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不用化肥,有机肥的来源在哪里?海湿人物访谈

已有 365 次阅读 2025-1-4 18:31 |个人分类:生态科普|系统分类:科普集锦

不用化肥,有机肥的来源在哪里?量够用吗?蒋高明谈生态农业 | 海湿·人物访谈

编者按:近年来,随着绿色意识的不断提升、以及市场对农业可持续发展需求的增加,越来越多的农民和农业从业人员开始关注有机肥的应用。传统化肥的过度使用已经对土壤和环境造成了严重影响,而有机肥作为绿色环保的替代,逐渐成为现代农业中的重要选择。发展生态农业离不开有机肥,许多人对有机肥的来源、使用及其效果仍存在疑问。为此,我们特别邀请了生态农业领域的专家蒋高明教授,与我们分享关于有机肥的知识和实践经验。

在本次访谈中,蒋教授从有机肥的主要来源、营养成分、腐熟过程,到如何提高其利用效率、控制病虫害风险,再到如何利用城市生活垃圾转化为有机肥等方面进行了详细解答。

 

本文约5900+字,阅读约10分钟

海湿小编:教授,您好!首先感谢您接受我们的采访。随着全球人口的爆炸式增长,有限的耕地资源正承受着前所未有的压力。就好比一个不断膨胀的气球,却只能装进一个固定的瓶子里,这使得粮食生产面临严峻挑战。人口的增长就像一个无形的黑洞,吞噬着有限的耕地,人均耕地不断缩水。为了应对粮食短缺的危机,人类不得不依赖化肥来提高粮食产量。如果说,粮食问题是一个复杂的系统工程,那么就涉及人口、耕地、气候、技术等多个因素。在这样的大背景下,近年来,有机农业和生态农业受到了越来越多的关注,很多人对“不用化肥,依靠有机肥”这一理念表示疑问,尤其是对于有机肥的来源和是否足够使用的问题——毕竟,要养活14亿人口。那么,今天我们想和您探讨一下这个话题。首先,能否请您简单介绍一下,使用化肥为什么不好?

蒋高明教授:化肥的广泛使用,确实为现代农业的发展提供了便利,但它也带来了一些我们不能忽视的问题。过度使用化肥不仅对土壤造成了损害,还引发水污染大气污染,甚至影响到我们的健康。长期依赖化肥,土壤板结土壤有益微生物动物逐渐减少,土壤的自然肥力也会下降,导致土壤退化。更严重的是,化肥中的一些化学成分在进入水体后,可能会引发水体富营养化,影响水生生物生长,造成水生生态系统严重退化,突出表现陆地淡水水华现象海洋赤潮浒苔爆发

另一方面,化肥生产依赖石油,而石油资源是有限的,化肥的生产成本随着资源的稀缺而不断攀升。因此,改变农业生产方式,减少对化肥的依赖,走可持续发展的道路,是非常必要的。

海湿小编:什么是有机肥?它与化肥的根本区别是什么?

蒋高明:有机肥和化肥是农业生产中两类常见的肥料,它们在来源、成分和对土壤的影响等方面存在着显著的差异。

有机肥有机肥料简称,自然界中的有机无一例外来自生物合成作用这些天然有机物能在自然降解还原无机物。人类目前没有掌握利用无机物常温常压下合成有机物能力,人类合成有机物多在天然有机基础完成,利用石油煤炭、天然合成有机物很难自然降解。地球上的所有光合产物及其衍生物可以作为有机肥有机肥主要来源于动植物的残体和粪便等有机物质,经过自然分解或人工发酵制成。它含有丰富的有机质、多种营养元素、有益微生物以及土壤改良剂,成分复杂多样。有机肥在土壤中经过微生物分解,缓慢释放养分,改善土壤结构,提高土壤肥力,促进土壤中有益微生物的生长。长期使用有机肥可以改善土壤的物理、化学和生物特性,提高土壤的保水保肥能力,从而增加土壤的肥力,促进作物的生长发育。

相比之下,化肥是通过化学合成或物理加工得到的,主要成分是氮、磷、钾等单质或化合物。化肥的成分相对单一,养分含量高,见效快。但是,长期、大量施用化肥,会破坏土壤结构,导致土壤板结,影响土壤通透性,造成土壤污染,破坏生态平衡。

海湿小编:听起来确实有很多问题。那么,在不使用化肥的情况下,农业如何维持土壤的肥力呢?有机肥的来源是什么?是否足够支撑农业生产?

