農(nóng)業(yè)回歸自然，有機(jī)肥需要產(chǎn)業(yè)化--人元生物13353920893

化肥在我國(guó)農(nóng)業(yè)中的長(zhǎng)期過(guò)度施用；四年后“舊話(huà)”重提，只因情況未有根本性改觀。空氣質(zhì)量惡化，與過(guò)量使用氮肥直接相關(guān)。回歸有機(jī)肥，并不意味著完全拋棄省工省力的化肥，而簡(jiǎn)單重操傳統(tǒng)的“農(nóng)家肥”。

“讓農(nóng)業(yè)回歸自然，是時(shí)候了”。11月12日在武漢閉幕的第十二屆全國(guó)土壤微生物學(xué)術(shù)研討會(huì)暨第五屆全國(guó)微生物肥料生產(chǎn)技術(shù)研討會(huì)，再一次聚焦我國(guó)農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期以來(lái)化肥、農(nóng)藥用量過(guò)大，導(dǎo)致土壤板結(jié)退化、水體富營(yíng)養(yǎng)化、溫室氣體排放嚴(yán)重等生態(tài)、環(huán)境問(wèn)題，并在“農(nóng)業(yè)回歸自然”上達(dá)成高度共識(shí)，即“我國(guó)農(nóng)業(yè)迫切需要擺脫對(duì)化肥、農(nóng)藥的過(guò)度依賴(lài)，重返有機(jī)肥（有機(jī)肥與化肥結(jié)合施用），構(gòu)建一種人與自然和諧相處、永續(xù)發(fā)展的新型無(wú)廢棄物農(nóng)業(yè)”。

雙重壓力：又要馬兒跑得好，又要馬兒少吃草

與奧運(yùn)周期類(lèi)似的全國(guó)土壤微生物學(xué)術(shù)研討會(huì)四年一屆，幾乎囊括了國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)界的所有精英。四年前的長(zhǎng)沙會(huì)議，議題就已聚焦化肥在我國(guó)農(nóng)業(yè)中的長(zhǎng)期過(guò)度施用；四年后“舊話(huà)”重提，只因情況未有根本性改觀。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院教授、農(nóng)業(yè)生物技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任陳文新院士介紹，過(guò)去30年，我國(guó)農(nóng)業(yè)在利用占世界9%耕地成功解決了占世界總?cè)丝?20%的13億國(guó)人的吃飯問(wèn)題，到2013年實(shí)現(xiàn)糧食產(chǎn)量“十連增”輝煌的同時(shí)，也付出了高昂的代價(jià)：這30年間，化肥、農(nóng)藥用量遞升，牲畜糞便、秸稈等廢棄物劇增，已造成農(nóng)村和農(nóng)田的廣泛面源污染和土壤肥力下降等嚴(yán)重問(wèn)題。

根據(jù)2007年全國(guó)污染普查結(jié)果，農(nóng)業(yè)排放的化學(xué)需氧量（COD）占全國(guó)排放總量的43.7%（1320萬(wàn)噸）；農(nóng)田排放的氮、磷分別占總量的57.2%和67.4% （270萬(wàn)噸和28萬(wàn)噸）。因此，我國(guó)農(nóng)業(yè)面臨著“又要馬兒跑得好，又要馬兒少吃草”的雙重壓力——既要保持高產(chǎn)，又要減少面源污染。

空氣質(zhì)量惡化，與過(guò)量使用氮肥直接相關(guān)

從農(nóng)業(yè)微生物學(xué)角度看，土壤退化是一個(gè)嚴(yán)肅的學(xué)術(shù)問(wèn)題，更是一個(gè)重大的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

中國(guó)農(nóng)科院環(huán)發(fā)所研究員朱昌雄解釋?zhuān)寥劳嘶且蚋鞣N自然、特別是人為因素影響所導(dǎo)致的土壤質(zhì)量下降，甚至完全喪失其物理、化學(xué)和生物學(xué)特征的過(guò)程。由于耕地過(guò)度農(nóng)墾，用養(yǎng)失調(diào)；草場(chǎng)超載過(guò)牧，濫墾濫挖等不合理的人類(lèi)活動(dòng)，目前我國(guó)土壤沙化退化現(xiàn)象十分嚴(yán)重。

