徹底干掉“化肥”，不是沒有可能

日前，作為中國政策科學研究會《三農(nóng)發(fā)展內(nèi)參》專家顧問, 中國土壤治理與種植研究中心副主任朱安妮在接受《中國科學報》記者采訪時表示：

從歷史發(fā)展與科學實踐的角度來看，化學合成肥料是有可能逐漸被完全替代的，這不只是我個人的觀點，是我學習總結(jié)國內(nèi)外很多業(yè)界學者的觀點。

“化肥應該被替代，這是肯定的�！�

做了十多年有機農(nóng)業(yè)探索的衡榮農(nóng)業(yè)創(chuàng)始人賀建增對《中國科學報》記者感慨，“施用化肥，它影響了整個環(huán)境的微生態(tài)系統(tǒng)，尤其土壤的微生態(tài)系統(tǒng)，增加了病蟲害，因而加強了農(nóng)業(yè)對農(nóng)藥的依賴。”

何塞·盧岑貝格

著名生態(tài)學者何塞·盧岑貝格在上世紀90年代所著《自然不可改良》一書中就明確指出，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展理念的弊端是導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有毒農(nóng)藥泛濫的重要原因；現(xiàn)代施肥方法的推廣與所發(fā)生的蟲害增多現(xiàn)象有著正相關(guān)性；從另一個角度去看，很多情況下，土地養(yǎng)分失衡是招致各種蟲害的誘因。與其消滅害蟲，不如促進植物的健康生長。

“病害和農(nóng)藥在成正比地向前快速發(fā)展，中國古代歷史上不存在這種現(xiàn)象，這不是自然界必然現(xiàn)象。”

朱安妮表示，實踐中證明用了化肥后，植物會得這樣那樣的病,但學術(shù)界認識不夠，很多人還是孤立地把農(nóng)藥和肥料分開，認為得病是必然的現(xiàn)象。

也有其他研究者提出了類似問題，化肥會破壞植物的菌絲體，而農(nóng)藥會進一步殺死它們。植物如果失去了這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在病蟲害到來時將無法抵抗。這些菌絲體還可幫助植物吸收土壤中的水分和營養(yǎng)物質(zhì)，特別是微量礦物質(zhì)，其效率可增加上百倍。

化肥的作用和副作用

朱安妮認為，相對于其它肥料，對于作物營養(yǎng)，化學合成肥料的一個主要優(yōu)勢在于其“速效性”。這是回答為什么化學合成肥料能使作物增產(chǎn)的一個重要原因所在。

從作物生理的角度看，作物生長發(fā)育過程中的某些特定時期對某種特定養(yǎng)分要求的絕對數(shù)量雖不多，但很迫切，這時養(yǎng)分多寡對作物的生長發(fā)育會起到顯著的作用，這個時期可被形象地稱作“作物營養(yǎng)的臨界期”。在“營養(yǎng)臨界期”需要3-5天能供應上它所需營養(yǎng)。所需養(yǎng)分如果沒有得以有效和及時地供應上，即使后期再加，也達不到預期的效果。

在一些種植體系里，有機肥的使用從施用量上養(yǎng)分含量并不低，有機肥為什么增產(chǎn)效果不如化肥明顯，一個主要原因就是，有機肥的養(yǎng)分是緩慢釋放的，大多不具備化肥的“速效性”優(yōu)勢。

朱安妮說，化肥最大功勞不是“增產(chǎn)”，而是說明了“為什么能增產(chǎn)”。

“其實我們替代化肥真正的阻力不在農(nóng)民，而在一些主管干部，他們學習的時候，就被灌輸?shù)氖腔�肥不可替代，思想體系已根深蒂固，包括在國外，認為化肥不可替代的思想還是占主流。”朱安妮表示，“說化肥不可替代的思維是簡單思維，如果哪一天一旦沒有能源了，則是必須馬上面對非得替代的問題�！�

化肥能不能被替代，取決于化肥自身，朱安妮說，如果不是生產(chǎn)過程的高耗能、不是使用后的高污染以及對人體健康的不利影響，當然不應該被替代，現(xiàn)在要替代，是化肥顯露弊端不可行了，走不通了。從邏輯上分析，一個是該不該替代，一個是如何替代。用什么替代，替代它的什么，是替代它的養(yǎng)分供應速效性。另外，替代也是逐步實施的過程，不是馬上完成全部替代，

