“從歷史發(fā)展與科學(xué)實(shí)踐的角度來看，化學(xué)合成肥料是有可能逐漸被完全替代的，這不只是我個人的觀點(diǎn)，是我學(xué)習(xí)總結(jié)國內(nèi)外很多業(yè)界學(xué)者的觀點(diǎn)。”日前，作為中國政策科學(xué)研究會《三農(nóng)發(fā)展內(nèi)參》專家顧問, 中國土壤治理與種植研究中心副主任朱安妮在接受《中國科學(xué)報》記者采訪時如是表示。

　　“化肥應(yīng)該被替代，這是肯定的。”做了十多年有機(jī)農(nóng)業(yè)探索的衡榮農(nóng)業(yè)創(chuàng)始人賀建增對《中國科學(xué)報》記者感慨，“施用化肥，它影響了整個環(huán)境的微生態(tài)系統(tǒng)，尤其土壤的微生態(tài)系統(tǒng)，增加了病蟲害，因而加強(qiáng)了農(nóng)業(yè)對農(nóng)藥的依賴。”

　　著名生態(tài)學(xué)者何塞·盧岑貝格在上世紀(jì)90年代所著《自然不可改良》一書中就明確指出，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展理念的弊端是導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有毒農(nóng)藥泛濫的重要原因；現(xiàn)代施肥方法的推廣與所發(fā)生的蟲害增多現(xiàn)象有著正相關(guān)性；從另一個角度去看，很多情況下，土地養(yǎng)分失衡是招致各種蟲害的誘因。與其消滅害蟲，不如促進(jìn)植物的健康生長。

　　“病害和農(nóng)藥在成正比地向前快速發(fā)展，中國古代歷史上不存在這種現(xiàn)象，這不是自然界必然現(xiàn)象。” 朱安妮表示，實(shí)踐中證明用了化肥后，植物會得這樣那樣的病,但學(xué)術(shù)界認(rèn)識不夠，很多人還是孤立地把農(nóng)藥和肥料分開，認(rèn)為得病是必然的現(xiàn)象。

　　也有其他研究者提出了類似問題，化肥會破壞植物的菌絲體，而農(nóng)藥會進(jìn)一步殺死它們。植物如果失去了這種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在病蟲害到來時將無法抵抗。這些菌絲體還可幫助植物吸收土壤中的水分和營養(yǎng)物質(zhì)，特別是微量礦物質(zhì)，其效率可增加上百倍。

　　化肥的作用和副作用

　　朱安妮認(rèn)為，相對于其它肥料，對于作物營養(yǎng)，化學(xué)合成肥料的一個主要優(yōu)勢在于其“速效性”。這是回答為什么化學(xué)合成肥料能使作物增產(chǎn)的一個重要原因所在。從作物生理的角度看，作物生長發(fā)育過程中的某些特定時期對某種特定養(yǎng)分要求的絕對數(shù)量雖不多，但很迫切，這時養(yǎng)分多寡對作物的生長發(fā)育會起到顯著的作用，這個時期可被形象地稱作“作物營養(yǎng)的臨界期”。在“營養(yǎng)臨界期”需要3-5天能供應(yīng)上它所需營養(yǎng)。所需養(yǎng)分如果沒有得以有效和及時地供應(yīng)上，即使后期再加，也達(dá)不到預(yù)期的效果。

　　在一些種植體系里，有機(jī)肥的使用從施用量上養(yǎng)分含量并不低，有機(jī)肥為什么增產(chǎn)效果不如化肥明顯，一個主要原因就是，有機(jī)肥的養(yǎng)分是緩慢釋放的，大多不具備化肥的“速效性”優(yōu)勢。

　　朱安妮說，化肥最大功勞不是“增產(chǎn)”，而是說明了“為什么能增產(chǎn)”。

　　“其實(shí)我們替代化肥真正的阻力不在農(nóng)民，而在一些主管干部，他們學(xué)習(xí)的時候，就被灌輸?shù)氖腔什豢商娲?，思想體系已根深蒂固，包括在國外，認(rèn)為化肥不可替代的思想還是占主流。”朱安妮表示，“說化肥不可替代的思維是簡單思維，如果哪一天一旦沒有能源了，則是必須馬上面對非得替代的問題。”

　　化肥能不能被替代，取決于化肥自身，朱安妮說，如果不是生產(chǎn)過程的高耗能、不是使用后的高污染以及對人體健康的不利影響，當(dāng)然不應(yīng)該被替代，現(xiàn)在要替代，是化肥顯露弊端不可行了，走不通了。從邏輯上分析，一個是該不該替代，一個是如何替代。用什么替代，替代它的什么，是替代它的養(yǎng)分供應(yīng)速效性。另外，替代也是逐步實(shí)施的過程，不是馬上完成全部替代，