蒋高明教授:这是一个非常关键的问题,很多人都担心如果停止使用化肥,是否能够提供足够的营养供植物生长。其实,答案是肯定的。我们完全可以通过自然的方式,利用大自然中丰富的资源来维持土壤的肥力,从而保证农业的高产。

我们要理解有机肥的来源。自然界中,植物、动物、微生物的尸体,甚至是我们生活中产生的废弃物,都是有机肥的来源。农场里的牛粪、鸡粪、秸秆、枯枝落叶,甚至生活中产生的厨余垃圾,都能通过堆肥、发酵等方式转化成有机肥料。而这些有机肥料富含植物所需的氮、磷、钾等元素,能够为作物提供充足的营养。

如果我们能够将这些有机废弃物进行合理的回收和利用,就能产生足够的有机肥料来满足农业的需求。这不仅能减少资源浪费,还能确保土壤肥力的持续性。

海湿小编:为了避免误解,我想再确认一下:您是主张我们国家的农业生产应该完全不用化肥呢,还是说应该减少化肥的使用、更多的使用有机肥?亦或,在相当意义上用有机肥代替化肥?那么这个比例您觉得应该是多少?

蒋高明:如果发展生态农业可以使用少量的化肥生产的绿色食物如果发展有机农业,不能使用化肥,生产有机食物土壤肥力保证的基础上,即使使用化肥,利用现有使用量的四分之一三分之一不会影响产量。我们连续跟踪19有机实验化肥使用常规模式的0%,产量不但没有下降反而低产田变成高产稳产的田。当然前提条件土壤有机高,这就需要有机肥常年养地。

海湿小编:过去长期以来,我国化肥使用存在着严重的“重数量、轻质量”和“重施用、轻管理”等问题。简单来说,就是“施肥”这件事,我们做得太多,但做得并不精细。这种不合理的施肥方式,不仅导致了化肥利用率低下,而且还带来了严重的土壤污染和环境问题。2015年发布的《到2020年化肥使用量零增长行动方案》无疑是一次重要的尝试。经过几年的努力,我国化肥使用量确实有所下降,但距离实现真正的科学施肥还有很长的路要走。为什么减量是这么难?您觉得症结在哪儿?有没有“解”?

蒋高明:为减少化肥污染,提高耕地产量,农业部接受有关专家建议,从2005年开始,推行一项全国性的耕地施肥新措施,即根据土壤的实际需求确定施肥量。科学家们称其做法为“测土配方”施肥。其依据是,目前农民施加的肥料中,60%~70%并没有被庄稼利用,而是贡献给了地下水,或残留在土壤中。项目实施3年后,全国已累计推广测土配方施肥面积达9亿亩次。然而,从全国化肥实际用量看,配方施肥并没有使化肥用量减少下来,反而持续增加。2005年全国化肥用量为4766万吨,2015年,全国化肥用量5900万吨,增加了1000多万吨尽管最近几年化肥使用有所下降,依然高位运作

测土配方施肥是治标不治本的做法。在试图解决耕地污染和提高产量的宏伟工程中,科学家、政府官员、农民三方面的利益分配问题才是最主要的。目前的资金去向是,主管项目的科学家获得了大量研究经费,各级农业政府官员,土壤肥料站得到了大量补贴、农民却没有得到实际好处,反而增添了麻烦。农民不会为种地去取土样找土肥站去化验,即使不要他们花钱。测土配方施肥理论上可行,但具体操作困难。农民嫌麻烦,没有积极性;但科学家和各级农业官员有好处,积极推进。这就出现了测土配方施肥工程中“一头凉、一头热”的局面。

在配方施肥中农业部门一包到底:从土壤测试、配方设计、田间试验、效果评价、组织管理、监督检查等所有环节,几乎都由农业部门包揽,甚至连配方肥的生产也由农业部门承担,导致测土配方施肥补贴由农业系统独享。这样,配方施肥不是肥了耕地,也不是农民,化肥用量怎能够减得下来?

