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郑州永丰生物致力于发展微生物碳肥产业

2018-06-15 11:03:47

微生物碳肥以有机废弃物为原料,经生物发酵或化学分解成粒径在600-800纳米以下的小分子水溶有机碳并且含大量功能性微生物菌,可被植物和微生物直接吸收,见效快、肥效高。微生物碳肥精细、高效,可计量应用,是农作物有机碳营养的新型精品肥料。它的有机营养肥力是传统有机肥的10-20倍,使用量相当于精细化肥。其主要功效是:松土促根、培肥地力、改变土壤碳氮比培育生物多样性、提高化肥利用率达37%以上、增强农作物光合作用和抗逆机能,改善农产品质量。应用微生物碳肥许多经济作物都可增产10%以上,用
于晚稻试验中,水稻增产
13%,可见用微生物碳肥能实现农业大幅度增产
 


 

 一、微生物碳肥破解了农业的理论和实现十大难题

(一)有机肥的困局和解困之道

我国现行商品有机肥的生产目标(矿化腐殖质),生产工艺(好氧高温发酵不断翻堆和高温烘干),把有机质由大分子分解成小分子,再由小分子分解为水和二氧化碳排掉,剩下一堆空壳,技术标准(以“有机质含量”为标准,“总养分指标”不包括“有机质营养”)都是错的!简言之就是“弃其精华,存其糟粕”。因此商品有机肥肥力低、肥效慢,还因标准不科学经常被不法厂商钻空子坑害农民。

商品有机肥存在的问题在肥料界早就吵开了,其困局连农业部的技术官员都公开承认。可是解困之道一直没人提出来。

微生物肥的研发就是由此入手的。我们发现植物的有机质营养本质上就是碳元素,但单质碳不溶于水,不能被吸收;二氧化碳(CO2)不经叶绿素光合转化成碳水化合物(一种有机碳载体),也不能被吸收。因此植物的有机质营养形态一定是可以被植物直接吸收的有机碳,这就是小分子水溶有机碳,简称“有效碳”。经大量试验表明,有效碳的分子粒径在几十到数百纳米,水溶性极好,可被植物根系和土壤微生物直接吸收利用。

丢弃有效碳,此传统有机肥之所以衰也;保护和增产有效碳,此有机碳肥之所以兴也!

(二)植物碳营养来源只有一个通道吗?

几十年来我国几乎所有经典的植物营养学和土壤肥料学教科书都不承认植物根系能直接吸收利用有机碳,认为CO2经叶片吸收叶绿素光合转化成碳水化合物,是植物获得碳营养的唯一途径。传统有机肥就是被这种理论导入死胡同的。

无数自然现象和几千年有机种植历史告诉我们:事实上存在植物由根系直接吸收小分子水溶有机碳的另一条碳营养通道。有机碳肥的研发和成功应用,主要理论依据就是这一条。

(三)、土壤板结的真实原因是什么?

多年来连篇累牍的演讲和论文,都有一句话:“由于长期使用化肥造成土壤板结……”似乎化肥就是土壤板结的元凶。

但是在板结的农田,只要一次性每亩使用50公斤有机碳菌肥,土壤数日之内便开始疏松,且土壤改良势头可持续数茬之久。

事实说明:土壤板结的本质是土壤微生物生存障碍和生物多样性缺失,而这种微生物“式微症”的原因是微生物繁殖所需的能源——碳的馈乏,土壤中可供微生物直接吸收的有效碳太“稀有”了!

(四)、我国微生物肥料的推广为什么举步维艰?

微生物肥料曾被农业界乃至国民寄以厚望,认定它能消除“化学农业综合症”,给农业发展开出一条光明大道。可事实上,微生物肥料产业二十多年来发展缓慢,农民在耕种中很少问津于它。其中除了使用成本之外,主要原因是多数应用效果达不到预期,有些甚至同一般有机肥差不多。

并不是所应用的微生物肥料质量达不到标准,而是微生物肥料的研制者和使用者都忽略了一个大问题:土壤碳(有效碳)氮比问题,基本上所有微生物肥料都用传统有机肥或不溶于水的泥炭做基质。基质中不含一定浓度的有效碳,施入土壤中又得不到有效碳,肥料中的微生物不能快速繁殖,其效果自然大打折扣。

说形象些:功能微生物和有效碳的关系,就如鸡蛋的蛋清与蛋黄的关系。微生物肥料的研制者们光顾着提供蛋清,忽略了蛋黄,自然孵不出小鸡来。

(五)、土壤中土传病害防治的上策是何策?

