中國生物有機肥的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

生物有機肥對實現(xiàn)資源節(jié)約型栓票、環(huán)境友好型社會具有重要意義，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇颜启。

來源：《湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)》2017 年03 期

作者：付小猛偷俭，毛加梅，沈正松农曲，劉紅明社搅，龍春瑞，王躍全乳规，岳建強

單位：云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶亞熱帶經(jīng)濟作物研究所

生物有機肥是指特定功能微生物與主要以動植物殘體（如畜禽糞便形葬、農(nóng)作物秸稈等）為來源并經(jīng)無害化處理促王、腐熟的有機物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應(yīng)的肥料骂束。生物有機肥對實現(xiàn)資源節(jié)約型呼胚、環(huán)境友好型社會具有重要意義孩擂，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇属愤。

1圣蝎、生物有機肥的研究背景

1.1 中國肥料行業(yè)現(xiàn)狀

肥料是重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料馋评， 農(nóng)業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展離不開肥料硼瓣『奚粒化肥因其速效養(yǎng)分含量豐富倘感，增產(chǎn)效果顯著，在生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用咙咽。目前老玛，中國的化肥生產(chǎn)量和使用量位居世界第一。在生產(chǎn)方面钧敞，除氯化鉀外蜡豹，其他主要化肥品種均已呈現(xiàn)過剩狀態(tài)。在應(yīng)用方面溉苛，存在肥料使用結(jié)構(gòu)不合理镜廉，過量施用和利用率低的問題， 具體表現(xiàn)為農(nóng)民在生產(chǎn)過程中只注重化肥的使用愚战，對有機肥和微生物肥料則十分輕視娇唯，且為了獲得更好的肥效，盲目加大化肥的施用量寂玲。

當(dāng)前世界農(nóng)作物化肥施用量為120 kg/hm2塔插， 中國農(nóng)作物化肥施用量為328.5 kg/hm2，遠高于世界平均水平敢茁。化肥過量施用留美、盲目施用帶來了成本的增加彰檬、環(huán)境的污染伸刃、土壤的退化等一系列問題。

土壤是一個國家最重要的自然資源逢倍。沈其榮認(rèn)為土壤基礎(chǔ)地力是實現(xiàn)作物產(chǎn)量潛力的關(guān)鍵因素捧颅， 就每千克化肥在不同作物上的平均增產(chǎn)效果而言，1975 年為25 kg 谷粒/kg 化肥较雕、15 kg 油料/kg 化肥碉哑、10 kg 棉花/kg 化肥；2008 年為8~9 kg 谷粒/kg化肥亮蒋、6～7 kg 油料/kg 化肥扣典、5～6 kg 棉花/kg 化肥∩骶粒化肥報酬的急劇下降表明贮尖，隨著化肥的長期使用，土壤的基礎(chǔ)地力正在逐漸減弱趁怔， 而土壤基礎(chǔ)地力的減弱已成為影響中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)作物高產(chǎn)湿硝、穩(wěn)產(chǎn)的重要限制因素。

隨著民眾對環(huán)境問題和土壤循環(huán)利用認(rèn)知的逐步提高润努，傳統(tǒng)的化肥已不能滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要关斜，為實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展高效環(huán)保肥料勢在必行铺浇。

1.2中國農(nóng)業(yè)廢棄物基本狀況

農(nóng)業(yè)廢棄物是指在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被丟棄的有機類物質(zhì)痢畜，主要包括農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等。中國是農(nóng)業(yè)大國随抠，農(nóng)業(yè)廢棄物數(shù)量巨大裁着。這些廢棄物既是寶貴的資源，又是嚴(yán)重的污染源拱她，若不經(jīng)妥善處理進入環(huán)境二驰，將會造成環(huán)境污染和生態(tài)惡化。

中國是秸稈資源最為豐富的國家之一秉沼， 根據(jù)專家的估計桶雀，每年可產(chǎn)生9 億多t 的秸稈。然而唬复，秸稈的資源化利用率并不高矗积，每年約有20％的秸稈腐爛或焚燒，不僅造成了資源的浪費敞咧，而且給環(huán)境造成了極大的危害棘捣。

