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    发展生态农业,生产绿色食品的有效途径
    2016-7-26 17:26:28   作者: feiliao@qq.com 查看: 0 回复: 0

    一、化肥的作用和弊端

     

    我国人口多、耕地少,且随着人口增长、工业和城市的发展,耕地还在逐年递减。据有关部门统计,我国人口平均每年增加1600万,而耕地每年减少400万亩。1950年人口5.5亿,耕地16.5亿亩,人均耕地2.99亩。1980年人均耕地1.51亩,1990年降到1.26亩,2000年降到1.1亩,大大低于世界人均耕地4.03亩的水平,也低于亚洲人均2.1亩的水平。为此,我国增加农产品产量的唯一途径是提高单位面积产量,才能满足工业发展和人口增长对农产品的需求,而提高单产与作物品种、耕种制度、肥料、气候和管理等多种因素有关。其中肥料与产量关系密切(庄稼一枝花,全靠肥当家),没有充足的肥料,农作物产量难以提高,因此可以说肥料是农作物的粮食。

    纵观肥料的发展史,有机肥是我国农业生产的传统肥料,直到5060年代我国肥料资源绝大部分依靠有机肥,在肥料中的比例占到95%,随着化肥的问世和推广,化肥的用量迅速增加,有机肥的比重到80年代以后下降到25%,甚至更少。由于化肥有效成分含量高,对我国农业生产发挥了巨大的作用,特别是复合肥、复混肥的施用,使农作物单产大幅度提高,我国能用占世界总量7%的耕地养活了占世界总数22%的人口,化肥立下了汗马功劳。

    然而化肥的大量(我国化肥用量占世界总量的35%)使用也带来一些严重问题。

    首先是破坏了土壤中的有机质,造成土壤肥力下降,土壤板结。农业生态环境恶化,病虫害频繁发生,大量使用农药,农产品残毒严重,品质下降。

    第二是化肥利用率下降。据试验测定,化肥在开始推广时,在原来施用有机肥的基础上1斤化肥能增产粮食20斤,现在只能增产10斤,有的仅能增产78斤,甚至更少。化肥用在作物增产上仅占3050%,其余5070%在降雨或灌溉条件下被淋溶到地下,这不仅是经济上的极大浪费,更重要的是污染了环境,造成地下水中硝酸盐含量上升,直接危害人类的健康。大家知道,硝酸盐是亚硝胺的前体,在已发现的120多种亚硝胺中,75%有致癌作用。

    基于上述背景,多年来,特别是近十几年来,中外科学家一直在努力探索合理施肥,克服化肥的弊端,提高化肥利用率的同时,积极寻求新的肥料品种。

    当今国内外都在积极发展生态农业(绿色农业、有机农业),提倡生产安全、无公害的绿色食品。生产绿色食品要求不用或尽量少用(或限量使用)化学肥料、化学农药和其它化学物质。要求所用肥料要符合三条原则。①保护和促进农作物生长和提高品质;②不使农作物产生和积累有害物质;③对生态环境无不良影响。用具有特殊功能的有益微亚博体育app官方下载网址制成微亚博体育app官方下载网址肥料,基本符合上述三条原则。为此中国绿色食品发展中心已将微亚博体育app官方下载网址肥料列入生产绿色食品允许使用的肥料。

    二、什么是微亚博体育app官方下载网址肥料

    (一) 微亚博体育app官方下载网址肥料是以微亚博体育app官方下载网址的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品。具体点说,利用微亚博体育app官方下载网址的生命活动及其代谢产物的作用,改善作物的养分供应,即向作物提供营养元素和生长物质,调控其生长,达到提高产量和改善品质,减少化肥的使用,提高土壤的肥力,减少病害的发生,改善环境质量的目的,其制品通称微亚博体育app官方下载网址肥料。

