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苹果飘香黄土地 |
——记陕西省科学院研发微生物复混苹果专用肥的探索实践 |



□本报记者 张行勇
2010年陕西苹果总产量850万吨,占到全国总产量的1/3和世界总产量的1/8。特别是在每年的金秋时节,当你行进在陕西渭北黄土高原或陕北延安黄土高原山地优质苹果产区时,在绵延起伏的黄土地上满眼尽是红彤彤、沉甸甸的苹果挂满枝头,广袤无垠,而田园里飘来的阵阵香甜的果味与泥土的气息更是让人沉醉,不忍离去。
陕西苹果种植总面积847万亩,产量和面积均居全国第一。
陕西浓缩果汁产量和出口量全球第一,占世界总量的1/3。
以苹果为主的果业是陕西省第一农业主导产业,已成为陕西现代农业的一张名片。
过度使用化肥带来的问题
一般土壤释放出的养分只能满足作物需要的40%~60%,其余要靠施肥来补充,而肥料中有60%~80%靠化肥来提供。可以说,化肥增产占到50%。化肥对于粮食和果树等的丰产功不可没。
但是,长期以来,我国化肥的使用量是美国和世界平均水平的1.6倍,特别是氮肥的使用量占全世界总量的30%。资料显示,1984年到1994年的10年间,我国化肥的使用量增加了90.7%,而粮食的增产量仅提高了9.3%。先进国家生物肥料占到总肥量的20%,而我国只占到0.5%。这说明,我国化肥利用率低下,而且硝酸根淋失污染地下水等环境污染问题越来越严重。与此同时,也浪费了大量的不可再生的化石资源和生产过程的能源等,如每生产1公斤的氮肥就要消耗掉1.5公斤的石油。
陕西的苹果产区也同样是常年施用化肥、农药,化肥的使用量连年持续上升,而有机肥使用量不足。据陕西省科学院“微生物苹果专用复混肥研发与推广”项目组的报告,陕西省大多数12年以上树龄的苹果园的土壤质量已经下降,果园持续生产能力受到影响,果品产量和质量的进一步提高受到了严重制约,这也是陕西省扩大发展优质有机苹果产业基地面积的一个重要制约瓶颈。
研发苹果专用微生物复混肥
陕西省微生物研究所是西北地区唯一一所从事微生物研究的省属专业研究机构,在农业微生物、生物环境治理等领域取得一些应用性成果与科研积累。自2007年始,由陕西省科学院牵头,针对陕西省苹果产业中目前面临的果园施用化肥现状,为进行土壤改良、防范外来入侵性害虫的问题,陕西省微生物研究所以其研发的苹果专用微生物复混肥技术体系为依托,集合陕西省科学院微生物学、昆虫学、生物化学等学科的研究技术力量,联合洛川县苹果产业局、延安市果树试验场、洛川县果树研究所、长武县果业局、洛川县延丰复混肥有限责任公司、北京耘丰新农农资(泾阳)有限公司等技术力量,从改善果园土壤生态环境和增加土壤肥力入手,发挥微生物技术及生物防治病虫害技术在改善土壤微生态环境,增加土壤中具有活性的根际促生微生物、解磷解钾微生物种群优势的路径出发,探索研发微生物有机无机新型复混肥的实践,以期通过示范推广改善果园土壤生态环境,活化土壤中被固定的钾、磷、硅元素,提高化肥的利用率,减少化肥的使用量,调节果树生长平衡、增强果树自身免疫能力及控制外来入侵病害虫危害的效果。
项目组结合在对所选定的陕西苹果主栽区洛川、长武两地区选择不同土壤类型、不同树龄、不同管理模式的10个果园采的60份土样、11份叶片样品,做了有关pH、含水量、容重、孔隙度等理化指标、养分状况(大、中、微量元素)及微生物四大类群及有益菌群(解磷、解钾、固氮菌)等项目的测定和分析,在其取得4276个数据的基础上,结合渭北果区果业部门多年来土壤普查基础数据,设计苹果专用微生物复混肥系列F33、F25、F19等配方,并经试验区果园试验、示范之。
经过大量试验与示范比较表明,处理编号为“F33”的苹果专用复混肥料在对苹果产量和品质上较其他配方处理均有很好的提高,同时也得到了试验示范果农的广泛认同,成为了在当地肥料推广产品中的主推产品。项目组和北京耘丰新农农资(泾阳)有限公司将其产品化、系列化、规模化推向农资市场,形成商品名为“黄金宝”、“六元地康宝”、“培肥宝”的系列微生物复混肥产品。
“黄金宝”苹果专用微生物复混肥具有绿色肥料的特征。因其由耐高渗透压的解磷解钾活性微生物、氮磷钾无机肥料、螯合态微量元素、有机质复混造粒构成,改变微生物肥料为活菌产品,在与化肥等易产生高渗透压无机物混合使用时往往失活的缺陷,同时配合螯合态微量元素和有机质,形成了“四合一”高效复混肥。其符合农业部和科技部提出我国农业用肥要走有机、无机配合使用的方向。
