摘 要 傳統(tǒng)中醫(yī)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)跨界融合,成功研制出一種新型土壤生物調(diào)理劑。這種土壤調(diào)理劑不僅在一定程度上能替代化肥和農(nóng)藥,還能調(diào)節(jié)土壤pH值,分解農(nóng)藥殘留及有害物質(zhì)。它通過(guò)鈍化土壤中的重金屬,改善土壤結(jié)構(gòu)與性能,恢復(fù)生態(tài)平衡,從而防治病菌害,同時(shí)顯著提高有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。結(jié)合“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”的理念,概述了土壤生物調(diào)理劑的特點(diǎn)、作用機(jī)理及其在重金屬污染地(農(nóng)田、耕地和礦區(qū)等)的原位修復(fù),病態(tài)土壤(沙化地、沙漠地、鹽堿地等)的治理,病菌害的防治,有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)種植等方面的應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞 中醫(yī)農(nóng)業(yè);土壤調(diào)理劑;原位修復(fù);治理;應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào):X53 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.17.026
現(xiàn)代工業(yè)與農(nóng)業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞已相當(dāng)嚴(yán)重,農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)已嚴(yán)重威脅到人類(lèi)的健康。化學(xué)農(nóng)藥與化肥的過(guò)度使用已經(jīng)導(dǎo)致各種農(nóng)產(chǎn)品失去了其本身的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,重金屬和農(nóng)藥等有害殘留對(duì)人體健康造成了嚴(yán)重?fù)p害,從而增加了疾病和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”使人類(lèi)回歸自然,它是在不改變現(xiàn)有生產(chǎn)方式、不增加生產(chǎn)成本和農(nóng)民負(fù)擔(dān)的前提下,結(jié)合現(xiàn)有生態(tài)環(huán)境、生產(chǎn)條件和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),集成應(yīng)用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技和創(chuàng)新思想,擺脫現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過(guò)度依賴(lài)化學(xué)農(nóng)藥和化肥造成的困局,引領(lǐng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)向“提質(zhì)、增產(chǎn)、增效”轉(zhuǎn)型,建立一個(gè)“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效”的創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系[1]。
“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”的應(yīng)用在我國(guó)有著悠久的歷史,但由于過(guò)度依賴(lài)“化學(xué)農(nóng)業(yè)”,其潛力未被充分挖掘。2016年,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院章力建研究員提出了“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”開(kāi)辟特色生態(tài)農(nóng)業(yè)新路徑[2],中國(guó)鄉(xiāng)村之聲特約評(píng)論員張子雨點(diǎn)評(píng)了這項(xiàng)神奇的技術(shù)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院朱立志研究員報(bào)道了“關(guān)于‘中醫(yī)農(nóng)業(yè)’的思考”[3]。