生物有機無機生態肥料及其發展前景(下)

李曉冰，于廣武，王少華，康 權，姜 華，溫鐵軍，陳俐燕，趙景坤，鄭連舉

(1.黑龍江華澤農牧發展有限公司 黑龍江哈爾濱 150000；2.中國科學院東北地理與農業生態研究所 黑龍江哈爾濱 150040；3.富錦市農業技術推廣中心 黑龍江富錦 156112；4.黑龍江頓豐微納米硅科技開發有限公司 黑龍江黑河 161400；5.黑龍江軍華生物科技有限公司 黑龍江哈爾濱 150041；6.黑龍江禾煦豐生態科技有限公司 黑龍江哈爾濱 150028；7.黑龍江圣東肥業有限公司 黑龍江伊春 152500；8.哈爾濱舜泰生物科技有限公司 黑龍江哈爾濱 150040；9.五常市農業技術推廣中心 黑龍江五常 150200)

4 含腐殖酸肥料

腐殖酸具有刺激植物生長、改善土壤理化性狀和提供少量養分的作用，可分為礦源腐殖酸和生化腐殖酸。礦源腐殖酸主要來源于泥炭、褐煤和風化煤，而生化腐殖酸以作物秸稈、木質素、工農業廢棄物等為原料經化學處理活化而制成。

腐殖酸類肥料是種含有腐殖酸類物質的多功能肥料，也被稱為“腐肥”、“黑化肥”或“黑肥”。經多年研究和開發，腐殖酸肥料已形成速效與長效并舉、固體和液體并存、通用和專用同在、高濃度與低濃度配合、有機與無機協調的肥料體系。

4.1 生物腐殖酸液肥

由麥飯石粉和中草藥通過生物發酵而成的生物腐殖酸液肥既有肥料功能，又有防病蟲害的良好效果。多年的試驗示范結果表明：該肥具有活化土壤、改良土壤結構、培育土壤肥力的功能；能充分溶解化肥和農藥，提高其利用率，有助于減少化肥和農藥的用量，減輕空氣、水體和土壤的污染；能與化肥、農藥、除草劑混用，尤其適合于大面積種植的作物，可使用大型機械施肥和飛機噴施。

4.2 腐殖酸水溶肥

近年來，水溶肥成為我國發展最迅速的新型肥料之一，其總體發展趨勢是向多功能、專用系列發展,逐漸由單一無機鹽溶解的簡單溶液體系發展為由養分、螯合劑、助吸劑、功能物質等組成的具有補充營養、提高作物抗逆性、殺蟲防病等多種功能的復合體系，成為一種具有高科技含量的多功能肥料產品。

水溶肥主要優點：①我國常規肥料的利用率一般只能達到20%～30%，而水溶肥可達到70%～80%，使用水溶肥不僅節水，還可減少施肥總量；②水溶肥營養元素全面，總養分可達50%以上；③肥效快，可滿足高產作物在快速生長期對營養的需求；④水溶性肥料不僅經營利潤空間高，投入產出比也非常可觀。

腐殖酸水溶肥除了具有其所含的腐殖酸的功效外，還具有特有的優勢。

4.2.1 主要成分

以郁根牌腐殖酸水溶肥為例，其主要成分：w(水溶性腐殖酸，HA)≥60%，w(礦源黃腐酸，FA)≥15%，w(N+P2O5+K2O)≥20%，w(有機質)≥70%。

4.2.2 主要優勢

(1)促進作物地上部分營養體生長

在養分供應充足的基礎上，腐殖酸水溶肥的刺激作用可使作物地上部分營養體生長旺盛，具體表現在株高、莖粗、葉片數、干物質積累等顯著向好的方面發展。

(2)改善作物生理代謝及酶活性

施用腐殖酸水溶肥后，可對植物起到刺激作用，不僅呼吸強度增強，而且光合作用和各種酶的活性也得到增強，有助于果實提前著色成熟。

丹東東港是全國最大的溫室“九九”草莓產地，在草莓移栽后施用腐殖酸水溶肥，草莓快速扎根，主根壯，須根特別茂盛；葉片舒展，顏色油綠、發亮，光合作用增強；花盤大，花粉管發育得特別好；在草莓果期沖施腐殖酸水溶肥后，果色均勻、鮮艷，果實飽滿、耐碰、耐儲存、風味好、甜度高，產量可提高10%以上，產值可提高20%以上。

