朱煥煥,金維典
(1.北京市農(nóng)林科學(xué)院數(shù)據(jù)科學(xué)與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所,北京 100097;2.中國(guó)(濰坊)島本微生物技術(shù)研究所,山東 濰坊 250100)
我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、化學(xué)農(nóng)業(yè)、有機(jī)生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)期。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)即原始農(nóng)業(yè),以使用畜力牽引和人工操作的金屬農(nóng)具為標(biāo)志,生產(chǎn)技術(shù)建立在直觀經(jīng)驗(yàn)的積累上,體現(xiàn)和貫徹中國(guó)傳統(tǒng)的天時(shí)、地利、人和以及自然界各種物質(zhì)與事物之間相生相克關(guān)系的陰陽(yáng)五行思想,精耕細(xì)作,輪種套種,其典型形態(tài)是鐵犁牛耕,使用農(nóng)家肥?;瘜W(xué)農(nóng)業(yè)始于工業(yè)化,是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中使用化學(xué)肥料、化工產(chǎn)品為生產(chǎn)資料,包括使用各種殺蟲劑、除草劑、激素類催長(zhǎng)劑、調(diào)節(jié)類催長(zhǎng)劑等來催產(chǎn)、催效,它的實(shí)質(zhì)是化學(xué)合成手段在農(nóng)業(yè)上的綜合應(yīng)用。隨著工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn),化學(xué)肥料大面積推廣應(yīng)用,在前期確實(shí)提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率,然而隨著化學(xué)肥料長(zhǎng)期使用,農(nóng)業(yè)生態(tài)問題陸續(xù)爆發(fā),化肥、農(nóng)藥、除草劑等農(nóng)業(yè)化學(xué)品的大量施用導(dǎo)致地表水及地下水的污染,土地資源受損,農(nóng)作物的抗逆性能下降,最終導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降。1991年,聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織在荷蘭召開了“國(guó)際農(nóng)業(yè)與環(huán)境會(huì)議”,發(fā)表了《可持續(xù)農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展的丹波宣言》,號(hào)召改變農(nóng)業(yè)發(fā)展模式,走可持續(xù)發(fā)展之路,也預(yù)示著農(nóng)業(yè)進(jìn)入了其發(fā)展模式的第3個(gè)階段——生態(tài)農(nóng)業(yè)時(shí)期??梢姡瑐鹘y(tǒng)農(nóng)業(yè)不能滿足糧食供給需求,化學(xué)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量飛躍,但以犧牲環(huán)境、品質(zhì)和安全為代價(jià),有機(jī)生態(tài)農(nóng)業(yè)遵循自然,卻以犧牲產(chǎn)量為代價(jià),農(nóng)業(yè)發(fā)展到了三岔口,是繼續(xù)單一施用化肥,還是綜合提升地力,全面解決產(chǎn)量控制因素?是繼續(xù)增加農(nóng)藥用量,還是恢復(fù)相生相克的自然機(jī)制,從根本上解決病蟲害問題?農(nóng)業(yè)面臨抉擇。守護(hù)18億畝耕地紅線固然重要,但能否生產(chǎn)出“安全、好吃、健康、高產(chǎn)”的農(nóng)產(chǎn)品同樣重要。這是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大問題,為此,農(nóng)業(yè)需要一場(chǎng)蛻變,需要依靠自然的力量,并結(jié)合現(xiàn)代科技,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的新生和蛻變。具體來看,其一,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要從滿足“量”向注重“質(zhì)”的需求轉(zhuǎn)變,把“綠色、健康、安全、放心”放在農(nóng)產(chǎn)品的首要位置,消費(fèi)者對(duì)健康農(nóng)產(chǎn)品的關(guān)注和主動(dòng)消費(fèi)將助推工業(yè)化農(nóng)業(yè)向少污染、無污染生態(tài)化轉(zhuǎn)型,發(fā)展以優(yōu)質(zhì)、安全食物為主線的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)勢(shì)在必行[1];其二,我國(guó)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展面臨耕地保護(hù)、農(nóng)業(yè)面源污染、農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)退化等問題,急需要探尋一種健康的生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式?;诖?,有了酵素農(nóng)業(yè)的提出。
酵素農(nóng)業(yè)以農(nóng)耕文明為基礎(chǔ),其生產(chǎn)方式是讓作物、環(huán)境、土壤、養(yǎng)分處于自然修復(fù)狀態(tài),盡量減少人為干預(yù),使土壤更加肥沃、肥力更高,生產(chǎn)性能顯著改善;同時(shí),融入現(xiàn)代生物科技技術(shù),利用微生物發(fā)酵技術(shù)和生物酶系來調(diào)動(dòng)和調(diào)節(jié)動(dòng)植物自身生化反應(yīng),同時(shí)激發(fā)動(dòng)植物機(jī)體自身免疫力,實(shí)現(xiàn)動(dòng)植物最大生產(chǎn)潛能和農(nóng)畜產(chǎn)品最佳品質(zhì)的一種全新的種養(yǎng)殖理念和生產(chǎn)管理方式。酵素農(nóng)業(yè)讓農(nóng)產(chǎn)品更安全,人類更健康,是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)集成出的高品位健康農(nóng)業(yè),是生態(tài)文明建設(shè)的產(chǎn)物,是農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的產(chǎn)物,也是探索綠色、低碳農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的重要路徑,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中具有重要地位、具有廣闊的應(yīng)用前景。
談及酵素農(nóng)業(yè)的由來,不得不從酵素菌、酵素、酵素技術(shù)說起,同時(shí)酵素農(nóng)業(yè)融合了生物創(chuàng)新技術(shù),是消費(fèi)者需求、農(nóng)業(yè)發(fā)展、國(guó)家支持的具有時(shí)代特色的農(nóng)業(yè)發(fā)展模式。
◎ 話說酵素菌
