化肥农药减施技术探讨

2016-03-14王险峰黑龙江省农垦总局植保站研究员

化工管理 2016年34期

王险峰(黑龙江省农垦总局植保站研究员)

化肥农药减施技术探讨

王险峰(黑龙江省农垦总局植保站研究员)

化肥农药减施需要创新理论，打破学科界线，综合考虑，关键在于将有机肥、化肥、农药，农艺措施，耕作机械，植保机械，品种等根据各地自然条件科学组装。创新理论是植物营养免疫学，营养决定植物、土壤生态中的微生物活性和菌群平衡，微生物活性影响酶的活性和植物生理活性。化肥农药减施技术各地都有科学组装好经验和典型，最先进而系统的是在黑龙江垦区。农业生产以土为本，用生物技术将秸秆进行有氧发酵制作优质有机肥是改善土壤物理、化学及生物性的唯一有效措施，别无他法；将生土、页岩等进行有氧发酵制作土曲子，造土壤(改良土壤)恢复土壤生态环境，促进土壤矿物质营养可溶性，给有益微生物提供培养基，平衡营养，平衡微生物菌群，抑制病虫害的发生危害，同时可减少化肥50%用量。用生物技术有氧发酵动植物蛋白加矿物质化肥等制作有机质发酵肥料，提高土壤养分，可获得高产优质农产品，又可减少50%以上矿物质化肥用量。化肥减施将引起农药减量施用及农药结构性调整，杀虫剂用量将下降，杀菌剂将大幅度减少，彻底淘汰植物激素(人工合成的植物生长调节剂，包括化控制剂)等。农业需要配置标准的植保机和推广规范的植保机械使用技术，把农药用量降到农业部登记的标准用量，推广两降一加农药喷洒新技术，还可降低农药用量20%～50%。

1 创新理论是解决化肥农药减施新途径

1.1 我国农业科研基础理论研究落后，脱离生产、人才单一，难以指导生产

我国长期忽视农业基础理论研究，如土壤学、植物营养学、植保科学、耕作栽培学等基础科学理论研究；农业科研分工过细，导致人才单一，缺乏现代化综合科学人才；农业科研忽视生产实践，综合组装技术的研究。特别是近30年来，土壤学、植物营养学研究人员大多转向化肥产品开发、或销售，植物保护转向农药使用、产品开发，或农药销售。我国农业科研队伍难以指导现代化农业生产可持续发展。

1.2 创新理论，解决化肥农药减施问题

决化肥农药减施问题必须改变思想，从打破把简单的问题复杂化的西方文化束缚，将中华民族5000年养生文化与现代生命科学相结合，创新理论，尊重自然规律。

创新理论是植物营养免疫学，营养决定植物体内微生态、土壤生态中的微生物活性和菌群平衡，微生物活性影响酶的活性和植物生理活性，增加和充分发挥植物自身免疫功能，实现防灾减灾，优质高产，彻底解决食品安全与生态环境，绿水青山，金山银山。

农业生产中耕作是向大自然学习，促进用生物技术有氧发酵秸秆制作有机肥还田，将生土、页岩等进行有氧发酵制作土曲子，是造土壤，为作物、土壤有益微生物营造良好的生态化环境，为有益微生物提供营养，并促进期繁殖，保护土壤微生物菌群平衡发展，植物体内微生态菌群平衡，抑制病虫害的发生危害，同时可减少化肥50%用量。用生物技术有氧发酵动植物蛋白加矿物质化肥等制作有机质发酵肥料，提高土壤养分，可获得高产优质农产品，又可减少50%以上矿物质化肥用量。

秸秆有氧发酵制作有机肥是唯一能改善土壤生态环境的有效措施，别无它法。

1.3 先进的农业技术在民间而不在农业科研院校

近30年来，我国农业科研严重脱离生产，缺乏将先进技术科学组装，种好2亩地的实践，先进的农业技术在民间而不再农业科研院校。

我国广大科技工作者和农民经过多年的研究与实践，已经积累了丰富的化肥农药科学使用技术的经验，关键需要将这些技术进行科学组装，而不是各项技术的累加，一堆豆腐账的方法，更不能商业炒作。

各地都有化肥农药减施的好技术，好典型。解放以来，黑龙江垦区作物我国现代农业示范区，坚持引进国外最先进的技术、设施，经过学习、改变、复制、实践创新，总结与继承我国传统有效的技术精华，4300万亩耕地生产出430亿斤粮食，为国家提供400多亿斤商品粮，在寒地黑土区域创造了现代农业的神话。黑龙江垦区各项农业技术都有技术规范，综合的有耕作、作物、土肥、植保、良种、灌溉、农机、设施农业、绿色食品等。植保机械有《农业航空技术指南》，《喷杆喷雾机使用技术规范》可以作为国家标准指导生产。