(3)增強作物的抗寒性

腐殖酸水溶肥料可顯著提升東北地區溫室越冬作物的抗寒能力。凌源市位于遼寧西部，約有10萬畝(1畝=667 m2，下同)溫室越冬黃瓜，由于冬季棚內地溫過低，導致黃瓜在生長過程中容易出現僵苗、節間過短、果實彎曲等問題。施用腐殖酸水溶肥后，節間明顯增長，根系發達粗壯，葉片厚度、亮度和韌度顯著提高，果實筆直、油亮，標準果多，使經濟效益得到大幅提高。

4.3 腐殖酸硅鉀增效劑

由黑龍江圣東肥業有限公司研發生產的腐殖酸硅鉀增效劑以含鉀富硅頁巖、石灰巖和褐煤腐殖酸銨為主要原料，經科學加工而成，其主要指標：w(有效SiO2)≥20%，w(有機質)≥10%，w(有效K2O)≥4%，w(腐殖酸)≥8%，w(中微量元素)≥4%，w(CaO)≥20%，w(有效MgO)≥3%，w(水分)≤5%，顆粒強度≥8 N/顆，pH在9～11。該增效劑除了具有其所含的腐殖酸的功效外，還具有以下優勢：

(1)提高植物體內多種酶的活性和葉綠素含量，使新陳代謝旺盛、光合作用增強、糖分和干物質積累增多，達到提高作物產量、改善品質的目的。

(2)運用獨特的生產工藝制成，更易被作物吸收和利用，避免了被土壤固定、淋溶和揮發所造成的養分損失，可提高養分利用率20%以上。

(3)可為作物提供所需的各種養分，提高產量10%以上。

4.4 腐殖酸硼鎂鈣生物土壤調理劑

硼泥是生產硼酸、硼砂等產品產生的廢渣，呈堿性，其所含的Mg、B、Fe、Si、Ca等均為植物生長所需的中微量元素和有益元素。我國大部分耕地缺硼，對硼的潛在需求量很大，對硼泥進行深加工，可以生產出如硼鎂磷肥、硼鎂肥、硼鈣鎂磷肥、硼鉀鎂鋅肥、含硼復合肥等復合微量元素肥料。腐殖酸硼鎂鈣生物土壤調理劑是以硼泥、腐殖酸和生物菌劑為主要生產原料，將三者有機結合起來，取長補短、優勢互補。

腐殖酸硼鎂鈣生物土壤調理劑的主要有效成份：有效活菌數≥0.2億個/g，w(腐殖酸，FA)≥10%，w(B)≥1%，w(Mg)≥11%，w(Ca)≥2%，w(SiO2)≥8%，此外還含有鋅、錳等微量元素。

腐殖酸硼鎂鈣生物土壤調理劑除了具有其所含的腐殖酸的功效外，還具有以下優勢。

(1)采用腐殖酸、硫酸等部分活化硼泥中的有益元素，使這些有益元素能夠被作物直接吸收利用(水溶速效成分)，具備速效型中微量元素肥料的特點。

(2)將長效復合肥添加劑NAM加入顆粒中，能使復合肥中氮養分的釋放速率與作物對養分的需求相適應，磷養分被活化，進而提高復合肥的養分利用率和肥效。

(3)引入微生物技術，在豐富產品功能的同時提高肥料利用率，可減少化學肥料的使用量，達到提高農作物品質的目的。

(4)富含弱堿性物質、有機質、微量元素、有益微生物等，具有改良和修復被重金屬、農藥和高濃度化肥污染的土壤的作用。

5 微生物菌劑

菌劑或菌肥通常由一種或數種有益微生物、培養基質和添加劑配制而成，包括固氮菌類、磷細菌、鉀細菌、光合細菌、芽孢桿菌、酵母菌、抗生菌類、放線菌等。

近20年來，微生物肥料得到快速發展，目前至少有超過70個國家在開展研究、生產和使用微生物肥料，產品品種主要以根瘤菌劑和根際促生菌制劑為主，土壤的生物修復制劑正在成為新的研究開發熱點。