酵素菌就是能夠發(fā)酵分解有機(jī)物料的菌的統(tǒng)稱,是一種復(fù)合微生物菌劑,屬于有益微生物的范疇。據(jù)日本資料介紹,酵素菌由細(xì)菌、真菌和放線菌中的24種有益菌組成。但在我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記時(shí)只登記了6種優(yōu)勢(shì)種,其中細(xì)菌3種,真菌3種(霉菌1種,酵母菌2種)。酵素菌對(duì)有機(jī)物有較強(qiáng)的發(fā)酵分解能力。利用酵素菌制作的肥料(微生態(tài)酵素菌制劑),對(duì)農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)生態(tài)環(huán)境(土壤環(huán)境、水環(huán)境)具有強(qiáng)勢(shì)的改良和修復(fù)作用。將酵素菌運(yùn)用于飼料中,可做成動(dòng)物保健飼料,能提高養(yǎng)殖動(dòng)物(畜、禽、水產(chǎn)品)的非特異性免疫力,改善動(dòng)物腸道菌群組成。此外,還可將自然界不可用的粗纖維轉(zhuǎn)化為高蛋白飼料,促進(jìn)飼料的營(yíng)養(yǎng)平衡,大大提高飼料的消化利用率。
◎ 話說酵素
早在幾千年前先人就明白并利用酵素的催化作用了。酵素若要追溯源頭,最早應(yīng)起源于中國(guó)傳統(tǒng)食品發(fā)酵技術(shù),4 000多年前,夏禹時(shí)代的人利用酵素釀酒,這是人類最早使用酵素的例證。在西方人看來,酵素即酶,是指具有生物催化作用的高分子物質(zhì),又叫生物催化劑。酶是通過降低生理生化反應(yīng)的活化能來加快反應(yīng)速率,一般來說,大多數(shù)酶能將其催化反應(yīng)的速度提高上百萬倍。然而,中國(guó)工程院院士、北京工商大學(xué)校長(zhǎng)孫寶國(guó)指出,酵素與酶是兩種完全不同的物質(zhì),“酵素≠酶”,酵素的英文名是Jiaosu,不是Enzyme(酶),直接使用酵素漢語拼音即可。而認(rèn)為酵素=酶的觀點(diǎn),所采用的理論是酶營(yíng)養(yǎng)學(xué)的觀點(diǎn),不是我們?nèi)粘Kf的酵素液。此外,我國(guó)工業(yè)和信息化部和發(fā)酵委員會(huì)則認(rèn)為:酵素不等于酶,但酵素含有酶;并指出酵素是利用特定微生物(酵素菌),添加或不添加輔料,對(duì)動(dòng)物、植物、菌類等發(fā)酵所制得的含有特定活性成分的代謝產(chǎn)物,包括特定的活性微生物、酶類、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、萜類、寡糖、多糖、碳水化合物以及礦物質(zhì)等。由于酵素菌種的不同,所用的原料不同,發(fā)酵后的酵素所含的物質(zhì)也不同。
至2016年,中國(guó)生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《酵素產(chǎn)品分類導(dǎo)則》標(biāo)準(zhǔn)中,將酵素按產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域分為食用酵素(如蘋果酵素、糙米酵素、香菇酵素等)、環(huán)保酵素(如除臭酵素、空氣凈化酵素、水體凈化酵素等)、日化酵素(如潔面酵素、護(hù)膚酵素、口腔護(hù)理酵素、洗滌酵素等)、飼用酵素(如寵物酵素、飼料酵素等)和農(nóng)用酵素(如促生長(zhǎng)酵素、驅(qū)蟲酵素、抗病酵素、土壤改良酵素等);按其生產(chǎn)工藝分為純種發(fā)酵酵素、群種發(fā)酵酵素和復(fù)合發(fā)酵酵素;按發(fā)酵原料種類分為植物酵素、菌類酵素、動(dòng)物酵素和混合酵素;按產(chǎn)品形態(tài)分為液態(tài)酵素、固態(tài)酵素和半固態(tài)酵素。在酵素農(nóng)業(yè)中主要涉及農(nóng)用酵素(Jiaosu for agriculture)、環(huán)保酵素、飼用酵素,中國(guó)工業(yè)和信息化部定義農(nóng)用酵素為以動(dòng)物、植物、菌類等為原料,添加或不添加輔料,經(jīng)微生物發(fā)酵制得的含有特定生物活性成分的用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、土壤改良的酵素產(chǎn)品;環(huán)保酵素是將果蔬垃圾、水、糖按照一定比例混合后經(jīng)多種微生物聯(lián)合發(fā)酵3個(gè)月后得到的棕褐色液體,不僅具有降解污漬、節(jié)能減排、凈化水體和空氣的作用,而且將環(huán)保酵素作為肥料施加到土壤中,能改良土壤環(huán)境,促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng),提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì);飼用酵素以動(dòng)物、植物、食用菌等為原料,添加或不添加輔料,經(jīng)微生物發(fā)酵制得的含有特定生物活性成分的用于動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和健康的酵素產(chǎn)品[2]。
在農(nóng)業(yè)中,酵素可用于果蔬保鮮(利用葡萄糖氧化酶可以進(jìn)行果蔬除氧保鮮)、農(nóng)產(chǎn)品加工(木瓜蛋白酶常被用作啤酒、果汁飲料等的澄清劑)、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)(利用膽堿酯酶抑制劑法可快速檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量)、飼料添加劑(輔助動(dòng)物消化吸收,增強(qiáng)機(jī)體免疫力,提高養(yǎng)殖效益)、生產(chǎn)維生素(以山梨酸為原料,經(jīng)微生物氧化法可生產(chǎn)維生素C)及農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、病害防治、土壤改良等。
◎ 話說酵素菌技術(shù)
以動(dòng)物、植物、食用菌等為原料,添加酵素菌,并通過酵素菌技術(shù),獲得酵素,即利用微生物發(fā)酵或分解有機(jī)物的過程稱為酵素菌技術(shù)。酵素菌技術(shù)起源于中國(guó),發(fā)展于日本,傳播于全世界(例如釀酒技術(shù),釀醋技術(shù),泡菜、酸菜技術(shù)等),之后逐步形成了“酵素菌農(nóng)業(yè)應(yīng)用法”,又稱“微生物農(nóng)業(yè)應(yīng)用法”。
酵素菌技術(shù)從20世紀(jì)80年代開始應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),先后被20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)引進(jìn)推廣,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于世界許多國(guó)家的種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和食品加工業(yè)等領(lǐng)域,展現(xiàn)了其良好的應(yīng)用價(jià)值與推廣前景。我國(guó)北京、山東、河南、遼寧等10多個(gè)省份陸續(xù)推廣,施用結(jié)果顯示其增產(chǎn)效果明顯,表明該技術(shù)較為先進(jìn),對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)具有十分現(xiàn)實(shí)的意義,是一種非常值得推廣應(yīng)用的農(nóng)業(yè)生物技術(shù)。酵素菌技術(shù)發(fā)展迅速,有廣闊的應(yīng)用范圍和良好的適應(yīng)性,增產(chǎn)效果明顯,具有高效、節(jié)能、環(huán)保3大特點(diǎn),被國(guó)內(nèi)外專家贊譽(yù)為“繼化肥之后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的第二次革命”[3]。
