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我国微生物肥料产业需求与技术创新

职称驿站所属分类:农业经济科学论文发布时间:2019-08-10 11:34:21浏览:1

在国家绿色农业发展和乡村振兴计划等战略中,微生物肥料均被列为绿色新型投入品和优先支持发展的生物制品,必将在新时代迎来更好的发展机遇。本文在分析我国微生物肥料行业现状与标准体系特点基础上,阐述了微生物肥料具备的多功能、主动响应、信号调控、绿色环保等方面特征,提出了下一步发展的技术创新与新产品名录。

   摘 要:在国家绿色农业发展和乡村振兴计划等战略中,微生物肥料均被列为绿色新型投入品和优先支持发展的生物制品,必将在新时代迎来更好的发展机遇。本文在分析我国微生物肥料行业现状与标准体系特点基础上,阐述了微生物肥料具备的多功能、主动响应、信号调控、绿色环保等方面特征,提出了下一步发展的技术创新与新产品名录。

  关键词:微生物肥料;产业需求;技术创新

微生物学报

  《微生物学报》是以微生物学基础研究和应用基础研究以及高技术创新为主的综合性学术刊物。他反映我国微生物学研究领域中最新成果,促进国内外学术交流,为我国的经济建设服务。主要报道我国普通微生物学、工业、农业、医学、兽医微生物学,病毒学,免疫学和微生物学有关的生物工程等方面的研究论文、研究简报和小型综述等。

  我国微生物肥料产业经过近 20 年的稳定快速发展,已跨入到创新最为渴望、极为迫切的时期。在国家绿色农业发展和乡村振兴计划等战略中,对微生物肥料产业提出了新的要求,研发新产品、新菌种、新工艺、新功效等已成为新时期产业发展目标。本文在重点对近几年我国微生物肥料行业现状分析的基础上,提出下一步发展的新产品与技术方向等产业发展需求,尤其是围绕实现产业发展目标,需要重视和加速推进创新力度,为产业发展提供强大的原动力,进而推动产业健康稳定和可持续发展。

  1 微生物肥料产业需求

  1.1微生物肥料产业发展总体情况

  农业生产中化学肥料的过度施用和利用率的降低,导致生态安全、食品安全、能源耗竭、资源紧缺、环境污染等矛盾日益凸显。微生物肥料因其培肥地力、节本增效、绿色环保等特点受到广泛关注,已成为绿色生态农业发展的不可替代的制胜法宝之一[1-2]。近年来,国家通过各种措施推动了微生物肥料的应用与发展,在颁布实施的《生物产业发展规划》 中,将微生物肥料纳入到“农用生物制品发展行动计划”;2015 年原农业部制定了《到2020 年化肥使用量零增长行动方案》 ,明确“有机肥替代化肥”的技术路径;近年又提出“一控两减三基本”的目标,力争实现农药化肥的零增长。微生物肥料的作用将越来越凸显,对实现“藏粮于地、藏粮于技”战略指导思想,保障国家粮食安全、农产品质量安全和农业生态安全具有十分重要的意义。

  制品发展行动计划”;2015 年原农业部制定了《到2020 年化肥使用量零增长行动方案》 ,明确“有机肥替代化肥”的技术路径;近年又提出“一控两减三基本”的目标,力争实现农药化肥的零增长。微生物肥料的作用将越来越凸显,对实现“藏粮于地、藏粮于技”战略指导思想,保障国家粮食安全、农产品质量安全和农业生态安全具有十分重要的意义。

  造成了各种有毒有害物质积累,破坏了土壤的物理结构,土壤酸化日益严重和有机质的下降,引起了土壤功能微生物的失衡与土壤肥力的下降,肥料利用率不高,作物病害频发,农业效益下降;三是土壤健康问题日渐严重,农产品质量安全问题日益突出。要解决这些我国农业生产的障碍,实现农业可持续发展,正好与微生物肥料的功能相吻合,也正是微生物肥料的特点和专长。从这个角度来说,微生物肥料是实现我国农业绿色不可或缺的产品,可以说,我国比世界上任何国家都更需要发展微生物肥料。可见,与传统肥料相比,微生物肥料在保护生态、农业废弃物资源利用、维护土壤健康、提高肥料利用率和作物产量与质量等方面具有明显优势[1,6]。也有人将微生物肥料称之为新一代的“环境友好型肥料”,最近有专家又将其称为“智能型肥料”。

  (2)微生物肥料的多功能效果,具有显著的经济效益、社会效益和生态效益。在总结近几年研究成果的基础上,将微生物肥料作用机理归纳为提供或活化养分功能[28-30],产生促进作物生长活性物质能力[31-32],促进有机物料腐熟功能[33-34],改善农产品品质功能[35-36],增强作物抗逆性功能[37-39],改良和修复土壤功能[40-41]6 个方面,并以标准 NY/T 1847-2010《微生物肥料生产菌株质量评价通用技术要求》正式颁布实施[15]。该标准是对微生物肥料产品包装标识、技术培训和广告宣传的依据。2013 年,美国出版了《微生物养活世界》一书,强调通过调控土壤微生物区系能够增产 20%,减少 20% 化肥与农药用量,是未来环境友好、经济高效的农业新出路[42]。目前微生物肥料已成为蔬菜、果树、茶叶、中草药等作物上的主打肥料,每年在全国累计的应用面积超过了 2.7×107 hm2,取得了巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

  1.4 微生物产业的跨越发展急需技术产品的创新

  尽管我国微生物肥料的研发应用历经数 10 年,并在近 10 年来取得了快速发展,但是仍存在整体水平参差不齐、功能机理不明、菌株与产品同质化严重、生产工艺欠合理、技术创新不足、效果稳定性差、菌种产品产权保护不力等制约我国微生物肥料行业发展的问题。这些与研究基础薄弱、研发投入少、行业起步晚等密切相关。

