在糧食連年增產(chǎn)的同時，耕地質(zhì)量、農(nóng)作物病蟲害等問題正困擾著我國農(nóng)業(yè)發(fā)展。穩(wěn)糧增收戰(zhàn)略的實施，要求農(nóng)業(yè)走環(huán)境更友好、生態(tài)可持續(xù)的道路，而研發(fā)生物綜合集成技術(shù)是支撐農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效解決方案之一。           ——編者

    本報見習(xí)記者 李純

    近日，第一屆“土壤質(zhì)量建設(shè)和植物逆境解決方案高峰論壇”在北京召開，與會代表認(rèn)為，在目前的形勢下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開化肥和農(nóng)藥，但是僅依靠化肥和農(nóng)藥支撐農(nóng)業(yè)增產(chǎn)的不可持續(xù)性越來越明顯，恢復(fù)土壤自然生態(tài)、激活植物自身免疫能力是擺脫這一困境的最佳選擇。

    石化農(nóng)業(yè)造成土壤退化

    目前，我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍依賴化肥和農(nóng)藥，是高投入、高產(chǎn)出的“石化農(nóng)業(yè)”生產(chǎn)模式。化肥過量施用和農(nóng)藥濫用造成土壤酸化板結(jié)、土傳病害蔓延、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境破壞、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等問題。“農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以土為本，土壤退化是最嚴(yán)重的問題。北大荒‘黑油油’的黑土層在四五十年的時間內(nèi)，從開墾之初的80～100厘米退化到目前的20～30厘米，而形成1厘米厚的黑土至少需要400年?。?rdquo;黑龍江農(nóng)墾植保協(xié)會會長王險峰痛心地說。

    “去年發(fā)布的《全國土壤環(huán)境污染狀況調(diào)查公報》指出我國耕地土壤點位污染超標(biāo)率達(dá)19.4%，《全國耕地質(zhì)量等級情況的公報》指出我國40%以上的耕地出現(xiàn)了退化。中央先后提出‘嚴(yán)守18億畝耕地紅線’、‘劃定永久基本農(nóng)田’、‘2020年建成8億畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田’。公報與政策密集發(fā)布的背后是我國土壤質(zhì)量惡化和耕地數(shù)量減少問題的日益嚴(yán)峻。”清華大學(xué)·紫荊創(chuàng)新農(nóng)業(yè)研究院主任徐子凌說。

    “石化農(nóng)業(yè)所造成的土壤貧瘠化是一個全球性的問題。聯(lián)合國將2015年定為‘國際土壤年’，呼吁世界各國重視土壤的可持續(xù)耕作。因為土壤一旦喪失活性，化肥施的再多也無濟(jì)于事，而且施的越多，流失的越多！”中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心副主任顧金剛說。

    “微生物造土”減少化學(xué)肥料施用

    “在我國大面積耕地地力不足，不少地區(qū)土壤酸性化、鹽堿化、荒漠化的情況下，應(yīng)當(dāng)利用微生物肥料，采用‘先培肥再營養(yǎng)’的思路進(jìn)行土壤改良。微生物肥料最顯著的特征是‘有生命’，以其所含微生物的生命活動產(chǎn)生良好的肥料效應(yīng)。”顧金剛說。具體來講，根瘤菌肥可以將大氣中的氮固定土壤中，形成腐殖氨酸。鉀細(xì)菌肥、磷細(xì)菌肥可以“解鉀溶磷”活化化學(xué)鉀肥和化學(xué)磷肥，同時促進(jìn)硅、鋁、鐵、鎂、鉬等微量元素的釋放和螯合；微生物產(chǎn)生的胞外多糖物質(zhì)可以與植物粘液、礦物胚體和有機(jī)膠體凝合，改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)；微生物分泌的抗生素類物質(zhì)可以抑殺致病菌，赤霉素、細(xì)胞分裂素等促進(jìn)農(nóng)作物根系生長，從而增強(qiáng)抗逆性。這將大大減少化肥和農(nóng)藥的使用量，土壤肥力和活性會大幅提升。

    “日本握美半島以山地為主，土壤貧瘠。當(dāng)?shù)剞r(nóng)民采用島本酵素菌技術(shù)，處理秸稈、豆粕、糞便等有機(jī)固體廢棄物以增加土壤有機(jī)質(zhì)，處理化肥、山土、頁巖的混合物以補(bǔ)充土壤礦物元素。經(jīng)過30多年的‘酵素菌造土’，曾經(jīng)的不毛之地，現(xiàn)今黑土層厚度將近30厘米，一些山地重茬25年依然優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。微生物肥料就像是中藥，可以治本。采用‘微生物造土’將是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的首選解決方案。”日本磐亞株氏會社株式會社社長李星沙說。

    植物疫苗減少化學(xué)農(nóng)藥施用

    據(jù)統(tǒng)計，全世界每年因植物病毒導(dǎo)致的農(nóng)作物損失在200億美元左右，我國的損失在10億美元以上，尚無理想的化學(xué)農(nóng)藥。“研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)植物受到病毒侵害時會釋放植保素、乙烯、水楊酸、茉莉酸及多酚類物質(zhì)，這些初始反應(yīng)表明植物存在與動物免疫系統(tǒng)相類似的可誘導(dǎo)的抗性系統(tǒng)。那么，植物可以像人一樣接種‘牛痘’——植物疫苗來獲得后天免疫能力。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所副所長邱德文說。