◎ 酵素農(nóng)業(yè)的闡釋
在我國(guó),酵素農(nóng)業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,是中國(guó)(濰坊)島本微生物技術(shù)研究所于2016年6月總結(jié)20余年酵素菌技術(shù)的科技成果,并結(jié)合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展需要而提出。業(yè)界認(rèn)為,酵素農(nóng)業(yè)是一種充分利用能夠產(chǎn)生酵素的活性有益微生物(群)及其代謝產(chǎn)物來激發(fā)或調(diào)節(jié)動(dòng)物、植物、菌類等自身正常生理生化反應(yīng),提高生物機(jī)體自然免疫力,以實(shí)現(xiàn)動(dòng)物、植物、菌類最大生產(chǎn)潛能和農(nóng)產(chǎn)品最佳質(zhì)量的一種生產(chǎn)方式和管理模式。酵素農(nóng)業(yè)又稱“自然活力農(nóng)業(yè)”“自然動(dòng)力農(nóng)業(yè)”“自然農(nóng)業(yè)”等,起源于日本和韓國(guó)。從本質(zhì)來講,酵素農(nóng)業(yè)來源于農(nóng)耕文明,起源于傳統(tǒng)農(nóng)作物的生長(zhǎng)規(guī)律,花開花落,落葉歸根,生命體的不斷分解,最后轉(zhuǎn)化為土壤所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),是一種生態(tài)化的種養(yǎng)殖方式,可以說,酵素農(nóng)業(yè)是另一種形式上的中醫(yī)農(nóng)業(yè)。
◎ 酵素農(nóng)業(yè)的原理
事實(shí)上,酵素農(nóng)業(yè)應(yīng)用了“生態(tài)平衡農(nóng)業(yè)”的新理念,并涉及了酵素種植、酵素養(yǎng)殖、酵素土壤改良、酵素環(huán)保等新技術(shù)。作用機(jī)理是:利用微生物的生命活動(dòng)及代謝產(chǎn)物,高效修復(fù)土壤、治理環(huán)境污染,改善動(dòng)植物養(yǎng)分供應(yīng),向動(dòng)植物直接或間接提供營(yíng)養(yǎng)元素、生長(zhǎng)物質(zhì);利用外源酶系激發(fā)內(nèi)源酶系,進(jìn)而產(chǎn)生動(dòng)植物生長(zhǎng)激素以及抗性,減輕動(dòng)植物病蟲害發(fā)生;以達(dá)到發(fā)育更好、產(chǎn)量更高、品質(zhì)更佳,更加天然、更有營(yíng)養(yǎng)的目的。酵素農(nóng)業(yè)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代生物技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物。
◎ 酵素農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)
第一,道法自然。酵素農(nóng)業(yè)源于自然農(nóng)耕,是以農(nóng)法自然為哲學(xué),遵循大自然生態(tài)規(guī)律,以修復(fù)改良農(nóng)田土壤,形成類似森林肥沃腐殖質(zhì)土壤為核心,利用果皮菜葉等廚余垃圾制作環(huán)保、農(nóng)用酵素,利用環(huán)保、農(nóng)用酵素提取森林腐殖菌并擴(kuò)培森林腐殖菌堆肥,通過向農(nóng)田施用環(huán)保、農(nóng)用酵素及森林腐殖菌堆肥和各種酵素液肥,而不用農(nóng)藥、化肥、除草劑,不用地膜、激素、轉(zhuǎn)基因種子等非自然物質(zhì),逐步恢復(fù)構(gòu)建農(nóng)田—土壤—微生物多樣性、植物多樣性、動(dòng)物多樣性、蕈物多樣性,從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)田生物多樣,萬物和諧共生,土壤健康肥沃,食物健康安全,人類健康長(zhǎng)壽的一種可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。
第二,土壤健康。酵素農(nóng)業(yè)的核心是“培育好的土壤”,好的土壤能給生于斯長(zhǎng)于斯的生命以無限的能量供應(yīng)。酵素農(nóng)業(yè)倡導(dǎo)利用農(nóng)業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)品并將其經(jīng)酵素菌生物轉(zhuǎn)化,再經(jīng)無害化檢測(cè)后而循環(huán)利用。例如,作物秸稈、秧蔓、殘果、尾菜等農(nóng)副產(chǎn)品均來源于土壤,經(jīng)酵素菌轉(zhuǎn)化后重新反哺土壤,不僅降低土壤容重,增加土壤孔隙度和田間持水率,而且能補(bǔ)充植物營(yíng)養(yǎng),挖掘土壤潛在肥力,還能補(bǔ)充有益微生物,提升其物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)換的效率,土壤有機(jī)質(zhì)、腐植酸含量逐年提高,加之礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素的科學(xué)合理添加,土壤肥力、地力和土壤的生產(chǎn)性能得以保持在良好水平并且逐年提高[4]。
第三,循環(huán)高效。酵素農(nóng)業(yè)是一種讓作物、環(huán)境、土壤、養(yǎng)分處于自然修復(fù)狀態(tài),利用現(xiàn)代工業(yè)裝備和現(xiàn)代生物技術(shù)將農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈、殘果、爛葉等進(jìn)行高效循環(huán)利用,通過發(fā)酵技術(shù)將廢棄物轉(zhuǎn)化成集營(yíng)養(yǎng)、調(diào)理、植保于一體的生物產(chǎn)品重新還田,變廢為寶,防止環(huán)境污染,有效保護(hù)資源,是一種生態(tài)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式。
此外,酵素農(nóng)業(yè)強(qiáng)調(diào)生態(tài)系統(tǒng)的建設(shè)和維護(hù),通過改善土壤質(zhì)量、增加生物多樣性、降低化學(xué)農(nóng)藥使用量等方式,可建立健康、穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和生態(tài)效益,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
第四,產(chǎn)品安全。酵素農(nóng)業(yè)摒棄農(nóng)藥、除草劑、化肥、人工激素,通過添加酵素有益微生物菌群及酶促進(jìn)土壤中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)換效率,增加土壤有機(jī)質(zhì)、腐植酸含量,培育健康土壤,增強(qiáng)作物免疫力,生產(chǎn)質(zhì)量安全、品質(zhì)上乘、健康營(yíng)養(yǎng)的農(nóng)產(chǎn)品,助力人類健康,是一種健康的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式[4]。此外,酵素農(nóng)業(yè)從土壤改良開始,降低土壤中的農(nóng)殘和重金屬含量,生產(chǎn)出低農(nóng)殘的農(nóng)產(chǎn)品,這是當(dāng)下發(fā)展健康中國(guó)的農(nóng)業(yè)目標(biāo)。健康的土壤對(duì)于明顯的植物缺素癥、嚴(yán)重的病蟲害和連作重茬等常見性問題有明顯的改善,在健康的土壤中栽植的農(nóng)作物,農(nóng)產(chǎn)品中維生素、礦物質(zhì)、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維和特種營(yíng)養(yǎng)成分含量更高,更具營(yíng)養(yǎng)。