其实,减少化肥使用非常简单,这就说加大有机肥的使用需要政策或者市场力量推动调动农民用地养地的积极性。

海湿小编:从就业市场的角度讲,如果减少化肥的使用,会不会给我国相当一部分肥料产业的就业带来问题?

蒋高明:肯定化肥行业影响很大当然有些化肥企业有机肥产业

海湿小编:那么,除了农场的动物粪便和秸秆,生活垃圾和枯枝落叶等是否也能转化为有机肥?

蒋高明教授:是的,实际上,很多人没有意识到,地球上所有的绿色植物、动物,甚至微生物,它们的身体,无论是活的还是死的,都能分解成有机物,最终回归土壤。这些有机物质不仅能为土壤提供养分,还是促进土壤健康的重要成分。比如,生活垃圾中的厨余垃圾就能经过堆肥处理,转化成有机肥料。农场的秸秆、枯叶等也能经过自然分解,成为土壤中的有机质。

事实上,我们国家每年都会产生大量的天然有机物资源,像是农业废弃物、家庭垃圾等,完全可以进行回收和利用。根据我们的研究,13大类天然有机物的生物质氮,是我国农业栽培植物实际吸收氮素的4倍多。因此,天然有机物的量完全足够支持农业生产。

海湿小编:不同来源的有机肥在营养成分、腐熟程度、病虫害风险等方面有没有什么区别?能否具体谈谈?

蒋高明教授:是的,不同来源的有机肥在这些方面确实有一些差异。首先,营养成分方面,动物粪便往往含有较为丰富的氮、磷、钾等基本营养元素,但其中的含水量和盐分较高,所以需要适当发酵和处理。而植物来源的有机肥,如秸秆和草木灰,富含有机质和矿物质,但氮、磷、钾的含量较低,需要与其他肥料搭配使用。

腐熟程度上,动物粪便如果未经处理就施入土壤,可能会引发气味重、氮气挥发等问题。因此,必须经过严格的堆肥、发酵处理,使其腐熟程度更高。而植物性有机肥如秸秆,通常也需要发酵或堆肥,以避免其中的病菌和杂草种子进入土壤。

至于病虫害风险,不同来源的有机肥也有差异。未经完全腐熟的动物粪便或秸秆中可能会含有一些病菌和害虫卵,施用时如果没有充分发酵和处理,可能会导致病虫害的传播。相比之下,经过适当处理和腐熟的有机肥,其病虫害风险大大降低。

海湿小编:那在实际农业生产中,如何提高有机肥的利用效率呢?有没有一些科学的措施或技术,可以提升这种做法的效果?

蒋高明教授:提高有机肥的利用效率,首先需要确保有机肥的质量。堆肥和腐熟过程是非常重要的环节。通过堆肥可以使有机肥中的有害成分减少,养分得到更好地释放,也能避免病菌和杂草的传播。因此,施用之前,一定要确认有机肥是否完全腐熟,最好通过测定其腐熟度来判断是否可以施用。

另外,合理施肥也是提高利用效率的关键。我们要根据土壤的养分状况和作物的需求来科学施肥。比如,通过土壤检测了解土壤中的养分状况,从而合理调整有机肥的施用量和施用时间。此外,施肥时的操作方法也很重要,可以采用分期施肥、深施、覆土等方式,帮助养分更好地渗透到土壤中,减少养分的流失。

 为了提高土壤的肥力和有机肥的利用效率,还可以配合一些土壤改良技术,如增加土壤的有机质含量、改善土壤结构,使土壤更能保持水分和养分,进一步提高作物的生长。

 海湿小编:有机肥确实对土壤和作物有很多好处,但它的病虫害风险也是不可忽视的。那么,在使用有机肥的过程中,如何控制病虫害风险呢?

