我國(guó)微生物肥料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向
施用微生物肥料對(duì)于減少化肥用量、培肥地力、減少農(nóng)業(yè)面源污染、發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。微生物肥料的研究和應(yīng)用比以往任何時(shí)期都更加受到世界各國(guó)的重視。我國(guó)《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》已將生物技術(shù)作為科技發(fā)展的5個(gè)戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。2009年6月頒布《促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》(國(guó)辦發(fā)[2009]45號(hào))和有機(jī)肥(生物有機(jī)肥) 產(chǎn)品免征增值稅的通知(財(cái)稅[2008]56號(hào))。2011年12月科技部發(fā)布的《“十二五”生物技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》和農(nóng)業(yè)部發(fā)布的《農(nóng)業(yè)科技發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中,將生物肥料產(chǎn)業(yè)列入優(yōu)先發(fā)展技術(shù)領(lǐng)域。2011年10月,國(guó)家發(fā)展改革委、科技部等5部委研究提出了《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南(2011年度)》,“新型高效生物肥料”被列入優(yōu)先發(fā)展十大產(chǎn)業(yè)中“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域。2012年12月印發(fā)的《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(國(guó)發(fā)[2012]65號(hào)),將微生物肥料和制劑列入生物農(nóng)業(yè)綠色種植和生物環(huán)保技術(shù)重要產(chǎn)品,因此,發(fā)展微生物肥料具有廣闊應(yīng)用前景。
一、我國(guó)微生物肥料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
我國(guó)微生物肥料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用已有70多年的歷史,最早開始研究應(yīng)用的是大豆根瘤菌劑和花生根瘤菌劑。近年來,我國(guó)微生物肥料行業(yè)發(fā)展迅猛,無論微生物肥料產(chǎn)品的種類和總產(chǎn)量,還是其應(yīng)用面積都有了快速的增加,已逐漸成為肥料家族中的重要成員。截至目前為止,我國(guó)微生物肥料產(chǎn)業(yè)基本形成,主要表現(xiàn)在:
(一)截至2012 年底,全國(guó)微生物肥料企業(yè)約有850多家,遍布我國(guó)的30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市;年產(chǎn)量超過900萬噸;全國(guó)從事微生物肥料生產(chǎn)的人員5萬多人;年產(chǎn)值能達(dá)到150億元以上。
(二)產(chǎn)品種類眾多。在農(nóng)業(yè)部登記的產(chǎn)品種類有11個(gè),包括固氮菌劑、根瘤菌菌劑、硅酸鹽菌劑、溶磷菌劑、光合細(xì)菌菌劑、有機(jī)物料腐熟劑、復(fù)合菌劑、內(nèi)生菌根菌劑、生物修復(fù)菌劑及復(fù)合微生物肥料和生物有機(jī)肥類產(chǎn)品。從1996年國(guó)家將微生物肥料產(chǎn)品納入登記管理范疇,至今已有1790個(gè)產(chǎn)品取得農(nóng)業(yè)部的登記證,其中有800多個(gè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)為正式登記。
(三)生物肥料使用菌種種類不斷擴(kuò)大。所使用的菌種早已不限于根瘤菌,即使是根瘤菌種類也達(dá)十幾種,其他還有諸如各種自生、聯(lián)合固氮微生物、纖維素分解菌、乳酸菌、光合細(xì)菌、PGPR 菌株等。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前使用菌種已達(dá)到150多種,包括細(xì)菌、真菌、放線菌等種類。
(四)使用效果逐漸被農(nóng)民等使用者認(rèn)可。微生物肥料的應(yīng)用效果不僅表現(xiàn)為產(chǎn)量增加還表現(xiàn)在改善產(chǎn)品品質(zhì)、減少化肥使用量、降低病(蟲)害發(fā)生率、保護(hù)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境等方面,微生物肥料的使用效果已被農(nóng)民等使用者認(rèn)可,應(yīng)用面積在逐年擴(kuò)大。
(五)質(zhì)量意識(shí)開始深入人心,質(zhì)檢體系初步形成。農(nóng)業(yè)部于1996年將微生物肥料納入國(guó)家檢驗(yàn)登記管理范疇,對(duì)微生物肥料的生產(chǎn)、銷售、應(yīng)用、宣傳等方面進(jìn)行監(jiān)管。農(nóng)業(yè)部微生物肥料質(zhì)檢中心已舉辦了18期標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)培訓(xùn)班,面向省級(jí)土肥質(zhì)檢機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè),初步構(gòu)建了部、省、企業(yè)的三級(jí)質(zhì)檢體系。