第五,推動(dòng)農(nóng)業(yè)品牌建設(shè)。酵素農(nóng)業(yè)注重農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和品牌建設(shè),品質(zhì)的提高,有利于打造優(yōu)質(zhì)品牌,提高農(nóng)產(chǎn)品附加值,推動(dòng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí),增加農(nóng)民收益。
第六,科技融合。酵素農(nóng)業(yè)充分利用生物技術(shù)快速發(fā)展的“時(shí)代紅利”,融合酵素菌技術(shù),利用外源酶系激發(fā)作物內(nèi)源酶系,調(diào)動(dòng)和調(diào)節(jié)生物自身正常的生理和生化反應(yīng),促進(jìn)生物機(jī)體內(nèi)的生物酶系效力充分表達(dá),增強(qiáng)自身免疫系統(tǒng),使生物始終處于最佳生長(zhǎng)發(fā)育狀態(tài),是一種科學(xué)的生產(chǎn)模式。
第七,助力鄉(xiāng)村振興。酵素農(nóng)業(yè)蘊(yùn)含的天人合一、道法自然的生態(tài)理念是農(nóng)耕文化與休閑農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村旅游的良好載體,有助于發(fā)展農(nóng)村特色“農(nóng)文旅”,帶動(dòng)鄉(xiāng)村收益,也為當(dāng)代建立健康社會(huì)起到奠基作用。
總之,酵素農(nóng)業(yè)的作用是多方面的,它可以改善土壤質(zhì)量、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、減少化學(xué)農(nóng)藥使用量、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、推動(dòng)農(nóng)業(yè)品牌建設(shè)等,對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
酵素農(nóng)業(yè)的核心是酵素菌技術(shù),重要工具是酵素菌劑,科技支撐是生物技術(shù),因此酵素農(nóng)業(yè)的成效還要看酵素的應(yīng)用范圍及成效。酵素農(nóng)業(yè)涉及到酵素在種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用,其中種植業(yè)包括土壤改良、新型肥料制備及糧食作物、蔬菜、水果生產(chǎn)等;養(yǎng)殖業(yè)包括飼料改良、養(yǎng)殖環(huán)境改良及養(yǎng)雞業(yè)、養(yǎng)豬業(yè)、水產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品品質(zhì)改善等。本文主要探討在蔬菜種植中的應(yīng)用成效。
◎ 制作新型肥料
制作各種酵素菌肥料是酵素菌技術(shù)在種植業(yè)上的主要應(yīng)用方式,是酵素農(nóng)業(yè)發(fā)展主要環(huán)節(jié)之一。根據(jù)其功能和施用方法也可歸類為土壤改良類(酵素菌堆肥)、土壤施肥類(酵素菌粒狀肥、液體肥料)和葉面施肥類。其中,酵素菌堆肥常用作基肥控制土壤的病蟲害傳播,克服作物重茬病,生成大量腐殖質(zhì),改善土壤量化性狀,增強(qiáng)土壤的保水保肥能力,提高地溫,促使作物早熟。酵素菌粒狀肥主要有高級(jí)粒狀肥、磷酸粒狀肥,高級(jí)粒狀肥能促進(jìn)作物生長(zhǎng),改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì);磷酸粒狀肥能有效提高磷肥利用率,增強(qiáng)作物長(zhǎng)勢(shì),可以用來培育健壯、根系發(fā)達(dá)的幼苗。酵素菌液體肥料施入土壤后,能促進(jìn)作物根系生長(zhǎng),增強(qiáng)根系活力,特別是重茬地或土壤板結(jié)、土傳病害嚴(yán)重的地塊效果明顯。酵素菌葉面肥有增加植物營(yíng)養(yǎng)和改善植物生理生化過程的功效,進(jìn)而改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),施用后還可以克服過量氮引起的植物生理障礙,促進(jìn)光合作用,減少由于天氣不良對(duì)作物造成的不良影響。
根據(jù)國(guó)內(nèi)各地資料綜合,通過施用酵素菌肥的糧食、蔬菜、水果等農(nóng)作物增產(chǎn)30%~100%,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高,花卉色澤艷麗不易凋謝;水果甜度增加2°,口感和商品性均優(yōu)于施用化學(xué)肥料和其他肥料,而且病害大幅度減輕,能解決農(nóng)作物重茬病害問題,減少或消除農(nóng)藥、化肥對(duì)環(huán)境和食品的污染。
◎ 土壤改良
★ 土壤污染治理
環(huán)保酵素作為一種新型的微生物復(fù)合肥料,含有較高濃度的有機(jī)質(zhì)、氮素、磷素、鉀素等營(yíng)養(yǎng)成分。在土壤中施加環(huán)保酵素,不僅能夠顯著提高土壤肥力,而且能夠有效地促進(jìn)土壤中有機(jī)質(zhì)的分解和礦化。有機(jī)質(zhì)中含有大量的羥基、氨基和羧基等,這些官能團(tuán)可以吸附土壤中的重金屬,減少土壤中的重金屬含量,降低其生物有效性,減弱重金屬對(duì)土壤的毒害作用。此外,環(huán)保酵素中的微生物產(chǎn)生的醋酸、乳酸等有機(jī)酸可促進(jìn)鉛的溶解,同時(shí)也能促進(jìn)被土壤吸附固定的磷元素重新釋放。水溶性磷可以與重金屬如鉛、鎘、鋅等結(jié)合形成難溶性復(fù)合物,增強(qiáng)土壤對(duì)重金屬的吸附性,降低土壤中重金屬的遷移性和危害性[5-7]。
★ 緩解土壤板結(jié)
酵素中含多種低分子量的乙酸、檸檬酸等有機(jī)酸,可以中和土壤中的堿性物質(zhì),從而在一定程度上破除土壤鹽堿化過高導(dǎo)致的土壤板結(jié);此外,酵素中含有的大量新鮮或半腐解的有機(jī)質(zhì),其本身疏松多孔,與土粒混合均勻后可使緊實(shí)的土壤變疏松,從而降低土壤容重和增大土壤孔隙度,進(jìn)而緩解土壤板結(jié)[8-10]。
★ 改良鹽堿土的性質(zhì)
合理使用環(huán)保酵素,可降低土壤pH值、堿化度(ESP值)、電導(dǎo)率(EC)和交換性Na+含量等土壤鹽堿化指標(biāo),降低土壤水解性氮和有效磷含量,增加水溶性有機(jī)碳(DOC),有效改良鹽堿性土壤的性質(zhì),且環(huán)保酵素和生物炭?jī)烧吲涫┛梢曰パa(bǔ)增效,更好地改良鹽堿土,效果更加顯著[11-12]。
★ 改善土壤結(jié)構(gòu)