2 改变国民饮食结构，彻底解决食品安全问题

2.1 人类改变了食物结构，造成粮食数量危机

造成当去农业生态破坏的根源在于近30年来，盲目学习西方，改变了国民食物结构，片面追求动物蛋白人均消耗量和满足人们对吃的欲望，将大量粮食转化为动物蛋白，粮食供需矛盾突出，持续增加粮食生产。

2.2 动物、人改变了食物结构，引起人类健康问题

农林牧业严重失衡，牧业的养殖业特异发展，动物由放牧改为饲养，动物饲料改变了动物的食物结构，加上添加剂，促进动物快速生长，催肥，食品安全出了问题。据美国最新研究报道，动物放牧与饲养由于食物结构的改变，多不饱和脂肪酸中Ω-3型、Ω-6型多不饱和脂肪酸比例由1∶1改变为1∶3，是目前人们高血压、心脏病、糖尿病、癌症的诱因。

根据营养免疫学原理，改变人类饮食结构，吃肉过多，肉在人体内代谢产生硫酸、磷酸

需要在大肠转变成碱性物质才能被吸收，平衡酸性需要大量盖、镁离子人体丢失钙、镁离子，是引起心脑血管疾病、癌症的诱因，特别是在农产品生产、加工过程中大量使用化肥、农药、化学食品添加剂，严重影响人类健康。

2.3 科学饮食，减少粮食需求，是解决食品安全的根本出路

肉里没有增加人体免疫功能的物种，蔬菜水果里有抗氧化剂、植物营养素、多糖类物质能增加免疫功能，增加人体自身免疫功能，95%以上疾病是可以依靠人体自身免疫功能恢复的。

如何吃得科学，有益于健康？唯有平衡营养，一粒是种子长出一个小苗是平衡的。孕育生命靠土壤，吃土里长的，主食五谷杂粮，要粗加工，不要过度加工，如精加工面粉与全麦面粉相比，钙丢失60%，铁丢失76%、锌丢失78%，其他微量元素丢失90%以上。谷物里小米是碱性的，豆类与谷类混合吃是科学的。肉类不是土生的要少吃，一份肉需要4分蔬菜、水果来平衡。

我粮食主食需要5000亿斤，吃的科学健康，转化成动物蛋白需要5000亿斤粮食，总产10000亿斤粮食彻底解决粮食数量安全，农业生产压力就解决了。化肥农药减施才有希望。

3 化肥减施的目标任务和技术问题分析

我国化肥减量施用任务是长期而艰巨的任务，目标是造土壤，恢复土自燃生态环境，治理水与土壤污染，使农业可持续发展。

3.1 化肥施用与生产结构作重大调整

我国化肥施用氮磷钾主要化肥结构不合理，氮肥施用比例多大，其中尿素占比例过高。化肥施用氮肥过多，导致肥效差，浪费严重，妨碍矿物质营养的活性，有害作物生长，诱发病虫害发生危害，污染土壤、水源及影响农产品质量，并影响人类健康。氮肥之中重点减少尿素态氮用量。

3.2 用生物技术造土壤，恢复土壤生态化境

(1)用秸秆有氧发酵有机肥与土曲子造土壤

我国每年农作物秸秆总量达6亿多吨，全部进行有氧发酵有机肥还田，既可替代50%以上的化肥，可改变土壤生态环境，给作物、有益微生物提供功能性营养。用生物技术有氧发酵页岩、生土等制作土曲子，能优化土壤生态环境，并能治理重茬病。

(2)用生物技术有氧发酵矿物质、有机质肥料，即高产又优质

用生物技术有氧发酵动植物蛋白等与矿物质化肥等有机质肥料，等于把生物化工厂搬入田间，提高矿物质化肥利用率，去除有害物质，矿物质化肥至少50%用量，保证作物持续高产优质。

(3)土壤生态环境改善促进生物固氮、解磷、解钾作用

土壤生态改善，有利于土壤生物固氮、解磷、解钾菌群的生存和繁殖，充分发挥固氮，将土壤中难溶于水的磷、钾等元素分解成可被作物吸收利用的形态。在施化肥农药的条件下，土壤生态遭到破坏，将人工从土壤筛选微生物固氮菌、解磷、解钾菌施入田间，因营养与生态环境问题，它们难以生存而失效。

(4)微量元素化学肥料可被替代

秸秆有氧发酵制造有机肥，页岩、生土、矿物质化肥等有氧发酵，制成土曲子、高效粒状肥等造土壤，改善了土壤物理、化学及生物性，矿物质营养利用率提高，不必再施用微量元素肥料。

3.3 若干技术问题的分析

3.3.1 深刻认识土壤由好变坏的原因？

(1)土壤如何形成

地球上所有生命都是靠太阳能，水，空气和大地而生存。地球表面的大地是由岩石构成的。在太阳能与空气、水等同时反复地进行着物理的，化学的风化作用，形成了极为细小的颗粒的土。土再经过几千万年乃至几亿年的时间，微生物菌群产生分解动植物残体的酶及分解矿物质营养的酶，赋予土消化分解机能及活的生命，形成1厘米厚的黑土层需要100～200万年的时间，形成1厘米厚的耕层土壤需要300～400万年的时间。