2011年，一份由多個國家的200多名研究人員共同完成歐洲氮評估報告完成，報告認為，自從人類發(fā)明人工合成氮肥的方法以來，環(huán)境中活性氮的含量明顯升高。氮污染正在成為21世紀主要的環(huán)境挑戰(zhàn)之一。

歐洲每年因氮污染所遭損失為700億至3200億歐元，相當于歐洲每年的農(nóng)業(yè)收益兩倍多，環(huán)境成本高。同時人均壽命也有所減少。

現(xiàn)在大家充分認識到，所有以化肥為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，不僅歐洲，包括中國，是虧本的。包括我們農(nóng)業(yè)的“十二連增”，只算了投入品的成本、勞動力的成本，沒有算環(huán)境污染和健康的成本。

空氣的主要成分是氮氣和氧氣，其中氮氣占78%，朱安妮表示，我們完全有取之不盡用之不竭的氮，關(guān)鍵是我們是采用高能耗化學的方法、物理能源的方法，還是幫助植物利用更多的由微生物固定下來的氮。

有機農(nóng)業(yè)更多潛力待挖掘

山西運城市永濟縣蒲韓聯(lián)合社區(qū)，在農(nóng)民合作社組織以后，他們有強烈的責任心要保護自己的家鄉(xiāng)，對新開墾的土地他們更愿意選擇有機種植。在朱安妮到這里講授有機種植方面的課程時，村民們熱情很高，地上坐著，窗戶外站著，有老人，但更多的是年輕人。

曾在地方農(nóng)業(yè)局任職的劉小平，2002年到北京做有機農(nóng)業(yè)，現(xiàn)在又被家鄉(xiāng)四川瀘州市農(nóng)業(yè)局招回，用30畝地做有機種植試驗。

劉小平對《中國科學報》記者表示，“以前土壤是活的，很松軟的，有微生物有蚯蚓，營養(yǎng)很豐富，但現(xiàn)在水稻田經(jīng)歷了多年的雜交稻種植，伴之以化肥農(nóng)藥除草劑，土壤相當于死了。回家發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在土壤完全板結(jié)了，地表土硬度近乎水泥，化學農(nóng)業(yè)帶來的危害非常之大，除了環(huán)境破壞，更在于給人們帶來的種種疾患�！�

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的困境是：糧食安全、食品安全、環(huán)境安全、能源與資源安全，從很多的實踐中，中國特色的有機農(nóng)業(yè)，很多地方可以做到有機好吃不減產(chǎn)，從而解決這四個安全問題。

但有機肥的不當施用值得警惕，尤其沒有腐熟的有機肥會給地下水和湖泊造成的污染，甚至影響人體健康。

在美國，有機生產(chǎn)如今是其農(nóng)業(yè)中最快速發(fā)展的一部分。正是農(nóng)業(yè)部門對有機農(nóng)業(yè)的大力支持使得有機農(nóng)場與加工商數(shù)目不斷增加，為美國鄉(xiāng)村提供了更多工作機會。美國食品不貼轉(zhuǎn)基因的標簽，一些不愿意吃轉(zhuǎn)基因食品的人就去選擇有機產(chǎn)品。

英國《自然》雜志2016年文章對有機農(nóng)業(yè)的評價是：和諧性遠遠大于化學農(nóng)業(yè)。能源使用最小化、水污染最小化等等重要指標遠遠超過化學農(nóng)業(yè)。

近幾年中國中央文件和農(nóng)業(yè)部已經(jīng)開始支持和鼓勵綠色有機農(nóng)業(yè)。 “現(xiàn)在我國民間對有機農(nóng)業(yè)很積極，發(fā)展勢頭很猛，如果國內(nèi)主流研究機構(gòu)不重視這個問題，我們又要落后了。”朱安妮說。

成立于1972年的國際有機運動聯(lián)盟（IFOAM），經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前，已成為當今世界上最廣泛、最龐大、最權(quán)威的一個國際有機農(nóng)業(yè)組織。800多家成員組織來自全球120多個國家，組織目標是在全球范圍內(nèi)采用以有機農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的生態(tài)、社會和經(jīng)濟系統(tǒng)。

