范丙全一直從事新型高效生物肥料的研究，長期和土壤打交道，現(xiàn)在是中國農(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遠(yuǎn)地使用下去，繼而長期保證國家的糧食安全�！狈侗�全說。

    化肥貢獻(xiàn)率越來越小

    化肥被認(rèn)為是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重大發(fā)明，因為它使有限的土地產(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。對于擁有近14億龐大人口的中國來說，沒有糧食高產(chǎn)則意味著糧食安全沒有著落。粗略計算，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)到這個數(shù)是絕對不可能的。”范丙全說，沒有化肥中國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)重退化的報道開始見諸報端。東北地區(qū)黑土的退化則有目共睹，原來黑土層將近一米厚，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：20世紀(jì)80年代剛實行聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制的時候，整個河北基本都用“泰山1號”小麥種子，當(dāng)時使用化肥量不大，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。

    全國糧食總產(chǎn)也顯示了同樣的跡象。1998年時，我國糧食產(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，但是化肥投入?yún)s逐年增加�；�肥貢獻(xiàn)率越來越呈遞減趨勢。

    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)化肥需要耗費大量的磷、鉀等礦物資源。雖然我國磷儲量位居世界第二，但以目前的開采和利用方式，60年甚至更短時間就會枯竭。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。這意味著未來化學(xué)肥料還得長期繼續(xù)使用。

    “長期以來，農(nóng)民過分依賴于化肥�！蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)教授、中國有機類肥料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長楊興明接受《科學(xué)時報》電話采訪時說，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，減少全國化肥的總消費量，使得磷鉀資源能夠更長遠(yuǎn)地使用下去，繼而長期保證國家的糧食安全。

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

    生物肥料能減少化肥使用

    事實上我國從20世紀(jì)50年代起就重視生物肥料研究與應(yīng)用。當(dāng)時比較有名的生物肥料是“5406”菌肥——利用代號為“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，增加植物養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進(jìn)植物生長，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。

    "如果能突破這項技術(shù)，禾本科作物的氮肥使用量可以大大減少�！狈侗�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，延長我國磷、鉀資源的使用年限的目的。磷鉀資源就可以長期使用下去。節(jié)約氮肥也就節(jié)約了能源，同時也改善了環(huán)境。節(jié)約了磷、鉀肥資源，我國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)略重要性已得到國家高度重視。國務(wù)院10月18日發(fā)布的《國務(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。事實上，生物肥料早些時候就已經(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難題。另外，農(nóng)民往往用化肥的概念來理解生物肥料，“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，“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)銷商對生物肥料卻進(jìn)行夸大宣傳，“本來不能替代化肥，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�！狈侗�全說,“農(nóng)民不買我們就沒有市場，生物肥料企業(yè)就沒有辦法存活�！�

    楊興明表示，目前市場上真正的產(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肥冒充生物有機肥�！斑@個市場急需整頓，行政主管部門要把好入口關(guān)�！�

    這些因素疊加起來使得生物肥料推廣起來難度不小。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、體驗得到”。他說：“我們成功的經(jīng)驗就是通過試驗示范來做的�！�

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

    有報道稱，5年來，該項專利技術(shù)已在全國24個省區(qū)市推廣應(yīng)用3200萬畝次，農(nóng)民增收節(jié)支上百億元，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

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

    范丙全說，我國生物肥料產(chǎn)量約為500萬噸，現(xiàn)在生物肥料需求很大，也有市場。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，如果能做到這四個方面，生物肥料的市場非常廣闊。

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