　　2011年，一份由多個國家的200多名研究人員共同完成歐洲氮評估報告完成，報告認(rèn)為，自從人類發(fā)明人工合成氮肥的方法以來，環(huán)境中活性氮的含量明顯升高。 氮污染正在成為21世紀(jì)主要的環(huán)境挑戰(zhàn)之一。

　　歐洲每年因氮污染所遭損失為700億至3200億歐元，相當(dāng)于歐洲每年的農(nóng)業(yè)收益兩倍多，環(huán)境成本高。同時人均壽命也有所減少。

　　現(xiàn)在大家充分認(rèn)識到，所有以化肥為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，不僅歐洲，包括中國，是虧本的。包括我們農(nóng)業(yè)的“十二連增”，只算了投入品的成本、勞動力的成本，沒有算環(huán)境污染和健康的成本。

　　空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕猓渲械獨(dú)庹?8%，朱安妮表示，我們完全有取之不盡用之不竭的氮，關(guān)鍵是我們是采用高能耗化學(xué)的方法、物理能源的方法，還是幫助植物利用更多的由微生物固定下來的氮。

　　有機(jī)農(nóng)業(yè)更多潛力待挖掘

　　山西運(yùn)城市永濟(jì)縣蒲韓聯(lián)合社區(qū)，在農(nóng)民合作社組織以后，他們有強(qiáng)烈的責(zé)任心要保護(hù)自己的家鄉(xiāng)，對新開墾的土地他們更愿意選擇有機(jī)種植。在朱安妮到這里講授有機(jī)種植方面的課程時，村民們熱情很高，地上坐著，窗戶外站著，有老人，但更多的是年輕人。

　　曾在地方農(nóng)業(yè)局任職的劉小平，2002年到北京做有機(jī)農(nóng)業(yè)，現(xiàn)在又被家鄉(xiāng)四川瀘州市農(nóng)業(yè)局招回，用30畝地做有機(jī)種植試驗(yàn)。

　　劉小平對《中國科學(xué)報》記者表示，“以前土壤是活的，很松軟的，有微生物有蚯蚓，營養(yǎng)很豐富，但現(xiàn)在水稻田經(jīng)歷了多年的雜交稻種植，伴之以化肥農(nóng)藥除草劑，土壤相當(dāng)于死了。回家發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在土壤完全板結(jié)了，地表土硬度近乎水泥，化學(xué)農(nóng)業(yè)帶來的危害非常之大，除了環(huán)境破壞，更在于給人們帶來的種種疾患。”

　　現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的困境是：糧食安全、食品安全、環(huán)境安全、能源與資源安全，從很多的實(shí)踐中，中國特色的有機(jī)農(nóng)業(yè)，很多地方可以做到有機(jī)好吃不減產(chǎn)，從而解決這四個安全問題。

　　但有機(jī)肥的不當(dāng)施用值得警惕，尤其沒有腐熟的有機(jī)肥會給地下水和湖泊造成的污染，甚至影響人體健康。

　　在美國，有機(jī)生產(chǎn)如今是其農(nóng)業(yè)中最快速發(fā)展的一部分。正是農(nóng)業(yè)部門對有機(jī)農(nóng)業(yè)的大力支持使得有機(jī)農(nóng)場與加工商數(shù)目不斷增加，為美國鄉(xiāng)村提供了更多工作機(jī)會。美國食品不貼轉(zhuǎn)基因的標(biāo)簽，一些不愿意吃轉(zhuǎn)基因食品的人就去選擇有機(jī)產(chǎn)品。

　　英國《自然》雜志2016年文章對有機(jī)農(nóng)業(yè)的評價是：和諧性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)農(nóng)業(yè)。能源使用最小化、水污染最小化等等重要指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過化學(xué)農(nóng)業(yè)。

　　近幾年中國中央文件已經(jīng)開始支持和鼓勵綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)。 “現(xiàn)在我國民間對有機(jī)農(nóng)業(yè)很積極，發(fā)展勢頭很猛，如果國內(nèi)主流研究機(jī)構(gòu)不重視這個問題，我們又要落后了。”朱安妮說。

　　成立于1972年的國際有機(jī)運(yùn)動聯(lián)盟（IFOAM），經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前，已成為當(dāng)今世界上最廣泛、最龐大、最權(quán)威的一個國際有機(jī)農(nóng)業(yè)組織。800多家成員組織來自全球120多個國家，組織目標(biāo)是在全球范圍內(nèi)采用以有機(jī)農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的生態(tài)、社會和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

