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面對環(huán)境保護、可持續(xù)動植物生產(chǎn)加之國家政策的引導(dǎo)，大家的目光更多地匯聚在了商品有機（類）肥料產(chǎn)業(yè)，并且堅信它正在成為我們國家的一個新興肥料產(chǎn)業(yè)…
中國每年會有6000萬噸養(yǎng)分的農(nóng)業(yè)有機廢棄物產(chǎn)生，如果全部還田，至少能節(jié)省大約50%的化肥...減少化肥使用，增加有機肥料，也源于為降低土壤所承受的壓力...
我們國家的耕地質(zhì)量形勢不容樂觀，土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化慢、污染物積累、作物土傳病害頻發(fā)成為了影響耕地質(zhì)量的三大障礙，其中最核心的問題是土壤生物功能在下降。
研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)控（根際）土壤微生物區(qū)系對作物高產(chǎn)和安全生產(chǎn)能夠起到“四兩撥千斤”的作用。就是說微生物對培肥土壤、對作物高產(chǎn)的作用不可估量。問題是如何來調(diào)控土壤微生物區(qū)系，幫助我們同時實現(xiàn)當(dāng)季作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、又能持續(xù)保育土壤的雙重目標。——沈其榮
沈其榮：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)術(shù)委員會主任，國家973計劃首席科學(xué)家，國家863計劃現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域主題專家，中國有機（類）肥料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟理事長、中國土壤學(xué)會副理事長、中國植物營養(yǎng)學(xué)會生物與有機肥專業(yè)委員會主任。
問：植物根系與微生物之間的互作關(guān)系關(guān)乎作物生長的好與壞，這其中是怎樣的科學(xué)原理？或者說要進行怎樣的科學(xué)把控才能達到我們想要的目的呢？
沈其榮：研究其中的作用機理是一方面，但是最終我們是要調(diào)控它，運用到生產(chǎn)實際中去。更確切的表達是前者為認識世界，后者為改造世界，而認識世界是為了改造世界，不是為了發(fā)幾篇SCI論文。怎么調(diào)控（根際）土壤微生物區(qū)系就涉及到用什么樣的肥料問題了。這種肥料一方面是把土壤中現(xiàn)有的好的微生物讓它長的更快，另外一方面把土壤中缺的這些好的微生物，想辦法引進去，給它們“啟動費”、給它們“住房”、還給它們解決“老婆工作孩子上學(xué)”問題（相伴微生物），這就需要通過大量篩選、獲得更好的外源微生物資源（圖2），進而研究這些外源微生物的生理（營養(yǎng)特征）生態(tài)（土壤環(huán)境）條件，使它們進入一個陌生環(huán)境而不孤單，讓它們進入土壤后能夠如魚得水，全身心投入工作，這就是我們調(diào)控土壤微生物區(qū)系的工作思路。
這里面所謂的好的微生物，就是指那些能夠活化根際土壤養(yǎng)分和產(chǎn)生根系促生物質(zhì)、降解有機污染物和轉(zhuǎn)化無機污染物形態(tài)以及抵抗土壤中病原微生物入侵根系等有益微生物。
但是問題來了，外源的這些經(jīng)過研究篩選出來的好的微生物加進土壤后能不能存活？存活之后能不能繁殖？這里有很多科學(xué)技術(shù)問題。
我們發(fā)現(xiàn)僅將微生物加進去是不行的，這些好的外源微生物直接加到土壤中去往往都會死掉，因為微生物也跟我們?nèi)艘粯樱枰詵|西才能生存。它們要吃的就是有機質(zhì)，而我們的大多地塊土壤中的有機質(zhì)含量只有1.5%左右，這個含量和質(zhì)量遠不能滿足土壤中的土著微生物，這些土著微生物都在整天“嗷嗷待哺”， 怎么也輪不到外源微生物了。也就是說通過研究篩選出好的外源微生物之后，我們還需要想辦法幫助它們能夠定殖于土壤中，并且讓它們繁殖。
