改良土壤可提高農產品中生命元素含量
王開運1,王紅艷1,武玉國2,王開元2,王洪祥2,張振2
(1.山東農業大學植物保護學院;2.山東慧泰華生物技術有限公司)
摘要:本文分析了健康土壤是提高農產品中生命元素的基礎,提供了改良土壤的核心技術,檢測了改良土壤對提高農產品生命元素含量的效果,對指導生態農業的發展和農產品質量安全具有重要意義。
關鍵詞:健康土壤;核心技術;生命元素;效果
1、健康的土壤是提高農產品中生命元素的供應基礎
民以食為天,當前我國的農業面臨巨大的問題,土壤保護已成為基本的國策。如何解決上述這些問題,國家正大力推動化肥和農藥減量施用和農產品綠色生產的技術措施。土壤的基礎營養供應在于有機質,而土壤的動力源自微生物。常年大量使用化肥不用或少用有機肥,普通農田土壤中有機質越來越匱乏,土壤為微生物提供的營養缺乏,有益微生物難以生存和繁殖,土壤活性降低,土壤生態環境劣化。科學研究發現,沒有有機質,就沒有肥沃的土壤。有機質對農作物生產是極其重要的基礎,是農作物的重要營養來源。而土壤中的微生物能分解土壤中的動植物殘體,形成越來越小的有機分子,這就是腐殖質類有機質,是最豐富最全面的植物營養來源。同時,微生物與根系、根際土壤一起組成了農作物的“腸胃”,很多有益微生物與根系形成互補共生關系,在農作物各種營養的轉化和吸收過程中,發揮重要作用,生命元素(礦物質)多數依靠微生物的活動才變為農作物可吸收的狀態。
通過施用生物有機肥、有機肥和秸稈還田,把土壤的生命元素還給了土壤,實現生命元素的循環;只有不斷為土壤補充高質量的功能微生物,提高土壤中有益微生物的數量和活性,形成健康的土壤,提高土壤活性,才能解決農產品品質問題、食品安全問題和人體礦物質生命元素缺乏的問題。
2、改良土壤的核心技術
山東慧泰安華生物技術有限公司和山東農業大學花費近十年的時間,研究創造了“鑫豐田寶”特色生物有機肥,主要解決目前我國農業發展中遇到的土壤改良、生命元素補充、健壯栽培、優質高產和環境安全等重要問題。其核心技術是:一是超高效固氮菌的選育創造;二是高活性解磷菌和解鉀菌的篩選及馴化。磷和鉀都是天然礦質元素,可供連續大量持久開采的資源有限,應該珍惜這些資源并科學開發利用,利用高效解磷和解鉀細菌,將礦質的和植物殘體礦石化的不能被植物吸收的元素轉化為水溶性有效元素,是相當容易做到的,因為自然界解磷和解鉀菌種類較多,菌種易于被馴化和改良。空氣中氮氣含量約占78%,誰能創造超高效固氮菌,直接利用空氣中的氮來替代合成氨,誰就掌握了替代化肥、推動二十一世紀現代農業可持續發展、節能減排和優化農業生態環境的核心技術。
豐田寶特色生物有機肥中的所含的超高效固氮菌是由天然固氮菌經5年創新選育而成,其固氮水平是原始天然固氮菌的67倍,在國內外首次取得了完全替代合成氨的核心技術。所含解磷菌是用降解有機磷農藥的天然菌株選育而成,既能從含磷礦粉載體和土壤中富含不溶磷中解離出速效磷,還能降解土壤中的農藥殘留。所含解鉀菌是用降解多種農藥的天然菌株選育而成,不僅能從含鉀礦粉載體和土壤中富含不溶鉀中解離出速效鉀,還能降解土壤中的多種農藥殘留。這兩個解磷菌和解鉀菌菌群,還能活化含腐殖酸載體和土壤中的多種中、微量元素,提高植物對多種元素的吸收率,使農產品中富含較多的生命元素。豐田寶特色生物有機肥的精準施用,不僅增加局部土壤有機質含量,改善土壤團粒結構,增加益生菌數量,優化土壤微生態環境,還在改良土壤,克服土壤酸化和連作障礙上的效果十分突出。肥料中還含有抗菌活性高、作用廣譜的高效能拮抗菌株,能抑制土傳病害的侵染。