(2)土壤由好变坏

近30年来，大量使用化肥，减少或不施用有机肥，土壤生态环境恶化，水与环境污染，土壤退化成不具备作物和有益微生物生存的环境，难以保证作物高产、优质的土了。

3.3.2 恢复土壤生态环境任重道远

土壤生态破坏容易恢复难。好的土壤，有机质5%～6%，一般是好的团粒结构，呈多孔性、膨松的状态。

在具备这样好的理化条件的基础上，能发挥重要作用的是有氧发酵的有机肥；评价的标准是所选用的材料是否给土壤微生物的繁殖提供生存的环境与营养，促进其繁殖。

把秸秆有氧发酵制成优质有机肥是改善土壤物理、化学及生物性的唯一有效措施，别无他法。

一般作物秸秆进行有氧发酵获得的有机肥有机质含量10%以下，木屑、树皮、竹子、芦苇等的纤维素较高不超过30%。据日本酵素世界社研究，用木屑发酵有机肥(有氧发酵)，每亩(667m2)大约施用35吨；用普通秸秆发酵有机肥(有氧发酵)，每亩(667m2)施用70吨，土壤有机质含量可增加1%；用有机肥提供土壤有机质含量，造土壤是长期而艰巨的任务。

造土壤需要大量有机肥，选则发酵材料的纤维素含量越高，造土效果越好。好的土壤有机质5%～6%，可见造土壤是长期而艰巨的生物工程，不能急攻近利。

3.3.3 秸秆发酵有机肥质量评价标准

我国多年来关于有机肥发酵的基础理论很少有人认真研究，主要是无氧发酵，并没有评价标准，严重影响农业发展及造成了题严重。

3．3．3．1有氧发酵有机肥

有氧发酵分解称为腐解发酵，亦称为好气性发酵分解。有氧发酵的机理是动植物残体主要成分是糖类、蛋白质、脂肪类、纤维素质等，从其中最容易被分解的糖类和蛋白质、脂肪作营养源的腐生微生物，分泌出分解这些有机物的酶，酶的分解作用又提供了微生物菌体繁殖所需要的养分，养分转化生成菌体组织和其增殖所需要的生活能量又被消耗掉了，最后只分解成二氧化碳和水。

有氧发酵产物的优点如下：

(1)有氧发酵秸秆等生成的腐殖质为中性，造土壤恢复土壤生态环境效果好。

(2)分解所生成的氨基酸、葡萄糖、高级酒精，是促进农作物健康发育所需要功能性植物营养剂，既能促进光和作用，强壮植物体的组织，能提高作物含糖量，增加产量和改善品质。

(3)又是有益微生物放线菌的培养基，促进其繁殖，平衡菌群，抑制病原菌，健身防病，也能解决重茬引起的病虫害。

(4)如果所有秸秆经过有氧发酵还田可减少50%化肥。

(5)放线菌分解腐殖质可为作物提供80%二氧化碳。

(6)土壤生态环境的恢复，将明显减少农药(杀菌剂、杀虫剂)用药量，彻底淘汰植物生长调剂。

3．3．3．2无氧发酵有机肥问题

无氧发酵分解称为腐败发酵，是嫌气性腐生菌类在没有游离氧气的缺氧状态下特异旺盛的活动，夺取氧化物的氧进行呼吸，无氧发酵将秸秆等中的糖类、蛋白质、纤维质等分解成甲烷(沼气)胺、氨、吲哚、硫醇、硫化氢、二氧化碳、亚硝酸等有害物质。

无氧发酵产物缺点如下：

(1)无有氧发酵秸秆等生成的腐殖质为酸性，使土壤酸化，还会使地温降低，恶化了土壤的生态系统，改良土壤的综合效果不大。

(2)无氧发酵分解秸秆的有机肥，仅氮和钾元素有较好的利用效果，明显降低磷酸和氧化镁等肥效。

(3)无氧发酵产生的硫化氢、气体和沼气，亚硝酸等有害气体易滞留土中，会伤害作物的根系，诱发多种病害，常发生种苗病害，降低发芽率，抑制生长，严重的发生根腐、立枯等病害；伤苗，死苗，或秋季大面积倒伏，减产，农产品品质差，污染环境。

(4)无氧发酵产生的有害气体增加了环境中的霾，医学称为氧化剂，有害人类生体健康，可降低人类免疫功能和产生癌细胞的诱因。

3.3.4 秸秆还田的方法评价

3．3．4．1将秸秆粉碎直接翻入地下

土壤对秸秆消化能力是有限的，少量根茬、秸秆可以消化，最多不超过30%，大量秸秆全部深翻还田，已经远超土壤消化能力，是无氧发酵，近年来黑龙江省水稻、玉米、大豆秸秆直接还田，玉米、大豆、水稻等大面积倒伏、茎秆折断、病害频发，导致大减产；全国各地也有发生，大多误认为是药害。

