推广施用生物肥料 实现农业可持续发展
——“2012生物肥料产业发展论坛”专题报道
由于长期偏施化肥，生物有机肥料的投入严重不足，造成了土壤有机质下降，肥力不高，土壤理化性质变差。虽然农作物产量有了一定的提高，但农产品品质下降。因此，发展生物肥料是农业可持续发展的重要途径之一。为了推动生物肥料的健康发展，11月7～8日，全国新型肥料协作组和首都生物肥料科技创新服务联盟主办了“2012生物肥料产业发展论坛”，就生物肥料的政策方向、菌种资源、生产工艺、技术创新、市场推广等议题展开了热烈讨论。
耕农人员要大力推广和施用有机（类）肥料，尽量减少施用化肥、农药等化学品，确保我国耕地质量永续提高、农产品质量不断改善。
全国农技中心土肥技术处处长 李荣
近年我国生物肥料的发展取得了重要进展。生产企业遍布28个省、市、自治区，年产量800万吨，其中出口20个产品近10万吨。行业逐步规范，有722家企业的生物肥料产品申请产品检验登记，已有1439个产品获得了农业部颁发的产品临时登记证，其中近700个产品已转为正式登记。应用面积不断扩大，2011年土壤有机质提升项目开展商品有机肥补贴面积达到170万亩，生物有机肥推广应用面积达到2亿亩以上。
国家对生物肥料的支持力度不断加大，农业部、财政部2006年开始，实施土壤有机质提升试点补贴项目：秸秆还田中，政府采购腐熟菌剂，提供农民使用。财政部、国家税务总局发布《关于有机肥产品免征增值税的通知》，自2008年6月1日起，纳税人生产销售和批发、零售有机肥产品（有机肥料、有机-无机复混肥料和生物有机肥）免征增值税。并有一系列生物肥料项目被列入国家支持专项，如辽宁东方农业科技有限公司微生物制剂“易丰收”高技术产业化示范工程项目被批准；秦皇岛领先科技发展有限公司万吨固氮生物肥料高技术产业化示范工程列入国家绿色农用生物产品高技术产业化专项；新疆惠森生物技术有限公司年产1万吨坤奇尔高效复合生物肥料高技术产业化示范工程列入国家绿色农用生物产品高技术产业化专项。
我国目前市场上出现的品种主要有固氮菌类肥料、根瘤菌类肥料、硅酸盐细菌肥料、光合细菌肥料、芽胞杆菌制剂、分解作物秸秆制剂、微生物生长调节剂类、复合生物肥料类、抗生菌类肥料等。在施用过程中，要根据作物种类、土壤条件、气候条件及耕作方式，选择适宜的生物肥料产品；对于豆科作物，在选择根瘤菌菌剂时，应选择与之共生结瘤固氮的产品。
由于研究薄弱，企业的技术水平低下，生产工艺、生产设备不合理或相对落后，一些企业急功近利等问题，目前我国的生物肥料有效活菌含量低，杂菌率高，有效期短，产品菌类构成明显的不合理，例如菌种的组合、产品成分组成等。今后，生物肥料的发展要把握两个方向：第一，普适性，要便于企业大规模、大批量生产；第二，属地化、专用型方向（针对性更强），适合特定地域气候和作物种类的产品，例如烟草专用生物肥料、柑橘专用生物肥料、防土传病害生物肥料；特定性能的产品，例如适合北方冷凉地区的秸秆腐熟剂产品等。
生物肥料是农业可持续发展的必然选择。当前，重点的功能产品研究和应用，是微生物行业发展的推动力。
农业部生物肥料和食用菌菌种质量监测中心主任 李俊