隨著微生物肥料行業的快速發展，產品種類也越來越多。按照產品的內涵，可將微生物肥料產品分為菌劑和菌肥兩大類，其中菌劑類產品是指1種或1種以上的目標微生物經工業化生產擴繁后直接使用或僅被利于該培養物存活的載體吸附所形成的活體制品，而菌肥類產品是指目標微生物經工業化生產擴繁后與營養物質等復合而成、含有該培養物活體的制品。

菌劑在單位面積上的用量少，一般畝用量在1～2 kg。按產品中特定的微生物種類或作用機理，菌劑又可分為若干個種類，如固氮菌劑、解磷菌劑、根瘤菌劑、硅酸鹽菌劑、光合細菌菌劑、有機物料腐熟劑、促生菌劑、微生物修復劑、調理劑等。

5.1 DM系列微生物復合菌菌劑

DM系列微生物復合菌菌劑是哈爾濱舜泰生物科技有限公司從美國引進，由枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌等按科學比例復配而成，具有抗病、抗逆、溶磷、解鉀等功能。該復合菌菌劑已在國內多種作物和不同土壤上得到應用，展示出顯著的提高產品品質和增產的效果。

5.2 DM系列微生物復合菌菌劑的創新優勢

(1)強大的溶磷功能

當磷酸二銨等磷肥施入土壤后，銨根離子作為速效氮迅速釋放，留下來的磷酸根便與土壤中的Ca、Mg、Fe、Al、Zn等離子結合成不溶的磷酸鹽，這也是土壤板結的原因之一。DM系列微生物復合菌可產生大量的生物酸，將土壤中與Ca、Mg、Fe、Al、Zn等中微量元素結合的磷酸根置換釋放出來，同時將Ca、Mg、Fe、Al、Zn等中微量元素也加以釋放，使得植物在整個生命周期內不會缺乏磷素及中微量元素。此外，DM系列微生物復合菌又可產生大量的有機磷分解酶，使得土壤中的有機磷可以被植物充分吸收利用，使磷酸鈣等在水中的溶解度提高500倍，使磷酸二銨等磷肥當季利用率提高3倍以上。使用DM系列微生物復合菌菌劑后，在不同作物上可減施磷肥40%～60%，在有機無機復混肥或復混肥中可充當6%～8%的磷含量，在生物有機肥中可充當4%～6%的磷含量。

(2)優異的解鉀功能

當氯化鉀、硫酸鉀等鉀肥施入土壤后，一部分鉀離子在土壤的礦化作用下變成礦化態的鉀，導致植物不能直接吸收利用，降低了鉀的利用率。

DM系列微生物復合菌在生命活動時產生的酶、莢膜多糖及生物酸類物質能將土壤中的礦物鉀、固定鉀分解轉化成可被植物吸收的有效鉀，同時可與土壤中的SiO2絡合，促進礦物質的降解，釋放出被礦物質晶格包圍的硅和鉀，可使氯化鉀、硫酸鉀等鉀肥當季利用率提高30%～50%，在不同作物上可減少鉀肥施用量30%～40%，在有機無機復混肥或復混肥中可充當3%～5%的鉀含量，在生物有機肥中可充當3%～4%的鉀含量。

(3)提高有機肥料的利用率

DM系列微生物復合菌在土壤中產生的大量纖維素酶可直接參與土壤有機質的分解過程，可將復雜的含碳化合物分解為簡單的化合物，促進植物對有機態養分的吸收，一般有機肥的肥效可提高1倍以上，用于蔬菜瓜果等經濟作物或綠色有機作物，可提高產量30%～50%。