根据土壤生物性的差别和消化能力不同，作物根茬、秸秆直接翻入地下还田的数量在不超过30%。

3．3．4．2焚烧秸秆还田

焚烧秸秆还田仅剩矿物质营养，损失严重，还污染环境，增加空气污染。焚烧秸秆是最大的浪费。从田间取走秸秆作燃料发电等焚烧更是浪费。

3．3．4．3把作物秸秆留在地表还田

作物免耕栽培法，将秸秆收割后留在地表，秸秆经夏季降雨高温，进行有氧发酵，对作物安全有效，需要夏季有充足的降雨或灌溉，高温。我国北方夏季干旱少雨，缺少水分，秸秆留在地表还田，难以发酵分解。作物免耕法栽培还需要有免耕播种机，解决播种和分层施肥机械问题；标准、高效的植保机械与化学除草技术配套，解决草害问题。

3．3．4．4 秸秆做动物饲料过腹还田

将秸秆做动物饲料过腹还田是个好方法。最好的方法是将秸秆粉碎加入复合菌群如酵素菌，动物食后免疫力增强，可取代抗菌素，动物粪便不臭，是优质有机肥，其次是秸秆经过加生物菌群制剂有氧发酵后做饲料。

3．3．4．5将秸秆集中进行有氧发酵

最好的方法是将秸秆集中在田间，在田间建发酵池，就地有氧发酵后还田，及有效，有经济。引进岛本农业微生物法技术已经20多年，是当今世界关于秸秆发酵理论和技术最先进而成熟的技术，农民可学习、复制，操作简便易行，效果好。

3．3．4．6将秸秆与生物菌混拌入田也是无氧发酵

我国多地将秸秆粉碎洒在地表，撒上生物菌后翻入地下，这种方法无论使用多么好的生物菌，也难以进行有无氧发酵，原因是难以控制水分，空气不好调节，会导致氧气发酵。

大棚，或长期干旱无雨地区且有灌溉条件的，可选择好的菌种，控制好氧气与水分。

3.3.5 关于草炭的利用问题

草炭是在缺氧条件下形成的，是没有经过有氧发酵的有机物，不可以直接还田，或作为制作有机肥直接利用。必须进行有氧发酵后还田利用。

3.3.6 关于动物粪便污染的治理问题

(1)畜禽粪肥利用问题

畜禽大量使用抗菌素，畜禽粪便直接施入土壤，会加重污染；畜禽粪便无氧发酵，是酸性，使土壤酸化，适于病害滋生；有害气体对作物有害，污染土壤；大量畜禽粪便还田会引起土壤盐碱化；会使地温降低，恶化土壤的生态系统，改良土壤的综合效果不大。

(2)推广酵素菌加入畜禽饲料再利用其粪尿新技术

新技术是将酵素菌直接添加到动物饲料中，促使肠内菌有益菌的增殖，调节酶的代谢功能，促进消化，抑制产生有害物质，使粪便不臭；健身防病，家禽成活率高，可取代抗生素，肉、蛋、奶等等产品质量高，经济效益高。这样的畜禽粪便是秸秆发酵中调节碳氮比最好的材料。

3.3.7 我国土壤基础科学研究需要补课

(1)应该把土壤生物性，即含有有益微生物的数量作为评价土壤地力的指标。

放线菌与病原菌之间既具有休戚相关共存共荣而生存的，也又互相制约控制某些有害菌群特异繁殖中保持生态平衡。

选用有氧发酵的有机肥调节土壤微生物菌群平衡，而不是用杀菌剂消灭病原菌。20世纪70年代报道，美国学者在土壤微生物研究中进行微生物的分离时，有时会发现，放线菌在土壤有3%以上时，则植物的病原菌就非常少，反之如在2%以下时病原菌就多。

(2)土壤化学性中的电导率(EC)阳离子交换量(ECE)基础科学研究需要补课。

(3) 寻找以农产品矿物质含量作为评价土壤地力标准的新途径。

英国营养学专家霍尔福德研究现代食品矿物质营养缺乏原因时分析比较1939年到1991年作物中矿物质水平发现，农产品矿物质含量平均下降了32%，导致食品中矿物质含量下降，影响人类健康。建议研究土壤物理、化学、生物性与农产品矿物质，或营养物质含量的关系，此次作物评价土壤地力的标准，探索土壤地力评价简单易行的新途径。

3.3.8 秸秆发酵有机肥不能工厂化生产

秸秆从田间运到城市集中，秸秆发酵技术要求堆积高度1．5～1．8米，宽度不超过3米，发酵过程中需要机械多次翻动补充氧气。有一些公司策划建60～100万吨/年有机肥厂，需要建30×3×10米发酵池2万～3．33万个，占地面积80～133万公顷。秸秆有氧发酵技术成熟，农民自己将秸秆发酵简单易行，成本低，就是个认识和组织问题。工厂化生产将秸秆从农村运进城市，再从城市运到农村，增加成本，商业利润有限，不需要大规模工厂化生产。