    (二) 按目前微亚博体育app官方下载网址肥料制品的功能可将其分为两大类。

        1    微亚博体育app官方下载网址亚博体育app地址

            含有一种有益微亚博体育app官方下载网址,通过其生命活动增加作物营养元素的供应,从而改善作物营养状况而导致增加产量。其代表品种为各类根瘤菌肥料,主要应用于豆科植物,使其能在豆科植物根、茎上形成根瘤,同化空气中的氮素来供应豆科植物主要氮素营养。

            含有两种或两种以上微亚博体育app官方下载网址(例如固氮菌、磷细菌、硅酸盐细菌或其它一些细菌),互不拮抗,互相有利。也是通过其生命活动导致作物增产,但关键作用不只限于提高作物营养元素的供应水平,还包括它们本身产生的各类植物生长刺激素对作物生长的刺激作用,拮抗某些病原微亚博体育app官方下载网址从而抑制病害的作用;活化被土壤固定的磷、钾等矿质营养,使之能被植物吸收的作用;帮助作物根部吸收水分及多种微量元素而导致的增产作用。

                    另有一些亚博体育app地址能加速作物秸秆腐熟及促进有机废物发酵,使之资源化、无害化。

        2    复合微亚博体育app官方下载网址肥料

             除含有有益微亚博体育app官方下载网址外,还含有一些其它营养物质。根据营养物质不同可分为两类:第一类为微亚博体育app官方下载网址和有机物质复合;第二类为微亚博体育app官方下载网址和有机物质及无机元素复合。此类肥料可根据作物种类和土壤状况,采用不同微亚博体育app官方下载网址与有机物质及不同化肥复合,既能保证增产,又减少化肥用量,降低成本,改善作物品质,还能改良土壤,保护生态环境。

    三、微亚博体育app官方下载网址肥料在农业生产中的作用

        (一) 微亚博体育app官方下载网址肥料对蔬菜硝酸盐的影响

            蔬菜是人类每日不可缺少的食物,也是人们摄取维亚博体育app官方下载网址和钾、镁、锌、锰等元素的重要来源。随着人们生活水平的提高,对蔬菜的品种和品质,特别是其营养、卫生和安全方面提出了更高的要求。但蔬菜是一种容易富集硝酸盐的植物,其硝酸盐含量与蔬菜品种有关,而施用过量氮肥及不正确的施肥方法能使这种积累加剧。蔬菜积累的硝酸盐虽与蔬菜本身无害,但对人畜会产生危害。据测定在人们的日常饮食中,由蔬菜摄入的硝酸盐就高达81.2%。为了使蔬菜在收获前其硝酸盐含量达到食用卫生标准,施肥是关键。试验证明施用不同肥料,蔬菜体内硝酸盐积累依次是:微亚博体育app官方下载网址肥料<高温堆肥<当地沤肥<氮素化肥。如西红柿施用微亚博体育app官方下载网址肥料100kg/667m2,西红柿中的硝酸盐含量平均是135±4.2mg/kg,而施用40kg/667m2尿素,则硝酸盐含量为379±24.0mg/kg,两者相差近两倍。不仅单施微亚博体育app官方下载网址肥料可降低体内硝酸盐含量,用微亚博体育app官方下载网址肥料与尿素或有机肥配合施用,对降低硝酸盐含量也有明显控制作用。

         (二) 微亚博体育app官方下载网址肥料对蔬菜重金属含量的影响

             施用微亚博体育app官方下载网址肥料还能减少蔬菜体内重金属含量。经测试黄瓜、西红柿、菜花、水萝卜、油菜五种蔬菜,施用微亚博体育app官方下载网址肥料,与施用农家肥相比,除铬没有明显差别外,另几种如汞、镉、铅的含量分别下降26.9%、83.9%、9.19%,均在卫生指标允许范围之内,达到控制污染的目的。

         (三) 微亚博体育app官方下载网址肥料对蔬菜营养品质的影响

             根据试验,施用微亚博体育app官方下载网址肥料可提高蔬菜的品质。例如菜花维生素C增加6.3mg/kg,西红柿、黄瓜糖酸比分别为2.2324.7,施农家肥为1.9822.5。糖酸比的提高特别是西红柿、黄瓜等生食蔬菜能改善品味。对西瓜可提高0.41%的可溶性固形物及0.34%的总糖量,增强适口性。

