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中國生物有機(jī)肥的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
生物有機(jī)肥是指特定功能微生物與主要以動(dòng)植物殘?bào)w（如畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等）為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料。生物有機(jī)肥對實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
生物有機(jī)肥的研究背景
01中國肥料行業(yè)現(xiàn)狀
肥料是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料， 農(nóng)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展離不開肥料。目前，中國的化肥生產(chǎn)量和使用量位居世界第一。在生產(chǎn)方面，除氯化鉀外，其他主要化肥品種均已呈現(xiàn)過剩狀態(tài)。在應(yīng)用方面，存在肥料使用結(jié)構(gòu)不合理，過量施用和利用率低的問題， 具體表現(xiàn)為農(nóng)民在生產(chǎn)過程中只注重化肥的使用，對有機(jī)肥和微生物肥料則十分輕視，且為了獲得更好的肥效，盲目加大化肥的施用量。
當(dāng)前世界農(nóng)作物化肥施用量為120 kg/hm2， 中國農(nóng)作物化肥施用量為328.5 kg/hm2，遠(yuǎn)高于世界平均水平�；蔬^量施用、盲目施用帶來了成本的增加、環(huán)境的污染、土壤的退化等一系列問題。
土壤是一個(gè)國家最重要的自然資源，專家認(rèn)為，土壤基礎(chǔ)地力是實(shí)現(xiàn)作物產(chǎn)量潛力的關(guān)鍵因素， 就每千克化肥在不同作物上的平均增產(chǎn)效果而言，1975 年為25 kg 谷粒/kg 化肥、15 kg 油料/kg 化肥、10 kg 棉花/kg 化肥；2008 年為8-9 kg 谷粒/kg化肥、6-7 kg 油料/kg 化肥、5-6 kg 棉花/kg 化肥�；蕡�(bào)酬的急劇下降表明，隨著化肥的長期使用，土壤的基礎(chǔ)地力正在逐漸減弱， 而土壤基礎(chǔ)地力的減弱已成為影響中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)作物高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的重要限制因素。
傳統(tǒng)的化肥已不能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展高效環(huán)保肥料勢在必行。
02中國農(nóng)業(yè)廢棄物基本狀況農(nóng)業(yè)廢棄物是指在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機(jī)類物質(zhì)，主要包括農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等。中國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)廢棄物數(shù)量巨大。這些廢棄物既是寶貴的資源，又是嚴(yán)重的污染源，若不經(jīng)妥善處理進(jìn)入環(huán)境，將會(huì)造成環(huán)境污染和生態(tài)惡化。
中國是秸稈資源最為豐富的國家之一， 根據(jù)專家的估計(jì)，每年可產(chǎn)生9 億多t 的秸稈。然而，秸稈的資源化利用率并不高，每年約有20％的秸稈腐爛或焚燒，不僅造成了資源的浪費(fèi)，而且給環(huán)境造成了極大的危害。
隨著中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展， 畜禽糞便的產(chǎn)生量也在迅速增加。研究表明，中國畜禽糞便產(chǎn)生量1980年超過了14 億t，2011年達(dá)21.21億t，預(yù)計(jì)到2020年和2030年將分別達(dá)到28.75億t 和37.43億t。然而，現(xiàn)階段絕大部分畜禽糞便得不到充分利用，給環(huán)境帶來了極大的負(fù)面影響， 威脅著人類的安全與健康。
因此，積極探索農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的方式，使其化害為利、變廢為寶，對中國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
03生物有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇
基于目前化肥使用和農(nóng)業(yè)廢棄物現(xiàn)狀， 積極尋求高效環(huán)保的化肥替代品， 積極探索農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的方式，已成為國內(nèi)外農(nóng)業(yè)研究的熱點(diǎn)。在此背景下， 生物有機(jī)肥以其獨(dú)特的優(yōu)勢為農(nóng)業(yè)廢棄物和作物生長搭建起一座橋梁，開辟出一條以“農(nóng)業(yè)廢棄物－生物有機(jī)肥－作物”為循環(huán)模式的可持續(xù)發(fā)展道路。
首先，施用生物有機(jī)肥是提高土壤基礎(chǔ)地力、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的重要途徑。既有助于提高作物產(chǎn)量，又能培肥土壤、調(diào)控土壤微生態(tài)平衡、減少無機(jī)肥料用量， 從根本上改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)， 符合中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的方向。
其次， 生產(chǎn)生物有機(jī)肥是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的重要手段。不僅可以緩解農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境的壓力，也可以變廢為寶，獲得一定的經(jīng)濟(jì)效益。
綜上所述， 生物有機(jī)肥作為一種高效無污染環(huán)保型產(chǎn)品，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。
生物有機(jī)肥的優(yōu)勢與作用機(jī)理
01生物有機(jī)肥的優(yōu)勢
生物有機(jī)肥是在堆肥的基礎(chǔ)上， 向腐熟物料中添加功能性微生物菌劑進(jìn)行二次發(fā)酵而制成的含有大量功能性微生物的有機(jī)肥料。它與其他肥料相比具有培肥土壤、改善產(chǎn)品品質(zhì)等優(yōu)勢。
與化肥相比，生物有機(jī)肥的營養(yǎng)元素更為齊全， 長期使用可有效改良土壤，調(diào)控土壤及根際微生態(tài)平衡，提高作物抗病蟲能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
與農(nóng)家肥相比，生物有機(jī)肥的根本優(yōu)勢在于：生物有機(jī)肥中的功能菌對提高土壤肥力、促進(jìn)作物生長具有特定功效，而農(nóng)家肥屬自然發(fā)酵生成，不具備優(yōu)勢功能菌的特效。
02生物有機(jī)肥的作用機(jī)理發(fā)酵菌和功能菌的作用
作物施用生物有機(jī)肥后， 其中的發(fā)酵菌和功能菌大量繁殖，對改良土壤、促進(jìn)作物生長、減輕作物病害具有顯著效果。主要原因在于：一、肥料中的有益微生物會(huì)在土壤中大量定殖形成優(yōu)勢種群， 抑制其他有害微生物的生長繁殖，甚至對部分病原微生物產(chǎn)生拮抗作用，以減少其侵染作物根際的機(jī)會(huì)。二、功能菌發(fā)揮功效增進(jìn)土壤肥力，比如施用含固氮微生物的肥料，可以增加土壤中的氮素來源；施用含解磷、解鉀微生物的肥料，其中的微生物可以將土壤中難溶的磷、鉀分解出來，以便作物吸收利用。三、肥料中的許多微生物菌種在生長繁殖過程中會(huì)產(chǎn)生對作物有益的代謝產(chǎn)物，能夠刺激作物生長，增強(qiáng)作物的抗病抗逆能力。生理活性物質(zhì)的作用生物有機(jī)肥富含多種生理活性物質(zhì)，比如維生素、氨基酸、核酸、吲哚乙酸、赤霉素等生理活性物質(zhì)， 具有刺激作物根系生長、提高作物光合作用的能力，使作物根系發(fā)達(dá)，生長健壯；比如各種有機(jī)酸和酶類，可以分解轉(zhuǎn)化各種復(fù)雜的有機(jī)物和快速活化土壤養(yǎng)分， 使有效養(yǎng)分增加，供作物吸收利用；比如其中的抗生素類物質(zhì)，能提高作物的抗病能力。
有機(jī)無機(jī)養(yǎng)分的作用生物有機(jī)肥中既含有氨基酸、蛋白質(zhì)、糖、脂肪等有機(jī)成分，還含有N、P、K 以及對作物生長有益的中量元素（Ca、Mg、S 等）和微量元素（Fe、Mn、Cu、Zn、Mo 等）。這些養(yǎng)分不僅可以供作物直接吸收利用， 還能有效改善土壤的保肥性、保水性、緩沖性和通氣狀況等，為作物提供良好的生長環(huán)境。
生物有機(jī)肥的發(fā)展現(xiàn)狀
01生物有機(jī)肥的生產(chǎn)現(xiàn)狀
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈其榮教授在2014年底的一次訪談節(jié)目中提到，目前中國生物肥或生物有機(jī)肥企業(yè)300 多家，登記產(chǎn)品2058 個(gè)，平均每個(gè)企業(yè)年生產(chǎn)量較小。其中大部分企業(yè)沒有菌種生產(chǎn)條件，而且各廠家的生產(chǎn)條件、技術(shù)水平及生產(chǎn)工藝不盡相同，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。