在土壤結(jié)構(gòu)方面,土壤團(tuán)聚體與土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性密切相關(guān)。酵素中豐富的有機(jī)質(zhì)和微生物均能對(duì)土壤團(tuán)聚體的形成產(chǎn)生影響,且對(duì)土壤酶產(chǎn)生顯著影響,如酵素液肥可顯著增強(qiáng)土壤脲酶、轉(zhuǎn)化酶、堿性磷酸酶活性,增加土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量,提升有機(jī)質(zhì)含量、堿解氮含量、有效磷含量、速效鉀含量。一方面,酵素中含有的多糖、蛋白質(zhì)等有機(jī)物產(chǎn)生的膠結(jié)作用使土粒通過膠體而結(jié)合在一起,能夠促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。另一方面,植物酵素營(yíng)養(yǎng)液中含有大量的有益微生物,這些微生物能夠在作物根部大量繁殖,使土壤微生物種群結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化,土壤酶活性提高,從而改善根系的微生態(tài)環(huán)境,而微生物分泌的有機(jī)物和真菌菌絲也能對(duì)土壤顆粒起到吸附纏繞的作用,能夠促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成,從而起到改善土壤結(jié)構(gòu)的作用[13-15]。
★ 土壤肥力提高
酵素含有大量的糖分以及小分子的植物組分,并具有較高濃度的有機(jī)質(zhì)、氮素、磷素、鉀素等養(yǎng)分,施用后影響土壤中主要養(yǎng)分的動(dòng)態(tài)。許多研究表明,施用酵素使土壤中的全氮含量、全磷含量、速效鉀含量增加,且能有效增加土壤中蚯蚓的數(shù)量,有利于土壤肥力的提高[16]。
◎ 提高蔬菜產(chǎn)量和品質(zhì)
酵素含有植物生長(zhǎng)所需的氮、磷、鉀和氨基酸等養(yǎng)分,還含有有機(jī)酸、維生素和礦物質(zhì)等活性成分,養(yǎng)分和活性成分相互作用,能調(diào)節(jié)并刺激作物生長(zhǎng)發(fā)育,從而提高產(chǎn)量,還可提高作物礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖分等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量,從而改善品質(zhì)。
環(huán)保酵素對(duì)黃瓜、辣椒、蘿卜種子的萌發(fā)和幼苗的株高、莖粗、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)均具有促進(jìn)作用,且效果顯著。此外,研究表明,施用植物酵素營(yíng)養(yǎng)液能夠提高作物根系活力,增大吸收面積,改善植株?duì)I養(yǎng)狀況,保證農(nóng)作物健康生長(zhǎng);同時(shí),還可以增加葉綠素含量,增強(qiáng)光合作用,降低呼吸強(qiáng)度,能減少養(yǎng)分消耗,保證養(yǎng)分積累,從而促進(jìn)作物生長(zhǎng)、提高作物產(chǎn)量。施用環(huán)保酵素,能提高辣椒可溶性蛋白質(zhì)含量、維生素C含量,增加甘藍(lán)可溶性糖含量、可溶性蛋白質(zhì)含量,降低粗纖維含量,從而提高蔬菜品質(zhì)[17-19]。目前,山東、云南、桂林、湖南、陜西、北京等省市已陸續(xù)開展了酵素增產(chǎn)提質(zhì)推廣示范試驗(yàn),尤其山東壽光較為興起,已超過4 000戶農(nóng)民應(yīng)用酵素,改良了土壤且提高了蔬菜的品質(zhì)和產(chǎn)量。
◎ 蔬菜病害防治
酵素可用于防治蔬菜常見病害。例如,酵素對(duì)黃瓜白粉病、黃瓜霜霉病和番茄葉霉病具有很好的防治效果,其中對(duì)黃瓜白粉病真菌性病害防治效果最好,防治率達(dá)到86.15%[20];環(huán)保酵素對(duì)黃瓜猝倒病的防治效果明顯,且其通過影響黃瓜苗苯丙氨酸解氨酶(PAL)、過氧化氫酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)防御酶活性,提高了黃瓜苗的抗病性;酵素對(duì)西瓜枯萎病具有較好的防治效果[21]。
◎ 蔬菜農(nóng)藥殘留降解
農(nóng)藥的使用能夠大幅降低農(nóng)作物患病害的概率,對(duì)蔬菜的生長(zhǎng)發(fā)育具有非常好的促進(jìn)作用,但與此同時(shí)也會(huì)造成土壤農(nóng)藥污染、農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn),施用酵素菌肥能夠降解蔬菜中化肥和農(nóng)藥殘留物,如環(huán)保酵素對(duì)氧化樂果、百菌清、高效氯氟氰菊酯等農(nóng)藥具有明顯的降解效果[22-23];因此,使用酵素作為蔬菜農(nóng)藥殘留降解劑不僅不會(huì)對(duì)蔬菜造成二次污染,而且還可以作為蔬菜等農(nóng)作物的葉面肥和抑制病蟲害發(fā)生的抑制劑減少蔬菜病蟲害的發(fā)生,提高蔬菜品質(zhì)。
◎ 蔬菜重金屬降解
隨著化學(xué)肥料、農(nóng)藥的大量使用,土壤中積累了大量的重金屬,蔬菜通過吸收土壤養(yǎng)分而吸收重金屬,進(jìn)而對(duì)人體產(chǎn)生危害。目前,相比化學(xué)法、物理法,生物法,通過利用細(xì)菌和真菌等微生物的吸附或富集作用去清除食物中的重金屬,具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和無毒的優(yōu)點(diǎn)。在被鎘、鉛等污染的土壤中施加植物酵素,能夠有效抑制大白菜對(duì)鎘、鉛等的吸收,還可利用含有短乳桿菌(Lactobacillusbrevis)、植物乳桿菌(Lactobacillusplantarum)和酒窖菌片球菌(Pediococuscellicola)菌株的酵素,抑制作物對(duì)鉛的吸收[24-25]。
2018年12月28日,由濰坊市科技局邀請(qǐng)國(guó)家科技部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部組織的相關(guān)專家進(jìn)行技術(shù)鑒定,由中國(guó)(濰坊)島本微生物技術(shù)研究所制定的《酵素農(nóng)產(chǎn)品GAP標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系建設(shè)》達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,并獲得國(guó)家第三方技術(shù)認(rèn)證;其中,在蔬菜上,形成了番茄、黃瓜、草莓等20個(gè)以上酵素產(chǎn)品GAP標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方案,包括土壤修復(fù)、種子消毒、配方施肥、病蟲害防治等。
酵素農(nóng)業(yè)的科技核心是酵素菌技術(shù),因此酵素菌技術(shù)的發(fā)展是制約酵素農(nóng)業(yè)發(fā)展的要素之一。目前,我國(guó)酵素菌技術(shù)面臨諸多問題,如國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有待推進(jìn);成本居高不下,難以推廣;配方亟待優(yōu)化;生產(chǎn)工藝存在不確定性,效果不穩(wěn)定等,同時(shí)這些也成為酵素農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
