風(fēng)頭日盛的生物化肥

生物化肥是否預(yù)示著一個巨大的變革的即將到來？假如這樣的產(chǎn)品大面積的使用了，我們的尿素和其他的單質(zhì)氮肥還能夠生存下去嗎？這樣的氮肥就能夠滿足農(nóng)業(yè)的需求了，我們的肥料品種應(yīng)該怎么樣變革才能夠與這個技術(shù)配合接軌？

現(xiàn)有生物肥都以有機質(zhì)為基礎(chǔ)，然后配以菌劑和無機肥混合而成。為廣泛改善這種一般性和傳統(tǒng)性的狀況，生物肥料產(chǎn)品則遠遠超越了現(xiàn)有概念。其將擴大至既能提供作物營養(yǎng)，又能改良土壤；同時還應(yīng)對土壤進行消毒，即利用生物（主要是微生物）分解和消除土壤中的農(nóng)藥（殺蟲劑和殺菌劑）、除莠劑以及石油化工等產(chǎn)品的污染物，并同時對土壤起到修復(fù)作用。

狹義地生物肥料，是通過微生物生命活動，使農(nóng)作物得到特定的肥料效應(yīng)的制品，也被稱之為接種劑或菌肥，它本身不含營養(yǎng)元素，不能代替化肥。廣義地生物肥料是既含有作物所需的營養(yǎng)元素，又含有微生物的制品，是生物、有機、無機的結(jié)合體它可以代替化肥，提供農(nóng)作物生長發(fā)育所需的各類營養(yǎng)元素。

生物肥料的分類

生物肥料從其作用上可分為：生物固氮菌(如根瘤菌)；分解土壤有機物菌劑(有機磷細菌肥、綜合細菌肥；分解土壤難溶性礦物的菌劑(硅酸鹽細菌肥料、無機磷細菌肥料)；抗病與刺激作物生長的菌劑(抗生菌肥料)；從其成分上可分為：單純生物肥，它本身基本不含營養(yǎng)元素，而是以微生物生命活動的產(chǎn)物改善作物的營養(yǎng)條件，活化土壤潛在肥力，刺激作物生長發(fā)育，抵抗作物病蟲危害，從而提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。因而單純生物肥不能單施，要與有機肥、化肥配合施用才能充分發(fā)揮它的效能。如：大豆根瘤菌、磷素活化劑、生物鉀肥等。有機-無機-生物復(fù)合肥，它是有機肥、無機肥、生物菌劑三結(jié)合的肥料制品，既含有作物所需的營養(yǎng)元素，又含有微生物，它可以代替化肥供農(nóng)作物生長發(fā)育。如目前市場銷售的綠色食品專用肥、生物有機復(fù)合肥等，都是在制造過程中，添加生物菌劑，縮短有機肥的生產(chǎn)周期、增加其速效成分。生物有機肥與傳統(tǒng)有機肥的區(qū)別在于是工廠化、專業(yè)化生產(chǎn)，有人也將這類肥料稱之為精制商品有機肥。

生物肥料的特點

生物有機復(fù)合肥是汲取傳統(tǒng)有機肥料之精華，結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)，加工而成的高科技產(chǎn)品。其營養(yǎng)元素集速效、長效、增效為一體，具有提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、抑制土傳病害、增強作物抗逆性、促進作物早熟的作用，其主要特點是：

一是無污染、無公害

生物復(fù)合肥是天然有機物質(zhì)與生物技術(shù)的有效組合。它所包含的菌劑，具有加速有機物質(zhì)分解作用，為作物制造或轉(zhuǎn)化速效養(yǎng)分提供\"動力\"。同時菌劑兼具有提高化肥利用率和活化土壤中潛在養(yǎng)分的作用。

二是配方科學(xué)、養(yǎng)分齊全

生物有機復(fù)合肥料一般是以有機物質(zhì)為主體，配合少量的化學(xué)肥料，按照農(nóng)作物的需肥規(guī)律和肥料特性進行科學(xué)配比，與生物\"活化劑\"完美組合，除含有氮、磷、鉀大量營養(yǎng)元素和鈣、鎂、硫、鐵、硼、鋅、硒、鉬等中微量元素外，還含有大量有機物質(zhì)、腐殖酸類物質(zhì)和保肥增效劑，養(yǎng)分齊全，速緩相濟，供肥均衡，肥效持久。

三是活化土壤、增加肥效

生物肥料具有協(xié)助釋放土壤中潛在養(yǎng)分的功效。對土壤中氮的轉(zhuǎn)化率達到5—13.6%；對土壤中磷、鉀的轉(zhuǎn)化率可達到7—15.7%和8—16.6%。