02生物有機(jī)肥的應(yīng)用現(xiàn)狀
現(xiàn)階段， 國內(nèi)種植戶施用生物有機(jī)肥的積極性不高，生物有機(jī)肥使用率相對較低，主要在蔬菜、水果、中草藥、煙草等附加值較高的經(jīng)濟(jì)作物上應(yīng)用。但隨著人們消費(fèi)水平和安全意識(shí)的提高， 對綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品的需求日益增強(qiáng)， 生物有機(jī)肥將會(huì)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然選擇。
目前，生物有機(jī)肥在一些生態(tài)示范區(qū)、綠色和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品基地應(yīng)用取得了較好的效果， 這對生物有機(jī)肥今后的推廣應(yīng)用起到良好的示范作用。
與施用等價(jià)的化肥相比，施用生物有機(jī)肥可使西瓜、番茄、大白菜、菜心分別增產(chǎn)25.5％、35.9％、41.6％、50.6％，達(dá)到極顯著水平，對辣椒、花菜、棉花、水稻等也有顯著的增產(chǎn)效果。
與單施化肥相比，生物有機(jī)肥的施用可顯著增加大白菜和西瓜的直徑、單株（果）質(zhì)量；還可改善番茄、辣椒的品質(zhì)，使番茄和辣椒中維生素C 及還原糖的含量增加。通過研究不同施肥方式對生菜品質(zhì)的影響， 發(fā)現(xiàn)施用有機(jī)肥可使生菜維生素C含量增加，總酸降低，糖酸比顯著增加，同時(shí)可顯著降低易誘發(fā)癌癥的硝酸鹽含量，在改善生菜口感、提高產(chǎn)品安全性方面具有重要作用。
國內(nèi)外大量研究表明， 施用生物有機(jī)肥可以有效防治土傳病害。利用對枯萎病有拮抗作用的芽孢桿菌制成的生物有機(jī)肥， 其田間防治效果達(dá)到73％。目前，生物有機(jī)肥在防治蔬菜、水果、煙草等作物土傳病害方面效果十分顯著， 是防治土傳病害的一條重要且有效的生態(tài)調(diào)控防病途徑。
生物有機(jī)肥的發(fā)展趨勢
01發(fā)展對策
目前世界各國對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題高度關(guān)注， 不斷加大對生物有機(jī)肥的開發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用力度。中國生物有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)雖然有了一定的發(fā)展，但由于多方面的原因， 仍存在一些不足和亟待改進(jìn)完善的地方。未來，中國生物有機(jī)肥的發(fā)展還需從以下3個(gè)方面進(jìn)行努力。
提高產(chǎn)品質(zhì)量提高生物有機(jī)肥產(chǎn)品質(zhì)量，主要從菌種選育、工藝優(yōu)化和開發(fā)新產(chǎn)品3 個(gè)方面入手。
規(guī)范產(chǎn)品管理目前市場上生物有機(jī)肥產(chǎn)品品種繁多，包裝豐富多樣，質(zhì)量良莠不齊，針對這些問題， 相關(guān)行業(yè)管理部門應(yīng)加強(qiáng)對產(chǎn)品的檢測和監(jiān)管，對于市場上的假冒偽劣行為，必須嚴(yán)厲打擊，嚴(yán)懲不貸。
加大推廣力度政府、企業(yè)和相關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)部門應(yīng)合力加強(qiáng)對生物有機(jī)肥的宣傳、推廣，可通過示范、講解、現(xiàn)場指導(dǎo)等方式，向農(nóng)民展示生物有機(jī)肥的應(yīng)用效果， 讓農(nóng)民從根本上了解生物有機(jī)肥的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益， 提高農(nóng)民使用生物有機(jī)肥的積極性。
02 展望生物有機(jī)肥的開發(fā)應(yīng)用不僅能為綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造條件，還能將有機(jī)廢棄物“變廢為寶”實(shí)現(xiàn)資源化利用，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有力保障。未來生物有機(jī)肥必將成為肥料行業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)資消費(fèi)的熱點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景
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