 蒋高明教授:有机肥的病虫害风险,正如我们之前所说,主要来自于未完全腐熟的有机物中的病菌、害虫卵或杂草种子。因此,确保有机肥的充分腐熟和发酵,是降低病虫害风险的最有效措施。

 在实际操作中,我们可以采取以下几个措施:首先,堆肥过程需要控制好温度和湿度,确保堆肥堆能够达到足够的温度,通常在55°C至65°C之间,这样的高温可以有效杀灭大多数病菌和虫卵。其次,堆肥的时间也要足够长,至少要经过3至4个月的发酵和堆积,确保所有有机物都能充分分解和腐熟。

 如果条件允许,可以使用一些天然的抗菌剂和生物农药,如草木灰、草本植物提取液等,来预防病虫害。此外,合理搭配不同类型的有机肥,也有助于减少病虫害的发生。例如,牛粪、鸡粪等动物粪便可以与秸秆、绿肥等植物性有机肥混合使用,形成有机肥的综合利用体系。

 海湿小编:这些天然有机物的量,听起来似乎很丰富,那是否会出现肥料不足的问题呢?如果大规模地使用有机肥,是否会面临肥料短缺的挑战?

 蒋高明教授:很多人担心,停止使用化肥后,是否能够获得足够的有机肥来支撑大规模的农业生产。实际上,天然有机物的资源量是非常丰富的,完全可以满足农业生产的需求,甚至超出了我们的想象。只要我们采取有效的资源回收和再利用措施,天然有机肥的来源是充足的,远比我们目前依赖化肥的方式更具可持续性。

 理论为例,全球人类生物量含有的仅占地球光合作用固定碳的千分之一为例,我国13有机生物全部种植植物(包括主粮、蔬菜、果树、中草药、花卉实际吸收化肥的4.12两个数据说明人类化肥厂也是能够满足农业养分需求的。

 在生态农业的实践中,我们并不是只依赖某种单一的有机肥,而是通过多种有机物料的综合利用来保持土壤肥力。像是农场的动物粪便、农业废弃物、甚至是生活垃圾,都能转化为有机肥,而这种转化方式对于环境的压力也较小,能够长期保持土壤的健康。

 海湿小编:我听说有一些人在倡导“五谷轮回”这个概念。您怎么看五谷轮回?

 蒋高明:五谷轮回确切表达应当是六畜兴旺五谷丰登人类栽培植物副产物秸秆配合一定精料饲养动物,动物粪便还田养地从而进一步提高产量轮回的动植物体内的元素氮、矿质元素,生命不会轮回的。

 海湿小编:原来如此,那如果不使用化肥,我们该如何确保土壤的健康和农业的可持续发展呢?有没有一些具体的措施可以帮助我们实现这一目标?

 蒋高明教授:生态农业的关键在于恢复和维持自然生态的平衡。在这一过程中,我们会采取一些行之有效的措施来保持土壤健康、提升土壤肥力,同时确保农业生产的可持续性。

 首先,我们会通过有机肥的使用来增加土壤中的有机质,改善土壤结构。土壤中的有机质不仅能为植物提供养分,还能促进土壤微生物的繁衍,改善土壤的透气性、保水性和保肥性。这样,土壤能够自我调节,保持长期的肥力。

 第二点,恢复生态平衡是非常重要的。自然生态系统中的各类生物之间是相互依存的,通过增加作物的多样性、引入天敌,能够减少病虫害的发生。同时,恢复土壤中的微生物群落,有助于改善土壤生态环境,提升土壤的健康度。

 第三,我们还要注意停止使用化学物质对抗害虫和病害,转而使用物理诱捕、天敌防治等自然方法。在生态农业中,我们采用轮作、倒茬等农业技术,以避免土壤中的病菌和害虫的长期积累,减少化学农药的使用。这样一来,我们不仅能够保持土壤的健康,还能够提升作物的抗病虫害能力,同时保证农业生产的可持续性。

 海湿小编:听起来,似乎需要花很多的时间和精力。那么在人口增长放缓、以及许多农村人口减少、甚至一些农村地区出现了“空心”和“年轻人都出去打工”的情况下,有机肥是否意味着更高的人工投入、更低的产量?

 蒋高明:是个问题,有机肥本身不贵甚至化肥便宜地里需要人工目前从事农业多为老人妇女,加上农产品本身值钱农民选择化肥不用有机肥如果发展生态农业,农产品附加值提高,地里的收入进城打工挣得还要多,农民就会大量使用有机肥因为只有有机肥种出粮食蔬菜水果才有好的口感售价

 海湿小编:关于城市生活垃圾的利用,很多人可能不太了解,城市生活垃圾也可以转化为有机肥吗?这种转化是如何实现的?