章力建等[4]在《中國(guó)農(nóng)業(yè)信息》上發(fā)表了“發(fā)展‘中醫(yī)農(nóng)業(yè)’促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的思考”。中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院研究員吉軍在首屆中國(guó)中醫(yī)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新技術(shù)與推廣應(yīng)用大會(huì)暨發(fā)展中醫(yī)農(nóng)業(yè)促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展學(xué)術(shù)研討會(huì)上,指出“農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題,已成為阻礙我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的最大頑疾和疾病,要借助中醫(yī)的原理和手段來(lái)醫(yī)治這種社會(huì)疾病[5]?!痹谑状巍爸嗅t(yī)農(nóng)業(yè)”技術(shù)與方法在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用的講座上,就“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”技術(shù)與方法在推進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、京津冀農(nóng)業(yè)一體化發(fā)展、“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)扶貧[6]及圍繞產(chǎn)業(yè)培育新型職業(yè)農(nóng)民等方面的作用進(jìn)行了講解和探討[7]。隨后,啟動(dòng)了京津冀“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)扶貧示范項(xiàng)目,并圍繞“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”技術(shù)與方法在京津冀農(nóng)業(yè)一體化發(fā)展及產(chǎn)業(yè)精準(zhǔn)扶貧和培育新型職業(yè)農(nóng)民方面的工作進(jìn)行了座談[8]。在國(guó)外,“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”主要體現(xiàn)在植物性藥品在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,目前主要集中在歐美等一些發(fā)達(dá)國(guó)家。
在“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”理念的指導(dǎo)下,一種新型的藥肥一體的土壤生物調(diào)理劑被成功研制,并經(jīng)過(guò)多年的探索,通過(guò)小試、中試和技術(shù)應(yīng)用推廣,已取得顯著的應(yīng)用效果。
1" “中醫(yī)農(nóng)業(yè)”新理念概述
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)過(guò)度依賴(lài)化學(xué)農(nóng)藥與化肥,不僅破壞生態(tài)環(huán)境,而且消耗和浪費(fèi)大量的能源和自然資源,使農(nóng)作物出現(xiàn)產(chǎn)量不穩(wěn)、質(zhì)量下降和效益不高,以及農(nóng)產(chǎn)品處于不健康狀態(tài)的現(xiàn)象頻頻發(fā)生[1]。
“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”是將傳統(tǒng)中醫(yī)思想、原理、方法、產(chǎn)品和技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)資料和經(jīng)營(yíng)管理理念與傳統(tǒng)中醫(yī)的跨界融合,創(chuàng)新現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),發(fā)展出一種可持續(xù)發(fā)展的、具有中國(guó)特色的現(xiàn)代生態(tài)健康農(nóng)業(yè)新模式。