目前至少有80多个国家在研究、生产和使用生物肥料，主要集中在美国、巴西、阿根廷、欧盟国家、印度、泰国、澳大利亚等。产品以根瘤菌、PGPR促生菌剂（包含生防菌剂）和微生物修复菌剂为主。与其他国家相比，我国的生物肥料产品种类多，使用菌种达150多种，菌剂产品种类多；尤其是在研制开发微生物与有机营养物质、微生物与无机营养物质的复合而成的新产品方面，处于一个领先的地位。每年应用面积累计1.5亿亩，几乎在所有作物上都有应用，并已形成较大生产规模，产能1000万吨以上。但技术创新不足，新的功能菌种、科学合理的工艺、产品质量的提高、生产成本的降低、应用效果的稳定等问题，仍是急需解决的课题。
提供或活化养分、改善农产品品质等功能，农药等污染物的生物修复作用正在成为微生物肥料研究的新热点。当前生物修复在美国已经形成了一门新兴的生物技术产业，有几十家生物修复公司，专门提供污染环境（土壤和水体的石油、化工污染）生物修复的技术方案和产品，在美国生物修复市场的营业额已经达到了百亿美元。农药污染也是中国等发展中国家所面临的迫切需要解决的问题，国内在农药残留的微生物降解方面进行了很多研究，在逐步加大应用。
今后，重点的功能产品研究和应用，是微生物行业发展的推动力。目前研发的热点产品包括：有机物料腐熟菌剂，适用于不同作物秸秆、不同气候条件、不同栽培耕作模式的快速腐熟菌剂为生产上所急需；土壤修复菌剂（重茬、解毒、农药降解等），尤以克服中草药等的重茬问题为迫切；根瘤菌剂和溶磷菌剂，如大豆和花生根瘤菌剂、紫云英根瘤菌剂、苜蓿等豆科牧草根瘤菌剂、高效溶磷菌剂（真菌）；烟草等经济作物专用的功能菌剂，如拮抗病害、提高质量；生物有机肥，国家生态示范区、绿色和有机农产品基地等已成为肥料的主力军；抗旱菌剂，这是新功能热点产品。
随着“沃土工程”和“三绿工程”的实施，优质高效生态农业种植面积将逐年扩大，绿色食品、有机食品生产基地的扩大必然形成对有机肥的巨大需求。
中国农业大学教授 李季
堆肥原料是城乡大量产生的有机固体废弃物，包括农村养殖粪便、作物秸秆、城市生活垃圾、厨余垃圾、市政污泥、食品工业废渣等。资料表明，2010年中国有机肥料资源总量约15.8亿吨，有机肥资源的总养分量大约可以达到7000万吨，中国已成为全世界最大的有机废弃物产生国。但目前国内有机固体废弃物的实际循环利用率偏低，仍有43%尚未得到利用，城市有机垃圾主要流向了填埋场。据国内外发展经验，有机固体废弃物的处理应以资源化利用为主导方向，主要技术途径之一就是通过生物堆肥处理，实现废弃物的减量化、无害化和资源化。
从我国农业生产的发展和市场需求看，未来有机肥的发展潜力十分广阔。由于长期大量使用化学肥料，土壤肥力已出现不同程度的退化，包括土壤盐分提高、土质变差、土传病害严重等，这些都要求对土壤增加优质有机肥料的投入，并实施“沃土工程”；另外，随着我国农业产业结构调整和“三绿工程”的实施，优质高效生态农业种植面积将逐年扩大，绿色食品、有机食品生产基地的扩大必然形成对有机肥的巨大需求。为满足有机肥产业快速发展的要求，建议扩大有机固体废弃物利用范围，从而拓展有机肥产业领域，如规模化养殖场粪污、农田蔬菜果树秸秆、食品饮料中药等加工废弃物、市镇生活污泥、城镇生活垃圾及园林垃圾，这样既解决了有机固体废物给环境带来的污染，又实现了有机肥与化肥平分天下的局面。另外，有机肥企业应着重考虑产业布局与原料控制，重视技术研发与产品创新，完善技术服务与销售体系，大力发展新型有机肥料，这是我国有机肥产业快速发展的必然选择与要求。
固氮菌中的根瘤菌可以与豆科植物形成根瘤，将大气中的氮固定成氨，直接提供豆科植物的氮素营养。充分发挥豆科植物根瘤菌共生固氮作用，是减少我国化学氮肥污染的必要技术措施之一。
中国农业大学副教授 隋新华