3.3.9 生物固氮问题

黑龙江垦区经过多年研究结论是，大豆施化肥影响大豆根瘤菌活性；从土壤环境中筛选菌种，盆栽效果好，在田间竞争不过本地根瘤菌；杀菌剂，种衣剂对大豆根瘤菌活性有影响。来自美国的报道，大豆根瘤菌寄生对品种有专一性。日本的研究结论认为，大豆根瘤菌固氮活性需要充足的磷与氧气，每亩地可固氮10～13公斤，大豆根瘤菌固氮，可替代化学合成的氮肥。美国的做法，免耕秸秆粉碎地表还田，培肥地力，深松耙茬，玉米茬种大豆，大豆不施化肥，稳产高产。

结论大豆根瘤菌是需要良好的生态环境，加上合理轮作，自会发挥固氮作用，不需要从土壤中产筛选所谓优良菌种，再回到田间。

3.3.10 关于作物营养的新认识

(1)施用化肥的认识误区

化肥工业是根据李比西有机肥料是在矿物质化后被作物吸收的矿物质营养理论发展起来的。尽管植物营养80%以上是无机养分，把有机肥料的效果仅评价为供给氮、磷、钾等无机成分，就是很大的错误。如磷元素以磷酸盐形态施入土壤与中、微量元素结合，形成难以被植物吸收的物质。

从此，人们重视化肥，忽视有机肥，导致农业生态化境恶化，灾害频发，高产、产品质量差等问题发生。

(2)植物营养分为基础和功能性营养

植物营养应该分为基础营养和功能性营养。矿物质营养是基础营养，只能高产不能优质。糖类、氨基酸、酶类是功能性营养，促进作物生长发育，增加其自身免疫功能，抗灾减灾，高产优质。

(3)土壤微生物是植物营养

万物生长靠太阳，孕育生命靠土壤。微生物产生酶类，是生物体产生的具有催化能力的蛋白质，是构成一切生物体组织所必须含有的物质，具有维持生物体生命的基本功能，生物体内的一切生化变化几乎都在酶的催化作用下进行，它的作用具有高度的专一性和强力的活性。酶将动植物残体分解成植物与微生物所需营养，并赋予土壤消化功能和孕育万物生命功能，由此应该把土壤微生物视为植物的营养。如酵母菌的菌体的40%为蛋白质，其中也多含有脯氨酸；酵母菌加水分解，能高效率地生成氨基酸、核酸、脯氨酸、胆碱等。土壤是靠好气性微生物土壤微生物的作用来保持其应有养分的均衡，保持作物健康生长发育。

所有的有机肥料，都是作为土壤微生物的培养基(营养素)而利用的，矿物质是被微生物分解成无机物之后，才被植物的根所吸收。

3.3.11 推广有机肥发酵的技术需要转变观念

农业生产向自然生态农业或环保生态农业方向发展。有机肥有氧发酵技术是农业可持续发展的一场革命，既可以解决我国食品安全，还可以解决农业水与土壤生态污染问题。逐步减少农药、化肥的使用量，乃至彻底取代它们，发展自然生态农业，生产有益人类健康的功能食品，提高国民身体素质，为促进我国现代化农业发展做出巨大贡献。、

有机肥有氧发酵理论最先进的技术不在西方，而在东方，日本岛本家族经过80多年三代人不断的研究与生产实践，20世纪50年代初期推出《岛本微生物农业应用法》，也称酵素菌技术，解决了日本战后农业资源缺乏，贫穷落后发展农业生产问题，基础理论是向大自然学习，利用农村秸秆等自然资源，用酵素菌有氧发酵动植物残体，页岩、生土、矿物质化肥等，造土壤，给作物生长和有益微生物繁殖创造良好的生态环境。

关键技术：

(1)菌种先进筛选方法是从微生物菌群种筛选菌群，竞争能力强，在高温、低温条件均能发酵。可发酵植物秸秆(包括纤维素多的木屑、竹子等)骨头、不溶于水的矿物质化肥、页岩、生土、豆饼、菜籽饼、油渣等。菌种不能从菌群种筛选单个菌种，或从菌群筛选单个菌种后再混在一起洒入田间，或与秸秆混合，翻入地下等不会有较好的结果。