隨著中國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展， 畜禽糞便的產(chǎn)生量也在迅速增加休建。研究表明乍恐， 中國畜禽糞便產(chǎn)生量1980 年超過了14 億t评疗，2011 年達21.21 億t，預(yù)計到2020 年和2030 年將分別達到28.75 億t 和37.43 億t茵烈。然而百匆，現(xiàn)階段絕大部分畜禽糞便得不到充分利用。調(diào)查表明呜投，目前中國大型畜禽養(yǎng)殖場的畜禽糞便無害化處理技術(shù)和能力不足加匈， 再加之主觀上也不想因處理糞便和廢液增加更多的生產(chǎn)成本，致使養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的畜禽糞便和廢水多為直接排放仑荐，給環(huán)境帶來了極大的負(fù)面影響雕拼， 威脅著人類的安全與健康。

因此释漆，積極探索農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的方式悲没，使其化害為利、變廢為寶男图，對中國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義示姿。

1.3 生物有機肥是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇

基于目前化肥使用和農(nóng)業(yè)廢棄物現(xiàn)狀， 積極尋求高效環(huán)保的化肥替代品逊笆， 積極探索農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的方式栈戳，已成為國內(nèi)外農(nóng)業(yè)研究的熱點。在此背景下难裆， 生物有機肥以其獨特的優(yōu)勢為農(nóng)業(yè)廢棄物和作物生長搭建起一座橋梁子檀，開辟出一條以“農(nóng)業(yè)廢棄物－生物有機肥－作物”為循環(huán)模式的可持續(xù)發(fā)展道路。

首先乃戈，施用生物有機肥是提高土壤基礎(chǔ)地力褂痰、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)的重要途徑缩歪。生物有機肥研制和生產(chǎn)的初衷是集有機肥料和生物肥料優(yōu)點于一體匪蝙， 既有助于提高作物產(chǎn)量习贫，又能培肥土壤苫昌、調(diào)控土壤微生態(tài)平衡、減少無機肥料用量涕烧， 從根本上改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)， 符合中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的方向溢谤。

其次世杀， 生產(chǎn)生物有機肥是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用的重要手段肝集。農(nóng)業(yè)廢棄物中含有豐富的作物生長必需的營養(yǎng)元素和有機養(yǎng)分， 將其資源化利用制成生物有機肥所刀，通過微生物的作用使有機物礦質(zhì)化捞挥、腐殖化和無害化，以供作物吸收利用斩披，不僅可以緩解農(nóng)業(yè)廢棄物對環(huán)境的壓力讹俊，也可以變廢為寶仍劈，獲得一定的經(jīng)濟效益耳奕。

綜上所述屋群， 生物有機肥作為一種高效無污染環(huán)保型產(chǎn)品芍躏，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

2榜配、生物有機肥的優(yōu)勢與作用機理

2.1 生物有機肥的優(yōu)勢

生物有機肥是在堆肥的基礎(chǔ)上蛋褥， 向腐熟物料中添加功能性微生物菌劑進行二次發(fā)酵而制成的含有大量功能性微生物的有機肥料睛驳。它與其他肥料相比具有培肥土壤乏沸、改善產(chǎn)品品質(zhì)等優(yōu)勢淫茵。

與化肥相比蹬跃，生物有機肥的營養(yǎng)元素更為齊全匙瘪， 長期使用可有效改良土壤蝶缀，調(diào)控土壤及根際微生態(tài)平衡丹喻，提高作物抗病蟲能力翁都，提高產(chǎn)品質(zhì)量驻啤。

與農(nóng)家肥相比，生物有機肥的根本優(yōu)勢在于：生物有機肥中的功能菌對提高土壤肥力荐吵、促進作物生長具有特定功效骑冗，而農(nóng)家肥屬自然發(fā)酵生成先煎，不具備優(yōu)勢功能菌的特效。

與生物菌肥相比遥倦，生物有機肥包含功能菌和有機質(zhì)，有機質(zhì)除了能改良土壤堡称，其本身就是功能菌生活的環(huán)境，施入土壤后功能菌容易定殖并發(fā)揮作用却紧；而生物菌肥只含有功能菌晓殊， 且其中的功能菌可能不適合有的土壤環(huán)境断凶，無法存活或發(fā)揮作用。另一方面巫俺，生物有機肥比生物菌肥價格更為便宜认烁。