酵素菌劑是酵素農(nóng)業(yè)的重要工具,其主要成分為微生物菌株和發(fā)酵產(chǎn)物。酵素菌劑的研發(fā)和應(yīng)用是酵素農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的關(guān)鍵。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,通過基因工程和分子生物學(xué)技術(shù),開發(fā)出更高效、更純凈的酵素菌劑,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和效果,但未建立嚴(yán)格的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和監(jiān)管體系,無法保證農(nóng)民和消費(fèi)者所用農(nóng)用酵素的產(chǎn)品質(zhì)量和效果。
酵素農(nóng)業(yè)體系建設(shè)分為酵素農(nóng)業(yè)科技體系建設(shè)、酵素農(nóng)業(yè)產(chǎn)品體系建設(shè)以及酵素農(nóng)業(yè)應(yīng)用體系建設(shè)3部分,因此酵素農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要科技、產(chǎn)品、應(yīng)用體系全方位建設(shè)。盡管我國(guó)完成了“酵素農(nóng)產(chǎn)品GAP標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系建設(shè)”“新型套餐肥的研制及示范推廣”“新型酵素微生物套餐肥的研制與示范推廣”等多項(xiàng)酵素農(nóng)業(yè)科技成果,取得了一定成效,但涉及范圍較窄,僅在某個(gè)領(lǐng)域或針對(duì)某個(gè)作物建立了標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)體系,關(guān)于酵素農(nóng)業(yè)“科技、產(chǎn)品、應(yīng)用體系”全方位體系建設(shè)還不完善。
近年來,由于酵素農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系不健全、企業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、少數(shù)企業(yè)經(jīng)營(yíng)不規(guī)范,導(dǎo)致酵素農(nóng)業(yè)行業(yè)受到一些非議,亟待建立和完善酵素產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系。
首先,廣大種植戶為了追求高產(chǎn)量及經(jīng)濟(jì)效益,難以放棄化學(xué)農(nóng)業(yè)種植模式,需要通過市級(jí)示范成效及專業(yè)知識(shí)引導(dǎo)其接受酵素農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì);其次,缺乏致力于酵素農(nóng)業(yè)、具有酵素情懷的“酵素人”,推廣速度緩慢。
酵素農(nóng)業(yè)源于以土壤培育為基礎(chǔ)的酵素菌技術(shù)的廣泛應(yīng)用,歷經(jīng)20多年的發(fā)展,在全國(guó)形成了涵蓋種植、養(yǎng)殖、食用菌、漁業(yè)、環(huán)境保護(hù)、人體保健等產(chǎn)業(yè),在種植業(yè),通過對(duì)農(nóng)業(yè)有機(jī)廢棄物進(jìn)行高溫堆腐無害化處理,消除了環(huán)境污染和病蟲草害的侵?jǐn)_,為農(nóng)作物生產(chǎn)創(chuàng)造了安全環(huán)境。酵素菌技術(shù)也為農(nóng)副產(chǎn)品廢棄物無害化處理找到了一條有效途徑,從而減少了環(huán)境污染。
在人才方面,加強(qiáng)酵素農(nóng)業(yè)隊(duì)伍建設(shè)。要建立健全職業(yè)化培育制度,利用高校、職業(yè)學(xué)院、農(nóng)廣校、商學(xué)院等對(duì)從業(yè)人員,尤其是基層實(shí)際操作人員,如酵素菌廠、酵素農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地、酵素農(nóng)產(chǎn)品加工廠等進(jìn)行相關(guān)技能培訓(xùn),提升其專業(yè)素質(zhì)。由于酵素農(nóng)業(yè)的優(yōu)勢(shì)見效慢,需要有酵素情懷的人才能堅(jiān)持下去,故要注重心理學(xué)研究,加強(qiáng)對(duì)從業(yè)人員的心理?yè)嵛?,提高工作人員心理疏導(dǎo)能力。
在技術(shù)方面,需加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的嫁接改造。酵素農(nóng)業(yè)離不開農(nóng)業(yè)新技術(shù),不僅要加強(qiáng)生物技術(shù)的研發(fā),還要加強(qiáng)包括腐植酸在內(nèi)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。實(shí)踐表明,酵素菌和腐植酸相結(jié)合將對(duì)酵素農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生神奇的效果。2017年4月22日,中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)為紀(jì)念第48個(gè)世界地球日發(fā)布了《中國(guó)腐植酸肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》,提出通過腐植酸集合大中微量元素及有益元素,通過有機(jī)無機(jī)相結(jié)合,反哺土壤,構(gòu)筑“土肥和諧”,促進(jìn)肥料供給側(cè)改革、土壤可持續(xù)發(fā)展、土壤碳庫(kù)穩(wěn)定等;讓腐植酸協(xié)調(diào)“土壤—酵素—作物”之間養(yǎng)分的平衡供給,開創(chuàng)“肥料工業(yè)4.0時(shí)代”新方向,實(shí)現(xiàn)環(huán)境友好,全面推進(jìn)酵素農(nóng)業(yè)的發(fā)展。
在推廣方面,酵素農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)體系應(yīng)用與推廣首先要列入國(guó)家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略工作內(nèi)容,快速納入和起草國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),并有一個(gè)國(guó)家級(jí)的農(nóng)業(yè)龍頭組織作為主體(如全國(guó)供銷總社或中化集團(tuán)等)進(jìn)行操作。按照“先易后難”的原則大力宣傳酵素農(nóng)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),在大型農(nóng)場(chǎng)、種植基地、種田大戶、種植合作社和有需求意識(shí)的農(nóng)民中進(jìn)行示范,以點(diǎn)帶面,以身作則,全面推廣。隨著酵素農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)的凸顯、國(guó)家政策的支持、“酵素人”的大力宣傳,酵素農(nóng)業(yè)將有望實(shí)現(xiàn)規(guī)模發(fā)展,進(jìn)入新的農(nóng)業(yè)發(fā)展時(shí)期。
