說，沒有糧食高產(chǎn)則意味著糧食安全沒有著落。粗略計(jì)算，如果目前每人一天消耗1斤糧食，14億人口一年需要5110億斤�！叭绻麤]有化肥，要達(dá)到這個(gè)數(shù)是絕對(duì)不可能的。”范丙全說，沒有化肥中國(guó)人吃飯問題根本解決不了。

    化肥的這種增產(chǎn)效果是顯著的，但是，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)證明需要每年更頻繁地重復(fù)施用才能保持高生產(chǎn)力。有研究認(rèn)為，土壤的自然肥力隨著連年使用化肥而下降，為了每年保持高產(chǎn)而必須加大化學(xué)肥料的施用量，這樣導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的增加并加速土壤的進(jìn)一步退化。

    20世紀(jì)90年代后期，關(guān)于北方尤其是西北地區(qū)農(nóng)田嚴(yán)重退化的報(bào)道開始見諸報(bào)端。東北地區(qū)黑土的退化則有目共睹，原來(lái)黑土層將近一米厚，現(xiàn)在剩下50公分甚至更薄，有些肥沃的糧田變成荒漠化的土地。

    范丙全河北老家的例子顯然十分生動(dòng)：20世紀(jì)80年代剛實(shí)行聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的時(shí)候，整個(gè)河北基本都用“泰山1號(hào)”小麥種子，當(dāng)時(shí)使用化肥量不大，一百斤過磷酸鈣、一百斤碳酸氫銨、一百斤豆餅做底肥，再追加一點(diǎn)尿兒素，畝產(chǎn)就能達(dá)到800斤�，F(xiàn)在同樣是畝產(chǎn)800斤，化肥用量卻成倍增長(zhǎng)。

    全國(guó)糧食總產(chǎn)也顯示了同樣的跡象。1998年時(shí)，我國(guó)糧食產(chǎn)量創(chuàng)歷史最高紀(jì)錄，達(dá)到5.38億噸，10多年過去，糧食總產(chǎn)基本在這一幅度輕微波動(dòng)，但是化肥投入?yún)s逐年增加。化肥貢獻(xiàn)率越來(lái)越呈遞減趨勢(shì)。

    大量使用化肥破壞了土壤微生物環(huán)境，由此也導(dǎo)致病蟲害接踵而至。農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥檢測(cè)超標(biāo)、重金屬超標(biāo)，最主要原因就在于土壤的代謝功能下降。土壤微生物多樣性失調(diào)會(huì)引發(fā)惡性循環(huán)：如果不改善土壤生態(tài)環(huán)境，不提高土壤機(jī)體的功能，要達(dá)到同樣的產(chǎn)量就需要投入更大量的化肥。

    更值得擔(dān)憂的是，大量生產(chǎn)化肥需要耗費(fèi)大量的磷、鉀等礦物資源。雖然我國(guó)磷儲(chǔ)量位居世界第二，但以目前的開采和利用方式，60年甚至更短時(shí)間就會(huì)枯竭。而磷、鉀、氮是植物必需的三種大量元素。如果沒有了磷、鉀，作物產(chǎn)量幾乎也就沒有了。這意味著未來(lái)化學(xué)肥料還得長(zhǎng)期繼續(xù)使用。

    “長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)民過分依賴于化肥。”南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、中國(guó)有機(jī)類肥料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長(zhǎng)楊興明接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》電話采訪時(shí)說，這導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)問題、環(huán)境問題持續(xù)出現(xiàn)。

    生物肥料被認(rèn)為是一個(gè)重要的解決方案。“生物肥料的重要性，就在于保證糧食安全的長(zhǎng)期性�！狈侗�全說，發(fā)展生物肥料的目標(biāo)就是要盡量減少化肥的使用，減少全國(guó)化肥的總消費(fèi)量，使得磷鉀資源能夠更長(zhǎng)遠(yuǎn)地使用下去，繼而長(zhǎng)期保證國(guó)家的糧食安全。