    我國處于研究前沿的植物疫苗是植物免疫蛋白，它能夠激活植物抗病蛋白相關(guān)基因的表達(dá)和植物自身防御酶系統(tǒng)，增強(qiáng)植保素和木質(zhì)素合成，對病害產(chǎn)生廣譜抗性。2014年，中國農(nóng)科院植保所在湖南長沙用植物免疫蛋白防治南方水稻黑條矮縮病效果可達(dá)60%~70%，與殺蟲劑配合使用防效高達(dá)80%。在云南大理賓川用植物免疫蛋白抑制農(nóng)作物白粉病、霜霉病效果達(dá)到90%。在北京延慶用植物免疫蛋白防治番茄灰霉病效果達(dá)到75.38%。

    “植物免疫要從種子開始。用植物免疫蛋白處理后種子的發(fā)芽率可以提高到93.30%，而且根系十分發(fā)達(dá)。根壯自然葉茂，作物吸水、吸肥能力會大大提高，抗逆性也會增強(qiáng)。據(jù)估算，科學(xué)使用植物免疫蛋白，農(nóng)藥可以減用20%、化肥可以減用25%、作物增產(chǎn)7%～8%，這將大大促進(jìn)土壤自然生態(tài)恢復(fù)。”邱德文說。

    “企業(yè)的責(zé)任是將科學(xué)理念付諸實踐。將微生物肥料與植物疫苗結(jié)合起來，打造‘中國地，放心土，安全糧’應(yīng)該是我們農(nóng)資企業(yè)的共同使命。”北京科福農(nóng)生物科技有限責(zé)任公司總經(jīng)理趙金鵬說。

理性看待微生物肥料
    問：某植保站在其試驗田中得出，使用微生物肥料，農(nóng)藥用量減少20%～30%，瓜菜土傳病害減少30%而產(chǎn)量提高15%～18%；在化肥用量減少40%的情況下，能夠達(dá)到同等產(chǎn)量，而且口感大大提升。這樣的數(shù)據(jù)可信嗎？為什么會有這樣的效果？

    答：這個問題很有代表性，我們需要對微生物肥料有一個客觀全面的認(rèn)識。微生物肥料的確具有獨特優(yōu)勢：能促進(jìn)物質(zhì)、能量的轉(zhuǎn)換和循環(huán)利用，可以降解廢棄物，提高土壤肥力和活性，改善作物品質(zhì)，有利于食品安全和環(huán)境保護(hù)。但微生物肥料只能在一定程度上減少化肥和農(nóng)藥的施用，微生物肥料供應(yīng)的養(yǎng)分有限，即使根瘤菌也只能提供作物所需氮元素的1/3~1/2，不能取代化肥；微生物肥料培肥改土作用需要以豐富的有機(jī)質(zhì)物料為基礎(chǔ)，不能取代大宗農(nóng)家肥；微生物肥料的植保作用主要是抑制有害病菌，提高作物抗病能力，但對爆發(fā)性病蟲害沒有直接的殺滅作用，不能取代農(nóng)藥。

    所以，對于試驗田數(shù)據(jù)的真實性和可靠性需要進(jìn)一步試驗，不能過早下定論，更不能夸大微生物肥料的試驗效果，否則很容易對廣大農(nóng)民產(chǎn)生誤導(dǎo)。

    問：在實際生產(chǎn)中，有些農(nóng)民使用了微生物肥料卻沒什么效果。這是為什么？

    答：微生物肥料是新型肥料，要獲得良好效果必需過三關(guān)。第一是產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)：市場上的微生物肥料產(chǎn)品良莠不齊，購買時要查看產(chǎn)品的有關(guān)許可認(rèn)證，必要時可做簡單的對比試驗；第二是運(yùn)輸保存關(guān)：活的微生物才有效。不能將微生物肥料與化學(xué)農(nóng)藥混放，不能讓陽光長時間直接照射；第三是合理施用關(guān)：施用微生物肥料前要仔細(xì)閱讀產(chǎn)品使用說明書，施用后要及時總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，不斷提高施用效果。

    問：微生物肥料能控病，還能增產(chǎn)。那么，它到底是肥料，還是農(nóng)藥？

    答：多數(shù)微生物肥料是通過提高作物抗病能力和抑制病菌而在一定程度上防止或減少病蟲害的發(fā)生。但它不能直接殺滅病蟲害，因而不是農(nóng)藥。

    問：專業(yè)人士建議，使用微生物肥料需要基層技術(shù)人員的宣傳指導(dǎo)。這是說微生物肥料使用操作很復(fù)雜嗎？

    答：加強(qiáng)基層技術(shù)人員對農(nóng)民進(jìn)行微生物肥料的宣傳和技術(shù)指導(dǎo)非常必要。這樣做并非是微生物肥料的操作技術(shù)有多么復(fù)雜，而是因為我國對微生物肥料的開發(fā)利用起步較晚，農(nóng)民對它不像常規(guī)化肥那樣熟悉，甚至存在不少認(rèn)識上的誤區(qū)。

    問：業(yè)內(nèi)人士分析，微生物肥料的春天來了。這跟農(nóng)民有關(guān)系嗎？

    答：我國政府現(xiàn)在更加注重生態(tài)文明、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、強(qiáng)調(diào)食品安全，肥料的生產(chǎn)、營銷和施用單位也比以往更加重視微生物肥料的開發(fā)和使用。這樣看來，說“微生物肥料的春天來了”是有道理的。但世界公認(rèn)，當(dāng)前如果完全不施用化肥和農(nóng)藥，農(nóng)作物將減產(chǎn)30%~40%。微生物肥料和化肥、農(nóng)藥、有機(jī)肥還是要配合使用的。

    中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授 王興仁