发展文山州生物肥料产业研究

沈清清，田 洪，李 蕾，刘 芳，杨绪旺

（文山学院 生化系，云南 文山 663000）

肥料是一种能提高土壤肥力、为农作物提供生长营养要素的农业生产资料，中国早在西周时就已经开始利用腐烂的杂草作为肥料来促进水稻的增产，近代化学工业兴起前无论是中、西方，粪肥一直是主要的肥料，自1838年世界上第一种化肥即磷肥诞生后，化学肥料就开始被大规模推广和应用于农业生产中。其应用大大促进了农业的增产增收，提高了农业生产效率，但同时化学肥料的长期施用也造成了难以挽回的严重后果。目前施用在农田中的任何种类和形态的化肥，都不可能完全被植物吸收利用，用量过大或即使用量正常，因许多自然或人为因素的存在，化肥都会大量流失，流失的化肥可导致河川、湖泊和内海的富营养化，饮用水中有毒成分增加；化学肥料中的某些有害物质在自然界中是不可降解的，人类作为食物链的顶级消费者，势必成为最终的受害者；另外化肥的反复施用，除了使土壤中原有的化学成分比例失调、土壤理化性质恶化外，还使土壤生态环境与结构发生巨大改变进而严重破坏土壤微生物区系，导致农作物的产量和品质显著下降，从而造成了大量的经济损失和严重的环境污染。为防止环境进一步恶化，目前国家相关部门已开始对化学肥料的施用进行严格的管理与控制。

1992年联合国在里约热内卢召开了“环境与发展大会”，大会中提出的保护生态环境和提高食品安全性的“有机农业”思潮影响了许多国家。英、美、日等发达国家和一些发展中国家开始意识到环境保护与人类的生存和发展息息相关，良好的自然环境是保持经济稳步增长、人类社会生活稳定安康的基本保障，农业也应走可持续发展的生态农业路线。在这一国际背景下，我国决定开发无污染、无公害、安全、优质、营养型的“绿色食品”。在此之后农业部曾多次召开开发和生产“绿色食品” 相关工作的会议。国家生态环境保护十大对策中也明确提出了推广“生态农业”的目标，为了达到环境资源保护和人民健康生活水平等方面提出的更高要求，要求科研人员开发新的生产技术，改变传统的生产方式，克服因化学肥料、农药等的过度使用而造成的污染，其中特别注重生产和发展生物有机肥料和采用微生物方法防治病虫害，逐步实现在农田里少使用或不使用化肥和化学杀虫剂。

1 生物肥料的概念与功效

生物肥料是由一种或数种具有特殊效能的有益微生物，主要是细菌经过发酵而配制成的肥料，简称菌肥，又称微生物接种剂，与化肥功效相同，可提供植物生长的各种营养要素。生物肥料施入土壤后，能固定空气中的氮气，有效利用土壤中未消耗的含氮化合物，增加土壤有机物质，提高土壤肥力；能活化土壤中残留的磷钾等化学物质，松化土壤，促进植物对营养物质的吸收与利用；能产生利于植物快速生长的活性物质；可提高作物抗逆性以及抵御病虫侵害的能力；另外生物肥料还能降低多种有害物质如硝酸盐在作物体内的积累，提高农产品的蛋白质、维生素等营养成分的含量和比例。生物肥料的使用改变了过去因施化肥产生的“瓜不香、果不甜、茶无味”的情况，改善了农产品的品尝价值与营养价值，使农产品的安全性得到提高。因此生物肥料不仅具有肥料效应，还具有农药效应和生态环保效应，以及人体保健效应。［1-2］