2.2 生物有機肥的作用機理

2.2.1 發(fā)酵菌和功能菌的作用

作物施用生物有機肥后， 其中的發(fā)酵菌和功能菌大量繁殖介汹， 對改良土壤砚著、促進作物生長、減輕作物病害具有顯著效果痴昧。主要原因在于：

一、肥料中的有益微生物會在土壤中大量定殖形成優(yōu)勢種群冠王， 抑制其他有害微生物的生長繁殖赶撰，甚至對部分病原微生物產(chǎn)生拮抗作用，以減少其侵染作物根際的機會柱彻。

二豪娜、功能菌發(fā)揮功效增進土壤肥力，比如施用含固氮微生物的肥料哟楷，可以增加土壤中的氮素來源瘤载；施用含解磷、解鉀微生物的肥料卖擅，其中的微生物可以將土壤中難溶的磷鸣奔、鉀分解出來，以便作物吸收利用惩阶。

三挎狸、肥料中的許多微生物菌種在生長繁殖過程中會產(chǎn)生對作物有益的代謝產(chǎn)物，能夠刺激作物生長断楷，增強作物的抗病抗逆能力锨匆。

2.2.2 生理活性物質(zhì)的作用

生物有機肥富含多種生理活性物質(zhì)，比如維生素冬筒、氨基酸恐锣、核酸、吲哚乙酸舞痰、赤霉素等生理活性物質(zhì)土榴， 具有刺激作物根系生長、提高作物光合作用的能力响牛，使作物根系發(fā)達鞭衩，生長健壯学搜；比如各種有機酸和酶類，可以分解轉(zhuǎn)化各種復(fù)雜的有機物和快速活化土壤養(yǎng)分论衍， 使有效養(yǎng)分增加瑞佩，供作物吸收利用；比如其中的抗生素類物質(zhì)坯台，能提高作物的抗病能力炬丸。

2.2.3 有機無機養(yǎng)分的作用

生物有機肥中既含有氨基酸、蛋白質(zhì)蜒蕾、糖稠炬、脂肪等有機成分，還含有N咪啡、P首启、K 以及對作物生長有益的中量元素（Ca、Mg撤摸、S 等）和微量元素（Fe毅桃、Mn、Cu准夷、Zn钥飞、Mo 等）。這些養(yǎng)分不僅可以供作物直接吸收利用衫嵌， 還能有效改善土壤的保肥性读宙、保水性、緩沖性和通氣狀況等楔绞，為作物提供良好的生長環(huán)境结闸。

3、生物有機肥的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 生物有機肥的生產(chǎn)現(xiàn)狀

3.1.1 生產(chǎn)企業(yè)

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈其榮教授在2014 年底的一次訪談節(jié)目中提到酒朵，目前中國生物肥或生物有機肥企業(yè)300 多家膀估，登記產(chǎn)品2058 個，平均每個企業(yè)年生產(chǎn)量較小耻讽。其中大部分企業(yè)沒有菌種生產(chǎn)條件察纯，而且各廠家的生產(chǎn)條件、技術(shù)水平及生產(chǎn)工藝不盡相同针肥，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊饼记。

3.1.2 生產(chǎn)用菌種

生物有機肥質(zhì)量的優(yōu)劣主要取決于其中所含益生菌的作用強度和活菌數(shù)量，目前生物有機肥的生產(chǎn)中通常使用活性強且耐高溫慰枕、高滲具则、干旱等抗逆性較強的菌種，且在生產(chǎn)過程中要考慮各種菌劑之間的相互作用具帮，不可隨意混合博肋。根據(jù)微生物在生產(chǎn)中的作用可分為發(fā)酵菌和功能菌低斋。發(fā)酵菌多由復(fù)合菌系組成，具有促進物料分解匪凡、腐熟膊畴、除臭的功能，常用菌種有酵母菌病游、光合細(xì)菌唇跨、乳酸菌、放線菌衬衬、青霉买猖、木霉、根霉等滋尉；功能菌是指能在產(chǎn)品中發(fā)揮特定的肥料效應(yīng)的微生物玉控，以固氮菌高诺、溶磷菌、硅酸鹽細(xì)菌等為主丸冕，在物料腐熟后加入眼姐。