“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”的核心技術(shù)是根據(jù)生物健康生長(zhǎng)的需求,應(yīng)用傳統(tǒng)中醫(yī)思想、原理、方法、產(chǎn)品和技術(shù)解決生物體的健康生長(zhǎng)問(wèn)題?!爸嗅t(yī)農(nóng)業(yè)”是基于自然生物“相生相克、和諧共生”的生態(tài)循環(huán)規(guī)律,遵循“以防為主、防治結(jié)合、標(biāo)本兼治、全程保健”的原則,解決生物生長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)的病菌害,保障生物健康生長(zhǎng)和自然生態(tài)循環(huán)平衡。
根據(jù)科學(xué)發(fā)展觀,結(jié)合哲學(xué)唯物論和辯證法思想,應(yīng)用系統(tǒng)方法論,繼承弘揚(yáng)國(guó)粹中醫(yī)思想文化和方法原理,創(chuàng)新應(yīng)用中醫(yī)藥技術(shù)和中藥農(nóng)用產(chǎn)品,取代或控制化學(xué)農(nóng)藥和化肥的使用,促使生物體“正本歸原”和恢復(fù)原生態(tài)健康生長(zhǎng),真正生產(chǎn)出“優(yōu)質(zhì)、生態(tài)、健康、營(yíng)養(yǎng)”的安全有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品,確保全民健康生活[9]。“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”開(kāi)辟了特色生態(tài)農(nóng)業(yè)新路徑,改變了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和人類(lèi)的健康生活。
2" 土壤生物調(diào)理劑概述
結(jié)合中醫(yī)的“整體觀念”“陰陽(yáng)五行”“辨證論治”理論,應(yīng)用中醫(yī)“系統(tǒng)診治”“四診八綱”“四氣五味”“八法祛病”等治病原理與方法以及中醫(yī)“君、臣、佐、使”中藥配伍等技術(shù)[10],開(kāi)發(fā)出新型復(fù)合土壤生物調(diào)理劑。
土壤生物調(diào)理劑以來(lái)源廣泛、成本低廉的天然物質(zhì)為原料,如天然礦物、中草藥和有機(jī)物料等,結(jié)合傳統(tǒng)中醫(yī)理念和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)配制而成,具有無(wú)污染、無(wú)殘留、無(wú)毒副作用的一類(lèi)新型調(diào)理劑。它不僅可以替代化肥和農(nóng)藥,還能顯著改善土壤結(jié)構(gòu)與性能,并恢復(fù)生態(tài)平衡,為生物體提供一個(gè)更健康的生長(zhǎng)環(huán)境[11]。
土壤生物調(diào)理劑能夠疏松板結(jié)土壤,改善土壤結(jié)構(gòu),抑制有害病菌的生長(zhǎng)繁殖,同時(shí)增加大量有益生物群落數(shù)量與活性。它可以激活土壤固化的有效成分,活化與補(bǔ)充土壤中不足的中量和微量元素,分解釋放大量有效物質(zhì),從而增加土壤有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)含量。此外,它還能有效消除土壤重金屬污染,水解硝酸鹽、殺蟲(chóng)劑、除草劑等土壤中殘留的有害物質(zhì),使土壤更具保水、增肥、透氣功能。
根據(jù)中醫(yī)理論,土壤生物調(diào)理劑可扶正祛邪,驅(qū)除病菌害,增強(qiáng)土壤與植物免疫能力,對(duì)僵苗、枯萎、漚根、死苗、早衰的防治具有一定的效果,同時(shí)對(duì)植株具有抗病菌害的功能。土壤生物調(diào)理劑對(duì)鹽堿地、板結(jié)地、沙化地、沙漠地、礦區(qū)、酸性土壤、重金屬污染土壤等病態(tài)土壤具有一定的改良效果,在恢復(fù)土壤有機(jī)質(zhì)含量、提高農(nóng)作物的產(chǎn)量及改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)等方面頗有成效。
值得一提的是,使用土壤生物調(diào)理劑后,不僅不招蟲(chóng)、不生蟲(chóng),而且不需要再施用化肥和農(nóng)藥,免除對(duì)其作業(yè)人員自身的身體傷害,甚至最大限度減輕土壤病菌害。它既可以單獨(dú)作為葉面肥、根肥等肥料使用,也可以與其他肥料或細(xì)土拌勻后使用。此外,土壤生物調(diào)理劑只需一季或一茬施用一次,使用方式簡(jiǎn)單,而且隨著土壤逐漸疏松,施用量會(huì)逐漸減少,進(jìn)而形成土壤肥力的良性循環(huán)。
