□ 《中國農(nóng)資》記者童玲 雷雅茹
微生物肥料已成為新型肥料中年產(chǎn)量最大、應(yīng)用面積最廣的品種,預(yù)計(jì)到“十三五”結(jié)束時(shí),年總產(chǎn)量比現(xiàn)在翻一番——
我國擁有22%的世界人口,世界7%的耕地,化肥農(nóng)藥消耗世界第一。農(nóng)用化學(xué)品長期過量投入導(dǎo)致農(nóng)業(yè)環(huán)境污染問題的日益加劇,復(fù)種指數(shù)高和連作產(chǎn)生的土壤持續(xù)生產(chǎn)力障礙問題及土壤質(zhì)量健康、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題日益嚴(yán)重。同時(shí),導(dǎo)致我國現(xiàn)階段面臨土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化慢、土壤污染物積累、土傳病害頻發(fā)三大土壤障礙。不治土壤疾病,就沒有舌尖上的安全,這樣的現(xiàn)狀決定了中國比任何時(shí)候更需要發(fā)展和使用微生物肥料產(chǎn)品?,F(xiàn)如今,我國微生物肥料發(fā)展現(xiàn)狀怎樣?前景如何?將給肥料行業(yè)帶來哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)?
德克薩斯大學(xué)阿林頓分校生物系教授Woo-Suk Chang分析認(rèn)為:“作物產(chǎn)量不僅取決于土壤的結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)狀況,還取決于土壤中的微生物組成和活性,特別是根際土壤?!比欢鼛资陙?,隨著人類活動(dòng)而導(dǎo)致的環(huán)境污染和生態(tài)破壞的問題日益突出,土壤侵蝕、鹽堿化、酸化、沙漠化、重金屬污染等導(dǎo)致的土壤退化或污染現(xiàn)象越來越嚴(yán)重,土壤健康狀況趨于惡化。目前,我國耕地土壤40%以上面積出現(xiàn)退化。
當(dāng)前,我國農(nóng)業(yè)面臨肥料利用率低,土壤地力與健康差,病蟲害防治難,土壤面臨板結(jié)、鹽堿化、酸化、重金屬污染等問題,農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量徘徊、品質(zhì)下降。土壤健康狀況與農(nóng)牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、水和空氣環(huán)境質(zhì)量息息相關(guān),并且深刻地影響植物、動(dòng)物和人類的健康。十九大報(bào)告指明了全國農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑:以鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略為目標(biāo);以農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革為主線;以生態(tài)文明和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展為引導(dǎo);以科技創(chuàng)新為動(dòng)力。保障國家糧食安全的根本在耕地,耕地是糧食生產(chǎn)的命根子。農(nóng)民可以非農(nóng)化,但耕地不能非農(nóng)化。如果耕地都非農(nóng)化了,人們賴以吃飯的家底就沒有了。現(xiàn)階段,提升我國耕地質(zhì)量迫在眉睫。
華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國微生物學(xué)會(huì)微生物資源專業(yè)委員會(huì)委員趙斌表示:“土壤中微生物種類繁多,通過開發(fā)具有應(yīng)用潛力的土壤微生物資源將有助于推動(dòng)綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部微生物肥料和食用菌質(zhì)量檢測(cè)中心主任李俊說:“微生物肥料屬于‘智能型肥料’,包含農(nóng)用微生物菌劑、生物有機(jī)肥、復(fù)合微生物肥料三類產(chǎn)品。具體來講,微生物肥料的功能如下:一是提供或活化養(yǎng)分功能,生物固氮、溶磷、解鉀、鈣鎂硫元素增加養(yǎng)分的有效性,使作物能吸收更多的養(yǎng)分;二是增強(qiáng)作物抗逆性,抑制病蟲害發(fā)生(病情指數(shù)降低)、抗倒伏、抗旱、抗寒及克服連作障礙;三是改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),改善農(nóng)產(chǎn)品外觀指標(biāo)和內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo);四是產(chǎn)生各種活性物質(zhì),如赤霉素、吲哚乙酸等,促進(jìn)作物生長;五是土壤改良和修復(fù),直接或間接地將土壤環(huán)境中的有毒有害物質(zhì)的濃度減少,或毒性降低,或完全無害化;六是促進(jìn)有機(jī)物料腐熟,有機(jī)物料經(jīng)過微生物的腐解,轉(zhuǎn)化形成大量優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料,增加土壤有機(jī)質(zhì)和土壤肥力?!?/p>