3.1.3 生產(chǎn)工藝

生物有機肥的生產(chǎn)主要包括發(fā)酵菌促進物料腐熟過程、添加功能菌二次發(fā)酵過程和成品加工過程贡歧。通過發(fā)酵使物料完全腐熟是整個生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在發(fā)酵腐熟階段，多數(shù)企業(yè)采用槽式堆置發(fā)酵法樟遣。水分葵陵、C/N 比、溫度、pH考抄、通風(fēng)情況等過程參數(shù)直接影響物料腐熟的程度和發(fā)酵周期。待物料完全腐熟后，添加固氮菌丢早、溶磷菌那先、解鉀菌等復(fù)合功能菌群進行二次發(fā)酵， 通過控制發(fā)酵條件提高產(chǎn)品中的有益活菌數(shù)苦掘， 從而達到增強生物有機肥肥效的目的蹲嚣。發(fā)酵結(jié)束后说贝，為了提高產(chǎn)品的商品性和保證產(chǎn)品中有益微生物的存活率俯萎， 成品加工多以圓盤造粒后低溫烘干工藝為佳。

3.2 生物有機肥的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)階段， 國內(nèi)種植戶施用生物有機肥的積極性不高，生物有機肥使用率相對較低，主要在蔬菜梆砸、水果、中草藥帖世、煙草等附加值較高的經(jīng)濟作物上應(yīng)用休蟹。但隨著人們消費水平和安全意識的提高赂弓， 對綠色有機農(nóng)產(chǎn)品的需求日益增強窃诉， 生物有機肥將會成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的必然選擇车柠。

目前，生物有機肥在一些生態(tài)示范區(qū)溶褪、綠色和有機農(nóng)產(chǎn)品基地應(yīng)用取得了較好的效果币旧， 這對生物有機肥今后的推廣應(yīng)用起到良好的示范作用。

3.2.1 生物有機肥對作物產(chǎn)量的影響

與施用等價的化肥相比彭则，施用生物有機肥可使西瓜鳍刷、番茄、大白菜俯抖、菜心分別增產(chǎn)25.5％输瓜、35.9％、41.6％芬萍、50.6％尤揣，達到極顯著水平，對辣椒柬祠、花菜北戏、棉花、水稻等也有顯著的增產(chǎn)效果（表1）漫蛔。據(jù)夏飚報道嗜愈，與施用等價的磷酸二銨相比， 施用阿姆斯生物有機肥可使花生增產(chǎn)33％莽龟。

3.2.2 生物有機肥對作物品質(zhì)的影響

與單施化肥相比蠕嫁， 生物有機肥的施用可顯著增加大白菜和西瓜的直徑、單株（果）質(zhì)量毯盈；還可改善番茄剃毒、辣椒的品質(zhì)，使番茄和辣椒中維生素C 及還原糖的含量增加。通過研究不同施肥方式對生菜品質(zhì)的影響赘阀， 發(fā)現(xiàn)施用阿姆斯生物有機肥可使生菜維生素C 含量增加陪拘，總酸降低，糖酸比顯著增加纤壁，同時可顯著降低易誘發(fā)癌癥的硝酸鹽含量（表2）左刽，在改善生菜口感、提高產(chǎn)品安全性方面具有重要作用酌媒。

3.2.3 生物有機肥對土傳病害的防治效果

國內(nèi)外大量研究表明欠痴， 施用生物有機肥可以有效防治土傳病害。利用對枯萎病有拮抗作用的多黏類芽孢桿菌制成的生物有機肥秒咨， 其田間防治效果達到73％喇辽。由枯草芽孢桿菌Ⅱ-36 和Ⅰ-23 分別制成的茄子專用生物肥BIO-36 和BIO-23， 經(jīng)盆栽試驗驗證雨席，這兩種肥料均能有效抑制茄子青枯病菩咨， 防病率分別為96％和91％。目前陡厘，生物有機肥在防治蔬菜抽米、水果、煙草等作物土傳病害方面效果十分顯著糙置， 是防治土傳病害的一條重要且有效的生態(tài)調(diào)控防病途徑云茸。

4、生物有機肥的發(fā)展趨勢

4.1 發(fā)展對策

目前世界各國對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展問題高度關(guān)注谤饭， 不斷加大對生物有機肥的開發(fā)标捺、生產(chǎn)及應(yīng)用力度。中國生物有機肥產(chǎn)業(yè)雖然有了一定的發(fā)展揉抵，但由于多方面的原因亡容， 仍存在一些不足和亟待改進完善的地方。未來冤今，中國生物有機肥的發(fā)展還需從以下3 個方面進行努力闺兢。