 蒋高明教授:是的,城市生活垃圾,尤其是厨余垃圾和园林废弃物,完全可以转化为有机肥。城市垃圾中约有40%-60%的成分是有机物,主要包括食物残渣、果蔬废料等,这些成分经过适当的处理,可以成为优质的有机肥料。

 转化的过程一般分为几个步骤。首先,将生活垃圾进行分类,分出可回收的物质和不可降解的垃圾。然后,将厨余垃圾和有机废弃物进行堆肥或发酵,利用自然分解的方式将其转化成有机肥。在这个过程中,温度、湿度的控制非常重要,确保有机物分解充分,避免病菌和有害物质的产生。

 目前,很多城市已经开始实施垃圾分类和垃圾堆肥的试点项目,并且取得了良好的效果。通过这些措施,城市生活垃圾中的有机成分不仅得到了有效的利用,还减少了垃圾填埋和焚烧的压力,推动了资源的循环利用。

 海湿小编:听起来,城市垃圾的资源化利用具有很大的潜力。那么,您认为未来有机肥的利用和生产,会在农业中发挥怎样的作用?

 蒋高明教授:城乡生活垃圾能够直接作为有机肥使用。笔者指导博士研究生论文数据显示:1 kg干餐厨垃圾可平均转化为1.64 kg有机主粮

 未来,随着生态农业的推广和可持续发展理念的深入人心,我认为有机肥的利用将会在农业生产中发挥越来越重要的作用。通过对生活垃圾、农业废弃物以及其他天然有机物的回收和利用,我们不仅能够解决化肥带来的环境问题,还能够通过增加土壤有机质含量,提高土壤的肥力和健康度。

 同时,随着技术的进步和农民的认知提升,如何更高效、环保地生产和使用有机肥,将成为农业发展的重要方向。相信在不久的将来,有机肥的使用会成为主流,并帮助农业实现可持续的绿色发展。

 海湿小编:那么,在不使用化肥的情况下,是否可以实现粮食生产的高产呢?特别是在目前粮食安全问题日益突出的背景下,不依赖化肥的农业方式,能否保障粮食生产?

 蒋高明教授:这是很多人担心的一个问题。大家普遍认为,不使用化肥就无法保证粮食的高产,甚至会导致粮食短缺。其实,我们的实践已经证明,完全可以在不使用化肥的情况下,依靠生态农业的方式实现甚至超过传统农业的产量。

 我们已经在全国多个地方进行了多年的生态农业试验,取得了显著的成果。在一些生态农田、果园、蔬菜园中,我们没有使用化肥和农药,作物的产量不仅没有下降,反而提高了。而且,这种方式不仅没有污染环境,还提高了土壤的健康度,保证了农业的可持续性。

 在一些地方,我们的粮食产量已经达到了每亩1吨以上,完全可以满足生产需求。最关键的是,生态农业模式下,作物的质量和土壤的健康也得到了有效保证,真正实现了粮食安全与环境保护的双赢。

 海湿小编:那真是让人振奋的消息!您对于广大农民和消费者有什么建议?如何推动生态农业的普及?

 蒋高明教授:我的建议是,首先农民朋友们要认识到,生态农业不仅能提高农业生产的可持续性,还能带来健康的食物和更好的环境。通过减少化肥和农药的使用,恢复自然的土壤健康,能够长期保持土地的肥力,避免土地退化。

 消费者也可以了解一下生态农业,特别是这些生态产品对健康的益处,这样就会愿意支持生态食品的消费。只有从源头上改变生产和消费模式,才能推动整个农业系统的转型和可持续发展。

 生态农业不仅仅是一个口号,它是我们实现粮食安全、环境保护和健康生活的关键。希望通过我们的共同努力,让生态农业成为未来农业发展的主流模式。

 海湿小编:最后一个问题,“生态农业”与“乡村振兴”,您认为是什么关系呢?

 蒋高明:生态农业乡村振兴抓手乡村振兴关键是产业振兴,没有产业留不住谈不上才振兴,文化振兴生态农业就是乡村最大环保工程,就是生态振兴大力发展生态农业,可带动更多人就业,促进乡村振兴发展。生产优质安全的食物,同时保护生态环境,保护公众健康,保护生物多样性。该产业可使农业有钱赚,农业后继有人,从而实现共同富裕。



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