2 生物肥料的产业优势

2.1 与化肥生产相比，生物肥料生产成本较低

首先，化肥主要是利用化学和物理方法制成，其原料来源主要是各种矿石资源，因此自然能源耗费较大，目前矿石资源价格上涨使得化肥生产成本涨幅较大；其次，化肥加工过程排放的各种尾气和污水对环境破坏较大、污染较严重，国家目前严格规定工厂废水、废气的排放标准，因此化肥产业相应治理成本也有较大增加；再次，目前化肥生产方式效率低下、生产工艺陈旧，浪费了大量的劳动力；最后，化肥的物流成本较高，农民不合理、不科学的施用化肥均导致化肥的农业成本增加。

生物肥料的生产工艺简单，技术操作不复杂，无需高昂的大型生产设备，主要以有机肥和具生活力的微生物为原料进行发酵处理后配制而成，在一般规模的生产车间便可投入生产，而且投资少、成本低；生物肥料一般只需一次性施入田间，无需追肥，因此施入量不大，大大节省了劳力和投资费用；另外生物肥料代替或结合化学肥料的使用减少了不可再生能源的消耗，同时也降低了肥料的运输成本。尽管生物肥料无需大型化生产，但并不是没有章程的游击式、作坊式生产。相关管理部门已制定了严格的生产标准，中国NY227－94农业行业标准对单位体积生物肥料中必须含有的活菌数、有效菌数、含水量、吸附剂细度、PH值、杂菌率、保质期等做出了严格的规定。生产许可证由农业部审核并发放，生产厂家产品的上市必须要有市场准入证，因此通过合法渠道购买的生物肥料质量和效果能得到保证［3］。

2.2 清除化肥施用后残留在土壤中的有毒有害物质、对环境污染较小

由于化学肥料的生产工艺比较特殊，使其中带入了一些重金属、F和As之类的有毒有害化学物质，土壤中施用的化肥浓度一般较高，故土壤中的有毒有害物质日益积累，因此不可避免地对农作物造成毒害，使农产品中的重金属、硝酸盐、亚硝酸盐等化学物质含量超标［4］。而生物肥料中的养分主要为微生物制造，不含有害的物质或离子，且微生物能分解土壤中的各种生活垃圾及农牧业废弃物，降解有毒物质，将无机物质转化为利于作物生长的有机物质、优化土壤的生态结构，因此使用生物肥料可逐渐清除施用化肥后土壤中残留的毒性物质，改善农作物的品质，不会因大量施用而造成土壤-作物-人类的连锁污染，减轻对人体健康的危害。另外与传统农家肥相比，生物肥料具有无臭、无病原菌、不含抗生素、荷尔蒙等优势。因此生物肥料是推行生态农业、有机农业和生产绿色农产品的理想肥料。

2.3 降低劳动强度

针对目前农村劳动力缺乏的特点，以生物肥料为主体的综合性防治体系，可以只在关键时期进行适当病虫害防治，从而降低劳动强度并减少工作量，实现农业发展的可持续性。

2.4 延长农产品的保质期限

生物肥料中的微生物在生长过程中可产生大量的抗氧化酶，作物在吸收肥料的同时也将抗氧化酶吸纳，使农作物产生耐储存效应，产品不容易腐烂、变质，保质期也明显延长。因抗氧化酶是生物酶类，安全无毒，与使用化学药品延长保存期的方法相比具有较高的安全性，对人体健康没有任何危害。

3 文山州发展生物肥料产业的意义和前景

3.1 文山州具备发展生物肥料产业的契机和得天独厚的环境条件

文山州是云南省生物多样性资源最为丰富的州市之一，近年来，三七、重楼、石斛、半夏、红豆杉、肉桂等23个中药材品种的种植得到大力发展，面积达123万亩。2011年，在政府部门的规划下，文山州提出了全力打造“文山·中国中药生物谷”，建设4大基地、实施4大工程，力争到2015年建成200多万亩中药材生产基地，年产值达130亿元的目标。根据这一目标，文山州大力研究和实施无公害种植技术，建立无公害保护体系，使用生物肥料、有机肥料等绿色药材专用肥料代替化肥。在此基础上实施和建立多品种药材GAP基地，实现中药材生产的标准化是保证绿色药材生产健康发展的迫切需要，也是保证政府目标实现的前提。伴随这一前提，抓住契机，开发生物肥料产品并产业化发展无疑将获得巨大的经济效益。