现在大量耕地土传病害肆虐,从专家到农民都在寻找更毒更狠的农药对付它。但事与愿违,药物狠,病害更狠,发病势头并没受抑制。这个问题已经危及了广大人民的健康和国家的声誉了。

可以这样比喻:土传病害,就像索马里海盗,海盗的根源是国家和社会,不是人。国家动乱,人民得不到起码的生存保障,所以海盗越抓越多,越打击他们装备越精良本领越高强。土壤单位体积中有益菌株只有几十个,却有几百个致病菌株,过数天后致病株会发展成几亿个,而有益株可能只剩几个了。这是微生物世界的“优势占领”定律。如果只有几十个致病株,却有几千个有益菌株,过数天后有益菌株就是几十亿个,而致病株可能只剩几个了。这是微生物世界的“优势抑制”定律,这就叫生物防治也是防治土传病害的上策。以上道理许多人都知道,可是为什么总是选择下策(毒杀)而不选择上策(生物防治)?因为人们还不知道有机碳肥,不知道有效碳加功能菌在改善土壤生物多样性抑制土传病害方面令人不可思议的作用:我们每亩用40公斤有机碳菌肥,当季就让一块蔬菜根肿病严重的菜地获得蔬菜大丰收。

(六)化肥利用率低的主要原因

我国化肥利用率之低几乎是世界之最。不算造成水体富营养化等环保问题,光算化肥浪费这笔账,我国每年与世界平均利用率比较就多浪费1000万吨,约为人民币240亿元!

造成化肥利用率低问题也应该追溯到植物营养学经典理论的片面性。“经典”十分明确地认为:矿物质营养是以离子态被植物根部吸收并以离子态进入植物细胞壁的。事实上这是在土壤有机质贫乏的情况下才发生的。在这种土壤中,化肥营养呈离子态。矿物质营养除磷营养外,几乎都是正离子,那么多正离子在根部吸收孔互相排斥而妨碍进入。磷酸根(负离子)又容易与多种正离子结合成水不溶物。所以化肥利用率低。大量自然现象说明,矿物质营养离子具有强烈的趋有机碳营养性,所以在有机质含量丰富的土地,生产等量的农作物所用的化肥比板结土地要少得多。看见化肥利用率问题首先得从理论上找原因!当然,植物根部衰弱,土壤结构不良,都导致化肥利用率低,而这些现象正是缺碳(有效碳)造成的。所以化肥利用率低归根到底就是土壤缺有机碳营养。实践证明:有机碳肥与化肥合理混用,化肥利用率可提高约40%

(七)生产高品质的农产品只能走有机种植之路吗?

从理论上说:只用纯有机营养不加任何矿物质营养,是种不出庄稼的。现在搞有机种植所使用的有机肥和其他农家肥,都含有一定量的矿物质营养,只不过是相比之下有机质营养丰富得多,使任何矿物质营养都没机会以离子态进入植株内部,这就保证了农产品质量健康口感好。但由于矿物质营养成了制约因素,有机种植的单产就相当低。对于我们这个十几亿人口的大国,有机种植不可能也不应该成为主流。    

我们的实践证明,有机碳肥配合适量化肥,完全可以种出质量健康、口感比有机种植更佳的农产品,因为这种产品内含物更丰富更合理,又没有有机种植产品常有的“筋骨感”。这正是质量和产量双优的施肥模式。

(八)哪种病害对我国农业危害最严重?

是“缺碳病”!植物干物质中约有35%是碳元素,而植物新陈代谢每时每刻都在“燃烧”碳,所以每株植物一生所需的碳远远大于其所积累的干物质中的碳。不是有取之不尽的CO2气体吗?但CO2只能经叶片吸收和光合作用才能被利用。且研究表明:植物利用CO2(在阳光充足时)最佳浓度是0.1%,而自然界空气中的CO2平均浓度只有0.03%。可见农作物一般都缺碳。阴雨天和夜间没有光合作用,农作物缺碳更严重。如果土壤不能有效地向作物供给有效碳,农作物就得“缺碳病”。

农作物“缺碳病”的直接表现是:根部衰弱、植株早衰、光合作用效率差、果实发育不正常、免疫抗逆机能低,进而引发多种病害。可以说“缺碳病”不但是农作物百病之首,而且是百病之源。毫不夸张地说:缺碳病是当今农作物的壹号病。

抓住“缺碳病”这个“源首”,根治缺碳病,就是牵住了农作物病害防治的“牛鼻子”。这是有战略重要性的技术措施。

(九)偏远山区和草场农(草)业产能低的特殊原因

我国西南的偏远山区农业历来低产,农作物单产普遍不及平原地区的50%,其原因很多,可是其中一个重要原因人们都不太注意:那就是缺碳。西南山区多阴雨天,农作物光照差,CO2吸收较少;而山区又多是梯田,有机肥用量大农民不爱用,经常以“少而精”的化肥对付施肥,所以土壤中有机质贫乏。有机碳肥少而精适合山区施用,还能“放大”叶绿素工作效率增加碳水化合物的积累。有机碳肥正是名副其实的山区“扶贫肥”。

我国大部分牧区草场分布在西部西北部,牧草生成量少,因此我国牧区单位草场载畜量仅为新西兰的35%左右。高原草场产能低,除了气温,雨水等自然条件较差外,另一个重要原因就是空气中CO2浓度比低海拔地区稀。如果使用液态有机碳(兑水)空中航洒,对此类草场的产能提高将会产生重大作用。

(十)焚烧秸秆为何屡禁不止?

