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    中国农科院研究员刘立新谈药肥一体化
    时间:2013-03-16

    药肥一体化技术打破了化肥和农药的界限,实现了两者的无缝对接。这是近年来农资领域最热的话题之一。

    传统药肥系在复混肥中添加农药而成,对此,中国农科院研究员刘立新提出了一条全新的技术路径:通过打开植物次生代谢,并增加必要的植物营养,从而大幅提高作物抗逆性,由此实现药肥一体的目标。新型药肥一体化技术未来将在无公害、绿色和有机食品生产中具有广阔前景。

    药肥一体新解:药食同源

    刘立新介绍,从技术构成看,现行的药肥一体化技术大体包括四种模式。

    一是在复混肥中添加化学农药,这是最简单的技术路线,它的最大优点是省工,但这类产品有可能引发污染超标。

    二是通过选育适当的微生物菌种,同时达到植物保护和提供微生物营养的目标。这类产品没有污染,兼具植物保护和提供部分植物营养双重功能,很有发展前途。

    三是经微生物药肥与化肥合理搭配而成的新型产品,该技术简便易行,值得深入研究。

    四是利用植物次生代谢产生化感物质,实现农产品生产高产、优质、高效的技术路线,简称药食同源平衡施肥法。

    刘立新认为,上述第四种模式可上溯至中国传统哲学中的药食同源理论。在人类食谱上,很多食物都兼具食品和药品双重功用,比如为人所熟知的药膳即是明证。据此,植物营养也应是药食同源的,给农作物提供的营养应当可以达到“药”“食”兼顾,即用肥料(养分)同时解决植保(药)问题。

    事实上,诸多研究也佐证了这一点。比如,1882年发明的杀虫剂波尔多液就是一种没有毒性的农药,其所含成分均系营养元素。而刘立新在研究中也发现诸多证据,比如他曾证明了浓度在0.5%~2.0%的化肥溶液能够杀死小麦锈病孢子。

    新技术的钥匙:次生代谢

    植物养分缘何能成为杀虫抗病的“农药”?

    刘立新研究发现,揭开这个秘密的钥匙就在植物的次生代谢上:作物的生命过程分为基本代谢和次生代谢,后者的重要作用在于产生功能性物质,而这些物质的多寡决定了植物抗逆性的高低和强弱。

    问题是如何打开植物次生代谢之门?与蓖麻、烟草、罂粟等致幻性作物不同,绝大多数栽培作物的次生代谢基因是沉默的,必须进行诱导和胁迫。因而,激发这些潜在基因的活性就成为实现药食同源的关键。

    刘立新进一步研究发现,作物次生代谢与两个要素密切相关:一是必要条件,即必要的胁迫以保证开启作物的次生代谢;二是充分条件,即必须的养分以保证次生代谢的充分进行。

    在多年潜心实验基础上,刘立新提出了三条打开作物次生代谢的手段:天灾、人为、有益微生物钻个洞。

    一是在发生自然灾害时,作物的次生代谢会在环境胁迫下自动打开,无须诱导;二是通过农艺措施,比如中耕、移栽等来胁迫开启次生代谢;三是应用现代手段激活次生代谢,比如微生物药肥拌种、浸种等措施,就是通过有益微生物在植物体内钻孔,胁迫次生代谢开启。

    刘立新认为,人类保护植物的历史不过100多年,在此前漫长的植物生命史中,植物都是依靠自身存活下来的。我们有理由相信,植物具备自我生存繁衍的基因,我们所要做的就是唤醒这些沉默的基因。

    新理念实践:药食同源施肥法

    如同前述,开启植物次生代谢途径的必要条件是胁迫,而维持次生代谢运转的充分条件是施用中微量营养元素。沿着这样的思路,刘立新提出了药食同源平衡施肥法。

    刘立新认为,如果确认次生代谢已打开,可遵循平衡施肥的两大原则,即“缺什么补什么、拮抗什么补什么”,通过增施养分达到提高作物抗逆性的目的。

    如果次生代谢没有开启,可以实行套餐施肥技术,利用微生物技术处理种子,或采用育苗插秧、育苗移栽、中耕除草等传统农业技术,再结合施用中微量营养元素,从而打开作物次生代谢,并强化次生代谢的产物,实现提高抗逆性的目的。

    在这套技术中,刘立新特别强调中微量营养元素的供给。他解释说,植物次生代谢过程中必须有变价的中微量营养元素参与,否则,这一过程无法进行。

    此外,要保证施肥效果,还必须对土壤进行改良,核心是要形成团粒结构,而这同样需要富含中微量元素营养物质的参与。

    刘立新说,正是基于此,许多富含中微量元素的产品表现出药和肥双重特性。“比如,赛众土壤调理剂就曾被专家赞誉‘不是肥料胜是肥料,不是农药胜似农药’。”

    在刘立新看来,新型药肥技术将在有效降低化肥农药用量的同时,实现产量和品质双提升。次生代谢的产物不仅是功能性物质,也是风味性物质,这两者是平行的。故此,新型的药肥一体化理念和技术有望为中国有机农业开辟一条新道路。据介绍,在山西省新绛县,当地采用该施肥技术的一亩大棚曾创下年生产23000公斤有机西红柿的纪录。

    编辑:燕宏伟
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