將礦物、中草藥和有機(jī)物料與土壤結(jié)合,實(shí)現(xiàn)土壤自然發(fā)酵,再通過(guò)微生物與水相互作用(酵素分解反應(yīng)、特殊分解酶效益、微生物菌群效益),激活產(chǎn)生化合反應(yīng),形成轉(zhuǎn)換機(jī)能。這一轉(zhuǎn)換機(jī)能將無(wú)機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì),產(chǎn)生大量的有效微量元素(有效鐵、有效鋅、有效錳等),釋放出大量的氮磷鉀,分解形成大量糖類(lèi)物質(zhì)(包括多種低聚糖)等,使土壤肥力得以持續(xù)增強(qiáng)。
然而,土壤生物調(diào)理劑對(duì)病態(tài)土壤修復(fù)與治理的具體作用機(jī)制十分復(fù)雜,且尚不明確。目前,正與相關(guān)學(xué)科專(zhuān)家展開(kāi)合作研究,尤其在土壤重金屬污染修復(fù)、鹽堿地改造和沙漠地的治理等領(lǐng)域,發(fā)現(xiàn)很多目前難解釋的有趣現(xiàn)象。例如,發(fā)現(xiàn)有些新物質(zhì)的形成或某種元素含量的劇增(或者急劇下降),不排除這些現(xiàn)象與被人質(zhì)疑的常溫下冷核裂變或聚變[12],甚至生物核聚變的過(guò)程有關(guān)。
3" 土壤生物調(diào)理劑的應(yīng)用推廣
目前,土壤生物調(diào)理劑已初步應(yīng)用于全國(guó)各地鹽堿地、板結(jié)地、沙化地、沙漠地、礦區(qū)、酸性土壤、重金屬污染土壤等病態(tài)土壤的原位修復(fù)與治理。同時(shí),在病菌害的防治、有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)種植與管理等方面,也取得了顯著成效。另外,在特邀參加的中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所舉辦的“重金屬污染土壤修復(fù)治理技術(shù)及公眾參與研討會(huì)”上,我們重點(diǎn)闡述了“‘中醫(yī)農(nóng)業(yè)’理念下研制的土壤生物調(diào)理劑,對(duì)重金屬污染土壤原位修復(fù)治理方面的技術(shù)與機(jī)理”,這一成果得到了大會(huì)專(zhuān)家的好評(píng),尤其是美國(guó)布萊克·史密斯環(huán)境研究所專(zhuān)家的高度關(guān)注。隨后,應(yīng)第十一屆中國(guó)科學(xué)家論壇組委會(huì)邀請(qǐng),在會(huì)議上作了關(guān)于“土壤環(huán)境治理”專(zhuān)項(xiàng)主題交流報(bào)告,這一報(bào)告引起了與會(huì)專(zhuān)家、院士的驚喜關(guān)注。
3.1" 重金屬污染地的原位修復(fù)
隨著我國(guó)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,土壤中的重金屬含量也在逐漸上升,對(duì)人類(lèi)的健康生活造成了極大的影響。將生物土壤調(diào)理劑用于重金屬污染地的原位修復(fù)與治理,如工廠、耕地和礦山等,取得了較為滿意的效果。
對(duì)江西省江銅貴溪冶煉廠圍墻外被重金屬污染多年、寸草不生的1.13 hm2土地進(jìn)行原位修復(fù),施用土壤生物調(diào)理劑60 d后,土壤中重金屬生物有效性顯著降低,其中,銅含量從1 069 mg·kg-1降到423 mg·kg-1,鎘含量從0.785 mg·kg-1降到0.457 mg·kg-1。與此同時(shí),農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)良好,土壤各項(xiàng)理化指標(biāo)也得到了較快恢復(fù)。
這一成果不僅在江銅貴溪冶煉廠得到驗(yàn)證,還在其他多個(gè)地方展現(xiàn)出顯著效果。中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心黃益宗研究員在基地研究表明,經(jīng)過(guò)土壤生物調(diào)理劑處理的污染土壤,銅和砷含量均比對(duì)照土壤下降,其中,銅含量下降了7.10%~48.25%,砷含量下降了0.05%~52.12%。各種農(nóng)作物在處理后的污染土壤中生長(zhǎng)均很好,而沒(méi)有施用土壤生物調(diào)理劑的對(duì)照土壤基本不能種植農(nóng)作物。這一結(jié)果充分說(shuō)明了土壤生物調(diào)理劑具有很好的修復(fù)土壤重金屬污染的能力。土壤生物調(diào)理劑的添加顯著降低了辣椒和茄子植株中的銅濃度,辣椒根、莖和葉中銅濃度分別降低了58.4%、66.6%和17.1%,茄子根、莖、葉和果實(shí)中銅濃度分別降低了81.8%、71.8%、40.3%和93.6%,檢測(cè)農(nóng)作物中通菜、茄子、西紅柿等農(nóng)產(chǎn)品的重金屬含量指標(biāo)均達(dá)到有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)。
