□ 西北農林科技大學資環學院教授 來航線
隨著現代種植業向設施化、專業化、集約化及商品化快速發展,在同一地區因作物品種單一造成的連茬現象普遍存在,作物生長不良、病害加重、品質下降及產量降低甚至絕收問題日益嚴重。連作障礙實質是由連續種植的作物及土壤微生物引起的土壤生物退化。
我國具有生物退化障礙的耕地約1億畝,僅西北地區就達5000萬畝以上。土壤生物退化已對我國的設施農業、經濟與糧食作物生產造成嚴重威脅。隨著農業現代化水平不斷提高,該問題日趨嚴重,已成為我國農業現代化的瓶頸。目前,中國人多地少,加之土地承包到戶,輪作難以實施,故生物退化已成為中國特有的土壤障礙問題。經過多年考察研究,總結出一套綜合的土壤生物退化修復技術,即接種有益微生物,從而恢復根區土壤微生物區系,提高作物抗病性和抗逆性、降解自毒物質、改善作物品質,最終消除連作障礙。
此外,在探明發生土壤生物退化的微生態機制的基礎上,向根區土壤中接種經特殊篩選并經工業發酵制備的防病促生放線菌制劑及能促進放線菌生長繁殖與作物生長的有機無機生物肥料,從而達到增加有益菌數量、促進根系對養分與水分的吸收、提高作物的誘導抗性、增強作物抗病性等作用。
隨著生態農業和綠色食品生產的興起和發展,億萬畝退化的耕地需要修復、與時俱進的新型肥料需要創新、新時代的農戶需要提高效益,微生物肥料迎來了發展的春天。據了解,微生物肥料在我國已經有60余年的研究、生產和應用歷史。截至2013年,全國微生物肥料企業有900多家,11個品種,年產量超過1000萬噸,全國從事微生物肥料生產的人員5萬多人;年產值能達到150億元以上,已成為我國生物產業重要的組成部分。
隨著生物肥料產業的發展進步,微生物肥料菌種的功能化趨勢也越發明顯。由豆科作物接種劑向非豆科用肥方面發展;由單一菌種向復合菌種、由單功能向多功能化發展;由無芽胞菌種轉向芽胞菌種;由微生物菌劑轉向生物有機肥。未來研發重點將發生一系列變化。總體來講,選育性能優良菌株是微生物肥料功效的核心環節,而功能菌株菌群的組合是微生物肥料功效的保證,微生物肥料生產工藝和設備的改進則是產品質量提高和效果穩定的基礎,功能產品研究和應用是微生物行業發展的推動力,最終朝著功能更好、效果更穩、針對性更強、成本更低、多元復合等多方向發展。
目前保藏的有價值的放線菌有1萬余株:對10余種主要農作物土傳病原靶標菌有較強拮抗性的放線菌有200余株:對辣椒、草莓、魔芋、馬鈴薯等連茬種植土傳病害有較好防效。經在甘肅連續3年試驗,馬鈴薯增產10%-15%;魔芋死亡率降低50%左右,增產30%-60%;辣椒、草莓增產20%左右,開花期及成熟期提前7-10天,對草莓土傳病害的防效達到70%-85%。
從整個農業產業及肥料市場發展狀況來看,生物有機肥是農業用肥的一個發展方向。未來要積極推進我國自行研制的微生物發酵劑和固體發酵設備的應用,以生物有機肥為目標,實行有機肥縱深開發,與化肥、生物菌種及中微量元素等肥料適量配比,平衡施用,以提高肥料養分利用率,促進農業生產高產、優質、高效。首先,發展微生物肥料可以緩解資源壓力、實現可持續發展,利用循環農業實現整個農業可持續發展;其次,可以在一定程度上調整農村產業結構,擴大就業、增加農民收入;此外,從提高我國農產品國際競爭力方面也起到了推動作用。
從我國農業發展的戰略高度來說,發展微生物肥料和生物有機肥產業是可持續農業、生態農業的要求,也是我國目前綠色食品生產的現實需要,更是減少化肥和農藥用量、降低環境污染的必然選擇。隨著技術的進步,微生物肥料和生物有機肥產業一定能夠健康有序地發展,發揮出其應有的經濟和生態效益。