這就需要我們?nèi)パ芯窟@些好的外源微生物的食物結(jié)構(gòu)、生理特性，研究它喜歡生長在什么樣的環(huán)境下等等。想辦法把它們喜歡吃的、喜歡的環(huán)境帶給它，從而讓它們定居下來，讓它們繁殖，這就衍生出生物有機肥的概念，我們把功能微生物接種（芽孢桿菌）、或直接拌入（真菌孢子）到已經(jīng)腐熟的氨基酸有機肥中，就可分別生產(chǎn)出芽孢桿菌類或木霉真菌類生物有機肥，然后施入土壤。只有這樣，才能發(fā)揮出這些好的外源微生物的作用，達到我們想要的促進作物生長、分解和轉(zhuǎn)化污染物、拮抗土傳病害的目的。
把土體土壤微生物區(qū)系調(diào)控好了，一旦作物根系長出來后，根系就會分泌大量的有機物質(zhì)，土體中的有益微生物就會趨化到根表和根際，如果它們是細菌，就會在根表形成細胞膜，發(fā)揮它們所具有的特定功能和作用，如果它們是真菌，就會在根表和根際形成大量菌絲體而發(fā)揮作用，這就是我們提出的（根際）土壤·微生物區(qū)系調(diào)控的全部。
問：怎么區(qū)分好的微生物和壞的微生物？這應(yīng)該也是我們研發(fā)中比較重要的一步？對于微生物的研究篩選，我們會帶著比較明晰的目標去進行？
沈其榮：是的。對微生物的研究篩選是我們研發(fā)工作中比較重要的環(huán)節(jié)。而篩選的時候其實都是有目標的。我們現(xiàn)在有三種目標，第一種目標是拮抗土傳病害的功能微生物，用特定的病原微生物來篩選，篩選出對病原菌拮抗能力最強的微生物種類。第二種目標是篩選對根系有促生作用的，能夠刺激根系生長或活化土壤養(yǎng)分的功能微生物。第三種目標是篩選降解有機污染物、或轉(zhuǎn)化無機污染物形態(tài)使之喪失毒性的功能微生物。
然后我們再去研究篩選獲得的功能微生物的營養(yǎng)特征和生長習(xí)性，把它們制成各種生物有機肥產(chǎn)品，用于不同土壤和作物。
問：微生物的世界是紛繁的，并不好控制，比如這些好的外源微生物如何去戰(zhàn)勝壞的微生物，又如何規(guī)避土著微生物的干擾等等？我們?nèi)绾巫屵@些好的外源微生物能夠長期、穩(wěn)定地發(fā)揮出它的作用呢？
沈其榮：這個問到焦點了。落實到應(yīng)用中，首先這些被篩選出的好的外源微生物一定是功能明確、生命力很強的微生物種類。其次，就是對它們的生理和生態(tài)習(xí)性一定要了解的很透切，然后做成有機物料與特定功能微生物非常匹配的生物有機肥。再者，就是怎么用好這些肥料，你施下去的生物有機肥100公斤也好，200公斤也好總會用完的，你問我，這個好的外源微生物2個月、3個月甚至有些是10天、20天就沒有了怎么辦？我們要讓外源的有益微生物在土壤中首先是存活，這時它靠的是100公斤、200公斤的有機載體（帶著 “饅頭”下地），但是生活一陣以后它就彈盡糧絕了，又面臨死亡怎么辦？我們知道在施下去有機肥之后，總是要種莊稼的，總是要種植物的，經(jīng)過10天-20天當(dāng)根系生長出來之后，這些外源有益微生物已經(jīng)在土壤中利用有機物料存活下來，它們就可以利用已經(jīng)長出的根系產(chǎn)生的分泌物繼續(xù)存活下來。因為植物一生中有40%左右的光合產(chǎn)物要分泌到土壤中的，供土壤中的微生物使用，如果沒有好的外源微生物的話，這些根系分泌物就會被壞的微生物利用。
所以，我們一般調(diào)控土壤中的微生物區(qū)系，在播種前，就把生物有機肥料施下去，那么好的外源微生物就靠有機肥料在土壤中生長，當(dāng)長到10天、20天，根系長出來之后，這些外源微生物就在根表了，用植物根系分泌物來維持它們的生命，從而發(fā)揮這些功能微生物的特定作用。在這個過程中，如果我們還能不斷地添加生物有機肥或相應(yīng)的菌液，就能讓這些好的外源微生物比較長期地定居在土壤中，成為一時一地的優(yōu)勢微生物群落。
問：那么生物有機肥與有機肥究竟有何不同呢？