南昌航空大學(xué)丁園教授的研究也證實(shí)了這一效果。他在基地研究發(fā)現(xiàn),水田的pH值從4.33提高至5.41,旱地的pH值從4.33提高至7.54。同時(shí),土壤有機(jī)質(zhì)含量增加,土壤陽(yáng)離子交換量也有所增加,這些變化使得酸性土壤得到了有效改良,成為適宜耕作的中性土壤[13]。污染土壤的重金屬得到有效固定,重金屬有效活性得到顯著降低,修復(fù)后農(nóng)作物的葉綠素含量和根系活力顯著提高,因此,可用于規(guī)模化重金屬污染土壤的原位修復(fù)。
此外,在“湖南重金屬污染耕地修復(fù)新產(chǎn)品新技術(shù)集中展示”項(xiàng)目中,土壤生物調(diào)理劑對(duì)長(zhǎng)沙、株洲、湘潭3個(gè)展示區(qū)的早、晚稻農(nóng)田種植展示試驗(yàn)效果揭示,農(nóng)田土壤中鎘的生物有效性有所下降。通過(guò)土壤生物調(diào)理劑的發(fā)酵作用,對(duì)超標(biāo)鎘進(jìn)行轉(zhuǎn)化,大米的降鎘率達(dá)到52.28%,對(duì)比稻谷產(chǎn)量,早稻增產(chǎn)7.63%,晚稻增產(chǎn)3.86%,表明農(nóng)田土壤經(jīng)土壤生物調(diào)理劑修復(fù)后,效果良好。經(jīng)湖南省農(nóng)委及專(zhuān)家篩選,土壤生物調(diào)理劑被列入2016年集中展示的“穩(wěn)定性效果驗(yàn)證試驗(yàn)”,并選定為入圍使用產(chǎn)品;在范圍使用過(guò)程中,該地塊的土壤pH值增長(zhǎng)0.55個(gè)百分點(diǎn),使得大米降鎘率穩(wěn)定在30%左右,土壤有效態(tài)鎘含量降低率≥30%,在降低重金屬含量的同時(shí),實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的效果。
在湖北省大冶農(nóng)田土壤重金屬污染的原位修復(fù)項(xiàng)目中,通過(guò)一季水稻種植后,農(nóng)田土壤重金屬鎘有效性由3.7 mg降至1.4 mg。這一結(jié)果揭示了土壤生物調(diào)理劑對(duì)重金屬鎘的轉(zhuǎn)化效果良好,并得到了湖北省環(huán)保部門(mén)的充分肯定。
在深圳電鍍廠污泥重金屬污染的原位修復(fù)中,施用土壤生物調(diào)理劑10 d后,與原樣進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn),銅、鎳的生物有效性發(fā)生了明顯變化,離子交換量明顯增加,土壤重金屬發(fā)生轉(zhuǎn)化。
在“寸草不生”的江西某銅礦大壩尾礦渣堆積地的處理中,通過(guò)土壤生物調(diào)理劑的應(yīng)用,礦渣的表面會(huì)逐漸形成可耕層,并適合不同植物的生長(zhǎng),達(dá)到降解有害成分、恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)、變廢地為寶地的效果。
這些案例充分證明了土壤生物調(diào)理劑在農(nóng)田、耕地和礦山的原位修復(fù)中的顯著效果。它不僅有效降低了土壤中重金屬的生物有效性,還促進(jìn)了農(nóng)作物的生長(zhǎng),改善了土壤理化指標(biāo)。這一技術(shù)的推廣應(yīng)用,無(wú)疑將為未來(lái)土壤生態(tài)修復(fù)帶來(lái)更多福音,為我國(guó)的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。
3.2" 病態(tài)土壤的治理
由于近些年來(lái)氣候變化的影響,導(dǎo)致水土等資源出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)變化,加上人為對(duì)森林的砍伐和開(kāi)荒現(xiàn)象較為嚴(yán)重,使土壤逐漸向沙化地、沙漠地、鹽堿地和礦區(qū)等病態(tài)轉(zhuǎn)變。為了緩解這一趨勢(shì),將積極運(yùn)用土壤生物調(diào)理劑進(jìn)行病態(tài)土壤治理,試圖為土壤帶來(lái)生機(jī)與活力。
在南昌市科技局小蘭工業(yè)園區(qū)風(fēng)沙站,對(duì)約0.67 hm2沙地進(jìn)行治理。通過(guò)施用土壤生物調(diào)理劑,這片貧瘠的沙地變成肥沃土壤。在治理后的地塊中,種植了油菜、辣椒、西紅柿等農(nóng)作物,其長(zhǎng)勢(shì)效果達(dá)預(yù)期目標(biāo)。
此外,在用土壤生物調(diào)理劑對(duì)內(nèi)蒙古赤峰市翁牛特旗那林高勒約33.33 hm2沙漠(含約5.67 hm2鹽堿地)的修復(fù)治理中,3個(gè)月后,牧草的覆蓋率達(dá)到75%以上,次年達(dá)到80%以上,取得了良好的牧草種植效果。次年種植的沙漠水稻產(chǎn)量達(dá)到6 000 kg·hm-2,實(shí)現(xiàn)超額預(yù)期效果;同時(shí),對(duì)其鹽堿地的改造也取得了顯著成果,種植的水稻產(chǎn)量同樣達(dá)到了6 000 kg·hm-2。