4.1.1 提高產(chǎn)品質(zhì)量

提高生物有機肥產(chǎn)品質(zhì)量，主要從菌種選育辟汰、工藝優(yōu)化和開發(fā)新產(chǎn)品3 個方面入手列敲。

在菌種選育方面阱佛，應(yīng)加大對促進根系生長帖汞、轉(zhuǎn)化土壤養(yǎng)分、防控土傳病害凑术、消減與鈍化根際有毒有害物質(zhì)等特定功能的農(nóng)業(yè)微生物菌種資源的挖掘與利用翩蘸。另外，為保證產(chǎn)品在加工淮逊、運輸催首、儲存等過程仍保持較高的生物活性扶踊， 應(yīng)加強對抗逆性強的芽孢桿菌屬的應(yīng)用。

在工藝優(yōu)化方面郎任， 研發(fā)與建立不同固體有機廢棄物堆肥資源化利用技術(shù)與工藝秧耗，根據(jù)不同來源的廢棄物，建立配套工藝與技術(shù)舶治，以滿足變化多端的有機廢棄物資源化利用產(chǎn)業(yè)需求分井。同時，優(yōu)化工藝參數(shù)霉猛，進而提高產(chǎn)品質(zhì)量尺锚、縮短生產(chǎn)周期、降低生產(chǎn)成本惜浅。

在開發(fā)新產(chǎn)品方面瘫辩，結(jié)合生產(chǎn)實際，加大創(chuàng)新力度坛悉。沈其榮教授在2014 山東微生物肥料發(fā)展高峰論壇上提到伐厌， 未來應(yīng)加強對新型肥料產(chǎn)品——全元生物有機肥的研發(fā)生產(chǎn)力度。全元生物有機肥指的是集有機肥裸影、化肥（包括速效化肥弧械、控緩釋化肥、穩(wěn)定性化肥）空民、生物肥為一體的新型生物有機肥料刃唐。簡單說，就是含有無機養(yǎng)分界轩、功能菌和有機質(zhì)3 種養(yǎng)分的肥料画饥。它既可以給當(dāng)季作物提供足夠的養(yǎng)分，還能為土壤中增加有益菌和有機質(zhì)浊猾， 改良土壤中的微生物區(qū)系抖甘，使得原來有病害的土壤、養(yǎng)分轉(zhuǎn)換慢的土壤葫慎，逐漸變成健康的土壤衔彻、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化快的土壤。未來應(yīng)加強對新型全元生物有機肥的復(fù)配技術(shù)與工藝的研發(fā)偷办，生產(chǎn)出適合不同土壤艰额、不同作物和不同氣候條件的新型全元生物有機肥料產(chǎn)品。

4.1.2 規(guī)范產(chǎn)品管理

目前市場上生物有機肥產(chǎn)品品種繁多椒涯，包裝豐富多樣柄沮，質(zhì)量良莠不齊，針對這些問題， 相關(guān)行業(yè)管理部門應(yīng)加強對產(chǎn)品的檢測和監(jiān)管祖搓，對于市場上的假冒偽劣行為狱意，必須嚴(yán)厲打擊，嚴(yán)懲不貸拯欧。

4.1.3 加大推廣力度

政府详囤、企業(yè)和相關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)部門應(yīng)合力加強對生物有機肥的宣傳、推廣镐作，可通過示范纬纪、講解、現(xiàn)場指導(dǎo)等方式滑肉，向農(nóng)民展示生物有機肥的應(yīng)用效果包各， 讓農(nóng)民從根本上了解生物有機肥的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益， 提高農(nóng)民使用生物有機肥的積極性靶庙。

4.2 展望

生物有機肥的開發(fā)應(yīng)用不僅能為綠色農(nóng)業(yè)问畅、有機農(nóng)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造條件，還能將有機廢棄物“變廢為寶”實現(xiàn)資源化利用六荒，具有較高的經(jīng)濟效益护姆、生態(tài)效益和社會效益，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有力保障掏击。未來生物有機肥必將成為肥料行業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)資消費的熱點卵皂，具有廣闊的發(fā)展前景。