四是低成本、高產(chǎn)出

在生育期較短的第三、四積溫帶，生物有機復(fù)合肥可替代化肥進行一次性施肥，降低生產(chǎn)成本。如大豆每畝施用生物復(fù)合專用肥30—40kg，玉米每畝施用專用肥50—75kg，一次性作底肥施入，不需追肥，既節(jié)省投資，又節(jié)省投工。與常規(guī)施用化肥相比，在等價投入的情況下，糧食作物每畝可增產(chǎn)10—20%。

五是提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低有害積累

由于生物復(fù)合肥中的活化劑和保肥增效劑的雙重作用，可促進農(nóng)作物中硝酸鹽的轉(zhuǎn)化，減少農(nóng)產(chǎn)品硝酸鹽的積累。與施用化學(xué)肥料相比，可使產(chǎn)品中硝酸鹽含量降低20—30%，可溶性糖可提高1—4度。產(chǎn)品口味好、保鮮時間長、耐儲存。

六是有效提高耕地肥力、改善土壤供肥環(huán)境

生物肥中的活化菌所溢出的孢外多糖是土壤團粒結(jié)構(gòu)的粘合劑，能夠疏松土壤，增強土壤團粒結(jié)構(gòu)，提高保水保肥能力，增加土壤有機質(zhì)，活化土壤中的潛在養(yǎng)分。

七是抑制土傳病害，生物肥能促進作物根際有益

微生物的增殖，改善作物根際生態(tài)環(huán)境。有益微生物和抗病因子的增加，還可明顯地降低土傳病害的侵染，降低重茬作物的病情指數(shù)，連年施用可大大緩解連作障礙。

世界各國對根瘤菌劑的應(yīng)用

近日，全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心發(fā)布了《關(guān)于開展根瘤菌示范推廣工作的通知》，要求大豆產(chǎn)區(qū)重點推廣此項技術(shù)，以減少化學(xué)氮肥的使用量，提高大豆產(chǎn)量和改善大豆品質(zhì)。作為我國優(yōu)質(zhì)高油大豆主產(chǎn)區(qū)，黑龍江省對這一文件的發(fā)布最為敏感。推廣應(yīng)用新型大豆根瘤菌劑能否實現(xiàn)大豆穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)、節(jié)支和可持續(xù)發(fā)展？根瘤菌劑作為一種土壤微生物菌肥能否替代傳統(tǒng)化肥？該省將如何完成這一替代？這無疑引起了人們的關(guān)注。

豆科植物共生固氮是自然界中最強的生物固氮體系。大豆從根瘤菌劑中得到的氮素營養(yǎng)可占其總氮素營養(yǎng)的30%～65%。在大豆播種前接種根瘤菌劑是國際公認的生物固氮技術(shù)，大豆根瘤菌劑也是增產(chǎn)機理明確、普及面最廣的生物肥料之一。

豆科根瘤菌生物固氮技術(shù)是國家“十五”期間著力推廣的星火計劃項目之一。其原理是從某種作物根系提取根瘤菌種，制成與該種作物對應(yīng)的根瘤菌劑，在作物播種前用它拌種，可有效地與這種作物共生固氮，將空氣中游離氮轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，從而可以不施或大量減少化學(xué)氮肥的用量，減少污染。

豆科根瘤菌生物固氮技術(shù)在美國、意大利、澳大利亞、加拿大、阿根廷、巴西等大豆生產(chǎn)大國早已成功應(yīng)用。這些國家大豆單產(chǎn)都超過我國，他們不用氮肥，只用根瘤菌劑（投資購買根瘤菌劑約2.55美元/公頃，但是獲增大豆值405美元/公頃，產(chǎn)投比為1∶160）和適量磷鉀等礦質(zhì)肥。根瘤菌劑接種面積占種植面積的30%～60%以上，有的達到100%。

1997年，美國豆科植物根瘤菌固定的氮肥已達620萬噸，占美國當(dāng)年1130萬噸消耗氮肥的55%以上。隨著豆科種植業(yè)的發(fā)展，至2002年美國化學(xué)氮肥消耗量已降至1087萬噸左右。

1990年，澳大利亞年消耗化學(xué)氮肥44萬噸，而豆科植物根瘤菌固定的氮肥卻有140萬噸，是化學(xué)氮肥使用量的3倍以上。

巴西種大豆全部不施氮肥，只接種有效根瘤菌劑，大豆產(chǎn)量僅次于阿根廷，為世界第二，每年僅節(jié)約的氮肥價值就達25億美元之多。為此，巴西已計劃長期將生物固氮作為植物的氮源，并制定了豆科作物改良牧場的計劃。

這些國家近10年來化學(xué)氮肥的消耗量均逐年降低，有力地證明發(fā)展豆科植物的種植，接種相匹配的高效根瘤菌完全可以減少化學(xué)氮肥用量和保持作物產(chǎn)量。

