藥肥一體化技術打破了化肥和農藥的(de)(de)界限,實現了兩者的(de)(de)無縫(feng)對接。這(zhe)是近年來農資(zi)領域最熱的(de)(de)話題之一。
傳統藥肥(fei)(fei)系在(zai)復混(hun)肥(fei)(fei)中(zhong)(zhong)添加農(nong)藥而(er)成,對此(ci),中(zhong)(zhong)國農(nong)科院研究(jiu)員劉(liu)立(li)新(xin)提出了一條全新(xin)的技術(shu)路徑:通過打開植物(wu)(wu)次(ci)生代謝,并增加必要的植物(wu)(wu)營養,從而(er)大幅提高作物(wu)(wu)抗(kang)逆性,由此(ci)實現藥肥(fei)(fei)一體的目標。新(xin)型藥肥(fei)(fei)一體化技術(shu)未來將在(zai)無公害、綠色和有機食品生產中(zhong)(zhong)具有廣闊前景。
藥(yao)肥(fei)一(yi)體新解:藥(yao)食同(tong)源
劉立(li)新介(jie)紹,從(cong)技術(shu)構成(cheng)看,現行的藥肥一體(ti)化技術(shu)大體(ti)包(bao)括四(si)種模式。
一是(shi)在復混肥中添加化學農藥,這是(shi)最(zui)簡單的技術路線,它(ta)的最(zui)大優點是(shi)省工,但這類產(chan)品有可(ke)能引發(fa)污(wu)染超標。
二是通過選育適當的(de)微(wei)(wei)生物(wu)菌種(zhong),同時(shi)達到植物(wu)保護(hu)和提供微(wei)(wei)生物(wu)營養(yang)(yang)的(de)目標(biao)。這類產(chan)品(pin)沒有污染(ran),兼具植物(wu)保護(hu)和提供部分植物(wu)營養(yang)(yang)雙重功能,很有發展前途。
三是經微(wei)生物藥肥(fei)與化肥(fei)合理搭(da)配而成的(de)新型產(chan)品,該技(ji)術簡(jian)便(bian)易行,值得深(shen)入研究。
四是利用植物次生(sheng)代謝(xie)產(chan)生(sheng)化感物質(zhi),實現(xian)農產(chan)品生(sheng)產(chan)高產(chan)、優質(zhi)、高效的技術路線,簡(jian)稱藥食同源平衡(heng)施肥(fei)法。
劉立新認(ren)為,上述第四種模式可上溯至中(zhong)國傳統哲(zhe)學中(zhong)的藥(yao)(yao)(yao)食(shi)(shi)同(tong)源(yuan)理論。在人類食(shi)(shi)譜(pu)上,很(hen)多(duo)食(shi)(shi)物(wu)都兼具食(shi)(shi)品(pin)和藥(yao)(yao)(yao)品(pin)雙(shuang)重(zhong)功用,比(bi)如為人所熟知的藥(yao)(yao)(yao)膳(shan)即是明證(zheng)。據此,植物(wu)營養也應是藥(yao)(yao)(yao)食(shi)(shi)同(tong)源(yuan)的,給農作物(wu)提供的營養應當可以達(da)到“藥(yao)(yao)(yao)”“食(shi)(shi)”兼顧,即用肥料(養分)同(tong)時(shi)解決植保(藥(yao)(yao)(yao))問題。
事實上,諸(zhu)多研究也佐證了(le)這一點(dian)。比如,1882年發明的殺蟲劑(ji)波爾多液就是一種沒(mei)有毒性的農藥,其(qi)所含成(cheng)分(fen)均系營養(yang)元素。而劉(liu)立新在研究中(zhong)也發現(xian)諸(zhu)多證據(ju),比如他曾證明了(le)濃度在0.5%~2.0%的化肥溶(rong)液能夠殺死小(xiao)麥銹病孢子(zi)。
新(xin)技術的鑰匙:次生代謝
植物(wu)養(yang)分緣(yuan)何能成為(wei)殺蟲抗病的“農藥”?