(2)有氧发酵是核心技术

有氧发酵是创新技术，通过调节水分，翻动调节温度，实现有氧发酵，有机肥质量好，是中性肥料。是造土壤，改善土壤生态唯一有效的方法。

(3)用酵素菌喂养畜禽，或发酵秸秆做饲料，解决粪便臭味，替代抗菌素，粪便还田，或与秸秆混配调节碳氮比。

(4)各种作物用酵素菌技术均有系统操作方案，包括秸秆制作有机肥、页岩、生土、矿物质化肥、有机质肥料制作，发酵自制叶面肥等。

(5)彻底解决重茬病问题所有作物均可连作，优质高产，彻底解决食品质量安全问题。

(6)有酵素菌发酵动物、人的粪便，治理水污染、土壤残留农药问题。

本项技术已经在世界20多个国家推广。《岛本微生物农业应用法》1994年引进我国，进展并不顺利，主要原因是观念落后，未能从思想上引起重视，浮躁、急于求成心态加上商业炒作，多数不成功。应该转变观念，遵循引进、学习、转变、复制、创新的原则，通过学习转变观念，认真复制，然后再根据国情将引进技术系统化、规范化、模式化，使之成为简单、易学、易复制的技术。

农业生产以土为本，一切活动均应围绕着促进土地的土壤化作用，充分发挥土壤的机能，利用现代生命科学成果，充分发挥土地自然潜力。

用生物技术造土壤，恢复土壤自然生态，化肥减量施用——我国没有成功的技术，引进《岛本微生物农业应用法》技术最成熟，也解决我国当前农业问题最好的途径。

3.3.12 化肥减量使用影响农药结构性调整

化肥减量施用将引起去农药减量使用及农药结构性调整，作物营养平衡，带来了土壤和作物体内微生态菌群平衡，作物生长健康，病虫害发生明显减少，甚至不发生，杀菌剂、杀虫剂将大幅度减少，并逐步下降；彻底淘汰植物激素(人工合成的植物生长调节剂，包括化控制剂)等，近期除草剂不会有大幅度减少。

4 农药减施木任务和技术分析

4.1 农药减施目标任务

农药法律健全，注册登记用药量准确。主要因为植保机械质量差，标准低，使用技术不规范，用水量过大，喷洒农药损失浪费严重。通过国家配置标准的植保机械，推广植保机械使用技术规范，加强对农民进行植保机械规范的教练训，达到农业部药检所注册登记使用药量。推广两降一加农药喷洒新技术，或将喷洒农药改成植物油助剂，还可降低20%～50%用药量。

化肥减施与农艺措施、机械耕作措施科学运用，土壤生态环境改变，病虫鼠草害将明显下降，杀虫剂、杀菌剂、杀鼠剂将大幅度下降，彻底淘汰人工合成的植物生长调节剂，杀线虫剂等，除草剂经过调整结构与剂型，有效解决抗性杂草和难治杂草，使用量明显减少。

4.2 农药减施技术分析

4.2.1 农艺措施科学运用有利于病虫草鼠害的控制

农艺措施是有效控制病虫草鼠害的有效措施。

(1)如合理轮作与机械深耕深翻可有效控制鼠害。需要种植夏收作物地块面积要大，3年里进行作物收后伏天深耕深翻地，改变老鼠做窝与储存食物的生态环境。

(2)多年生杂草多用除草剂防治效果差，选用合理轮作，夏收作物收后深耕深翻，风吹、日晒，可消灭70%以上；剩下的地下根茎已经通过耕翻、耙地切碎，第二年用除草剂容易控制。机械深翻深松，伏秋翻地，秋整地、秋施肥、秋施药、秋起垄，春季播前整地、中耕培土灭草等有效控草措施。

(3)轮作有利于控制病虫害发生，有利于伴生性杂草控制，可通过轮换使用除草剂，避免抗性发生。

(4)适期播种应该重新定义。传统做法是以温度稳定通过10℃计算积温、确定播期，追其评价播期的条件是在不施化肥、农药条件下做出的。

黑龙江省农垦总植保站经过多年药害的研究结果，在使用化肥、农药(种衣剂、除草剂、人工合成植物生长调节剂、杀虫剂、杀菌剂等)条件下，种子萌发随吸水而同时吸收化肥、农药，遇低温新陈代谢已经停止，或代谢缓慢，排毒能力差而易产生药害、肥害。作物在低于12℃时，代谢已经停止，因此将稳定温度通过10℃改为13℃作为计算播期和积温计算标准，经过多年时间，明显增加作物安全性，减轻北方春期延迟性低温对作物生长发育影响。

黑龙江垦区大豆、玉米播期，水稻插秧期 (高产期)5月15～25日。

大兴安岭垦区传统计算生育期110～120天，按照稳定通过13℃计算积温，生育期只有85～95天，适宜播期5月15～23日，根据当地机械力量，调整播期为5月19～23日。2015年遇有气象资料以来春季最低温度年，凡是4月25日到～5月10日期间播种的，种衣剂、除草剂残留药害严重，粉籽、烂种普遍发生，重者毁种，抑制生长，贪青晚熟，病害种，玉米种子含水量高，品质差，经济效益低；5月10日到23日播种的100天生育药害轻，采取急救措施，快速恢复生长，病害轻，成熟好，产量高。