         (四) 微亚博体育app官方下载网址肥料对提高化肥利用率和土壤培肥的作用

             近年来,根据作物的种类和土壤条件,采用微亚博体育app官方下载网址肥料和化肥配施,试验证明,既保证增产,又减少化肥用量,降低肥料投入成本,还提高作物品质,降低蔬菜硝酸盐及重金属含量,一举多得。以黄瓜试验为例,每667 m2施磷酸二铵167kg,复合肥250kg,肥料投入533元,产量4440kg;而改施磷酸二铵133kg,复合肥100kg,再加微亚博体育app官方下载网址肥料100kg,总肥料投入降为407元,少用126元,产量却提高1143kg,增产率达到25.7%。

              另外,微亚博体育app官方下载网址肥料中有益微亚博体育app官方下载网址能产生糖类物质,与植物粘液,矿物胶体和有机胶体结合在一起,可以改善土壤的团粒结构,增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失。在一定条件下,还能参与腐殖质的形成。试验证明,施用微亚博体育app官方下载网址肥料可比施用堆肥提高腐殖酸总量25.6%,并大大改善土壤腐殖质的品质。土壤腐殖质品质的好坏,或者土壤性状的好坏,其标志是胡敏酸与富里酸的比值,其比值越大,土壤腐殖质品质越好,也就是土壤性状越好。施用微亚博体育app官方下载网址肥料二酸比值(HA/FA)明显增大,可比堆肥增大46.1%。所以施用微亚博体育app官方下载网址肥料能改善土壤的物理性状,有利于提高土壤肥力。

              此外,施用微亚博体育app官方下载网址肥料,能使速效磷和速效钾明显增加88.4%和22%,也有利于土壤肥力的提高。

         (五) 微亚博体育app官方下载网址肥料在防治作物病害,保护生态环境方面的作用。

              前边已经说到,化肥特别是氮素肥料的使用,在增加产量的同时,也带来一些病虫多发的负面效应。高氮肥助长了稻瘟病等的发生,土壤有机质的减少致使土传病害的病原体缺少了拮抗微亚博体育app官方下载网址而不断积累,导致病害逐年加重,进而,使用大量的化学农药进行防治。但是只有1%左右的农药用于防治目标,而99%的农药附在作物上与土壤中,或飘散在空气中,或通过降雨而进入地表水和地下水,造成农产品品质下降,残毒严重,污染空气,污染水质、土壤和农业生态系统,进而影响人畜健康。

              微亚博体育app官方下载网址肥料能明显增加土壤微亚博体育app官方下载网址的总量,比堆肥增加16.9%~33.3%,比化肥增加3.6倍至29.7倍。并提高土壤微亚博体育app官方下载网址的活性,产生大量抗亚博体育app官方下载网址质,抑制病原菌,保护植株健康,减少病害,从而有效地减少农药的用量,不仅降低生产投入,改善农产品品质,减少残毒,而且还起到良好的环境保护作用。

    四、微亚博体育app官方下载网址肥料在环保中的作用

     (一)微亚博体育app官方下载网址肥料能防止地下水污染

    国际上近年来研究结果表明,地下水中的硝酸盐含量上升的最主要原因是大量施用氮素肥料,作物不能全部吸收利用而积累的结果,且土壤胶体又不能吸附硝酸根离子(NOˉ3)。在降水和灌溉条件下,土壤中的硝酸盐向下淋洗,从而污染地下水。氮素肥料用量越大,地下水硝酸盐污染越严重。据测定一般粮田地下水硝酸盐含量为10110mg/升,而菜田为75180mg/升。过量的硝酸盐对人畜的健康十分有害,医学研究表明,饮用水硝酸盐含量超过90mg/升时,将会危害人类的健康,国际上通常将饮用水硝酸盐的最大允许量限定50mg/升。