沈其榮：其實有機肥與生物有機肥的界限是十分明確的，就是因為市場上很多銷售商都把普通有機肥說成是生物有機肥，所以讓廣大老百姓弄糊涂了。
經(jīng)過好氧或厭氧發(fā)酵腐熟出來的堆肥或漚肥就是有機肥，而生物有機肥是在腐熟的有機肥中再接種（芽孢桿菌）、或直接拌入（真菌孢子），就可分別生產(chǎn)出芽孢桿菌類或木霉真菌類生物有機肥，同時要選擇適合于不同功能微生物的腐熟有機肥種類，然后檢測生物有機肥產(chǎn)品中所加入的功能微生物含量是否達到行業(yè)標準（2ⅹ107個/克肥料）。有機肥肥料登記證是由各省（市）農(nóng)業(yè)部門發(fā)的，而生物有機肥肥料登記證是由農(nóng)業(yè)部統(tǒng)一發(fā)的。
生物有機肥料是指含有明確功能微生物菌種的一種特殊肥料，產(chǎn)品中不僅含有腐熟有機肥，還含有規(guī)定數(shù)量的功能菌，是微生物肥料和有機肥的有機統(tǒng)一體，屬于微生物肥料范疇，在農(nóng)業(yè)部登記。生物有機肥主要以抗土傳病害功能、促進根系生長功能、提高肥料利用率三大功能而備受到種植戶的青睞。
需要明確的是，菌種（菌劑、生物肥料、生物菌劑）、堆肥、有機肥（精致有機肥、商品有機肥）都不是生物有機肥。生物有機肥的功效應(yīng)該比高效菌種（菌劑）與有機營養(yǎng)載體的聯(lián)合施用時更大。
為避免被市場上投機取巧的假貨擾亂視聽，我們必須搞懂生物有機肥的登記標準。
沈其榮：從上述三類產(chǎn)品的分類標準中可看出，微生物菌劑產(chǎn)品中缺乏養(yǎng)分和有機質(zhì)含量，生物有機肥產(chǎn)品中沒有養(yǎng)分含量。因此，要推廣有機（類）肥料產(chǎn)品，首先必須讓農(nóng)民看到肥料產(chǎn)品施用后的當(dāng)季作物增產(chǎn)效果，這就需要一定的養(yǎng)分含量.
第二，要發(fā)揮特定功能微生物的作用，必須要有特定的微生物和較高含量的有機質(zhì)。鑒于上述作物生產(chǎn)和廣大農(nóng)民的需求，我們提出了一個“全元生物有機肥”的概念，其大概念是指能夠改善土壤條件和促進植物生長的有機、無機、生物三大主成分，小概念是指能夠提供植物生長所必需的各種營養(yǎng)元素和部分氨基酸。這種產(chǎn)品的標準擬設(shè)計為：功能菌2×107/g、有機質(zhì)40%、無機養(yǎng)分10-15%、氨基酸2%。這種產(chǎn)品同時具備當(dāng)季作物增產(chǎn)、有效培肥土壤、消納農(nóng)業(yè)廢棄物等作用，必將成為今后肥料行業(yè)中的主打產(chǎn)品。
問：目前我們國家生物有機肥的實際使用情況如何呢？您認為當(dāng)前最核心的問題在哪里？
沈其榮：目前生物有機肥料的核心問題在菌種選用上，作物及地域針對性不強、廣適性差，導(dǎo)致田間效果還不穩(wěn)定。同時產(chǎn)品應(yīng)用配套技術(shù)體系還不完善。比如，土壤中的磷由無效態(tài)變成有效態(tài)，那么南方和北方土壤中的磷形態(tài)是不一樣的。南方主要是磷酸鐵、磷酸鋁里面的磷釋放出來，而北方主要是磷酸鈣里面的磷要釋放出來，活化這兩類土壤中的磷途徑是不一樣的，所以這兩個不同區(qū)域所用到的功能微生物也是不一樣的。這就要有針對性的去篩選菌種，然后讓這些好的微生物又回到需要它的土壤里面去，比盲目去使用生物有機肥效果會更好。
我認為生物有機肥在科技上的核心是菌種與有機物種類的選用，而在推廣應(yīng)用上的核心問題是混亂，普通有機肥與生物有機肥的混淆。
問：您說研發(fā)出的成果要能應(yīng)用并且得到推廣，才是真正的成功？您認為，要如何推廣運行才能讓當(dāng)前的有機（類）肥料產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展呢？
沈其榮：應(yīng)該說應(yīng)用是我更關(guān)心的事情，因為就農(nóng)業(yè)科研而言，最終目標應(yīng)該在田里見分曉。
那么如何推廣呢？
第一，做這個產(chǎn)業(yè)的同志們對這個事情要有雄心壯志，要做生物有機肥的旗艦企業(yè)；