在山東東營(yíng)鹽堿地治理項(xiàng)目中,同樣采用了土壤生物調(diào)理劑。通過(guò)種植水稻來(lái)檢驗(yàn)治理效果,經(jīng)產(chǎn)量測(cè)定結(jié)果高達(dá)9 000 kg·hm-2,表明這類(lèi)土壤生物調(diào)理劑能抑制土壤的硝化,并實(shí)現(xiàn)硝的轉(zhuǎn)化。
在江西省贛州市尋烏縣文峰鄉(xiāng)上甲村廢棄稀土礦區(qū),對(duì)0.1 hm2尾砂進(jìn)行復(fù)墾復(fù)綠。將土壤生物調(diào)理劑人工拌勻至尾砂中,并用飽和的水澆灌3~5 d后,在原位種植灌木(如胡枝子、馬甲子、桃金娘、多花木蘭)和爬藤(如爬山虎、葛藤、扶芳藤)等植物。僅在2個(gè)月后,這些植物就完成了全覆蓋,隨后多年生植物也能自然繁衍。這一成果證明了該土壤生物調(diào)理劑在礦區(qū)廢渣的復(fù)墾復(fù)綠過(guò)程中,具有一定的促進(jìn)作用。
然而,土壤生物調(diào)理劑對(duì)病態(tài)土壤的具體作用機(jī)制仍十分復(fù)雜,目前尚不十分清楚,不排除其與硅核冷裂變新技術(shù)有關(guān)[14]。因此,還需相關(guān)科研工作者進(jìn)行深入的機(jī)制研究,以確保土壤生物調(diào)理劑在病態(tài)土壤治理過(guò)程中的應(yīng)用變得有章可循,為土壤生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域帶來(lái)更多的創(chuàng)新與突破。
3.3" 農(nóng)作物病菌害的防治
由于正常土壤的含水量、溫度、營(yíng)養(yǎng)成分等的相互平衡被打破,使得健康的生態(tài)土壤變得百毒可侵。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn),利用中醫(yī)“天人合一”的整體觀醫(yī)治理念,將土壤生物調(diào)理劑運(yùn)用于土壤改良。在減少病菌侵入的同時(shí),做到對(duì)土壤的綜合治理,增強(qiáng)農(nóng)作物防菌抗病的免疫能力,使農(nóng)作物不再受病菌害的影響。
在江西省贛南上猶縣、贛縣和尋烏縣等地,針對(duì)患有黃龍病的果樹(shù)采取了治理措施。通過(guò)用土壤生物調(diào)理劑替代化學(xué)農(nóng)藥和化肥,對(duì)臍橙樹(shù)賴(lài)以生存的土壤環(huán)境進(jìn)行了調(diào)理與修復(fù)。僅僅2個(gè)月后,對(duì)黃龍病的抑制有明顯效果,尤其果樹(shù)根的變化最為顯著。隨后,對(duì)贛南地區(qū)的信豐縣、崇義縣、龍南縣、章貢區(qū)等地的果園進(jìn)行同樣的治理。在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中,沒(méi)有施用化肥和化學(xué)農(nóng)藥,而是實(shí)行生態(tài)種植管理。到了收獲期,臍橙的“黃龍病”得到了明顯且有效的控制。由于土壤生物調(diào)理劑在防治方面的優(yōu)勢(shì)明顯,成本低廉且見(jiàn)效快,因此,受到了當(dāng)?shù)毓r(nóng)的青睞。
此外,土壤生物調(diào)理劑在抑制有害病菌的生長(zhǎng)繁殖、增加大量有益生物群落的數(shù)量與活性及激活土壤固化有效成分等方面也取得了顯著效果。這使得土壤生物調(diào)理劑在其他果樹(shù)和農(nóng)作物疑難雜癥(如黃葉病、炭疽病等)的防治中,也發(fā)揮了一定作用。
因此,對(duì)于病菌害防治的研究,應(yīng)結(jié)合防病菌的種類(lèi)和土壤生物調(diào)理劑的具體活性成分著手,以便研發(fā)出更專(zhuān)一、更高效的集成防病菌與增肥力的土壤生物調(diào)理劑。
3.4" 有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)種植
有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品因其生產(chǎn)過(guò)程中摒棄化學(xué)合成農(nóng)藥、化肥和轉(zhuǎn)基因技術(shù),轉(zhuǎn)而采用天然方式生產(chǎn),因而受到大多數(shù)消費(fèi)者喜愛(ài)。然而,在有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)產(chǎn)量低、抗病菌能力差等問(wèn)題卻成為了難以逾越的障礙。為了解決這些問(wèn)題,亟需一種可以替代化學(xué)合成農(nóng)藥和化肥的良藥,為有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的全程生產(chǎn)保駕護(hù)航。通過(guò)施用土壤生物調(diào)理劑的方式,成功實(shí)現(xiàn)了有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的安全生產(chǎn)。