(4)促進作物生長，提高農產品品質

DM系列微生物復合菌的代謝活動可產生赤霉素、吲哚乙酸、細胞分裂素、酚類化合物及其衍生物等植物激素，也可產生煙酸、泛酸等酸性物質以及維生素等活性物質，這些物質能夠起到刺激作物生長的作用。施用DM系列微生物復合菌菌劑可明顯強化植株體內的酶對糖分、淀粉、蛋白質及各種維生素的合成和運轉，使淀粉、多糖、單糖的合成積累增加，在提高蔬菜、水果的含糖量和維生素C含量的同時降低硝酸鹽含量，增加蔬菜、水果的干物質量，促進植株體內淀粉酶、蔗糖酸性轉化酶升高，增加果實可溶性固形物含量，提高糧食作物、蔬菜、水果的產量。

(5)增強作物抗逆性

DM系列微生物復合菌能夠誘導作物產生超氧化物歧化酶、過氧化物酶等具有提高作物抗逆性的物質，在其受到干旱、鹽堿、蟲害、病害、衰老等逆境脅迫時，通過消除自身自由基的途徑來減輕環境脅迫對作物造成的傷害。

(6)抑制病蟲害

DM系列微生物復合菌中有益微生物的大量繁殖，使其在作物根際土壤微生態系統內形成優勢種群，抑制其他病原微生物的生長繁殖，對有害病原微生物產生拮抗作用，從而降低作物病害發生概率。DM系列微生物復合菌中能分泌抗生素的微生物在植物根際繁殖生長，其分泌的抗生素對某些病原菌或病毒形成屏障，對土傳病害可起到防治作用。通過自身活動能夠將因重茬、連作所殘留的有害菌強行侵食，能有效避免因真菌、細菌、土傳性病害所造成的青枯病、立枯病、綿腐病、根腐病、葉斑病、條銹病、莖腐病等病害，達到凈化土壤、免深耕、抗重茬、解除藥害的目的。

(7)改良和修復土壤功能

DM系列微生物復合菌中的有益微生物通過生命活動降解土壤中有害污染物質，減輕重茬對作物生長的危害；通過降解土壤中殺菌劑、殺蟲劑、除草劑殘留物質，減輕這些有害物質對作物的危害；通過降解外來有害污染物，起到凈化土壤的作用；能使鹽堿地和板結土壤逐步蓬松，徹底改善土壤的理化性狀，增加土壤的有機成分，達到土壤蓄水保肥的目的。

6 生態肥料發展前景

生態肥料重要的發展方向之一是研究開發將作物營養與其他促進作物高產的因素相結合的多種功能性肥料，主要包括：改良和修復土壤，提高產品品質；提高水分和肥料利用率；適應優良品種生育特性；提高作物抗倒伏能力，具有防治雜草以及具有抗病蟲害等抗逆性強的多功能肥料等。另外，在資源開發和高效利用領域也有一些值得關注的技術，如中低品位磷礦的促釋技術、鉀長石制備鉀肥技術、利用廢棄資源生產肥料技術等，甚至于新的工業固氮技術都是未來肥料研究的動向。

生態肥料的研究在我國剛剛起步，結合國情，重點研究領域包括：促進根系縱深發展，提高水分利用能力的功能性肥料的開發；調節作物生物量分配，增強作物抗倒伏及抗病蟲害能力的多功能肥料的開發；替代現有殺蟲劑，既能提供營養元素又能起到殺蟲作用的功能性肥料的開發；提高產品品質，發展優質農業的肥料的開發。

由于傳統化學肥料的濫用，我國化肥的利用率較低，土壤營養元素失衡，土壤受重金屬、農藥和高濃度化肥污染嚴重，酸化程度加劇，理化性狀變劣，中低產田面積已占全國耕地總面積的70%以上，農田生態環境的破壞情況也較為嚴重。因此，發展綠色、環保、高效的生態肥料，已成為實現我國化肥零增長、“減肥增效”的強有力措施。