定了！有机肥完全“替代”化肥可以实现！

有机肥可以完全代替化肥吗，完全使用有机肥可以保证作物对养分的正常需求吗？不少人存在质疑。经权威部门研究发现，当土壤有机质含量达到每公斤30克的时候，有机肥可以百分之百的替代化肥而保持高产。

所以说，有机肥替代化肥的基本原则就是要根据土壤肥力来替代，肥力低的时候，替代的低一些，肥力高的时候，可以替代的多一些，培肥土壤是减肥增效的最有效措施。

我国从20世纪70年代开始大面积使用化肥，农业用肥量的迅速增长，为我国蔬菜、水果、棉花、油料等重要农产品生产，尤其是粮食连年增产起到了不可低估的作用。

中国用世界9%的耕地，养活了22%的人口。然而，这个成绩的背后，中国的耕地酸化、盐渍化、污染问题日益严重。目前中国耕地退化面积已占总耕地面积的40%以上。

土壤肥力和土壤利用效率是提高粮食产量的两大关键因素。欧美国家的地力贡献率是72%，而我们国家的仅为52%，耕地质量差、水肥利用量大，地力贡献率必然就低，这组数字足以表明，中国是以大量的水肥投入为代价换取粮食高产的。因此，提高农田土壤的肥力，藏粮于土是确保我们国家粮食安全和生态环境安全的重要基础和战略选择。

耕地质量不容乐观，我国耕地质量整体偏低，退化严重，污染日趋严峻，中低产田占2/3。

改革开放以来，随着我国农业经济形势的改变，土壤质量也发生诸多变化，主要表现为以下三个特点：

一是土壤耕层变薄。经济社会的快速发展，近20年间，东北和华北的土壤厚度减少了5厘米。

二是土壤有机质含量整体偏低，区域上不平衡在加剧。因为我们国家实施秸秆还田的项目，土壤有机质的含量总体是增加的，但是由于投入还不足，养分呈现为非均衡化，在东北和西南还是下降的。

三是酸化非常严重。我们国家60%的土壤是酸碱性土壤。虽说，土壤在自然条件下也能酸化，但人力活动加速土壤酸化是自然条件的10万倍还多。我们团队用20年的时间，经过多次实验，最终证明使用有机肥能有效防止土壤酸化。

正确认识化肥

有关研究证明用了化肥后，植物会得这样那样的病,但学术界认识不够，很多人还是孤立地把农药和肥料分开，认为得病是必然的现象。

也有其他研究者提出了类似问题，化肥会破坏植物的菌丝体，而农药会进一步杀死它们。植物如果失去了这种网络系统，在病虫害到来时将无法抵抗。这些菌丝体还可帮助植物吸收土壤中的水分和营养物质，特别是微量矿物质，其效率可增加上百倍。　

化肥的作用和副作用

相对于其它肥料，对于作物营养，化学合成肥料的一个主要优势在于其“速效性”。这是回答为什么化学合成肥料能使作物增产的一个重要原因所在。

从作物生理的角度看，作物生长发育过程中的某些特定时期对某种特定养分要求的绝对数量虽不多，但很迫切，这时养分多寡对作物的生长发育会起到显著的作用，这个时期可被形象地称作“作物营养的临界期”。在“营养临界期”需要3-5天能供应上它所需营养。所需养分如果没有得以有效和及时地供应上，即使后期再加，也达不到预期的效果。

在一些种植体系里，有机肥的使用从施用量上养分含量并不低，有机肥为什么增产效果不如化肥明显，一个主要原因就是，有机肥的养分是缓慢释放的，大多不具备化肥的“速效性”优势。

为什么一定要完全替代

以氮肥为例：2011年，一份由多个国家的200多名研究人员共同完成欧洲氮评估报告完成，报告认为，自从人类发明人工合成氮肥的方法以来，环境中活性氮的含量明显升高。氮污染正在成为21世纪主要的环境挑战之一。

欧洲每年因氮污染所遭损失为700亿至3200亿欧元，相当于欧洲每年的农业收益两倍多，环境成本高。同时人均寿命也有所减少。

现在大家充分认识到，所有以化肥为基础的农业产业，不仅欧洲，包括中国，是亏本的。包括我们农业的“十二连增”，只算了投入品的成本、劳动力的成本，没有算环境污染和健康的成本。

氮肥对农业增产贡献巨大，没有氮肥怎么保证产量？

因为有机肥缓慢释放养分，在植物需要养分的临界点，它所提供的能量不够，而化肥可以高效快速供应养分，从而能够高产。要替代化肥而不减产，就需速效的另外一类肥料---生物氮肥。

生物固氮研究，是帮助植物从空气中得到更多氮，帮助植物获取更多天然氮，让农林业生产逐渐摆脱对化学性氮源的依赖。

对生物性氮源的探寻在国际上如今是常青的课题，美国绿色农业之父诺曼·布劳格也曾表示，对生物性氮源的探寻是为了逐渐摆脱对化学性氮源的依赖；减缓与消除化学氮肥的能源、生态、环境和健康风险；恢复生态平衡，实现农业的可持续发展。

澳大利亚悉尼大学的研究人员，已经做到了在水稻种植中仅用微生物菌剂拌种一项技术，减氮40-70%不减产和增产。英国皇家学会会员、诺丁汉大学爱德华·科金教授的研究提出：几乎可以在所有植物上用生物固氮技术替代化肥。虽然如此，但是在目前我国农业完全实行还不现实！

回归再谈：化肥减量增效

欧盟从20世纪80 年代中期开始，肥料用量逐渐下降，但是它的产量是稳中有升。也就是说，肥料降下来，产量并没有下降。我们再将目光移到美国，美国比欧盟略早一些，他们从20世纪70年代开始，化肥用量基本上不增加了，但是它的产量是直线升高的。

发达国家的经验告诉我们，化肥用量减下来，质量效益也要跟上去。

欧盟和美国通过建立限量标准有机替代，使用绿色防控自动化、秸秆还田、健全法律法规、征收使用税等方式来减量增质增效，我们也可以通过这种理念来达到我们的预期。

如何使化肥减量增效呢？

我们可以“三管”齐下：经过测算，有机肥替代化肥潜力大概是10%，研发新型肥料，主要包括有机、无机复合肥，大概10%～15%，利用智能机具可提高到10%～12%。这三大技术加起来，未来可减施化肥养分28% ～ 37%。

整个项目的目标围绕四大作物（粮食作物、经济作物、蔬菜、果树），实施三大创新，两大保障，实现一个目标。

化肥有机替代原理

我国农田质量低，很大程度上限制着肥料的高效利用，有机替代是化肥减量增效的主要技术之一。

化肥合理使用不会导致耕地退化，耕地质量目前的退化是因为我们有些地方使用的不合理，不是肥料本身的原因，如果合理施肥，并不会导致土壤退化。

关于有机肥替代化肥，我们的团队已经做了30多年的实验。我们实验发现，当土壤有机质含量达到每公斤30克的时候，有机肥可以百分之百的替代化肥而保持高产。

通过调查我们也发现，欧盟土壤肥力虽然比较高，但在果园里面发展有机农业对产量影响只有3%，而在农田上可以达到20%。所以说，有机化肥替代的基本原则就是要根据土壤肥力来替代，肥力低的时候，替代的低一些，肥力高的时候，可以替代的多一些，培肥土壤是减肥增效的最有效措施。

来源：参考徐明岗（中国农业科学院农业资源与农业区划研究所）版权归原作者

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