01
綜合生態防治方案的由來
筆者受科研小組的委託,近期系統的回顧了這幾年的工作進展,陸續整理了酸性土壤對重金屬、營養元素、微生物菌群、理化性狀和有機碳的影響等幾篇文章,以期向各位同仁交流。經常有熱心人士問我們為何重點進行酸性土壤研究,在此向大家做個解釋。
首先,我國乃至世界土壤酸化嚴重,面積較廣,酸化速率在加快,若不儘快防治,將觸及良田保護紅線。
其次,土壤酸化比較嚴重的區域,基本都是經濟作物區域或某某作物種植之鄉(土壤鹽鹼地區幾乎沒有經濟作物,產生的價值較低),這就嚴重影響到農民的收入甚至影響到地區的GDP。
還有,土壤酸化區域的土壤病蟲害發生猖獗,藥物防治環境汙染大,防治效果小,而且病蟲害的抗藥性明顯增強。
最後土壤酸化區域的農產品重金屬超標現象頻頻發生,改良過後的酸化土壤,重金屬超標現象幾乎不在出現,這也關係到我國的食品安全問題了。
基於以上酸性土壤危害的重要性和迫切性,本科研小組創新性研發出「土壤綜合生態防治技術方案--邁德森生物菌劑技術方案」。這是到目前為止,唯一非化學鹼性、安全無毒副作用的全面系統的一次性綜合治理酸性土壤問題的組合製劑配方技術。經多方實踐證明,本技術所表現的效果是獨一無二的。有必要向業界人士進行推廣,也歡迎業界人員共同參與,積極推進我國乃至世界酸性土壤的修復工程。
02
綜合生態防治方案的原理
土壤酸化是土壤結構發生物理、化學和生物學性質的系列變化,破壞了互生、共生和相互聯繫相互制約的平衡關係。導致重金屬超標、營養元素失衡、微生物菌群失調、土壤理化性狀改變和生命之源--有機碳的缺乏等問題。
這些問題每個都嚴重威脅到農業生產,傳統上國內外都採用西醫治療方式,單一解決其中某一個問題,結果是按下葫蘆浮起瓢,不但沒能解決,反而每個問題都愈加惡劣。就是因為這些問題都是併發症,是互生、共生和相互聯繫相互制約的關係,採用傳統治理方式不能從根本上解決問題。
目前,國內外將土壤肥料、植物保護和環境保護等作為彼此獨立的學科來研究,但本質上三者是一個生態共同體,將三者孤立的進行研究是嚴重違背生態科學的行為。(這與當代中國醫療現狀同出一轍,西醫的頭疼醫頭,腳痛醫腳,片面的局限於表象;而中醫是診斷疾病的病因,從陰陽調配,全身器官調理,在本質上治療疾病)。只有將土壤肥料、植物保護和環境保護等還原為一個生態共同體,從本質上綜合調理,才是修復各類障礙土壤的根本出路。
因此,無論是我國還是國際社會,都迫切需要一種更好的解決方案。那麼除了化學防治和生物防治這種西醫療法之外,是否還有更好的防治技術呢?
本科研小組經過多年實踐積累和前輩們的悉心指點,本著環境生態平衡的理念,綜合作物生長環境的各種因素,利用生態環境中生物和物質相生相剋的生態平衡規律,針對酸性土壤的本質問題,提出一次性同步綜合調理的方案。簡而言之,就是我們將土壤肥料、植物保護和環境保護等還原為一個生態共同體,從本質上來綜合調理修復酸性土壤。達到健康土壤,健康作物、優質高效的目的。我們的技術方案就是「綜合生態防治技術方案--邁德森生物菌劑技術方案」。
03
綜合生態防治方案的作用機理
本科研小組提出的「有機碳+有機矽+生物鹼新材料+功能菌+有益物質」的邁德森生物菌劑的製劑技術方案(已經申請專利)
1、改性有機矽新材料:(詳論見《論酸性土壤的危害之一重金屬汙染》此處不再贅述);
1)利用有機矽鈍化重金屬生物活性的特性,降低重金屬對土壤和作物生長危害,避免農產品的食品安全。
2)利用有機矽疏鬆土壤的特性,能夠破除土壤板結,增強土壤的通透性,有利於生物鹼和微生物菌群以及營養元素等成分,綜合發揮作用。
3)利用有機矽降低各元素之間拮抗和減緩氮肥釋放的作用,大幅度提高肥料利用率,有效的為土壤膠體、微生物和農作物提供足夠的養分。
2、水溶性有機碳:(詳論見《論酸性土壤的危害之五有機碳的影響》此處不再贅述);
1)為土壤和土壤生物以及農作物補充碳能量,沒有碳元素就沒有生命的活性,只有解決了「最寬短板」的碳元素(根據營養元素的木桶原理),促使土壤健康作物健壯,增強作物的抗病害、蟲害等抗逆性。
2)從本質上解決土壤有機碳饑渴的問題,有效改善土壤的物理性狀和化學性質以及生物特性,為土壤膠體的恢復、微生物的繁殖、元素的轉化等奠定基礎。