21 世紀的有機農(nóng)業(yè)，有著有爭論的歷史。對食品生產(chǎn)來說，它被一些人認為是一種無效率的方式，在一些地方相對產(chǎn)量低。但是，有機食品和飲料在全球食品業(yè)卻是一個高速成長的市場組成部分。有機農(nóng)業(yè)在建立可持續(xù)的農(nóng)業(yè)體系中尚有未被發(fā)揮的作用。

有機種植不僅靠良心和情懷，更需要技術(shù)�，F(xiàn)在，朱安妮的很多工作是在義務推廣有機種植。包括和其他組織一起，邀請國內(nèi)外專家，給一些新農(nóng)人和技術(shù)人員講授系列有機種植課程，諸如怎么腐熟有機肥，怎么用生物肥，怎么栽培有機水稻，如何做土壤改良和育種等等。

但同時聽到一種聲音，有些主管官員認為有機農(nóng)業(yè)不可行，各地基層和中層干部對有機農(nóng)業(yè)還是有一些顧慮，“這也是正常的，畢竟我們研究還不夠，有機農(nóng)業(yè)是新生事物。”朱安妮說。

用生物固氮替代化肥

“中國政府包括學者為什么很長時間沒有支持有機農(nóng)業(yè)，就是擔心減產(chǎn)，把歐洲等國外減產(chǎn)的例子拿來了，但是不知道他們?yōu)槭裁礈p產(chǎn)，是因為方法不對，我們能增產(chǎn)是我們方法對。這個邏輯,就是投入品的問題�！敝彀材荼硎尽�

由微生物的生命活動所產(chǎn)生的、能夠直接或間接提供作物正常發(fā)育生長的養(yǎng)分并能改善土壤、提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的生物制品，是生物肥料。

因為有機肥緩慢釋放養(yǎng)分，在植物需要養(yǎng)分的臨界點，它所提供的能量不夠，而化肥可以高效快速供應養(yǎng)分，從而能夠高產(chǎn)。要替代化肥而不減產(chǎn)，就需速效的另外一類肥料，而生物氮肥具有速效性。

朱安妮總結(jié)，“有機肥+生物肥+礦物肥，等于有機好吃不減產(chǎn)。這是真正能讓我們從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植的困境中走出來的一個簡單的公式。”

生物固氮研究，是幫助植物從空氣中得到更多氮，幫助植物獲取更多天然氮，讓農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)逐漸擺脫對化學性氮源的依賴。

通過有機農(nóng)業(yè)種植中的現(xiàn)代技術(shù)應用，朱安妮同時總結(jié)出另一公式，即長效+速效+中微量元素=有機好吃不減產(chǎn)。

對生物性氮源的探尋在國際上如今是常青的課題，美國綠色農(nóng)業(yè)之父諾曼·布勞格也曾表示，對生物性氮源的探尋是為了逐漸擺脫對化學性氮源的依賴；減緩與消除化學氮肥的能源、生態(tài)、環(huán)境和健康風險；恢復生態(tài)平衡，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參加過5屆的國際會議后，朱安妮注意到，學者們研究生物固氮的目的，就是為替代化肥。

澳大利亞悉尼大學的研究人員，已經(jīng)做到了在水稻種植中僅用微生物菌劑拌種一項技術(shù)，減氮40-70%不減產(chǎn)和增產(chǎn)。英國皇家學會會員、諾丁漢大學愛德華·科金教授的研究提出：幾乎可以在所有植物上用生物固氮技術(shù)替代化肥。在朱安妮的實踐中也做到在種植許多作物時百分之百替代化肥而不減產(chǎn)。

國際上，在石油一漲價時，各國政府就給學者很大補貼，加大生物固氮研究，就是為少用化肥，一旦石油降價，補貼又轉(zhuǎn)向別處。他們是從經(jīng)濟上的考慮。還沒有完全從環(huán)境的角度考慮生物固氮。

澳大利亞陽固中心主任伊萬·肯尼迪表示，“我們建議施用生物肥料，特別是固氮菌，能夠有助于保證支撐持續(xù)最優(yōu)產(chǎn)量的氮供應�！�

朱安妮等在實際研究中發(fā)現(xiàn)，不僅僅是一個固氮問題，這還能夠解決更多問題，當微生物作用植物根系之后也同時能夠使植物的品質(zhì)提高。