糧食要增產(chǎn),農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量要增產(chǎn),養(yǎng)分需求是剛性的。但化肥施用要零增長,養(yǎng)分需求的增量部分必須要有肥料來補(bǔ)充。中國農(nóng)科院對(duì)不同土壤類型下長期施肥研究統(tǒng)計(jì),耕地有機(jī)質(zhì)平均提高0.1%,糧食產(chǎn)量穩(wěn)產(chǎn)性就會(huì)提高10%-20%。國內(nèi)外研究也已表明有機(jī)、無機(jī)肥料配合施用比單施化肥或有機(jī)肥更具可持續(xù)性,也被認(rèn)為是今后進(jìn)一步增產(chǎn)、提高資源效率和減輕環(huán)境壓力的主要農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。意大利莫里斯大學(xué)生物化學(xué)博士、美國普渡大學(xué)化學(xué)博士Michele Sellitto說:“每一種植物都可以通過微生物智能來展現(xiàn)其最大的潛力,所以通過對(duì)微生物智能的分析和研究可以開發(fā)最前沿的產(chǎn)品。微生物的特殊組合可以提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,并能提高普通肥料的利用率。”
大量研究資料顯示,有機(jī)結(jié)合無機(jī)肥料投入在土壤質(zhì)量提升和糧食產(chǎn)量上的貢獻(xiàn)率均超過40%。但根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和生態(tài)環(huán)境部的調(diào)研資料顯示,我國每年產(chǎn)生的有機(jī)肥資源的循環(huán)利用率不足30%(5億噸),未循環(huán)利用的有機(jī)廢物為我國的生態(tài)環(huán)境污染貢獻(xiàn)了80%以上的化學(xué)需氧量和氨氮,致使我國每年投入大量的財(cái)力和物力來治理環(huán)境污染。2015年我國農(nóng)業(yè)化肥養(yǎng)分投入近6000萬噸,農(nóng)業(yè)投入成本達(dá)3400多億元。如果用有機(jī)肥料養(yǎng)分替代2000多萬噸化學(xué)肥料養(yǎng)分,可直接抵減農(nóng)民化肥投入成本1200億元以上,并可提升化肥養(yǎng)分效益560億-850億元,節(jié)本增效達(dá)到2000億元以上。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)保護(hù)中心處長李榮提出,實(shí)施生態(tài)文明建設(shè)和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略促使農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。科學(xué)合理生產(chǎn)和施用肥料,是耕地質(zhì)量保護(hù)的根本所在,也是農(nóng)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
微生物品種種類多、應(yīng)用范圍廣,并能夠促進(jìn)有機(jī)物料腐熟,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),改良和修復(fù)土壤。截至2018年9月,我國微生物肥料年產(chǎn)量在1600萬噸,年產(chǎn)總值達(dá)到300億元。微生物肥料累積應(yīng)用面積3億畝以上,應(yīng)用范圍包括蔬菜、果樹等。微生物肥料已成為新型肥料中年產(chǎn)量最大、應(yīng)用面積最廣的品種。可以說,微生物肥料具備國家戰(zhàn)略需求特征。
國務(wù)院發(fā)布的《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》《促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》等文件都體現(xiàn)出了我國十分重視并推動(dòng)微生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展。發(fā)改委等五部委聯(lián)合發(fā)布的《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》將生物肥料列現(xiàn)代農(nóng)業(yè)18項(xiàng)優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)之一,列入科技部發(fā)布“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃和農(nóng)業(yè)科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃。原農(nóng)業(yè)部從2006年開始設(shè)置國家土壤有機(jī)質(zhì)提升試點(diǎn)補(bǔ)貼項(xiàng)目,政府采購腐熟菌劑和根瘤菌劑等,提供農(nóng)民使用。原農(nóng)業(yè)部還印發(fā)了《到2020年化肥使用量零增長行動(dòng)方案》提出“化肥減量增效”的目標(biāo)。近年來的中央一號(hào)文件中明確:大力推廣生物肥料!微生物肥料已納入國家“十三五”發(fā)展規(guī)劃,下一步將推動(dòng)化肥的“有機(jī)替代”行動(dòng)。