3)經過多家農業科技部門驗證,能夠迅速提升土壤EC值,顯著降低土壤鹽害對土壤和作物的危害,提高土壤理化性能和肥料利用率,減肥增效顯著。
3、生物鹼新材料(詳論見《論酸性土壤的危害之四土壤理化性狀的影響》此處不再贅述);
1)提高土壤的ph值是檢驗改良酸性土壤結果的最主要指標。生物鹼新材料的ph值高達10-11,能夠實實在在的迅速提高土壤ph值,引起土壤的物理性狀、化學性質和生物性質等系列變化。並且這種生物鹼新材料對土壤和環境安全的,沒有任何的毒副作用。(不會如石灰、過磷酸鈣等這種化學鹼性物質,對土壤和環境以及生物產生危害。)
2)生物鹼新材料的防治病蟲害效果。由於生物鹼新材料Ph值高達10-11,在土壤中能夠殺滅病原菌,提高有益菌群的活性。經多年實地驗證,能夠預防幾乎全部的根結線蟲,並且對枯萎、立枯、黃化、和根腐等土傳病害的防治效果顯著。
3)生物鹼新材料能夠鈍化重金屬的吸收,保障農產品的食品安全;防治作物因重金屬毒害產生的系列危害。
4)提高土壤養分的轉化,減少元素之間的拮抗,提高營養元素的利用率。
4、功能性生物菌群。(詳論見《論酸性土壤的危害之三微生物菌群影響》此處不再贅述);
1)補充多種針對土壤缺陷的功能性微生物菌種,殺滅土壤病原菌,提高土壤有益菌的功能菌群的活性,預防根結線蟲、枯萎、立枯、黃化、和根腐等土傳病害的發生。
2)綜合調節土壤微生物機能和營養轉化;提高土壤養分的轉化,減少元素之間的拮抗,促進土壤膠體結構的儘快回復,配合有機碳從本質上護理修復土壤。
5、有益物質。詳論見《論酸性土壤的危害之二營養元素的影響》此處不再贅述);
1)向土壤補充的有益物質,是以中微量元素、有益元素和生物活性物質組成的配方。能夠調理土壤物理性狀和化學結構,平衡作物對營養元素的吸收轉化。
2)提高土壤有益菌的活性,補充土壤缺失的物質,平衡元素的吸收,綜合提高土壤和作物的生理機能。
上述方案中的每個成分都先經過特殊工藝反應處理,然後再逆式螯合製劑技術。使每個具有獨特功能的成分,綜合發揮效果,顯著提高土壤ph值,破除土壤板結,修復土壤物理和化學以及生物結構、大幅度提高肥料利用率等作用,促使土壤健康作物健壯。最關鍵的是能夠防治根結線蟲和根腐、枯萎等病蟲害和提高作物的抗逆性。
04
綜合生態防治方案的功能效果
本技術施用後,首先破除土壤板結,使土壤形成團粒結構;然後有機碳向土壤、土壤生物和作物補充水溶性有機碳元素;同時非化學鹼性的有機載體同步提高土壤PH值,為生物群和物質轉化提供適宜的環境;有益微生物菌在適宜的土壤環境中,充分發揮自身潛能;並且上述作用是同步進行,相互促進,綜合治理,能夠從本質上一次性改良酸性土壤的物理、化學和生物性質,達到修復土壤,健康作物,優質高效的目的。
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綜合生態防治方案的技術現狀
目前本技術的主要指標為:有機碳13%;有效矽1.2%;ph值10-11;活性鈣3.5%;碳酸鉀4.5%;活性菌2億/克;中微量元素2%;生物活性物質:適量等。
由於本技術需要針對不同的區域設計不同的配方,因此,現在或許尚有不完善之處,但將來一定會發展為最安全、最有效的酸性土壤病蟲害防治技術,畢竟面我們臨的困難是有限的,而應用前景是無限的。
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綜合生態防治方案的創新點
我們的創新點在於:把深奧複雜而且費工費力的酸性土壤改良方案,與高難度的植物保護技術和環境保護研究相融合,並結合肥料生產的高新製劑工藝技術,將複雜的系列技術方案變為簡單實用的一個產品。既方便農戶的使用,又提高了改良酸性土壤的效果,而且成本較低,適於推廣應用。
邁德森生物菌劑技術方案,促進我國的肥料技術工藝,從模仿升級到製造,再升華「智」造,最後創新到創造,最終解決我國乃至世界的土壤綜合生態防治問題,這是就是我們的使命,我們的價值。
作者:
[1]官春強(安徽省國壬農業科技有限公司技術部)
[2]高雲(中國科學院合肥研究院)