(六)微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)基本建成,產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用及其質(zhì)量監(jiān)督有據(jù)可依。我國(guó)的微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)框架基本建成。其標(biāo)志是構(gòu)建了由通用標(biāo)準(zhǔn)、使用菌種安全標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程5個(gè)層面21個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組成的我國(guó)微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)體系框架,這為微生物肥料行業(yè)的健康發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
(七)微生物肥料產(chǎn)品進(jìn)出口日趨活躍,已步入世界經(jīng)濟(jì)全球化軌道。目前有20余個(gè)境外產(chǎn)品進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng),并在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了試驗(yàn),已有20多個(gè)產(chǎn)品獲得登記證。隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快,將有更多的外國(guó)產(chǎn)品進(jìn)入中國(guó)的農(nóng)資市場(chǎng)。同時(shí),我國(guó)也有一些產(chǎn)品出口到澳大利亞、日本、美國(guó)、匈牙利、波蘭、泰國(guó)等國(guó)家和地區(qū)。
(八)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策對(duì)行業(yè)的發(fā)展給予了一定的重視和支持,在科研資金支持力度和產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目建設(shè)上的立項(xiàng)都是空前的。近年來,國(guó)家相繼出臺(tái)一些扶持生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策和措施,微生物肥料生產(chǎn)企業(yè)將迎來一個(gè)非常好的發(fā)展機(jī)會(huì)。
二、微生物肥料產(chǎn)業(yè)存在的主要問題
(一)企業(yè)規(guī)模小,產(chǎn)品在肥料行業(yè)中所占比重低。雖然我國(guó)目前的微生物肥料生產(chǎn)企業(yè)已有850多家,但多為中小型企業(yè),菌劑類企業(yè)年產(chǎn)量一般在幾百噸左右,超過上千噸的廠家屈指可數(shù);而菌肥類企業(yè)年產(chǎn)量多在0.5~1萬t左右,少數(shù)企業(yè)能達(dá)到4~5萬t,只有個(gè)別企業(yè)達(dá)到10萬t以上。雖然產(chǎn)量較前幾年有了較大的提高,但在整個(gè)肥料行業(yè)中所占比重僅為2%左右,行業(yè)中還沒有涌現(xiàn)出知名或旗艦型的企業(yè)。
(二)產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,作用效果不穩(wěn)定。部分企業(yè)還存在設(shè)備簡(jiǎn)陋、生產(chǎn)工藝落后、產(chǎn)品質(zhì)量不高等現(xiàn)象。特別是近年來新加入的一些菌肥類企業(yè),它們一般不具備生產(chǎn)微生物菌劑能力,主要通過購買菌劑進(jìn)行復(fù)配來生產(chǎn)菌肥類產(chǎn)品。由于缺少相關(guān)檢測(cè)條件,無法對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)。此外,作為一種活菌制劑,微生物肥料作用效果受施用方法、環(huán)境條件等方面的限制,產(chǎn)品效果不是非常穩(wěn)定,影響了微生物肥料產(chǎn)品的進(jìn)一步推廣、應(yīng)用。
(三)產(chǎn)品中的菌種針對(duì)性不強(qiáng)。微生物肥料具有不同地區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性,因此必須深入研究其施用的土壤條件、作物類型、耕作方式、施用方法、施用量以及與之相應(yīng)的化肥施用狀況等,有針對(duì)性地篩選功能菌種,這樣才能保證微生物肥料施用的有效性。雖然目前微生物肥料產(chǎn)品中使用的菌種已有150種之多,但大多數(shù)企業(yè)依然使用傳統(tǒng)的固氮、解磷、解鉀細(xì)菌,并且多是以芽胞桿菌為主。
(四)產(chǎn)品的作用機(jī)理研究等有待進(jìn)一步深入。由于微生物肥料的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究不足,有些微生物肥料的作用機(jī)理尚不完全清楚,施入土壤后由于生態(tài)條件復(fù)雜,這些微生物肥料作用持續(xù)時(shí)間和作用機(jī)理還需要深入研究,尤其是對(duì)微生物與植物之間的作用機(jī)理等方面都需要進(jìn)行廣泛的研究,才能科學(xué)地確定優(yōu)良菌種和優(yōu)質(zhì)菌劑的技術(shù)指標(biāo),為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)微生物肥料產(chǎn)品提供理論依據(jù)。
