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微生物肥料“四两拨千斤”

 粮食要增产,肥料不可少。众所周知,我国粮食实现连年增产,化肥施用是其中的关键因素。然而,由于化肥长期过量施用,我国耕地质量明显下降,水体富营养化、温室气体排放等一系列环境问题也随之而来。在目前的两难困境中,我们开始面临新的问题:既要保障粮食增产,又要保护耕地、保证农业可持续发展,肥料究竟应该怎么来施?日前,记者专访了农业部微生物产品质量安全风险评估室主任、中国农业科学院资源与农业区划研究所研究员李俊,他提出,未来农业生产应该多施用微生物肥料,它将是我国未来肥料发展的重要方向。
  1 助力科学施肥 缓解农业生产双重压力
  记者:大家都知道,施用化肥对粮食增产的效果明显,改革开放以来,我们国家也一直在使用化肥。但由于不合理的施用方式,化肥对土壤造成的伤害已逐渐显现。那么您能否介绍一下,目前我国农业生产的用肥情况?
  李俊:改革开放以来,我国农业快速发展,特别是近年来的“粮食十连增”,化肥的施用的确是关键的原因之一。但是,有数据显示,目前我国化肥施用量已经占到了全球总量的35%,每亩耕地化肥施用量高达30~100公斤。从1981年至2008年的近30年间,我国粮食产量增长了63%,同期氮肥的使用量则增长了近2倍,化肥总用量位列世界首位。
  然而,化肥的长期过量施用也带来了一系列的问题。首先就是土壤肥力的下降,大量耕地出现了土壤板结、退化严重的现象,土壤对肥料的利用效率也越来越低,土传病害不断出现,还影响了农产品的品质。其次是对环境的污染,氮肥的施用增加了温室气体的排放,同时,过量肥料随水淋失,进入地下水或江湖,引起富营养化。据2007年全国污染普查的结果显示,我国农业排放的化学需氧量占全国排放总量的43.7%,其中,农田排放的氮、磷分别占总量的57.2%和67.4%。
  在资源约束日益紧张的今天,我们未来的农业生产面临着双重压力,一方面要保障粮食持续稳定增产,另一方面要减少面源污染、保证农业的可持续发展,怎么用肥,便成为了我们科研工作、企业和农民必须面临和解决的问题,而微生物肥料所具备的多功能特性正好与克服这些影响我国农业可持续发展问题相对路,因而说它是一个发展的趋势。
  2 转变用肥方式 从粗放到集约环境友好
  记者:什么是微生物肥料?与化肥等其他肥料相比,它有什么样的作用,具有哪些优势?它能否真正解决我们农业生产面临的双重压力?
  李俊:传统习惯上,常将肥料按成分分为化肥和有机类肥料。微生物肥料在大类上属于有机类肥中的一种,但目前更多将其列为新型肥料中的品种。传统的有机肥多来自动植物的废弃物,有效养分含量低,肥效相对低,而微生物肥料利用微生物的作用,将原来的废弃物、人畜粪便、各种秸秆甚至污染物发酵后变成具有活性的多功能高效肥料,使用后通过其中所含的大量有益微生物的活动,增进土壤肥力,刺激和调控作物生长,增强抗逆和抗病能力。
  现在,我国面临耕地复种指数高、生产力下降,作物病害频发,农业效益下降等等的问题,而微生物肥料的特点和功能恰好能解决、应对这些问题。相关试验数据表明,应用微生物肥料能使水稻提高产量5%以上,棉花、油菜等的增产效果非常明显,瓜果施用后甜度提高。最重要的是,它不污染环境,还能培肥地力,保证耕地的可持续生产力。
  可以说,与传统肥料相比,微生物肥料在保护生态、农业废弃物资源利用、提高肥料利用率和作物产量质量等方面具有明显优势,它是一种“环境友好型肥料”。2013年,美国出版了《微生物养活世界》一书,强调通过调控土壤微生物区系能够增产20%,减少20%的化肥与农药,是未来环境友好、经济高效农业的新出路。眼下,我国比世界上任何国家都更需要发展微生物肥料,它完全能满足我国农业可持续发展的要求,它具备国家战略需求的特征,能有效缓解农业生产双重压力,在加强耕地质量建设、提高科学施肥水平等方面,可以说能够挑起“四两拨千斤”的重任。
  3 产业基本形成 整体发展水平急待提高
  记者:正如您所介绍的,微生物肥料是一种“环境友好型的肥料”,那么,目前我国微生物肥料产业的现状怎么样?产业发展面临哪些挑战?
  李俊:到目前为止,我国已经收集、保藏、鉴定的菌种库藏资源已超过25000余株,位列世界第二,各种功能特色菌株陆续应用;大量具有特殊功能的微生物制品、新型微生物肥料相继面世;我国微生物肥料产业发展迅速,年产量突破1000万吨,应用面积超过2亿亩,中国特色的微生物产业基本形成。
  尽管发展迅速,但微生物肥料产业存在整体水平低,技术创新不足的问题。具体来说,主要集中在6个方面。一是科技创新基础薄弱,产业发展支撑不足,目前从国家层面对生物肥料的基础和应用基础研究项目支持不多,基础和应用基础研究明显落后于生产需求;二是多数企业对科技创新认识不够,未把科技创新当作自身发展的战略,缺少必要的硬件和软件;三是微生物产业科技人才队伍结构不合理,高层次创新人才、掌握新兴学科的人才、复合型人才均匮乏,特别缺乏具有全球眼光的高端领军人才;四是缺乏促进微生物肥料产业跨越式发展的新技术(颠覆性技术)和创新产品;五是缺少具有引领作用的龙头企业和旗舰集团,迄今为止还没有一家跨国企业或集团;六是缺乏稳定、可操作性强的政策支撑和完善的产业服务体系,产品的销售主要局限于企业自身,加上农民对产品的效果没有充分的认识,产品的销售网络没有真正形成,严重影响了产品的推广和应用,制约了产业的发展。
  4 国家全力支持 产业出路在于科技创新
  记者:未来,要推动我国微生物肥料的发展,还需要做哪几方面的工作?
  李俊:研发新产品、提高产品质量、降低生产成本、稳定应用效果仍是微生物肥料行业面临并且是急需解决的课题。克服这些问题与困难的根本在于科技支撑,出路靠科技创新。可喜的是,自2009年起,国家提出了发展微生物肥料的产业发展的战略,将全方位支持微生物产业发展,为我国微生物肥料产业提供了前所未有的发展机遇。同时,强调了企业在产业的科技创新主体地位。因此,谁抓住了机遇,谁做了充分的准备,谁就会走在前面,否则将会被淘汰。
  首先,对于科研单位来说,要争取国家项目资金,加快基础研究,不仅挖掘、筛选、拓展新的功能菌种,选育出具有作物亲和性、地域性、适应性、生产性能优良的菌株,还有优化生物肥料产品的组合和活性保持技术,使不同功能菌株互补、菌株与载体功能叠加的组合产品,实现应用效果的稳定。
  其次,要突出行业和企业在科技创新中的地位和作用。行业应是科技创新的孵化期、推进器,组织和推进必要的科技交流,甚至是相关领域、相邻产业合作交流的推动者,虽然现在相应的产业协会尚未组建,但目前可通过学会和相关机构去做这方面的工作;从长远看,应该尽快成立微生物肥料产业协会,以更有力地推动产业发展。另外,产、学、研结合的平台也必不可少。
  此外,我们还要积极争取国家在政策、经费、环境方面的支持,力争到“十三五”结束时,我国微生物肥料达到肥料总量的15%左右,应用面积达到4亿亩以上。
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