在江西省南昌市新建縣鐵河農(nóng)場(chǎng),對(duì)26.67 hm2酸性板結(jié)水田進(jìn)行了改良和生態(tài)種植管理。經(jīng)施用土壤生物調(diào)理劑,該地塊的pH值從4.28提升到5.49,顯著改善了土壤的酸堿度。在該地塊進(jìn)行水稻種植后發(fā)現(xiàn),農(nóng)作物重金屬含量明顯減少,耕作層土壤的板結(jié)癥狀得到改善,土壤保水效果得到提升,農(nóng)產(chǎn)品也達(dá)到了有機(jī)食品標(biāo)準(zhǔn)。值得一提的是,該地塊連續(xù)4年獲得北京中綠華夏有機(jī)食品認(rèn)證中心的有機(jī)認(rèn)證,這充分說(shuō)明土壤生物調(diào)理劑在分解有害物質(zhì)、遷移和轉(zhuǎn)化重金屬、消除土壤板結(jié)、提升農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等方面具有一定的效果。
南昌航空大學(xué)丁園教授對(duì)該基地有機(jī)大米和常規(guī)大米進(jìn)行了指標(biāo)分析,并評(píng)價(jià)了大米的品質(zhì)及安全性[15]。同時(shí),他們還研究了有機(jī)種植方式下紅壤性水稻土腐殖質(zhì)與酶活性的變化規(guī)律[16]及紅壤性稻田土壤理化性質(zhì)對(duì)水稻生理特性的影響[17]。
通過(guò)以上幾個(gè)案例可以發(fā)現(xiàn),在不使用化學(xué)農(nóng)藥和化肥的前提下,通過(guò)對(duì)有害物殘留的土壤和病態(tài)土壤施用土壤生物調(diào)理劑,可以實(shí)現(xiàn)土壤自然發(fā)酵,繁殖大量有益微生物菌群,釋放出大量的氮磷鉀,產(chǎn)生大量有效微量元素,分解形成大量糖類(lèi)物質(zhì)和氨基酸。經(jīng)過(guò)對(duì)土壤的連續(xù)調(diào)理和生態(tài)種植管理,農(nóng)產(chǎn)品能夠逐漸達(dá)到有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn),為消費(fèi)者提供更加健康、安全的食品選擇。
4" 總結(jié)
土壤生物調(diào)理劑,憑借其獨(dú)特的“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”配伍理念,經(jīng)過(guò)浸提、濃縮、摻雜等工藝的洗禮,在病態(tài)土壤、病菌防護(hù)和作物種植等方面展現(xiàn)出了良好的效果。巧妙地將傳統(tǒng)中醫(yī)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相融合,研制出一類(lèi)替代化肥和化學(xué)農(nóng)藥的新型土壤生物調(diào)理劑,并進(jìn)行應(yīng)用推廣。在改善土壤結(jié)構(gòu)與性能、分解農(nóng)藥殘留與有害物質(zhì)、遷移和轉(zhuǎn)化重金屬、調(diào)節(jié)土壤pH值、恢復(fù)生態(tài)平衡、增強(qiáng)農(nóng)作物防菌抗病的免疫能力、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與品質(zhì)的同時(shí),還實(shí)現(xiàn)有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的生態(tài)種植與管理。值得一提的是,土壤生物調(diào)理劑已取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益,具有非常好的應(yīng)用推廣價(jià)值。但是,這類(lèi)新型土壤生物調(diào)理劑對(duì)土壤改良與治理機(jī)制等基礎(chǔ)理論尚不清楚,還需結(jié)合不同學(xué)科進(jìn)行深入研究,以期健全“中醫(yī)農(nóng)業(yè)”在土壤改良與治理機(jī)制的理論缺陷。
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(責(zé)任編輯:敬廷桃)
作者簡(jiǎn)介:曾祥榮(2002—),在讀碩士,主要從事土壤修復(fù)、資源材料化和產(chǎn)業(yè)化利用等研究。E-mail:zengxiangrong2002@163.com。
*為通信作者,E-mail:wenyangping1980@jxau.edu.cn。