微生物肥料产业迎来爆发式发展,未来的微生物肥料时代将是怎样的呢?
长期以来,由于化肥的不合理施用以及高强度、反季节、连作种植普遍,中国的土壤状况已不容乐观:抗旱抗涝能力差、保水保肥能力弱,养分失衡、酸化、板结,土传病害不断加重、盐离子浓度升高等,不但使农民的收益受到影响,还影响了我们的食品安全。
近年来,减肥增效、绿色发展、化肥零增长行动计划等频频出台,标志着政府对这场绿色革命的重视和决心。无论是土壤修复的需要还是政策导向,都让一个产业迎来爆发的机遇,那就是微生物肥料产业。
一、微生物肥料的定义
微生物肥料是指含有特定微生物活体的制品,应用于农业生产,通过其中所含微生物的生命活动,増加植物养分的供应量或促进植物生长,提高产量,改善农产品品质及农业生态环境。
微生物肥料不同于微肥,二者之间有本质的区别:微生物肥料以活的生命群体为中心, 而微肥是指矿质元素。微生物肥料不是一种直接对农作物供给养分的肥料,而是通过微生物生长和生理活动来间接影响植物生长和土壤环境,达到提供营养的作用。
二、微生物肥料的功能
微生物肥料的功能是多方面的。主要功能是向植物提供营养。首先是提供有效氮、磷、钾等主体营养。同时也使土壤中的中量元素和微量元素作为植物营养的有效性大为提高。微生物在降解土壤有机物时,产生的许多小分子含碳有机物,有的可供植物直接吸收,有的形成了植物激素,有的形成抗性物质,对提高作物品质,抗性、产量都有好处。
除了肥料的主体功能外,微生物肥料还可保持土壤中的水分,防止土壤已有肥料的流失。微生物肥料中微生物的代谢活动可以散发出一定量的生物热,可以增加地温,由于微生物的活动,可使土壤空松,增加土壤孔隙度,防止土壤板结。
微生物肥料还有一定的环保功能,它可减少农业废弃物,如畜禽粪便,秸秆造成的环境污染,将它们转化为有用的农业资源;它可以降解农药残留,可以消除上一茬过量除草剂的残留,减少不同种植品种间的影响。还有一些微生物菌剂,可以吸附土壤中的部分重金属,减少可食作物中的重金属残留。
长期使用微生物肥料,可以减轻病虫草害,减少农药施用量,逐步提高无残留农作物在农产品中的比例,从而增加农民收入,提高消费者健康水平。长期使用微生物肥料,还可提高土壤腐殖质,使得土壤越用越好,防止土壤退化,实现养地的功能。
三、修复土壤 站上风口
谁也不能否认化肥是中国粮食生产的重要保障,但多年来不合理、不科学地施用化肥,已经为我们的土壤带来了巨大的负担。
据农业农村部公布的全国耕地质量等级情况(全国耕地质量等级由高到低依次划分为一至十等地),中国一至三等地的面积为4.98亿亩,仅占27.3%;四至六等地8.18亿亩,占44.8%;而七至十等地有5.10亿亩,占27.9%,将近1/3。
提高质量,修复受损土壤显得非常迫切,正是这样的需求壮大了微生物肥料产业的发展。研究证实,微生物通过生物吸附、生物钝化等途径,降低污染危害;通过改善土壤物理结构,容重、水稳性团粒结构等,改善土壤生物肥力结构、有益有害菌种平衡;降低土壤污染,通过生物积累和生物转化,降低重金属含量。
除了土壤修复,提高肥料利用率也是微生物肥料的重要作用。有些菌剂可以增加土壤中氮磷钾营养元素的含量,还可以提高一些土壤酶类活性,有利于土壤中养分的转化,方便植物的吸收利用。
微生物肥料还可以增强植物抗性。有些生物菌肥在土壤中大量生长繁殖,聚集在作物根部形成优势菌群,在其自身生长的同时,改善周围的环境,提高植物体的抗逆性。如菌根真菌在土壤中大量生长,菌丝吸收大量的营养元素,还存储大量的水分,有利于作物抗旱。
土壤环境改善了,植物吸收营养充足均衡,抗旱抗病能力提高,农产品品质自然也就高了。
据研究报道,施用微生物肥料后,蔬菜的硝酸盐含量可下降25.4~44.3毫克/千克,比对照降低21%;维生素C、糖分含量均增加10%。科学家还在黄瓜、番茄和韭菜上施用微生物肥料,发现这三种蔬菜的含糖量增加10%,其中葡萄糖和果糖分别增加20%和17%以上;粗蛋白、钾、维生素C含量均增加11%,总有机酸含量降低9%,亚硝酸盐含量降低8%。
有些微生物还可以在土壤中释放生长素、吲哚乙酸、赤霉素等激素,能够调控作物生长,进而提高产量。可以说,小小微生物发挥的作用很大。
四、问题隐现 掣肘产业
不过,微生物肥料产业在迎来爆发式发展的同时,也暴露出一些问题。
首先,在生产上选择一支有意义、优质的菌株很难。市场上的菌肥有单一菌种、复合菌种,添加多种菌种时,因不同的菌群之间存在明显的拮抗作用或竞争作用,菌的数量上不去;添加单一菌种,菌肥作用有限,不能满足需求;有些菌种还可能给土壤和作物带来病害。所以,需要专业的人士进行菌种的选择,做好田间试验。
其次,生产企业也有局限。真正做微生物发酵的企业生产的菌株比较单一,同时具备多种微生物菌发酵能力和技术的企业很少,很难达到生产多种功能菌的能力。就单一菌株的生产,更多的企业只是追求数量,而不在意质量。
再次,在施用上,微生物肥料的稳定性也被诟病的主要问题。微生物肥料作为一种活菌制剂,产品的作用效果受使用方法、环境条件等多方面限制,效果不是非常稳定,这也影响了微生物肥料产品的进一步推广和应用。微生物肥料产品的质量稳定性较差、应用效果稳定性差、菌种和产品单一重复化严重、生产工艺不合理与成本高等,成为掣肘产业发展的关键因素。
五、那么,未来我们要迎接一个怎样的微生物肥料时代呢?
微生物肥料有三大优势。第一是促进养分高效转化,第二是促进微生物群落平衡,第三是促进土壤污染修复治理。
随着种植结构深入调整,玉米大豆轮作模式还会继续推广,豆料作物面积将适当恢复。到2020年,大豆种植面积将达1.4亿亩,增加4000万亩。花生的种植面积将稳定在7000万亩。同时,化肥零增长行动、耕地质量保护与提升、黑土地保护利用试点、耕地污染和退化修复、畜禽粪便无害化处理、秸秆资源综合利用等,也将给微生物肥料发展带来更多机遇。
微生物肥料产业的发展要通过肥料企业对产品的不断完善、深入挖掘农用微生物菌领域功能性微生物菌的作用,找出同一种菌针对不同区域、解决不同作物特种病害的功能性差异,选择适合企业的品牌定位。
相信随着中国农业的发展,农户素质的提高,微生物肥料产业一定会发展壮大,为农业增收、农村发展、农民致富发挥其应有的作用。