  术、共生固氮微生物应用新技术、微生物种子包衣技术、有机资源综合利用微生物转化新技术、作物秸秆快速腐解还田微生物及其配套技术、新型复合配套技术。其对应的重点研发应用产品分别为:根瘤菌剂、有机物料腐熟菌剂、土壤修复菌剂、溶磷菌剂、生物有机肥、复合微生物肥料等。这些新产品应具备的特征如下:

  (1)土壤修复菌剂:对蔬菜、果树、草药、烟草等重茬土壤、酸性土壤、盐碱土壤和次生盐渍化土壤的有效修复,以及对土壤中的农药残留、土壤中的除草剂残留等高效降解。该产品对修复土壤和维护土壤健康,及在保证农产品安全中不可缺少。

  (2)固氮及根瘤菌剂:应具备与作物亲和性强、固氮高效、环境适应广、竞争性或定殖能力强的特征。主要的根瘤菌菌剂包括大豆根瘤菌剂、花生根瘤菌剂、紫云英根瘤菌剂、苜蓿根瘤菌剂。该产品对化学氮肥减施,实现豆科与禾本科粮食作物轮作效应,以及农业种植结构调整,均有非凡意义。

  (3)高效溶磷菌剂:对土壤中的难溶性磷具有持续、高效的活化作用。优先研发真菌溶磷制剂,对活化土壤磷素养分,提高磷肥利用效率,改善土壤养分均衡供应等效果彰显,经济生态效益巨大。

  (4)微生物种子包衣制剂:将功能微生物包裹在作物种子表面,发挥促生作用,构建优良根系微生物的独特功效;将扩大微生物肥料产品的使用范围;当前主要是研发应用新一代的根瘤菌大豆种衣制剂。该产品潜在市场大,对减肥减药效果不可估量。

  (5)特色有机物料腐熟菌剂(也称发酵菌剂):研发适用于不同作物秸秆、不同气候条件、不同栽培耕作模式的专用型快速腐熟菌剂。该产品为秸秆、畜禽粪便等有机资源利用所急需。

  (6)新型的复合微生物肥料:应具备对养分高效持续活化,或有效拮抗病原微生物,或提升农产品品质的复合微生物肥料;优先研发微生物与腐植酸等复合微生物肥料,拓展在减肥增效、水肥一体化及设施农业中的应用。

  (7)新型生物有机肥及其他新功能产品:突出生物有机肥的基础性功能,扩大在国家生态示范区、绿色和有机农产品基地等应用。研发生物硅肥,以及在西北等干旱区域前景广阔的抗旱菌剂等新功能产品。

  以上提出的新技术和新产品,近期将由国家相关部门纳入到战略性新型产业重点产品和服务指导目录之中。实现新一代的微生物肥料研发与应用目标,必须突破新功能菌株的选育、不同功能菌株的组合、菌株在产品中的活性保持及其在应用环境中的定殖与互作等关键技术,方能达到“智能化”的微生物肥料功效。需要全行业树立“创新发展是未来立足之本”的理念,加大技术和产品创新力度,实现我国微生物肥料的产业升级,发挥其在国家绿色农业发展和乡村振兴计划等战略中的独特地位与作用。

  参考文献:

  [1] 李俊,沈德龙,林先贵.农业微生物研究与产业化进展[M].北京:科学出版社,2011.3-6.

  [2] 马鸣超,姜昕,曹凤明,等.我国生物有机肥质量安全风险分析及其对策建议[J].农产品质量与安全,2017,(5):

  44-48.

  [3] 中华人民共和国中央人民政府国务院.国务院关于印发生物产业发展规划的通知[Z/OL].http://www.gov.cn/zwgk/2013-01-06/content_2305639.htm.

  [4] 中华人民共和国农业部.农业部关于印发《到 2020 年化肥使用量零增长行动方案》和《到 2020 年农药使用量零增长行动方案》的通知[Z/OL].http://www.moa.gov.cn/zwllm/ tzgg/tz/ 201503/t20150318_4444765.htm.

  [5] 农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心 . 登

  记产品[EB/OL].[2018-12-03].http://www.biofertilizer95.cn.

  [6] 马鸣超,姜昕,曹凤明,等.微生物肥料产品质量安全风险因子识别及现状评价[J].农产品质量与安全,2016,(5):

  8-12.

  [7] GB 20287-2006,农用微生物菌剂[S].

  [8] NY 884-2012,生物有机肥[S].

  [9] NY/T 798-2015,复合微生物肥料[S].

  [10] GB/T 19524.1-2004,肥料中粪大肠菌群值的测定[S].

  [11] GB/T 19524.2-2004,肥料中蛔虫卵死亡率的测定[S].

  [12] NY/T 1113-2006,微生物肥料术语[S].

  [13] NY 885-2004,农用微生物产品标识要求[S].

  [14] NY/T 1109-2017,微生物肥料生物安全通用技术准则[S].

  [15] NY 882-2004,硅酸盐细菌菌种[S].

  [16] NY/T 1735-2009,根瘤菌生产菌株质量评价技术规范[S].

  [17] NY/T 1847-2010,微生物肥料生产菌株质量评价通用技术要求[S].

  [18] NY/T 3083-2017,农用微生物浓缩制剂[S].

  [19] NY 609-2002,有机物料腐熟剂[S].

  [20] NY/T 2066-2011,微生物肥料生产菌株鉴别——PCR 方法 [S].

  [21] NY/T 883-2004,农用微生物菌剂生产技术规程[S].

  [22] NY/T 1114-2006,微生物肥料实验用培养基技术条件[S].

《我国微生物肥料产业需求与技术创新》
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