而我國種大豆施用氮肥，單產(chǎn)僅1500千克/公頃，與國際上只用根瘤菌劑的11個國家（最高達4500千克/公頃）的單產(chǎn)相比排第八位。特別是相比大豆生產(chǎn)大國30%～60%以上的根瘤菌劑接種面積，我國不足3%。

中國已規(guī)模化生產(chǎn)根瘤菌劑

生物肥料從最初的根瘤菌劑到細菌肥料，再到今天的生物肥料，從名稱上的演變已說明我國生物肥料逐步發(fā)展的過程。目前國際上已有70多個國家生產(chǎn)、應(yīng)用和推廣生物肥料，我國目前也有500家左右企業(yè)年產(chǎn)約數(shù)百萬噸生物肥料應(yīng)用于生產(chǎn)。這雖與同期化肥產(chǎn)量和用量不能相比，但的確已開始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用，取得了一定的經(jīng)濟效益和社會效應(yīng)。

我國從1958年就開始了根瘤菌劑的應(yīng)用研究，但它一直沒有從研究室走出來，應(yīng)用于豆科作物的生產(chǎn)，讓廣大農(nóng)民受益。根瘤菌劑應(yīng)用幾起幾落，主要是根瘤菌劑的產(chǎn)業(yè)化、商品化問題。但現(xiàn)在這個問題已經(jīng)解決。

黑龍江省農(nóng)委、科技處組織東北農(nóng)業(yè)大學(xué)等5個單位的專家對大豆應(yīng)用根瘤菌劑示范項目的進行田間鑒評表明，大豆應(yīng)用根瘤菌劑拌種，株高增長4～12厘米，植株干重增加7～27克，單株根瘤數(shù)明顯增加，產(chǎn)量增加9.3%～25.2%。平均每畝節(jié)本增效達21～40元。

新型的大豆根瘤菌劑，與傳統(tǒng)的大豆根瘤菌肥有著很大的差別。一是采取了黑龍江省各地黑土菌種的配型與提純復(fù)壯，菌種更適應(yīng)當(dāng)?shù)氐纳姝h(huán)境，固氮能力提高。二是新型大豆根瘤菌的劑型為液體，包裝為瓶裝，生產(chǎn)過程中不易被雜菌污染，并且含菌量大。三是采用了通氣、不通水的半透膜瓶蓋，延長了活菌的保存期。四是添加菌種緩沖保護劑，在大豆拌完種衣劑30分鐘后即可拌菌種，受化肥種衣劑干擾變小。現(xiàn)代的交通、物流使菌劑的運輸更方便快捷，縮短了菌劑出廠到拌種的時間，效果更佳。能源和化肥價格的上漲也給根瘤菌劑大面積推廣創(chuàng)造了難得的機遇。

替代傳統(tǒng)肥勢在必行

據(jù)統(tǒng)計，我國化肥用量是世界平均用量的3.75倍，是發(fā)達國家的8.85倍。而且，我國不同地區(qū)的化肥施用量嚴重不均。用量最高的200個縣，年均施氮量為522千克/公頃，花、果、蔬菜單季施化肥量每公頃甚至高達569～2000千克。

同時，我國氮肥利用率極為低下，一般僅10%～30%，絕大部分氮肥揮發(fā)至空氣中和流入江河湖海，造成一系列的嚴重危害，如水體、空氣、食物受污染，威脅人畜健康，自然界生物多樣性和生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，農(nóng)作物病蟲害加重，土壤結(jié)構(gòu)受破壞，肥力降低。如此大范圍的面積污染，只可從源頭控制來解決。除合理施用化肥以及無機、有機肥配合施用外，一個更重要的途徑是充分發(fā)揮豆科作物——根瘤菌共生固氮作用。這是一個既不消耗礦質(zhì)能源，又能減少化學(xué)氮肥用量并提高土壤肥力的有效途徑。

我國每年大豆種植約800萬公頃，但過分依賴化肥，抑制了豆科植物——根瘤菌共生固氮作用，造成嚴重浪費及不良后果。因此，早在2004年中國環(huán)境與發(fā)展國際合作委員會年會上，中外專家就曾表示，中國濫用化肥和農(nóng)藥造成的污染，尤其是氮肥污染，已經(jīng)嚴重危害到人體健康和環(huán)境質(zhì)量，中國過量施用化肥和農(nóng)藥已到極限。

21世紀，生物肥料開發(fā)對我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，生物肥料將與化肥、有機肥一起構(gòu)成植物營養(yǎng)之源。因此，生物肥料與化學(xué)肥料是相互配合、相互補充，它不僅是化肥數(shù)量上的補充，更主要的是性能上的配合與補充。生物肥料只有與有機肥料和化學(xué)肥料同步發(fā)展，才更具有廣闊的應(yīng)用前景。

（編輯/劉慶華Lqh0206@163.com）