    据中国农科院土肥所(1994年)在我国北方14个县市的调查,69个点中有半数以上超过饮用水硝酸盐的最大允许量,有的甚至高达300mg/升。

    一些地区,为确保高产,过量施用氮肥而引起地下水、饮用水中硝酸盐的污染,且我国适用于人畜饮用的水资源十分有限,而对已被污染的水资源更新将是长期、缓慢和耗资巨大的过程,为保障人民健康,保护生态环境,不仅要对施氮总量加以控制,尤其在降雨季节追施氮肥更要加以控制。同时要积极开发微亚博体育app官方下载网址肥料以减少化肥特别施氮肥的用量,防止和减少地下水的硝酸盐污染。

    微亚博体育app官方下载网址肥料中的氮素是靠微亚博体育app官方下载网址的分解作用释放的,其肥效平缓、持久,可不断地逐渐被作物吸收利用。往深层土壤中迁移的硝态氮也较化学氮肥少得多,对环境的潜在污染也小得多。如施用量适当,基本上也可防止污染。

    (二)亚博体育app官方下载网址肥料能有效治理多类有机废弃物

               我国目前城市垃圾每年约一亿吨,并还以10%的速度增加,已有200多个城市陷入垃圾的包围之中。在处理这些固体废弃物的各种办法中利用微亚博体育app官方下载网址的特定功能分解发酵城市生活垃圾(也包括农作物的秸秆等)而制成微亚博体育app官方下载网址肥料则是一条经济可行的有效途径。主要是两种办法:一是以城市生活垃圾为原料,经发酵加工而成微亚博体育app官方下载网址有机复合肥;二是用微亚博体育app官方下载网址亚博体育app地址将多种农牧业物料堆制发酵而成为优质堆肥。

    五、酵素菌肥―――微亚博体育app官方下载网址肥的姣姣者

               酵素菌技术创始于20世纪40年代,是日本岛本家族(岛本觉也等人)历经三代人的研制逐步完善发展起来的一项应用于种植业、养殖业和环保业的亚博体育app官方下载网址技术。该项技术已在20多个国家推广应用,均取得显著成效。

              承德磐丰公司于9798年先后从日本、新西兰引进原菌种,并作为新西兰环球公司在中国的总代理,在全国推广该项技术。

    (一)什么是酵素菌

                酵素菌是从自然界中分离纯化获得的有益微亚博体育app官方下载网址,将其组合发酵形成了包括细菌(Bacteria)、酵母菌(Yeast)、丝状菌(Mould)三大类20余种能产生活性分解酶的微亚博体育app官方下载网址群体组成的产品。商品名称叫BYM农用酵素。

                该产品的特点是:多种菌相生互补;发酵工艺简单,易于掌握;原料丰富廉价;生产周期短,投资少,见效快,效益好;产品活菌含量高,酶活性强,质量稳定;常温干燥,菌体呈休眠状态,长期存活,易于贮藏,便于运输。

    (二)酵素菌的功能和作用

                酵素菌是好气性微亚博体育app官方下载网址菌群,具有很强的发酵力。在发酵过程中,多种有益菌迅速增殖,产生大量的有益代谢物质,分泌出多种活性分解酶,为糖化酶、蛋白分解酶、脂肪分解酶、纤维分解酶、蔗糖分解酶、乳糖分解酶、麦芽糖分解酶、尿素分解酶、酒精分解酶和氧化还原酶等。这些酶具有很强的催化分解能力。它既能催化分解各种农作物秸秆、树叶、杂草等有机物,形成腐殖质;又能分解页岩、沸石等矿物质,产生可以被植物吸收利用的活性元素,还能降解化肥、农药等化学成分和溶解土壤中被固化的磷、钾、微量元素等营养成分,增加土壤中有效养分的含量。

    用酵素菌制成的酵素菌系列肥料,施入土壤后,活化的有益微亚博体育app官方下载网址迅速在土壤中繁衍扩散,与作物形成菌根,扩大作物根系吸收面积。其所含的大量有机质,增加土壤中有机质含量,改善土壤的理化性状,提高土壤的亲水性吸附性,增加土壤团粒结构,增加土壤的通透性和保水保肥能力,使作物持续稳定地吸收肥水而茁壮成长。