    北京大北農(nóng)科技集團(tuán)股份有限公司副總裁宋維平此前接受《科學(xué)時(shí)報(bào)》采訪時(shí)認(rèn)為，發(fā)展生物肥料意義不亞于生物育種。面對(duì)化肥對(duì)土壤造成的嚴(yán)重的污染，他反問：“土地污染了，再好的種子怎么長(zhǎng)？”

    生物肥料能減少化肥使用

    事實(shí)上我國(guó)從20世紀(jì)50年代起就重視生物肥料研究與應(yīng)用。當(dāng)時(shí)比較有名的生物肥料是“5406”菌肥——利用代號(hào)為“5406”的一種放線菌與一定量的餅肥或肥土拌和堆制而成。

    河南洛陽(yáng)市的一份農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)記載，1973年開始，“5406”菌肥開始在該市大多數(shù)公社推廣使用，結(jié)果是“棉花畝施‘5406’菌肥125公斤，畝增皮棉10~15公斤，小麥每畝底施125~150公斤，畝增小麥22~75公斤”。

    生物肥料并不復(fù)雜，它是含有特定微生物活體的制品，通過其中所含微生物的生命活動(dòng)，增加植物養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。

    范丙全介紹，生物肥料分為幾個(gè)不同的種類，“不同種類的生物肥料追求的目標(biāo)不同�！逼渲幸活愔饕�的功能是提供養(yǎng)分，另一類則主要是轉(zhuǎn)化養(yǎng)分。

    根瘤菌是提供作物所需養(yǎng)分的生物肥料的一個(gè)好例子，它是一類革蘭氏陰性菌，能與豆科植物共生形成根瘤，并將空氣中的氮轉(zhuǎn)化成作物需要的氨態(tài)氮。它的好處是可以節(jié)省大量氮肥，如果選育到優(yōu)良菌株，尤其是抗氮素阻遏的高效固氮菌種，在豆科作物上使用少量氮肥、甚至不使用氮肥也能達(dá)到相同的產(chǎn)量。

    另外一種固氮微生物是聯(lián)合固氮菌，它在植物的根際，依靠自身固氮能力固定空氣中的分子態(tài)氮，但是聯(lián)合固氮菌的固氮量比較少，不能完全滿足作物的需求，世界各國(guó)科學(xué)家們都寄希望于此類固氮微生物高效菌種選育的突破，尤其重視高效泌銨菌的突破。

    "如果能突破這項(xiàng)技術(shù)，禾本科作物的氮肥使用量可以大大減少。”范丙全說，這樣能夠節(jié)省大量的氮肥。

    用于轉(zhuǎn)化養(yǎng)分的生物肥料與磷鉀養(yǎng)分相關(guān)，由于土壤中有效磷含量很低，因而每年需要使用磷肥，作物對(duì)磷肥產(chǎn)生依賴性，沒有磷肥就沒有產(chǎn)量。溶磷生物肥料能把土壤難溶磷轉(zhuǎn)化為植物可利用的有效磷，解鉀生物肥料能夠把土壤中難以利用的鉀素釋放出來(lái)供作物吸收利用。

    范丙全說，發(fā)展和使用溶磷、解鉀的生物肥料，既可以提高土壤難溶磷、鉀的有效性，又能夠提高磷肥和鉀肥的利用效率，達(dá)到顯著減少磷鉀化肥的使用量，延長(zhǎng)我國(guó)磷、鉀資源的使用年限的目的。磷鉀資源就可以長(zhǎng)期使用下去。節(jié)約氮肥也就節(jié)約了能源，同時(shí)也改善了環(huán)境。節(jié)約了磷、鉀肥資源，我國(guó)的糧食安全就更有保障。

    推廣不要忽悠農(nóng)民

    像化學(xué)肥料一樣，生物肥料同樣是戰(zhàn)略資源，生物肥料戰(zhàn)略重要性已得到國(guó)家高度重視。國(guó)務(wù)院10月18日發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》指出要“積極推廣綠色農(nóng)用生物產(chǎn)品”，生物肥料則是綠色農(nóng)用生物產(chǎn)品的重要產(chǎn)品之一。