另外，文山多样化的自然条件使得当地除了天然动植物资源极为丰富外，也蕴含了巨大的微生物宝藏，各种真菌、细菌、放线菌等种类丰富多样，但其中大部分微生物资源尚未开发，菌种研究也几乎空白，这为生物肥料的研发和创新奠定了基础并提供了资源优势。因此在这一科研新沃土进行生物肥料产业化发展既可以开发文山州的微生物资源，开发新的生物肥料产品，也可为文山州建立一个新的科研平台和发展方向。

3.2 发展地方生物肥料产业能促进文山绿色农业进程

文山州气候条件得天独厚，四季如春，适宜于植物生长。文山州8个县（市）各自都种植有独特的道地药材、水果、花卉、蔬菜，大部分产品品质优良、性状显著，在国内已建立了良好的声誉，基本已形成稳定的生产规模，开辟了相应的销售渠道，但目前大型产业化的不多，为了获得更大的经济效益，就必须对外拓展产、销之路，对内提高产品质量，打出无公害、绿色、有机产品的王牌。因此用生物肥料替代化学肥料是保证文山州走绿色农业的首要前提，施用生物肥料将改善文山州道地农产品的品质、实现农产品的无公害化；另外，施用生物肥料还可促进农产品的增产增收。因此开发、生产适合当地土壤、气候、农作物生长特性等的生物肥料是既经济又可促进地方绿色农业持久发展途径，也可解决文山州即将面临的生物肥料缺口的状况。

3.3 生物肥料产业化是文山生态环境保护的动力和源泉

当前，我国已提出将环境治理与产业化相结合的策略，通过将农业下脚料、大中型畜禽养殖场粪污、工业有机废弃物和城市生活垃圾进行资源化加工处理，进行废料-肥料的转化，实现低成本、高收入的高效有机肥产业。一方面能让环境得到改善、另一方面工业、农业、生活废污废料也有了处理渠道和去处，同时也促进了我国经济产业的发展，解决了部分就业问题。文山州农畜业废弃物和生活垃圾一直是令环保部门头疼、被农业部门关注的问题，利用微生物资源处理固体有机废弃物还可生产出秸秆腐熟剂、畜禽粪便、有机垃圾发酵剂等生物肥料，能使废弃的有机物得到合理利用，有效地变废为宝，为生产生物肥料提供源材料，同时可治理和避免日益严重的环境污染，更为重要的是满足了我国农业持续发展和“两高一优”的需要。

3.4 国内外对生物肥料的需求量大

目前我国农作物播种面积约20多亿亩，年需化肥量约1亿4万t，而我国年产化肥不足1亿t，尤其是优质化肥产量更低；另外虽然中国的化肥总产量居世界第1位，但由于我国部分农村不合理、不科学的施用化肥，造成了化肥资源的浪费，难以满足农业生产的需求，这就给其它新型肥料的使用带来了很大的市场空间；同时，化肥是一种高耗能产品，随着原材料涨价和环境污染，许多小型化肥厂濒临倒闭，而国家由于受经济和能源等诸多条件的限制，目前没有能力改造这些化肥厂，因此大大限制了我国肥料生产总量的增加。基于这些限制专家们呼吁尽量减少化肥使用量，在农业生产中多施用新型生物肥和有机肥。另一层面上，广大农业劳动者也迫切需要新型肥料来满足农业生产。生物肥料的使用效果虽然已被无数的田间实践所验证，但是由于相关科普知识的宣传和引导不够，所以在我国还没有推广开来。目前，我国仅有300多家企业生产生物化肥，年产量为150万t，约占商品肥料使用量的1%左右，销售额约为40亿元，与同期化肥产量相比非常低，如将该数额与欧美发达国家相比，我国施用生物肥料的量也远远处于落后地位。据专家测算，我国生物肥料的市场前景极为广阔［5］。文山州所处的云南省是农业大省、各地州都有富有地方特色的农产品销往省内、省外乃至国外。例如著名的云南普洱茶、玉溪烟草、红河灯盏花等产量很大。因此对生物肥料的需求量也比较大。另外，文山州与越南接壤，越南是以农业为主的国家，对肥料的需求也较大，2011年，越南市场化肥总需求量为850万t，国内产量仅能满足68%的需求，其余仍需进口［6］。因此文山州特殊的地理优势为其发展生物肥料产业提供了广阔的销售市场。