　　21 世紀(jì)的有機(jī)農(nóng)業(yè)，有著有爭論的歷史。對食品生產(chǎn)來說，它被一些人認(rèn)為是一種無效率的方式，在一些地方相對產(chǎn)量低。但是，有機(jī)食品和飲料在全球食品業(yè)卻是一個高速成長的市場組成部分。有機(jī)農(nóng)業(yè)在建立可持續(xù)的農(nóng)業(yè)體系中尚有未被發(fā)揮的作用。

　　有機(jī)種植不僅靠良心和情懷，更需要技術(shù)?，F(xiàn)在，朱安妮的很多工作是在義務(wù)推廣有機(jī)種植。包括和其他組織一起，邀請國內(nèi)外專家，給一些新農(nóng)人和技術(shù)人員講授系列有機(jī)種植課程，諸如怎么腐熟有機(jī)肥，怎么用生物肥，怎么栽培有機(jī)水稻，如何做土壤改良和育種等等。

　　但同時聽到一種聲音，有些主管官員認(rèn)為有機(jī)農(nóng)業(yè)不可行，各地基層和中層干部對有機(jī)農(nóng)業(yè)還是有一些顧慮，“這也是正常的，畢竟我們研究還不夠，有機(jī)農(nóng)業(yè)是新生事物。”朱安妮說。

　　用生物固氮替代化肥

　　“中國政府包括學(xué)者為什么很長時間沒有支持有機(jī)農(nóng)業(yè)，就是擔(dān)心減產(chǎn)，把歐洲等國外減產(chǎn)的例子拿來了，但是不知道他們?yōu)槭裁礈p產(chǎn)，是因?yàn)榉椒ú粚?，我們能增產(chǎn)是我們方法對。這個邏輯,就是投入品的問題。”朱安妮表示。

　　由微生物的生命活動所產(chǎn)生的、能夠直接或間接提供作物正常發(fā)育生長的養(yǎng)分并能改善土壤、提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的生物制品，是生物肥料。

　　因?yàn)橛袡C(jī)肥緩慢釋放養(yǎng)分，在植物需要養(yǎng)分的臨界點(diǎn)，它所提供的能量不夠，而化肥可以高效快速供應(yīng)養(yǎng)分，從而能夠高產(chǎn)。要替代化肥而不減產(chǎn)，就需速效的另外一類肥料，而生物氮肥具有速效性。

　　朱安妮總結(jié)，“有機(jī)肥+生物肥+礦物肥，等于有機(jī)好吃不減產(chǎn)。這是真正能讓我們從現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植的困境中走出來的一個簡單的公式。”

　　生物固氮研究，是幫助植物從空氣中得到更多氮，幫助植物獲取更多天然氮，讓農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)逐漸擺脫對化學(xué)性氮源的依賴。

　　通過有機(jī)農(nóng)業(yè)種植中的現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用，朱安妮同時總結(jié)出另一公式，即長效+速效+中微量元素=有機(jī)好吃不減產(chǎn)。

　　對生物性氮源的探尋在國際上如今是常青的課題，美國綠色農(nóng)業(yè)之父諾曼·布勞格也曾表示，對生物性氮源的探尋是為了逐漸擺脫對化學(xué)性氮源的依賴；減緩與消除化學(xué)氮肥的能源、生態(tài)、環(huán)境和健康風(fēng)險；恢復(fù)生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　參加過5屆的國際會議后，朱安妮注意到，學(xué)者們研究生物固氮的目的，就是為替代化肥。

　　澳大利亞悉尼大學(xué)的研究人員，已經(jīng)做到了在水稻種植中僅用微生物菌劑拌種一項(xiàng)技術(shù)，減氮40-70%不減產(chǎn)和增產(chǎn)。英國皇家學(xué)會會員、諾丁漢大學(xué)愛德華·科金教授的研究提出：幾乎可以在所有植物上用生物固氮技術(shù)替代化肥。在朱安妮的實(shí)踐中也做到在種植許多作物時百分之百替代化肥而不減產(chǎn)。

　　國際上，在石油一漲價時，各國政府就給學(xué)者很大補(bǔ)貼，加大生物固氮研究，就是為少用化肥，一旦石油降價，補(bǔ)貼又轉(zhuǎn)向別處。他們是從經(jīng)濟(jì)上的考慮。還沒有完全從環(huán)境的角度考慮生物固氮。

　　澳大利亞陽固中心主任伊萬·肯尼迪表示，“我們建議施用生物肥料，特別是固氮菌，能夠有助于保證支撐持續(xù)最優(yōu)產(chǎn)量的氮供應(yīng)。”

　　朱安妮等在實(shí)際研究中發(fā)現(xiàn)，不僅僅是一個固氮問題，這還能夠解決更多問題，當(dāng)微生物作用植物根系之后也同時能夠使植物的品質(zhì)提高。