陳文新尖銳指出，近幾年，我國(guó)北方城市空氣質(zhì)量嚴(yán)重惡化，與過(guò)量使用氮肥直接相關(guān)。她表示，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，氮素養(yǎng)分是繼水之后制約因素。每生產(chǎn)一噸谷物等糧食，需要消耗土壤中20到40公斤氮素。要保持糧食高產(chǎn)，必須向土壤中補(bǔ)充氮素及其他營(yíng)養(yǎng)元素。從1981至2008年的近30年間，我國(guó)糧食產(chǎn)量增長(zhǎng)了63%；同期氮肥用量則增長(zhǎng)了近2倍。目前我國(guó)化肥用量占全球總量的35%。

過(guò)量使用化肥，一是增加了溫室氣體排放：1980至 2010年間，我國(guó)與化肥生產(chǎn)及使用有關(guān)的溫室氣體排放增加了3.45倍，平均每年增加1070萬(wàn)噸二氧化碳當(dāng)量；

二是過(guò)量施用到田間的氮肥效率愈來(lái)愈低：1961年，1公斤化肥可生產(chǎn)151公斤糧食；而到2005年，只生產(chǎn)9公斤糧食。作物吸收不了的過(guò)量化肥會(huì)隨水淋失，進(jìn)入地下水或江湖，引起水質(zhì)惡化（富營(yíng)養(yǎng)化），“近年來(lái)太湖的藻華和青島的滸苔爆發(fā)都是這種富營(yíng)養(yǎng)化的結(jié)果”；

三是增加了植物體內(nèi)的游離硝酸鹽：進(jìn)入食物中的硝酸鹽在一定條件下會(huì)被轉(zhuǎn)化為亞硝酸，危及食品安全；四是引起土壤酸化：我國(guó)土壤的pH值（酸堿度）在過(guò)去20年間下降了0.5個(gè)單位，過(guò)量施用氮肥為其主因。土壤酸化會(huì)直接影響植物和土壤微生物生長(zhǎng)，加重植物真菌病害，加速土壤中重金屬的溶解釋放。

陳文新強(qiáng)調(diào)，對(duì)化肥的過(guò)度依賴(lài)，還造成土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤結(jié)構(gòu)被破壞，并引起土壤板結(jié)，肥力下降?！斑@一狀況日趨嚴(yán)峻，已到刻不容緩的境地”。

修復(fù)退化土壤，有機(jī)肥是唯一可選良方

與會(huì)專(zhuān)家一致認(rèn)為，退化土壤的修復(fù)，是我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展繞不過(guò)去的一道“坎”；而合理可行的技術(shù)方案，非有機(jī)肥莫屬。

中科院南京土壤所研究員林先貴團(tuán)隊(duì)經(jīng)20多年農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)養(yǎng)分平衡長(zhǎng)期定位施肥試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，施有機(jī)肥、平衡施化肥或有機(jī)無(wú)機(jī)配施，均能有效調(diào)節(jié)土壤pH值，增加土壤有機(jī)碳與全氮含量，從而實(shí)現(xiàn)作物的高產(chǎn)與穩(wěn)產(chǎn)。他表示，作為土壤生物肥力的核心，土壤微生物的生命活動(dòng)可增加土壤中氮磷鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)，“將土壤中一些不能被作物直接利用的物質(zhì)轉(zhuǎn)換成可利用的狀態(tài)”，提高土壤生產(chǎn)力。

陳文新進(jìn)一步解釋?zhuān)粋€(gè)高肥力的土壤必須具有良好的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，為作物調(diào)控適宜的水、肥、氣、熱，為作物轉(zhuǎn)化、保存并持續(xù)提供所需營(yíng)養(yǎng)元素。“這主要依靠土壤中生活的、每克土中數(shù)以?xún)|計(jì)的微生物的作用，而微生物生活主要靠有機(jī)質(zhì)維持”。她如此闡述微生物跟動(dòng)植物的關(guān)系：自然生態(tài)系統(tǒng)中，植物是生產(chǎn)者，動(dòng)物是消費(fèi)者，微生物是分解者。