据联合国粮农组织估算，每年全球生物固氮总量约为两亿吨纯氮，高于世界化学氮肥总产量，豆科植物与根瘤菌共生体的固氮量约占其中的65%，是固氮能力最强的体系，根瘤菌且可溶解铁、磷、钙、镁等矿物质。豆科植物所固定的氮可以提供该植物本身所需氮素营养的50%~100%。而且，豆科与禾本科及其它作物实行间、套、轮作时，可以为其它作物和后茬作物提供所需氮素的30%～60%，同时提高两者的产量。
我国豆科植物种类丰富，中国农业大学根瘤菌研究中心已经完成了全国豆科植物根瘤菌的调查采集，建成了世界上宿主种类最多、菌株数量最大、性状信息最丰富的根瘤菌资源库，发现了一批抗逆性强、高效固氮的根瘤菌资源，发表了根瘤菌新属2个、新种40多个，占世界根瘤菌种的一半。通过对大量根瘤菌资源的研究，获得了很多基础认识，并可有效指导根瘤菌剂的应用：1）根瘤菌与豆科植物共生具有多样性，并非以前认识的特异性那么强；2）根瘤菌分布具地理区域特性；3）根瘤菌种内不同菌株与植物品种共生有效性差异明显；4）豆科—禾本科间作可解决根瘤菌“氨阻遏”的难题，且两者互惠共高产。唯有在此原则基础上筛选高效的根瘤菌剂才能发挥最大的固氮效率。
我国各种豆科作物约2.86亿亩，草地有60亿亩，人工改良草地仅1%，南方的水稻冬闲田都可以种植绿肥豆科作物，因此，接种优良的根瘤菌剂前景广阔。美国、澳大利亚、巴西等国家都在充分利用豆科植物接种根瘤菌，减少化学氮肥的使用方面取得了卓越的效果，充分发挥豆科植物根瘤菌共生固氮作用，是减少我国化学氮肥污染的必要技术措施之一。
芽胞杆菌作为很有潜力的工业细菌，近十年来它在微生物肥料领域得到较快的推广与应用。例如在《微生物肥料生物安全通用技术标准-NY 1109-2006》中，16种芽胞杆菌已被列为潜在的微生物肥料菌种。
华中农业大学教授 陈振民
芽胞杆菌在进促进植物对土壤营养的转化与吸收、改良土壤板结、提高植物的免疫与抗病能力、促进植物的生长、提高产品品质等方面起着重要作用。生物肥料芽胞杆菌菌剂的产业化工艺主要有固态发酵法和液态深层发酵法，目前主要采用后者，但技术水平仍处于处在较低值（5.0×109～8.0×109芽胞/ml），芽胞杆菌原药水平也仅仅在在1.0×1011 芽胞/克左右。成功实现芽胞杆菌高产的最佳策略至少包括三个方面，首先要建立合理的研究思路、其次要建立完善的发酵研究与产业化平台，特别需注重工程能力的提升，最后研发团队的持续努力也是非常必要的。
近十年来华中农业大学生命科学技术学院对多种芽胞杆菌生物肥料菌剂的液态发酵与产业化开发进行了系统研究工作，多个芽胞杆菌菌剂的产业化达到国内外先进水平，例如枯草芽胞杆菌、地衣芽胞杆菌、短小芽胞杆菌的原药水平均达到1.0×1012 芽胞/克；胶冻洋芽胞杆菌、巨大芽胞杆菌、凝结芽胞杆菌的原药水均达到2.0×1011 芽胞/克；多粘芽胞杆菌的原药达到1.0×1011 芽胞/克。这些高含量原药为微生物肥料菌剂的生产企业提供了质优价廉的菌种来源，极大促进了芽胞杆菌生物肥料的推广与应用。
当然，芽胞杆菌生物肥料的发酵研究与产业化开发仍然面临许多新的挑战与发展机遇。例如，如何拓展芽胞杆菌菌株来源的多样性、针对特定种植土壤区域开发个性化的菌剂产品、保证菌株功能性的前提下提高产能、细胞自溶的遗传抑制、噬菌体的有效预防、芽胞形成的人工控制、芽胞的稳定性研究与货架期的延长、芽胞杆菌与其他微生物肥料的协同作用研究等。一旦这些问题得到根本性的解决，芽胞杆菌生物肥料制剂将会得到更大规模的应用、更快速的发展。