我国许多粮棉油产区农民素有焚烧桔杆的不良习惯,既浪费了资源又污染环境,近年来华北地区秋冬雾霾天气严重,大多与此有关。虽然各地政府花大力气制止,并多方推广秸秆腐熟剂促进秸秆还田,但效果有限。焚烧秸秆似乎成了社会肌体上去不掉的牛皮癣。

问题就出在“秸秆腐熟剂”上。现各类腐熟剂均是微生物菌剂,不带“蛋黄”的“鸡蛋”,到了土壤里得不到起爆能量(有效碳)微生物就不能繁殖,秸秆也就长时间不能分解。

我们向种植大户推广有机碳菌剂,情况就大不相同了:收获后直接把菌剂撒到庄稼地里,每亩15公斤,再开动旋耕机把菌剂连同秸秆一起翻压进土壤,淹一遍水(或下一次透雨),10天内秸秆全部腐解,这相当于向地里重重地施了一遍有机肥。推广这种简易有效而又经济合算的秸秆还田方式,哪个农民还会执意焚烧秸秆?

二、微生物碳肥的主要有效成分和作用机理

(一)、微生物碳肥中小分子水溶有机碳(即有效碳)含量是传统有机肥的510倍,即有机营养肥力是传统有机肥的510倍。可取代有机肥,用量是传统有机肥的10%20%,这相当于化肥的使用当量。

(二)、有效碳水溶性极好,因此有机碳肥具有化肥那样的速效性。

(三)、有效碳使土壤中微生物所需的碳氮比提高,微生物快速繁殖,进而引起土壤生物肥力物理肥力和化学肥力的连锁促进效应,因此有机碳肥兼具快速改良土壤和连续持久的肥效表现。

(四)、有效碳以螯合、络合、阳离子置换和物理吸附等形式把矿物质营养离子“包夹”在小分子团中,以零电价的形式进入植物根系吸收孔,大大提高了矿物质营养的生物有效性从而使化肥利用率得到很大提高。

(五)、有效碳促根改土,使植株肥水供应畅顺充足,叶片宽厚,在阳光下不萎篶,叶绿素丰富,光合作用效率大大提高,农作物就能健壮高产。

三、微生物碳肥的主要品种和使用功能

(一)、微生物碳肥:
   


做基肥,每亩用5080公斤,可混掺化肥。

(二)、全水溶微生物碳肥:“沃有一手”大螯合
  

做追肥,每亩1次用15~25公斤,可混掺化肥。该品种适宜随水管输送,改善设施农业产品质量。


(三)、碳菌剂:改良土壤,抑制土传病害,抢救病弱果树、快速秸秆腐熟,每亩用1020公斤。

(四)、自然灾害的预防和灾后抢救(液体有机碳肥、有机碳菌剂)。                                            

与使用等量化肥的情况相比,经应用有机碳肥,农产品高产优质,综合提高经济效益如下:1、叶菜类 3040%  2、瓜茄豆类 4050%  3、根茎类3040%   4、水果类 2025% 5、中药材50%以上  6、大田粮食作物 1520%

四、微生物碳肥产业的其他作用和影响

(一)、对循环经济和节能减排

有机碳肥的原材料中有8090%是固液有机废弃物。如果达到年产1000万吨,可减排CO2850万吨(或相应当量的COD)。由于变废为宝,储碳于土(不是排碳于天)促进资源循环利用,助力生态文明。

(二)促进一大批生产企业技术改造和结构优化。尤其是大型养殖场,制糖厂、酒精、味精酵母厂、造纸厂、制药厂等,可以通过附建有机碳肥厂,实现零排放,还可一厂变两厂,效益大提升。

(三)解决化肥厂单一生产化肥或生产有机(加有机肥)无机复混肥则卖不出去的局面,生产出高质量有机碳复混肥,这就是大化肥厂产品结构调整的光明大道—生产“棕色化肥”。

(四)解决了植物有机营养管道输送的难题,促进设施农业大发展。

(五)促进城镇和农村生活垃圾的资源化利用,使城乡环境更美,农产品供应更丰富更健康。

五、郑州永丰生物组建大规模微生物碳肥工业的基本条件已经具备

(一)、已经形成了支撑微生物碳肥工业的自主知识产权体系,包括多个发明专利和多套注册技术标准。

(二)、开发了一系列各种剂型的微生物碳肥品种,并经多年在100多万亩农作物中的成功应用,完善了一整套应用技术。

(三)、形成了多种适应不同原材料的微生物碳肥生产工艺。

(四)、培养了一批专业技术人员和技术工人。

(五)、建成了一个年产100万吨的示范生产厂(郑州永丰生物肥业有限公司及其生产加工基地)。

六、发展前景和产业规划建议

微生物碳肥必将在我国发展成传统有机肥的升级替代品,在二十五年内将与化肥、有机肥(包括农家肥)平分天下,各占10亿亩左右耕地。这就成为继传统有机肥,三大化肥之后出现的我国第五大肥种,年产量将达到1000万吨,年工业产值为220亿元,这就能造成我国农业年效益增加3000多亿元的可喜局面,创造世界农业发展史的奇迹!

微生物碳肥又是极具竞争力的出口肥种,还是我们对外经济技术合作的优势项目。我们公司产品一直在出口韩国、东南亚。