    在发酵过程中,放线菌急剧增殖,其代谢产物不仅促进作物生长,还能抑制或杀死土壤中有害病原菌,有效地控制或避免农作物病害的发生,减少农药的用量,逐步消除农药对农业生态环境的污染和农产品的残毒,形成对作物生长有利的生态环境。最终达到提高产量、改良土壤、培肥地力,减少污染,实现农业的可持续发展。可见酵素菌肥是良好的微亚博体育app官方下载网址肥料,是微亚博体育app官方下载网址肥料中的姣姣者。

    此外,酵素菌制成饲料添加剂或发酵饲料,能充分发挥微亚博体育app官方下载网址制剂和酶制剂的双重功效,提高饲料转化利用率2040%,粗蛋白增加2.5倍,粗纤维减少50%,糖类增加10%。同时多种有益菌的菌体蛋白可直接作为畜禽饲料的重要蛋白源。另外还能消除和预防畜禽消化系统的多种疾病,使畜禽生长快,肉、蛋、奶高产、优质、无公害。

    酵素菌还可用于食用菌栽培,能促进培养基料的发酵分解,改善基料的理化性状,减少杂菌污染,提高发菌成品率和出菇率。酵素菌用于作物秸秆、垃圾废料的发酵腐熟,有利于秸秆还田和垃圾的无害化、资源化,减少或清除秸秆焚烧和垃圾腐烂对环境污染。

    六、酵素腐肥―――一种多功能的新型肥料

                酵素腐殖酸类肥料是在酵素菌肥的基础上将酵素菌与腐殖酸结合开发的一种多功能新型复合亚博体育app官方下载网址肥。

                腐殖酸是一种天然有机高分子化合物,存在于土壤的腐殖质和低级煤如褐煤、风化煤、草炭等物质中。其组成元素是碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)等。其结构中有芳香核、羟基(-OH)、羧基(-COOH)、甲氧基(-OCH3)等活性基团,这些活性基团决定了腐殖酸具有弱酸性、亲水性、离子交换性、络合性、氧化还原性及生理活性等。其主要作用可归纳为三个方面。

    首先是改良土壤,提高肥力。尤其对低产田、瘠薄田、盐碱地、下洼地等不良土壤以及长期施用化肥造成的土壤板结,能促进团粒结构的形成,改善土壤的孔隙状态,增加通透性,增强保水蓄肥能力(腐殖酸对水的吸附能力可达自重的200300倍),延长化肥的肥效,对土壤有益微亚博体育app官方下载网址的生长有显著的促进作用。

    第二提供营养,对化肥增效。腐殖酸本身可提供一定量的速效和长效的营养成分,还能保蓄土壤中的氮素,提高磷肥和土壤中磷素的有效性,增加土壤中钾的释放。同时还能络合土壤中的微量元素,提高其有效性。

    第三对作物生长的刺激作用,腐殖酸能刺激作物的生长发育,种子提早发芽,提高出苗率;促进生根,增强根系对养分的吸收能力,从而达到提高产量的目的。

    酵素菌与腐殖酸结合生产的酵素腐肥含有大量的有机质、有益活菌、腐殖酸和丰富的营养元素等有效成分。可以说是优优联手,强强搭配。其特点是肥效快速、平稳、持久,是单独微亚博体育app官方下载网址肥和腐殖酸肥难以做到的,更是传统农家肥和单纯化肥无法比拟的。

    酵素腐肥适于多种土壤施用,对多种作物均有增产作用,尤其对于有机质缺乏的瘠薄低产地,结构不良的沙土地、盐碱地、酸性红壤、土壤水分过多涝洼地等养分供应不良的土壤,肥效显著,增产幅度大,斤肥增粮高。

    酵素菌肥的生产应根据土壤类型、作物种类和当地的资源因地制宜地调整配方,生产不同的亚博体育app苹果下载地址肥,并决定施用方法和施肥数量,达到以最小的投入,产生最大的经济效益。

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