3.5 能与当地中药产业形成互补双赢产业

文山州还可发展生物肥料产业与中药材产业形成产业互补，在化肥价格暴涨的今天，实现生物肥料自给自足。为大面积种植中药材提供安全、绿色、经济的生物肥料，既保证自己产品的销量，也使文山州道地药材产品的安全性和品质得以保障。中药材产业中药剂提取后剩余的药渣、废料也可作为生物肥料的源材料。两种产业互相补充，实现双赢产业化，为企业带来了双重的经济效益。

4 建议

4.1 开发地域型生物肥料，增强产品市场竞争力

尽管目前生物肥料的比例在商品肥料中的比例较低，但已有越来越多的投资人意识到生物肥料的商业潜力和其蕴含的不可低估的价值，许多企业已开始投入生产或准备投产，科研人员研发出的生物肥料品种也日益丰富，再加上一些不合法或另类渠道的生物化肥的生产，使得该产业必将面临剧烈的市场竞争。文山州要在这一行业中崭露头角、提高市场竞争力就必须拓展生物肥料的产品类型，研发出独特与高效的新产品。目前市场上销售量较大的几种生物肥料施用效果仍然受到土壤、气候等条件的限制。因此文山州生物肥料开发研究的目标和方向应是显著提高其适应性，在此基础上不断开发出应用范围更广的新产品；在生物肥料单一产品中加入多种类型的微生物，由单一剂型品种向多元化产品转化，增强其微生物的活性与协同生长的能力，使其具有比较全面的功效；拓宽产品的适宜范围，或研发出适合不同地区、地域的配套产品。总之，就是开发出复合型、高效性与广谱型的产品，生产出液体剂型、草炭载体粉剂、颗粒剂型、冻干剂型、矿油封面剂型等适应不同条件的生物肥料类型，使文山州生物肥料产业初露锋芒时便显现出强有力的市场竞争力。

4.2 政府扶持，加大科研力度，推进产业化发展

生物肥料产业在文山州要得到顺利发展，首先需要政府投入资金支持科研机构和企业对微生物资源的研发，大量筛选和分离微生物菌种，获得有效的微生物资源；成立科研团队，利用微生物发酵工农业废料，反复研发验证；政府划分中药材试验田，按照国家标准反复试验，成效验收和毒性理化鉴定和评价；最后招商引资投入生产实现产业化。另外，生物肥料产业的发展要由低级向高级、由低效向高效方向发展。

文山生物肥料的工业化生产和商品化供应，对于实现文山州地方社会效益、经济效益和生态效益的良性循环和多赢的目标，具有极其重要的意义和广阔的市场前景。

［1］孔健.农业微生物技术［M］.北京：化学工业出版社，2005：1-12.

［2］葛诚.微生物肥料生产应用基础［M］.北京：中国农业出版社，2000：81-84.

［3］刘戈，易玉林.微生物肥料的发展现状与前景展望［J］.安徽农业科学，2007（11）：3318，3332.

［4］王粉莲，等.生物肥料在国内外的研究现状［J］.内蒙古农业科技，2010（6）：74-75.

［5］湖北生物有机肥中心.生物有机肥市场调研报告［R］.湖北.

［6］越南市场化肥需求较大［EB/OL］.（2011-5-5）http：//www.china-fertinfo.com.cn/ .