第二，要有較大的資金投入，盡管我們的產(chǎn)品研發(fā)已領(lǐng)先于國際，但產(chǎn)業(yè)發(fā)展還遠滯后于科研，最主要的原因是資金注入不夠和市場比較混亂；
第三，產(chǎn)品生產(chǎn)者到產(chǎn)品使用者之間信息不對稱，例如每噸全元生物有機肥產(chǎn)品出廠價1300元，到農(nóng)民手上則成了每噸2500元-3000元，造成了企業(yè)不賺錢、農(nóng)民用不起的僵局；
第四，政府的具體推動力度還需進一步加大，盡管政府部門在有機替代無機方面出臺了很多文件，但還需出臺一些切實可行的政策措施以便進行實質(zhì)性的推動。
問：您提到我們現(xiàn)在正在進行的生物有機肥的研發(fā)工作與當(dāng)代生命科學(xué)研究先進技術(shù)是需要相結(jié)合的，但目前這種結(jié)合相對比較欠缺？
沈其榮：是的。因為生物科學(xué)與技術(shù)發(fā)展很快。我們做生物有機肥研發(fā)工作應(yīng)該同步借用國際上、國內(nèi)飛速發(fā)展的生物技術(shù)與科學(xué)來應(yīng)用到我們生物有機肥的研究中去。
比如過去我們一直說土壤中的微生物種類很多，但是我們所能培養(yǎng)出來的只占現(xiàn)實土壤中微生物總量的1%，99%我們是培養(yǎng)不出來的，所以就沒法知道這99%是怎么回事。但是現(xiàn)在將高通量微生物測序與高通量微生物培養(yǎng)相結(jié)合起來研究，我們能從土壤中培養(yǎng)出來的微生物就遠不止1%，它們究竟是什么微生物，具有什么特定功能，我們拭目以待的日子相信不遠了。
最后，需要強調(diào)的是：
微生物肥料是活體肥料，它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活動代謝來完成。只有當(dāng)這些有益微生物處于旺盛的繁殖和新陳代謝的情況下，物質(zhì)轉(zhuǎn)化和有益代謝產(chǎn)物才能不斷形成。因此，微生物肥料中有益微生物的種類、生命活動是否旺盛是其有效性的基礎(chǔ)，而不像其它肥料是以氮、磷、鉀等主要元素的形式和多少為基礎(chǔ)。正因為微生物肥料是活制劑，所以其肥效與活菌數(shù)量、強度及周圍環(huán)境條件密切相關(guān)，包括溫度、水分、酸堿度、營養(yǎng)條件及原生活在土壤中土著微生物排斥作用都有一定影響，因此在應(yīng)用時要加以注意。
問：為什么要研究和發(fā)展“生物有機肥”？
真正的生物有機肥的功效：
1.調(diào)理土壤、激活土壤中微生物活躍率、克服土壤板結(jié)、增加土壤空氣通透性。
2.減少水分流失與蒸發(fā)、減輕干旱的壓力、保肥、減少化肥、減輕鹽堿損害，在減少化肥用量或逐步替代化肥的情況下，提高土壤肥力，使糧食作物、經(jīng)濟作物、蔬菜類、瓜果類大幅度增產(chǎn)。
3.提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、果品色澤鮮艷、個頭整齊、成熟集中，瓜類農(nóng)產(chǎn)品含糖量、維生素含量都有提高，口感好，有利于擴大出口，提高售價。改善作物農(nóng)藝性狀、使作物莖桿粗壯，葉色濃綠，開花提前，做果率高，果實商品性好，提早上市時間。
4.增強作物抗病性和抗逆性、 減輕作物因連作造成的病害和土傳性病害，降低發(fā)病率；對花葉病、黑脛病、炭疽病等的防治都有較好的效果，同時增強作物對不良環(huán)境的綜合防御能力。
5.化肥施入量的減少，相應(yīng)地減少了農(nóng)產(chǎn)品中硝酸鹽的含量。試驗證明，生態(tài)有機肥可使蔬菜硝酸鹽含量平均降低48.3--87.7%，氮、磷、鉀含量提高5--20%，維生素C增加，總酸含量降低，還原糖增加，糖酸比提高，特別是對西紅柿、生菜、黃瓜等能明顯改善生食部分的品味。所以說，用了生物有機肥，農(nóng)產(chǎn)品葉色鮮嫩，滋味甘美，更好吃了。
地址:新疆石河子高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)