地球表面有限的營(yíng)養(yǎng)元素就靠微生物這個(gè)分解者才能循環(huán)使用，而這個(gè)分解作用主要在土壤和水體中進(jìn)行。“所以合理的做法是盡可能將動(dòng)、植物廢棄物投入土壤，促進(jìn)微生物大量繁殖”。微生物將有機(jī)質(zhì)分解，釋放出營(yíng)養(yǎng)元素，供植物生長(zhǎng)利用；同時(shí)也合成它們自身的細(xì)胞，將營(yíng)養(yǎng)元素在細(xì)胞中保存而不至流失。微生物死后，營(yíng)養(yǎng)元素又可被礦化給植物利用。它們不斷地生生死死，擔(dān)負(fù)起為植物轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng)、保存營(yíng)養(yǎng)和長(zhǎng)時(shí)間提供營(yíng)養(yǎng)的作用。 “這也是我國(guó)農(nóng)民幾千年實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)”。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)教授陳守文、中國(guó)農(nóng)科院資劃所研究員張瑞福、環(huán)發(fā)所研究員朱昌雄、湖南省微生物研究院研究員張德元等，分別從微生物肥料活性物質(zhì)與產(chǎn)品品質(zhì)及效果關(guān)系、對(duì)根際微生物與植物根系互作的研究、微生物中的生物腐植酸修復(fù)技術(shù)研究以及微生物對(duì)重金屬污染土壤修復(fù)與產(chǎn)品研發(fā)策略等方面，對(duì)有機(jī)肥作為退化土壤修復(fù)技術(shù)的不二之選，作了令人信服的闡釋。

回歸有機(jī)肥，并非拋棄化肥而重操“農(nóng)家肥”

回歸有機(jī)肥，在當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力向城鎮(zhèn)規(guī)模化轉(zhuǎn)移，農(nóng)業(yè)“用工荒”普遍的大背景下，是否具有現(xiàn)實(shí)的可操作性？

多位專(zhuān)家被問(wèn)及此，都不約而同地表示：回歸有機(jī)肥，并不意味著完全拋棄省工省力的化肥，而簡(jiǎn)單重操傳統(tǒng)的“農(nóng)家肥”。

陳文新表示，在人口持續(xù)增長(zhǎng)，需要更多糧食，同時(shí)要保護(hù)好生態(tài)環(huán)境的前提下，就要“在重新重視有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，適施化肥，實(shí)行有機(jī)無(wú)機(jī)結(jié)合施用”，她建議：有機(jī)肥無(wú)機(jī)肥按適宜的碳氮比例（C/N約為25/1）混合，因?yàn)?，比例過(guò)大，土壤中的微生物將與作物爭(zhēng)奪氮素營(yíng)養(yǎng)。土壤中有機(jī)質(zhì)含量高時(shí)，即使化學(xué)氮肥使用量大一些，也會(huì)被微生物作為生物量保存下來(lái)，避免其大量流失。過(guò)去，有機(jī)肥（秸稈加牲畜糞便）必須先長(zhǎng)期漚制，達(dá)到碳氮比為25/1時(shí)再施用；現(xiàn)在，可加入化學(xué)氮肥調(diào)節(jié)碳氮比，只需短時(shí)間堆制，經(jīng)過(guò)高溫發(fā)酵，殺滅病菌、蟲(chóng)卵后即可施入土壤。

與會(huì)專(zhuān)家認(rèn)同，有機(jī)肥（微生物肥）的出路，還在于產(chǎn)業(yè)化。陳守文介紹，目前我國(guó)已獲得國(guó)家批準(zhǔn)登記的微生物肥料有100余種，全國(guó)微生物肥料企業(yè)總數(shù)約950個(gè)，年產(chǎn)量1000萬(wàn)噸，年產(chǎn)值已達(dá)150億元。但他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，由于微生物肥料單位質(zhì)量?jī)r(jià)格低，科研投入嚴(yán)重不足，技術(shù)力量相對(duì)滯后于市場(chǎng)需求，導(dǎo)致若干類(lèi)微生物肥料產(chǎn)品發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控指標(biāo)設(shè)置不盡合理，對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性和大田應(yīng)用效果無(wú)法把控?；貧w有機(jī)肥，仍然任重而道遠(yuǎn)。