(五)微生物肥料管理方面還存在不少問題。國(guó)家雖然實(shí)行了登記證管理制度,但管理力度不夠,不少未登記的企業(yè)或產(chǎn)品,甚至假冒偽劣產(chǎn)品還在大張旗鼓地宣傳、生產(chǎn)和銷售。少數(shù)企業(yè)在宣傳上擴(kuò)大使用效果,使用不正當(dāng)經(jīng)營(yíng)手段,甚至生產(chǎn)假冒偽劣產(chǎn)品,給農(nóng)民造成損失,降低了微生物肥料的聲譽(yù)。
(六)微生物肥料的科普宣傳方面還有待加強(qiáng)。雖然微生物肥料在我國(guó)有幾十年的發(fā)展歷史,但微生物肥料作為一種活菌制劑,還未被廣大農(nóng)民所認(rèn)識(shí)和接受。因此,有關(guān)管理部門要利用各種新聞媒體,積極宣傳有關(guān)微生物肥料的科普知識(shí),讓農(nóng)民群眾更好地了解微生物肥料的作用,掌握其保存、施用的方法,從而更好地發(fā)揮微生物肥料在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用和地位。
三、微生物肥料的產(chǎn)業(yè)化方向
(一)選育性能優(yōu)良菌株是微生物肥料功效的核心。采用現(xiàn)代高通量和常規(guī)菌種篩選技術(shù),并結(jié)合現(xiàn)代基因工程技術(shù)手段,篩選培育具有營(yíng)養(yǎng)促生、腐熟轉(zhuǎn)化、降解修復(fù)等功能的優(yōu)良菌株。重點(diǎn)是篩選可提供作物固氯(根瘤菌)、解磷(AM真菌等)、解鉀功能的微生物菌種,減輕和克服作物病害與連作障礙的新資源,以及修復(fù)土壤和分解腐熟有機(jī)物料的功能菌群。在此基礎(chǔ)上開發(fā)新的、應(yīng)用范圍更廣的微生物肥料品種、劑型及系列產(chǎn)品,以滿足不同地區(qū)不同作物對(duì)微生物肥料的要求。這是對(duì)微生物肥料的研究和開發(fā)提出的方向和目標(biāo),也是微生物肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心環(huán)節(jié)和推動(dòng)力。
(二)改進(jìn)生產(chǎn)工藝和設(shè)備,提高產(chǎn)品質(zhì)量。微生物肥料的生產(chǎn)是一種高新技術(shù),從菌種選育直至成品檢驗(yàn)、包裝和貯運(yùn),以及菌種間的有效組合,都需要高新技術(shù)。目前,部分微生物肥料生產(chǎn)企業(yè)設(shè)備簡(jiǎn)陋,生產(chǎn)工藝落后,導(dǎo)致生產(chǎn)的微生物肥料產(chǎn)品還存在著有效菌數(shù)含量低,含水率高,肥料硬度不夠,破碎率高等質(zhì)量問題。因此,要采用現(xiàn)代發(fā)酵工程和先進(jìn)設(shè)備,應(yīng)用保護(hù)劑和新的包裝材料進(jìn)行生產(chǎn),才能為市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)的微生物肥料,促進(jìn)我國(guó)微生物肥料產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。另外,在菌肥類產(chǎn)品生產(chǎn)中,要以有關(guān)微生物的特性為基礎(chǔ),對(duì)菌種進(jìn)行科學(xué)合理的組合,使組合后的微生物肥料功效更明顯。
(三)加大對(duì)微生物肥料質(zhì)量的監(jiān)督力度。微生物肥料是一種活體肥料,有效期嚴(yán)格,剛生產(chǎn)出來的微生物肥料,活菌數(shù)很高,隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)和保存環(huán)境的變化,產(chǎn)品中微生物數(shù)量會(huì)逐漸減少,活性逐漸降低,這也是微生物肥料施用效果不穩(wěn)定的原因之一。保證足夠量的有效活菌數(shù)是高質(zhì)量微生物肥料的重要標(biāo)志之一。目前,我國(guó)微生物肥料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系框架基本建成,產(chǎn)品的生產(chǎn)應(yīng)用及其質(zhì)量監(jiān)督有據(jù)可依,按照微生物行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)微生物肥料質(zhì)量的監(jiān)督,保證生產(chǎn)質(zhì)量,防止劣質(zhì)微生物肥料流入市場(chǎng)。
(四)加強(qiáng)對(duì)微生物肥料應(yīng)用的推廣和宣傳工作。企業(yè)要和有關(guān)農(nóng)業(yè)部門聯(lián)合,進(jìn)行必要的試驗(yàn)示范,讓消費(fèi)者親眼看到施用微生物肥料的效果,從心理上和行動(dòng)上接受微生物肥料;要大力宣傳微生物肥料的作用,進(jìn)一步提高消費(fèi)者對(duì)微生物肥料的認(rèn)識(shí);根據(jù)肥料中微生物的種類和特性宣傳該肥料的適應(yīng)范圍、用途、施用條件和施用方法,克服消費(fèi)者施用微生物肥料的盲目性;糾正消費(fèi)者對(duì)微生物肥料的誤解和偏見,維護(hù)微生物肥料的聲譽(yù)。微生物肥料本身所含的養(yǎng)分很少,不能滿足作物對(duì)養(yǎng)分的需求。只有施用足夠的有機(jī)肥和適量的化肥,創(chuàng)造適宜的土壤營(yíng)養(yǎng)條件及環(huán)境條件,微生物肥料的效果才能充分地發(fā)揮出來。
(作者:中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所 沈德龍 研究員、 李俊 研究員、姜昕 副研究員)