4.2.2 病害控制与杀菌剂减施问题

4．2．2．1作物营养失衡诱发病害发生

植物病原菌是人类，根据自己的欲望，从事农业生产，将原来自然生态系中病原菌逐渐演化成为有害生产的病原菌。

现代农业生产，大量使用化肥改变了作物营养结构，重视化肥使用，不施用有机肥，或使用无氧发酵有机肥，或秸秆直接翻压无氧发酵还田，使土壤酸化，适于病原菌的繁殖和生存；只给植物提供矿物质营养，没有给作物和有益微生物提供功能性营养，导致土壤微生物菌群失去平衡，有害微生物(病原菌)特异繁殖。化学农药是为了防病、灭虫、除草等使用，是作物不需要的，会影响作物酶的代谢，使作物降低免疫功能现在不断发生的流行病、爆发病、外来病，都是人造病害

果树种植三年以上，逐渐出现黄叶、烂根，病害发生减重，各种果树尽管表现症状不一样，究其源因是营养失衡所致，应该称为重茬病(北方水稻也是重茬病)，用化肥、农药是解决不了的。

4．2．2．2昆虫与作物抗病性

昆虫细胞壁含有甲壳素，昆虫死后落入土壤，为土壤微生物提供了食物来源，另一方面甲壳素被土壤中的甲壳素酶、壳聚糖酶分解进入土壤，植物吸收后获得了营养和免疫功能，不易得病，人类吃这种农产品也获得了健康。杀虫剂的使用打破了甲壳素的循环链，化肥的使用破坏了土壤积存几亿年的甲壳素、壳聚糖，是病害发生的诱因。

4．2．2．3抗病育种并不能解决病害问题

抗病育种并不是有效控制病害发生危害的有效手段。现代农业生产机械化、使用农药化肥，在品种抗病育种过程中，病原菌也是同步进化的。现代不断发生的流行病、爆发病、外来入侵病都是人类生产活动制造的病害。化在使用化肥、农药条件下，农艺措施运用不当，作物品种抗病性一年抗病，第二年适应，第三年失去抗病性。

4．2．2．4营养植物营养免疫与病害控制

创新理论是用营养调节有益微生物与有害微生物平衡，病原菌在维持自然界生态平衡有重大贡献，而不是消灭病原菌，是减轻病害发生，或推迟侵染，减轻危害。

解决的方法是改变作物营养结构，将秸秆有氧发酵制作有机肥，用页岩、生土制造土曲子是改变土壤生态，通过调整菌群平衡抑制病害发生是唯一有效措施。选用功能性植物营养剂，与杀菌剂混用，或交替使用，可以逐步减少杀菌剂的使用，或又可能彻底替代杀菌剂。特别注意，不要过度防治，乱用杀菌剂，首先淘汰含矿物质元素的杀菌剂，如含铜、锰、锌等元素的杀菌剂如马铃薯晚疫病，每7天用一遍杀菌剂，马铃薯不是病死的，是要死的，多数与矿物质元素中毒有关。

4.2.3 虫害控制与杀虫剂问题

(1)杀虫剂影响作物免疫功能

杀虫剂喷雾可破坏作物叶面蜡质层，作物药害，同时诱发病害；杀死害虫天敌，导致害虫危害加重；长期多次重负使用杀虫剂，害虫产生抗性。杀虫剂加入种衣剂防治种苗期害虫，遇低温均可造成药害，抑制作物幼苗根生长，根畸形，不长须根。2005年江苏扬州农扬州大学农学院吴进才教授报告，水稻使用杀虫剂吡虫啉，三唑磷、扑虱灵，水稻光合速率下降19%～26%，4%～18%，3%～29%；平衡施肥田稻飞虱发生危害明显轻，用药2次。

(2)保持天敌与害虫平衡

向大自然学习，自然界害虫由天敌来控制。

据美国报道，水稻二化螟发生，水稻给周围5公里范围内的赤眼蜂发信息，赤眼蜂收到信息，会迅速飞到水稻田，将卵产到二化螟体内，几天后二化螟得到控制。湖南水稻所张玉烛先生去过巴西、加纳、文莱、乌拉圭种水稻。常遇到大量二化螟等发生，当地不用杀虫剂，几天后自然死亡。蝗虫防治采用飞机喷一条，留一条的间隔喷药，既控制菌群，又保护了天敌。黑龙江垦区水稻土蝗每年都有一定数量的发生，多年不用药剂防治，没有大的发展及造成明显危害。2005年长江流域稻飞虱发生6代，普遍使用杀虫剂10次，扬州大学农学院吴进才教授平衡施肥试验区发生较轻，仅用2次杀虫剂。

(3)昆虫与作物健身防病、控制害虫

自然生态环境中昆虫死后进入落到地面，在微生物作用下，分解出甲壳素进入土壤，随作物吸收营养进入作物体内，在酶的作用下产生甲壳素酶，增加作物免疫功能，作物具有抗病、抗虫功能。害虫的过度使用杀虫剂，打断了昆虫——土壤——植物——人类甲壳素循环链，影响了作物抗病、抗虫性，也影响到人类健康。