在發(fā)展方面,加強(qiáng)跨界融合。酵素菌技術(shù)是酵素農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心,而酵素菌技術(shù)的研究開發(fā)涉及到微生物、發(fā)酵工藝、肥料、土壤、農(nóng)作物、園藝、植保、畜牧、機(jī)械設(shè)備、自動(dòng)化控制、質(zhì)量控制、市場(chǎng)營(yíng)銷、互聯(lián)網(wǎng)、物流、信息化等諸多領(lǐng)域,需要各領(lǐng)域同步推進(jìn),故跨界融合發(fā)展成為必然。發(fā)展酵素農(nóng)業(yè)還要兼顧“產(chǎn)學(xué)研用”,要做好商業(yè)營(yíng)銷,因?yàn)橛惺袌?chǎng)才有發(fā)展,才能成為趨勢(shì)。
在產(chǎn)業(yè)方面,要發(fā)展酵素特色產(chǎn)業(yè),助力鄉(xiāng)村振興。重慶酉陽(yáng)發(fā)展酵素產(chǎn)業(yè),通過特色中草藥酵素特色產(chǎn)業(yè),帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展,讓人不禁贊嘆“酵素產(chǎn)業(yè)是詮釋品牌價(jià)值的富民產(chǎn)業(yè)”。酵素農(nóng)業(yè)符合健康中國(guó)、美麗中國(guó)建設(shè)的需求,契合鄉(xiāng)村振興需求,要培育酵素特色區(qū)域經(jīng)濟(jì),促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
總之,酵素農(nóng)業(yè)來源于農(nóng)耕文明,添加現(xiàn)代科技助力,而成為一種全新的農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,其貫穿在土壤、環(huán)境、生產(chǎn)、加工、貿(mào)易等諸多環(huán)節(jié)。酵素農(nóng)業(yè)激發(fā)了“土壤—酵素—作物”的生產(chǎn)潛能,酵素農(nóng)產(chǎn)品以其藥食同源,道法自然;循環(huán)利用,高效環(huán)保;土壤健康,地力持續(xù)提高的特性得到了社會(huì)認(rèn)可。在國(guó)家層面,高度重視農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部出臺(tái)了《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導(dǎo)則(2018—2030年)》《關(guān)于創(chuàng)新體制機(jī)制推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的意見》等一系列政策。此外,政府制定了一系列支持和促進(jìn)酵素產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施,包括制定產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、提供財(cái)稅支持和資金扶持、加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新能力等。這些政策旨在推動(dòng)酵素行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)品升級(jí)和市場(chǎng)拓展??梢?,在國(guó)家的大力支持下,以土壤地力提升、土壤污染綜合治理、化肥(農(nóng)藥)減量、植物保護(hù)、新品種為重點(diǎn)的酵素農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式將成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。
特別附注:在追求農(nóng)業(yè)高效的道路上,化肥、農(nóng)藥是功不可沒的,卻是以犧牲土壤質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)為代價(jià)的,不可否認(rèn)的是化肥、農(nóng)藥的大量使用確實(shí)增加了產(chǎn)量,但同時(shí)導(dǎo)致了土壤板結(jié)和營(yíng)養(yǎng)失衡,草莓、番茄等口味變差等一系列問題,限制了番茄、草莓等蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展;因此,特邀中國(guó)(濰坊)島本微生物技術(shù)研究所金維典研究員就該問題展開探討,探尋“酵素+蔬菜”生產(chǎn)方式,發(fā)展生態(tài)種植,栽培美味蔬菜。下面將介紹酵素+番茄、酵素+草莓、酵素+生姜標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方案。
◆ 酵素番茄GAP標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方案
番茄因富含維生素、番茄紅素、碳水化合物等,營(yíng)養(yǎng)豐富,具有美容、防衰老之功效,被稱為抗癌之星;所以,人們對(duì)食用番茄情有獨(dú)鐘。近些年,種植者為了追求產(chǎn)量,忽視了品質(zhì)與口感,大量、超量、不平衡使用化肥,造成了土壤板結(jié),地力下降,更是出現(xiàn)了“瓜不甜,果不香,菜無味”的尷尬局面;所以,市場(chǎng)上很難買到香甜可口的番茄了。為了提高品質(zhì),改善口感,又不影響產(chǎn)量,總結(jié)出了酵素番茄的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和高品質(zhì)生產(chǎn)方案。
土壤修復(fù):土壤是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的基礎(chǔ)。土壤調(diào)理不好,根系活力就差,作物很難有好的長(zhǎng)勢(shì);所以,修復(fù)土壤是酵素番茄生產(chǎn)的第一要?jiǎng)?wù)。首先,根據(jù)各地的投資大小,確定土壤酵素的用量。一般情況下,每667 m2使用土壤酵素200~300 kg,其中2/3土壤酵素于翻耕前撒入地面并進(jìn)行翻耕,其余1/3土壤酵素穴施。目的:使更多的酵素與作物根系接觸,刺激生根,抗病、抗旱,補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)。
蘸根移栽:蘸根移栽是番茄整個(gè)生育期不可忽視的重要程序,是事關(guān)整個(gè)生育期的根系生長(zhǎng)和產(chǎn)量、品質(zhì)的重要技術(shù)。移栽前將線蟲酵素800倍液+醫(yī)植酵素800倍液+免疫酵素800倍液混合后蘸根,然后移栽。目的:對(duì)根系消毒殺菌、預(yù)防根結(jié)線蟲、提高免疫力,促進(jìn)快速緩苗。
配方施肥:施肥是番茄最重要的關(guān)鍵技術(shù)。平衡施肥,可以大幅度降低病蟲害的發(fā)生程度。(1)底肥:667 m2用土壤酵素200~300 kg+復(fù)合肥(15-15-15,25 kg)。翻耕前將2/3的土壤酵素和25 kg復(fù)合肥均勻撒入并翻耕即可,移栽時(shí)將剩余的土壤酵素溝施或穴施(完全發(fā)酵產(chǎn)品,不會(huì)引起燒根、燒苗)。(2)追肥:根據(jù)番茄的需肥規(guī)律和喜肥特性,從番茄開花后開始,每隔15 d沖施或滴灌1次蛋白酵素5 kg+磷酸二氫鉀3 kg+免疫酵素混合液。目的:滿足營(yíng)養(yǎng)需求,壯根、護(hù)根,抗病、抗逆。(3)根據(jù)生長(zhǎng)情況,每15 d噴施1次光合酵素800倍液+免疫酵素800倍液的混合液。