劉立新研究發現,揭(jie)開這(zhe)個(ge)秘密的(de)鑰(yao)匙(chi)就在(zai)植(zhi)物的(de)次生代(dai)(dai)謝(xie)上:作物的(de)生命過程(cheng)分為(wei)基本代(dai)(dai)謝(xie)和次生代(dai)(dai)謝(xie),后者的(de)重(zhong)要作用在(zai)于產生功能性物質,而這(zhe)些物質的(de)多寡決(jue)定了植(zhi)物抗逆性的(de)高低和強(qiang)弱。
問題是(shi)如何打(da)開植物(wu)次生代(dai)謝之門?與蓖麻、煙草、罌粟等致幻(huan)性作物(wu)不(bu)同(tong),絕大多數(shu)栽培(pei)作物(wu)的次生代(dai)謝基(ji)因(yin)是(shi)沉(chen)默的,必須(xu)進行(xing)誘導和脅迫。因(yin)而,激(ji)發這些潛在基(ji)因(yin)的活性就成(cheng)為實現藥食(shi)同(tong)源(yuan)的關鍵。
劉立新進一(yi)步研究發現,作物(wu)次(ci)生(sheng)代謝與兩個要(yao)(yao)素密切相關:一(yi)是必(bi)要(yao)(yao)條件,即(ji)必(bi)要(yao)(yao)的脅迫以保(bao)證開(kai)啟作物(wu)的次(ci)生(sheng)代謝;二(er)是充分條件,即(ji)必(bi)須的養分以保(bao)證次(ci)生(sheng)代謝的充分進行。
在(zai)多年潛(qian)心實驗基礎上,劉立新提(ti)出了三條打開作物次生代(dai)謝(xie)的手段:天災、人為、有益微生物鉆個洞。
一是(shi)在發生(sheng)自然災害時,作(zuo)物(wu)的次(ci)(ci)生(sheng)代(dai)(dai)謝(xie)會在環境(jing)脅迫下自動打(da)開(kai),無須(xu)誘(you)導;二是(shi)通(tong)過農藝措施(shi),比如中耕(geng)、移栽等(deng)來脅迫開(kai)啟(qi)(qi)次(ci)(ci)生(sheng)代(dai)(dai)謝(xie);三是(shi)應用現代(dai)(dai)手段激活次(ci)(ci)生(sheng)代(dai)(dai)謝(xie),比如微(wei)生(sheng)物(wu)藥肥拌種、浸種等(deng)措施(shi),就是(shi)通(tong)過有益微(wei)生(sheng)物(wu)在植物(wu)體(ti)內(nei)鉆孔(kong),脅迫次(ci)(ci)生(sheng)代(dai)(dai)謝(xie)開(kai)啟(qi)(qi)。
劉立新認為(wei),人類保護植(zhi)物(wu)的(de)歷史(shi)不(bu)過100多年,在此前漫長的(de)植(zhi)物(wu)生(sheng)命史(shi)中,植(zhi)物(wu)都是(shi)依靠自身存活(huo)下來(lai)的(de)。我們有理由相信,植(zhi)物(wu)具備自我生(sheng)存繁衍的(de)基(ji)(ji)因,我們所(suo)要做(zuo)的(de)就是(shi)喚醒這些沉默(mo)的(de)基(ji)(ji)因。
新理念實(shi)踐:藥食同源施肥(fei)法
如(ru)同(tong)前(qian)述,開(kai)啟植物次(ci)生代謝途(tu)徑(jing)的(de)(de)必要條(tiao)件是(shi)脅迫,而維持次(ci)生代謝運轉的(de)(de)充分條(tiao)件是(shi)施用中微量營養元素(su)。沿(yan)著這樣的(de)(de)思(si)路(lu),劉(liu)立新(xin)提出了藥(yao)食同(tong)源平衡(heng)施肥法。
劉立新(xin)認為,如(ru)果確認次(ci)生代謝已打(da)開,可遵循平衡(heng)施肥的兩大原則,即“缺什么(me)補什么(me)、拮抗(kang)什么(me)補什么(me)”,通(tong)過增施養分達到提高作物抗(kang)逆性的目的。
如果次生代謝沒有開啟,可以實行套餐施肥技術,利用微生物技術處理種子,或采用育苗插秧、育苗移(yi)栽、中耕除草(cao)等傳(chuan)統農業(ye)技術,再結(jie)合施用中微量營養元素,從而打開作(zuo)物(wu)次生(sheng)代(dai)謝,并(bing)強化次生(sheng)代(dai)謝的(de)產物(wu),實(shi)現(xian)提高抗(kang)逆性的(de)目的(de)。
在這套技術中(zhong),劉立新特別強調中(zhong)微(wei)量營養元素(su)的供給(gei)。他解釋說,植(zhi)物次(ci)生代謝過(guo)程中(zhong)必須有(you)變價的中(zhong)微(wei)量營養元素(su)參與,否(fou)則,這一過(guo)程無法進行。
此外,要(yao)保證施肥效果(guo),還必(bi)須對(dui)土壤(rang)進行改良,核心是要(yao)形成團粒(li)結構,而這同(tong)樣需要(yao)富(fu)含中(zhong)微量元素營養物質的參(can)與。
劉(liu)立新說(shuo),正是(shi)基(ji)于此,許多富含中微量元素的產(chan)品表現(xian)出(chu)藥和肥雙重特性。“比如(ru),賽眾土壤(rang)調理劑就曾被(bei)專家贊譽‘不(bu)(bu)是(shi)肥料勝(sheng)是(shi)肥料,不(bu)(bu)是(shi)農藥勝(sheng)似農藥’。”
在劉(liu)立新(xin)看來,新(xin)型藥肥(fei)技(ji)術將在有(you)效降(jiang)低化肥(fei)農藥用量的(de)(de)(de)(de)同時(shi),實(shi)現(xian)產(chan)量和品質雙提升。次生代謝的(de)(de)(de)(de)產(chan)物(wu)不僅是功能性物(wu)質,也是風味性物(wu)質,這兩者(zhe)是平(ping)行的(de)(de)(de)(de)。故此,新(xin)型的(de)(de)(de)(de)藥肥(fei)一體(ti)化理念和技(ji)術有(you)望為中國有(you)機農業開辟(pi)一條新(xin)道(dao)路。據介紹(shao),在山西(xi)省新(xin)絳(jiang)縣(xian),當(dang)地采(cai)用該施肥(fei)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)一畝大棚(peng)曾創下年生產(chan)23000公斤有(you)機西(xi)紅柿(shi)的(de)(de)(de)(de)紀(ji)錄(lu)。