以上述自己選育的4大菌群為功能菌,用腐殖酸、磷礦粉、鉀礦粉、貝殼粉和黏土等天然礦物材料做載體,制備成顆粒狀功能獨特的特色生物有機肥。該菌群可根據植物對氮、磷、鉀等養分需求,通過超高效固氮菌從大氣中獲得氮素;從礦質載體和土壤中解離出速效磷和速效鉀,并供應各種中微量元素;載體中的腐殖酸既可活化土壤、調節土壤酸堿性、增加有機質的供應,又為4大功能菌群生存和繁殖提供營養。“鑫豐田寶牌”特色生物有機肥2017年7月獲得國家綠色食品生產資料認證,產品編號:LSSZ-01-1707150021;2021年5月豐田寶生物有機肥獲得國際有機認證(編號:IP-0109-973-3376),十分適合優質水果和蔬菜等農產品的生產。
3、改良土壤提高芹菜中生命元素的含量
在山東省泰安市岱岳區連續4年使用豐田寶特色生物有機肥替代化肥,種植的準有機芹菜莖中的生命元素較普通化肥種植的芹菜也相差很大(表1),表1表明,施豐田寶特色生物有機肥替代化肥改良土壤種植的芹菜(圖1),較施化肥種植的芹菜莖中的有效鋅、有效錳、有效鐵、有效銅、有效鉬和有效硼的含量,分別提高了67.7%、82.7%、57.3%、-9.6%、35.3%和52.4%,表明除改良土壤種植的芹菜中有效銅含量降低9.6%外,其它5中生命元素含量均提高35.3%-82.7%。
圖1 改良土壤種植的芹菜
表1 施豐田寶種植芹菜與普通芹菜中生命元素含量比較
生命元素 | 施豐田寶的芹菜(a)(mg/kg) | 施化肥的芹菜(b) (mg/kg) | 提高率(%) (a/b) |
有效鋅 | 1.04 | 0.62 | 67.7 |
有效錳 | 1.37 | 0.75 | 82.7 |
有效鐵 | 7.58 | 4.82 | 57.3 |
有效銅 | 0.47 | 0.52 | -9.6 |
有效鉬 | 0.23 | 0.17 | 35.3 |
有效硼 | 0.32 | 0.21 | 52.4 |
3、改良土壤提高番茄中生命元素的含量
在山東省泰安市岱岳區連續8年使用豐田寶特色生物有機肥替代化肥,種植的準有機番茄果實中的生命元素較普通化肥種植的番茄也相差很大(表2),表2表明,施豐田寶特色生物有機肥替代化肥改良土壤種植的番茄果實(圖2),較施化肥常規種植的番茄果實中的有效鋅、有效鎂、有效鐵、有效銅、有效鉬和有效鈣的含量,分別提高了63.1%、32.4%、25.8%、46.9%、45.9%和129.8%,改良土壤的番茄果實中6種生命元素含量普遍提高了25.8%-129.8%。由此證明,人們常吃的普通蔬菜,它已不可能給我們提供充足的生命元素,應引起高度重視。同時,因長期使用化肥致使土壤酸化、板結,農作物的根系不發達,從土壤中獲得的生命元素少;加之使用激素、葉面肥和農藥刺激生長,縮短生長時間,類似于化肥培養的化學菜肯定嚴重缺乏生命元素。
圖2 改良土壤種植的番茄
表2 施豐田寶種植番茄與普通番茄中生命元素含量比較
生命元素 | 施豐田寶的番茄(a)(mg/kg) | 施化肥的番茄(b) (mg/kg) | 提高率(%) (a/b) |
有效鋅 | 1.37 | 0.84 | 63.1 |
有效鎂 | 42.1 | 31.8 | 32.4 |
有效鐵 | 2.05 | 1.63 | 25.8 |
有效銅 | 0.47 | 0.32 | 46.9 |
有效鉬 | 0.54 | 0.37 | 45.9 |
有效鈣 | 71.7 | 31.2 | 129.8 |