不僅如此,生物產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品還享受減免稅(增值稅)政策,生物有機(jī)肥自2008年起免增值稅。2014年,國家稅務(wù)總局下發(fā)《關(guān)于簡并增值稅征收率政策的通知和關(guān)于簡并增值稅征收率有關(guān)問題的公告》,規(guī)定用微生物、微生物代謝產(chǎn)物、動(dòng)物毒素、人或動(dòng)物的血液或組織制成的生物制品依照3%征收率。
“土壤障礙問題的消除、土壤健康的維護(hù)以及我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,均需使用微生物土壤修復(fù)(改良/調(diào)理)制劑等功能特色產(chǎn)品?!崩羁”硎?,近十年,由于國家對(duì)生物肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和資金支持,生物肥料在農(nóng)業(yè)中顯現(xiàn)出獨(dú)特功效,我國生物肥料產(chǎn)業(yè)得到了持續(xù)快速穩(wěn)定發(fā)展,近幾年以每年10%以上的速度發(fā)展,“十三五”期間仍將以10%的年增長速度發(fā)展,原因如下:從宏觀層面講,“減肥減藥”“化肥零增長”“綠色農(nóng)業(yè)”和“生態(tài)農(nóng)業(yè)”等國家需求,離不開生物肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展;從中觀層面講,是國家肥料產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、國家發(fā)展包括生物肥料在內(nèi)的生物產(chǎn)業(yè)的支持,需要研發(fā)應(yīng)用生物肥料產(chǎn)品;從微觀層面講,生物肥料所體現(xiàn)的不可替代的功能特性所決定,需要推廣生物肥料的應(yīng)用。國家“十三五”對(duì)生物肥料的發(fā)展規(guī)劃還指明了微生物肥料下一步研發(fā)方向,即突破微生物和生物功能物質(zhì)篩選與評(píng)價(jià)、高密度高含量發(fā)酵與智能控制等關(guān)鍵技術(shù),創(chuàng)制和推廣一批高效固氮解磷、促生增效、新型復(fù)合和專用的綠色生物肥料新產(chǎn)品;加快研發(fā)污染土壤的植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)、重金屬污染土地的生物固化與生物修復(fù)等技術(shù),創(chuàng)制土壤生物修復(fù)新產(chǎn)品,集成配套技術(shù)體系,建立土壤聯(lián)合修復(fù)的技術(shù)模式,逐步消除土壤污染物,改良和修復(fù)土壤。對(duì)此,南京農(nóng)業(yè)大學(xué)原副校長、資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院博士生導(dǎo)師沈其榮認(rèn)為主要有以下幾個(gè)方向:一是高產(chǎn)、抑病和解毒型土壤微生物區(qū)系特征與調(diào)控;二是堆肥過程中微生物群落演替與物質(zhì)偶聯(lián);三是采用土壤組學(xué)與同位素示蹤相結(jié)合;四是功能微生物細(xì)胞生物學(xué)研究。
對(duì)于微生物肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo),李俊認(rèn)為,一是研發(fā)、應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化要進(jìn)入國際前沿水平;二是在規(guī)模、效果方面,繼續(xù)擴(kuò)大規(guī)模,提升耕地質(zhì)量及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),爭取占肥料總量的20%左右,應(yīng)用面積在4億畝以上,化肥利用率提高5%-8%;三是在新型產(chǎn)品研發(fā)方面,提高效果及質(zhì)量,優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),發(fā)展新型功能的生物肥料產(chǎn)品,年總產(chǎn)量達(dá)3000萬噸;四是在平臺(tái)、體系 建立技術(shù)創(chuàng)新體系方面,要形成行業(yè)龍頭企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、有持續(xù)創(chuàng)新能力的平臺(tái)。
總之,微生物肥料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域取得了重大突破和進(jìn)展,得到了廣泛應(yīng)用,前景廣闊,將給肥料行業(yè)帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。為此,肥料企業(yè)要順應(yīng)農(nóng)業(yè)需求,準(zhǔn)確把握時(shí)機(jī),開發(fā)具有提升耕地質(zhì)量的多功能性肥料,助力我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。