番茄病害防治技術(shù):酵素農(nóng)業(yè)的根本技術(shù)是以防為主,只要按照方案操作,病蟲害比較好控制,發(fā)生病蟲害的幾率亦較小。(1)病害:番茄病害主要有猝倒病、立枯病、灰霉病、疫病、病毒病、枯萎病、青枯病等,可選用醫(yī)植酵素或菌毒酵素1 000倍液,每10 d左右噴施1次,大棚四周土壤表面都要噴到,以消毒殺菌。一旦發(fā)現(xiàn)病害產(chǎn)生,配合專用酵素防治即可。(2)蟲害:發(fā)現(xiàn)蚜蟲、紅蜘蛛、薊馬、飛虱等害蟲時(shí),選用植保酵素A 500~1 000倍液防治,嚴(yán)重時(shí)連用2~3次。發(fā)現(xiàn)有食心蟲、小菜蛾、菜青蟲時(shí),選植保酵素B 1 000~2 000倍液防治即可,嚴(yán)重時(shí)5 d用1次,連防2次即可。
◆ 酵素草莓GAP標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方案
酵素草莓以其營(yíng)養(yǎng)高、口感好、外觀漂亮等優(yōu)勢(shì),受到消費(fèi)者的親睞。經(jīng)過幾年探索,《酵素草莓GAP標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)規(guī)程》已得到國(guó)家的關(guān)注。
精選地塊,修復(fù)土壤:草莓為淺根性作物,需肥量大,以選擇地勢(shì)平坦、肥沃、疏松濕潤(rùn)、通氣良好的壤土為宜,土壤呈微酸性或中性,有機(jī)質(zhì)含量在15 g/kg以上。不能選擇前茬為茄科作物的地塊。每667 m2使用土壤酵素250~300 kg撒施或溝施,要盡量施在根系周圍。主要作用:培肥地力,解除板結(jié),調(diào)理酸堿,營(yíng)養(yǎng)全面;代替有機(jī)肥、生物有機(jī)肥、微生物肥、土壤改良劑等;促根壯苗,根系發(fā)達(dá),抗病、抗旱、抗逆(每667 m2配合復(fù)合肥25 kg)。
適時(shí)栽培,合理密植:采用寬畦高壟雙行種植,寬壟高畦窄溝110 cm(壟高30~40 cm、壟寬35~40 cm、壟長(zhǎng)適度);株行距15 cm×30 cm,667 m2種植6 000~6 500株;要求疏通灌排水溝,防止?jié)n水。移栽前用線蟲酵素800倍液+菌毒酵素800倍液混合液蘸根,防治根結(jié)線蟲,噴施免疫酵素,促進(jìn)緩苗。定植時(shí),草莓苗應(yīng)帶土移栽或隨移隨栽,減輕蹲苗。定植深度以苗心基部與地面平齊為準(zhǔn),做到“深不埋心,淺不露根”,并使根系在土壤中充分舒展。
肥水管理:栽植后,每隔2 d澆透水1次,保持土壤濕潤(rùn),1周即可成活。待幼苗成活、新根系形成后,追施1次壯苗肥,667 m2追施蛋白酵素3~5 kg。草莓生長(zhǎng)期較長(zhǎng),每潮果都要追施壯花肥和壯果肥2次,共追肥6~8次。每次施用蛋白酵素3~5 kg+復(fù)合肥4.0~5.0 kg?,F(xiàn)蕾到果實(shí)膨大期,保持田間持水量的70%~80%;果實(shí)成熟期適宜控水,防止?fàn)€果和落果。
病蟲防治:(1)病毒?。荷a(chǎn)上最好栽植無病毒苗;在發(fā)病期間用菌毒酵素1 000倍液或醫(yī)植酵素1 000倍液+免疫酵素800倍液噴霧防治,每隔5 d施1次,連噴2~3次。(2)真菌性病害:主要有灰霉病、白粉病、炭疽病、葉斑病、草莓黃萎病和草莓根腐病可采用真菌酵素800倍液+醫(yī)植酵素1 000倍液噴霧防治,每隔5 d施1次,連用2次。(3)草莓線蟲:發(fā)現(xiàn)有線蟲危害時(shí),每667 m2用線蟲酵素500 g滴灌,7 d后再滴灌1次即可恢復(fù)。(4)蚜蟲、螨蟲、薊馬等害蟲:選用植保酵素A 600~1 000倍液防治,3 d后再防治1次。(5)斜紋夜蛾、菜青蟲、卷葉蛾等用植保酵素B 1 000倍液噴霧防治。
果實(shí)采收:一般在晴天和露水干后早晨或傍晚采收,通常分次分批采收,一般每日或隔天采收1次。
◆ 酵素生姜GAP標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)方案
土壤修復(fù):重茬種植形成的病蟲害,如姜溫病、莖基腐病(爛脖子?。?、青枯病、根腐病和根結(jié)線蟲?。ㄙ嚻げ。┮约叭彼匾鸬木砣~、卷芯、黃化等,還有作物的化感現(xiàn)象造成的植株矮化、僵苗不長(zhǎng)(自毒積累);化肥的不平衡使用或超量使用造成的土壤板結(jié)、重金屬超標(biāo),土壤酸化、鹽堿化、次生鹽漬化、土表層富營(yíng)養(yǎng)化、亞硝酸鹽超標(biāo)等。解決方法:667 m2使用土壤酵素(專利201510943562.4)250~500 kg進(jìn)行土壤處理。可根據(jù)土壤狀況和重茬年限選擇用量,一般用量在250~500 kg溝施(可替代化學(xué)熏蒸修復(fù))。
姜種消毒:催芽后播種前,選用醫(yī)植酵素600倍液或菌毒酵素600倍液+線蟲酵素800倍液對(duì)姜種消毒殺菌,以預(yù)防線蟲和種子的病菌病毒。
播種出苗管理:要求姜塊不小于80 g,120 g以上的姜塊可以留2個(gè)芽,且兩頭留芽。播種前,溝施土壤修復(fù)劑,姜塊平擺,再用土壤修復(fù)劑覆蓋在姜種上并覆土,覆土深度3~5 cm,再噴除草劑、覆地膜。需要小拱棚的增設(shè)小拱棚,以提高產(chǎn)量。注意:姜苗出土后及時(shí)破膜放苗,放苗時(shí)選擇晴天無風(fēng)的14:00后至傍晚。禁止大風(fēng)天氣和中午高溫時(shí)節(jié)放苗。
配方施肥:每生產(chǎn)1 000 kg生姜,需要吸收純氮約6 kg,五氧化二磷1 kg,氧化鉀9 kg,鈣1.2 kg,鎂1.3 kg,鋅、硼、鉬等少量。目前,碳肥在配方施肥中的作用和呼聲越來越大,碳主要來源于空氣和有機(jī)質(zhì),因此優(yōu)質(zhì)的礦物有機(jī)質(zhì)是生姜高產(chǎn)的保證。根據(jù)配方施肥和生姜的需肥特點(diǎn)、需肥特性,把生姜的配方施肥和平衡施肥相結(jié)合,每667 m2產(chǎn)量5 000~6 000 kg下生姜的施肥標(biāo)準(zhǔn):(1)底肥:整地時(shí),將200 kg土壤酵素+50 kg復(fù)合肥均勻撒入土中,再耙平、開溝。播種時(shí),施入溝內(nèi)100 kg土壤酵素后撒勻、澆水、播種、覆土、蓋膜。(2)追肥:5月下旬結(jié)合澆水每667 m2沖施或滴灌蛋白酵素5~10 kg。6月中下旬結(jié)合澆水,每667 m2沖施或滴灌蛋白酵素5~10 kg。7月中下旬(三叉期)每667 m2追施蛋白酵素5~10 kg。8月中下旬進(jìn)入生姜生長(zhǎng)膨大集中期,結(jié)合培土將50~100 kg土壤酵素+復(fù)合肥10 kg施入,覆土蓋嚴(yán)澆透水。9月份是生姜產(chǎn)增加最集中的時(shí)期,每隔10 d追施1次蛋白酵素5 kg+高鉀復(fù)合肥10 kg。(3)生姜生長(zhǎng)中后期,每隔10 d噴灑1次磷酸二氫鉀800倍液+光合酵素500倍液,以滿足后期養(yǎng)分供應(yīng),增加產(chǎn)量。
病蟲害防治:(1)生姜病害防治:生姜病害包括姜瘟病、莖基腐病、癩皮病、葉枯病、炭疽病、病毒病等。發(fā)生初期可選用醫(yī)植酵素800倍液或菌毒酵素800倍液進(jìn)行滴灌、灌根或噴灑,每隔5 d施用1次,共2~3次。發(fā)現(xiàn)線蟲危害時(shí),每667 m2用線蟲酵素500 g進(jìn)行滴灌或1 000 g進(jìn)行沖施,7 d后再用1次即可。(2)蟲害防治:生姜發(fā)生鉆心蟲、卷葉蟲、姜弄蝶、姜蛆時(shí),可選用植保酵素B進(jìn)行滴灌或灌根防治,葉部害蟲可用植保酵素B 1 000倍液葉面噴施,發(fā)生嚴(yán)重時(shí),每隔5 d施1次,共用2次。
以上主要是生姜高產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù),具體管理可按照原來的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合新技術(shù)進(jìn)行管理。
(供稿:中國(guó)(濰坊)島本微生物技術(shù)研究所金維典研究員)