(4)农艺措施控制虫害

合理轮作有利于虫害的控制。

通过化肥减施，用动植物残体，页岩、生土等有氧发酵，造土壤，改善土壤生态环境，保护天敌是虫害控制的基础。

4.2.4 淘汰植物外源激素(人工合成的植物生长调节剂)

黑龙江垦区自20世纪70年代以来，从国外引进农药使用技术，大面积用质量好，性能标准的飞机、喷杆喷雾机、手动喷雾器等，使用技术规范，按照国标准试验试示范，科学评价了市场上能收集到的植物外源激素，结论是植物外源激素与植物没有亲和性，使植物体内酶的代谢紊乱，降低免疫功能，诱导发病。目前人植物外源激素的研究大多缺乏科学性，使用技术并不成熟，用于农业生产已经成为减产措施。

有50多种除草剂是外源激素，用量过大、重复使用、低温等条件下，均可造成药害，施药时造成飘移药害或施药后易挥发的除草剂造成二次飘移药害比较普遍，未引起人们的认识。

我国关于此类研究多以室内、小区为主，喷雾器械落后，评价方法不规范，农业部药检所年一届的全国农药信息会，把植物生长调节剂分在除草剂组评价，每次专家都以资料不全为由回避评价。

最新的研究成果，根据植物营养免疫学的新理论，植物营养平衡影响酶的活性和激素的活性，未来发展趋势是给植物和有益微生物提供功能性营养，促使植物体内植物微生态菌群的平衡，增加植物自身免疫功能，使有益微生物菌群与有害微生物菌群在合作与抑制某些菌群特异繁殖过程中达到平衡，促进生长，防灾减灾，没有必要再使用植物外源激素。

4.2.5 配置标准植保机械及普及其规范的使用技术

4．2．5．1配置标准的植保机械条件已经成熟

标准的植保机械是限制农药减施的关键因素，国家已经有经济能力配置标准的植保机械，提高喷洒质量和效率，可确保农药利用率由30%以下，提高到60%～70%，达到农药减施目标。

同时做好喷杆喷雾机关键部件的选配：(1)作物苗前喷雾选择11003、11004、11006等型扇形喷嘴，配50篩目柱型防滴过滤器；(2)作物苗后选择80015型扇形喷嘴，配100篩目柱型防滴过滤器，或选用8002型扇形喷嘴，配50篩目柱型防滴过滤器(大马力喷杆喷雾机)。(3)推广外走水快装喷头体；(4)配导航仪；(5)选用耐腐蚀的药泵；(6)配喷洒雾滴均匀度测试仪，便于检验喷雾质量；(7)袖珍电子气象仪(Kestrel 3000)，可测试喷洒作业时的温度、空气相对湿度、风速。

4．2．5．2黑龙江垦区植保机械使用技术成熟，可以推向全国

黑龙江农垦总局自1978年进口除草剂、植保机械(喷杆喷雾机、农用飞机)，同时引进国外先进的农药、植保机械使用技术，进过引进、学习、改变、复制、实践和消化，创新，紧密结合我国农业生产，将农艺、农药及使用技术，植保机械与规范的使用技术完美结合，农业生产、植保机械与使用技术与国际发达国家接轨，全国领先。黑龙江垦区植保机械样机种类齐全，使用技术规范和成熟，可以复制到全国使用。

喷杆喷雾机使用技术属于农艺措施，每个农业技术人员、喷杆喷雾机操作者都应该会，首先进行喷杆喷雾机标准与使用技术规范教练训。

4．2．5．3推广植保机械使用技术规范，确保作业标准

参考王险峰《喷雾机的性能标准及田间操作规程》2002年现代化农业第9、10期；黑龙江农垦总局植保站编写《绿色农业植保技术》(2015年)；王险峰辛明远主编《除草剂喷洒技术》北京学术期刊出版社出版．1988年；王险峰主编《新编植保实用技术》北京中国农业出版社出版．1998年。

4.2.6 推广两降一加农药喷洒新技术

两降一加农药喷撒新技术是作物苗后喷洒农药、叶面肥等，施药时加植物油型喷雾助剂，降低用水量(人工每亩7～10升，喷杆喷雾机每亩5～7升，农用飞机每亩1～1．5升)，可以在农业部登记注册用药量基础上再降低20%～50%。

日本长谷川坔著《科学施肥新方法》1989年化学工业出版社出版北京

英国霍尔福德著《营养圣经》2008年南海出版公司出版海口

日本岛本邦彦著《岛本微生物农业应用法》1996年日本磐亚株式会社出版

陈昭妃著《营养免疫学》2004年中国社会出版社北京

王险峰辛明远主编《除草剂喷洒技术》北京学术期刊出版社出版 .1988年

王险峰主编《新编植保实用技术》北京中国农业出版社出版.1998年。

郭庆才主编《农业航空技术指南》2007年中国农业出版社出版