据了解,项目组与北京耘丰新农农资(泾阳)有限公司工程技术人员一起,经多次设备加工工艺条件试验,已中试成功苹果专用系列微生物复混肥挤压造粒生产工艺和制订出产品企业标准。目前获得“农肥登记证号:陕农肥(2009)准字0252号”;“企业标准名称:新复肥(有机—无机—微生物型);标准号:Q/BYJ 05-2009”。申请国家发明专利1项,即“一种果树专用复混肥的组方及制备方法”,专利申请号:200910022735.3;制定苹果专用微生物复混肥产品企业标准1项,标准登记号:Q/BYJ 05-2009。
一些肥料专家指出,生物有机复合肥是由有机肥、无机肥、生物菌肥、增效剂等复合而成,具有各种肥料的特点,而且高效无污染,属于环保型肥料,也被称为绿色肥料,是目前肥料行业发展的新趋势,目前国家科技部和农业部已在全国重点推广,在将来具有很大的发展空间。
示范推广效果与果农的反映
项目组根据陕西省渭北苹果主栽区土壤类型、生态环境的差异,2004~2006年,2008~2010年,在洛川的延安果树实验场和洛川县建立了14个核心示范园、示范点;在长武县建立4个示范园、示范点;共计18个试验示范园、点,面积115亩。2010年扩大延安市富县钳二乡为示范推点。
另一方面,项目组结合各县果业发展实际,与当地果业主管局、技术站建立合作联系,形成多点试验,集中试验示范的推广示范模式。
依据渭北苹果病虫害发病的规律,配套推广苹果微生物复混肥规范化施用技术,通过举办知识讲座、发放手册、地头座谈等形式将其传播给果农掌握。目前,已直接或间接培训果农3000多人次。
苹果专用微生物复混肥——“黄金宝”新复肥已在渭北苹果主栽区取得了广泛的认可,覆盖面积超过10万亩。随着认知度的提高,产品的实际销售量也将初步提高,合作企业北京耘丰新农农资(泾阳)有限公司2011年的销售计划为2000~3000吨,可施用13300~20000亩果园。
记者了解到,由于新技术和新肥料在诞生的初期有其特殊性,果农在接受新产品的时候有一个较长的过程,所以一种新型好肥料要取得一定的市场份额存在着一定的难度。但是,要得到更多果农、更大肥料市场的认同,必须进一步加大示范及推广的力度和产品绿色环保技术特点的宣传,加强与合作的技术企业、地方果业局、苹果产业专业协会、农业技术试验站以及广大果农的联系,深化产学研合作发展模式。省市科学院的科研立项评价标准与其创新成果评价体系应以转化为生产力的大小来衡量,因其经费来源与办院方针是地方财政和服务区域经济社会发展。
据项目负责人张晓琦研究员介绍,“黄金宝”牌苹果专用微生物复混肥有其创新之处,确信有其良好的市场前景。
创新之处一,由耐高渗透压的有效活性微生物、氮磷钾无机肥料、螯合态微量元素、有机质四部分构成,而非现在市面上流行的由微生物、氮磷钾无机肥料和有机质构成的三元肥料。其中富含腐植酸的有机质的加入能够刺激果树根部生长,提高果树根部对化肥的吸收;同时还能提高植物抗旱、抗寒性能。螯合态的微量元素的加入正是针对渭北区土壤中缺乏相应微量元素而设计的独特配方。四组分相辅相成、协同效应,能及时合理地为果树全面提供各种营养。
创新之处二,解决了微生物不能和化肥混合造粒的问题。普通微生物在和氮磷钾混合时往往会造成因菌体不能耐受较高的渗透压而死亡的现象。而该肥料中添加的特定芽孢菌能够耐受较高的渗透压,在长期保存过程中菌数亦能维持较高的水平。项目组成员姚培鑫研究员所做的螯合态活性复混肥室温保存时该菌的存活性实验表明,在室温保存条件下,在含70%化肥等无机物的螯合态活性复混肥中,该菌在保存7个月后其中有效活菌浓度一直很稳定。而与其对照的含其他解磷的巨大芽孢杆菌菌种的微生物肥料试样在同样条件下耐高渗透压试验,仅3天活菌含量就下降了97.31%。说明该菌在渗透压高、含水量低的苛刻条件下,能长期维持其耐受性强的芽孢形态,不易死亡。
通过SPSS13.0统计软件对试验区苹果质量、优果率、产量等数据的分析表明,该苹果微生物复混肥较其他单纯的复合化肥有较好的效果。其与对照相比,增产率为12.77%,差异显著(p<0.05);优果率平均为81.56%,比对照平均提高9.03%,差异极显著(p<0.01)。此外,在糖度、硬度、单果重、果型指数,着色面积方面等品质指标方面均有较大的提高,其中糖度平均提高3.55%、单果重平均提高11.93%。
2011年1月20日,在杨凌召开,由陕西省果业协会主办的陕西苹果品牌联赛启动仪式新闻发布会上,众多农资经销商异常高涨的订货热情也从另一方面表明苹果微生物复混肥的确受果农青睐。
《科学时报》 (2011-3-11 A2 综合)