    據(jù)一位農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的專家透露，在生物產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃中，生物肥料也是生物農(nóng)業(yè)里頭的重點(diǎn)內(nèi)容。

    與政府高層看重生物肥料的戰(zhàn)略意義不同，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)民們更看重生物肥料的作用效果。事實(shí)上，生物肥料早些時(shí)候就已經(jīng)進(jìn)入農(nóng)民的視野，但是在推廣過程卻經(jīng)歷了起起落落。

    “由于生物肥料是高新技術(shù)，農(nóng)民對(duì)此將信將疑�！睏钆d明認(rèn)為這是生物肥料推廣面臨的一個(gè)難題。另外，農(nóng)民往往用化肥的概念來(lái)理解生物肥料，“在技術(shù)指標(biāo)上他們是按照化肥的概念來(lái)考慮的。”

    范丙全解釋說，在不科學(xué)的宣傳誤導(dǎo)下，農(nóng)民以為使用生物肥料就可以不用化肥，當(dāng)產(chǎn)量下降時(shí)，“以追求高產(chǎn)為目的的農(nóng)民肯定不干”。但一些企業(yè)、經(jīng)銷商對(duì)生物肥料卻進(jìn)行夸大宣傳，“本來(lái)不能替代化肥，卻偏偏說能代替。”

    “現(xiàn)在農(nóng)民知道生物肥料是好東西，但是一定要把生物肥料追求的目標(biāo)告訴農(nóng)民，每種生物肥料的功能、解決哪些問題都應(yīng)該講透徹。”范丙全說,“農(nóng)民不買我們就沒有市場(chǎng)，生物肥料企業(yè)就沒有辦法存活�！�

    楊興明表示，目前市場(chǎng)上真正的產(chǎn)品效果很好，但假冒偽劣產(chǎn)品太多，有人甚至用普通有機(jī)肥冒充生物有機(jī)肥。“這個(gè)市場(chǎng)急需整頓，行政主管部門要把好入口關(guān)�！�

    這些因素疊加起來(lái)使得生物肥料推廣起來(lái)難度不小。楊興明認(rèn)為以后“要加大示范應(yīng)用，讓農(nóng)民摸得著、看得到、體驗(yàn)得到”。他說：“我們成功的經(jīng)驗(yàn)就是通過試驗(yàn)示范來(lái)做的�！�

    楊興明于2004年進(jìn)入南京農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)沈其榮領(lǐng)導(dǎo)的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)有機(jī)類肥料研究團(tuán)隊(duì)，該研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“一種能防除連作物枯萎病的拮抗菌及其微生物有機(jī)肥料”專利在11月13日剛獲得了第十二屆中國(guó)專利獎(jiǎng)金獎(jiǎng)。

    有報(bào)道稱，5年來(lái)，該項(xiàng)專利技術(shù)已在全國(guó)24個(gè)省區(qū)市推廣應(yīng)用3200萬(wàn)畝次，農(nóng)民增收節(jié)支上百億元，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

    “只要把田間試驗(yàn)做好了，農(nóng)民看到了效果，馬上就會(huì)用了。”楊興明說。

    范丙全說，我國(guó)生物肥料產(chǎn)量約為500萬(wàn)噸，現(xiàn)在生物肥料需求很大，也有市場(chǎng)。但目前的矛盾是農(nóng)民需要高產(chǎn)，而生物肥料并不能解決高產(chǎn)問題。“要告訴我們的農(nóng)民，生物肥料合理使用，尤其是與化肥的合理配合使用，既可以解決提高作物產(chǎn)量，又可以解決降低化肥用量、避免化肥資源浪費(fèi)兩大難題�！�

    “所以，現(xiàn)在最重要的是要解決生物肥料的高效問題。使生物肥料能高效固氮、高效解鉀、高效溶融磷、高效促生，”范丙全說，如果能做到這四個(gè)方面，生物肥料的市場(chǎng)非常廣闊。

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