新世纪无机有机复合肥、生物肥、有机肥与腐植酸技术开发研讨会之二十五
我国微生物肥料生产应用的若干问题及对策建议
葛诚
(中国农业科学院土壤肥料研究所北京 100081)
李俊 沈德龙
(农业部微生物肥料质检中心北京 100081)
微生物肥料是近20年来在农资市场和新闻媒介上经常出现的一类产品,也是经过3次大的起伏之后,处于第4次发展时期,初步形成产业的一个行业。纵观行业的各个方面,喜忧参半的形势和障碍行业发展的诸多问题尚未根本解决。作者根据多年工作的经历、调查和了解,对此加以讨论。之所以对障碍行业发展的一些问题提出讨论,其根本目的是为了引起各方重视,逐步解决这些问题,而不是为了全盘否定。为了行业的健康的发展,曾用多种方式在多种场合提出过意见、建议,此次所提出的是生产应用方面的若干问题,也属于仁者见仁,智者见智,也可能只是一家之言,以为引玉,供作参考而已。
一、行业的基本情况:
1.生产企业数量和产量规模
据不完全统计,目前我国微生物肥料生产企业大约有300家左右,多数是产量不大,规模较小的小型企业。每年还有新上的企业也有因经营不善等多种原因而倒闭的企业。本行业现在有一部分企业在扩大资金,扩大规模的基础上,组成较大的企业或由一家控制生产技术,转让多家二级企业的模式,有的转让数量很大。这类模式的企业有的运作尚成功,有的则存在不少问题。
行业的总产量估计已超过400万吨,由于微生物肥料生产企业和产品类型的多样,其总产量还在继续增加。从使用效果方面反映出企业的总体生产水平,产品质量状况,科普宣传等。据了解相当一部分企业生产的微生物肥料在应用效果方面得到农民的认可,表现为价格低,效果好,有的表现出综合效果。
2.产品登记情况
农业部于1996年正式将微生物肥料纳入生产资料登记管理范围,并于1997年评审通过第1批登记的产品,4年中共185个企业办理登记(203个产品)批准5批113个产品临时登记,3个产品转为正式登记。多头管理、乱发证的现象在主管部门三令五申之下有所好转,但仍时有发生,有待进一步规范。
3.产品种类
根据对申报登记产品和市场上销售产品的调查、了解,目前大约有十多种产品,剂型也增加了一些,还有一些新研制的种类和剂型,应用范围既包括了各种作物,也有用于有机废弃物的生物处理,还有用于种子包衣,以及通过分解底物产生CO2以加强作物光合作用的产品等等。据了解另有一些正在研究和试验的品种,其产品质量和应用效果有待进一步验证。
4.市场销售
市场销售的总体情况是有证、无证均在卖,据了解有的企业由于多年运作,注意产品质量,所以产品的品牌和应用效果得到农民的认可,同时也不断为假冒伪劣品困扰。制假者有的将其外包装做得与仿冒产品一样,或大同小异,由于生产成本低,打“价格战”,某地曾有400元/吨价格销售的一种“生物肥料”产品,其质量可见一斑。地方保护主义对一些好的企业的制约是明显的,还有企业反映某些行政部门要求在当地销售时必须提供农业部登记证的正本,而且每一批都必须有国家有关质检部门的检验报告等等,反映出市场销售的问题较多,需要进一步规范和整顿。
5.行业发展的前景
这个问题不能一概而论。从发展持续农业、有机农业、生态农业的角度出发,从发展无污染、无公害的绿色食品生产的角度出发,从减少化肥和农药的使用,减少和降低环境污染角度出发,从减轻农民负担,降低生产成本的角度出发,微生物肥料应该有良好的应用前景。随着生物技术的发展和高新技术的渗透,微生物肥料在产品质量、应用效果和科技含量上均会有较大幅度的提升,所以也有良好的生产应用前景。1995年泰国一位科学家来华考察生物固氮农业应用,他发现豆科作物根瘤菌接种技术这样一个在发达国家和发展中国家都普通看好的投入低、产出高的技术,在中国几乎无人使用,他认为中国每年仅种植大豆800万公顷,如果能普遍接种,而不使用氮素化肥,则一年可以避免5000万美元的浪费。实际上豆科作物应用根瘤菌接种的不足0.1%。另外,最近10年我国化肥总用量增加了90.7%,而粮食总产量仅增加了9.1%,氮素化肥的损失率高达45%,这意味着年损失1000亿元以上和大量的能源被浪费,由于大量和不合理施用化肥,地下水的污染问题也逐步提上日程,这些都给发展有机肥料、微生物肥料提供了一个良好的发展空间。
二、障碍行业发展的一些问题
微生物肥料作为一个新兴的产业,其发展的历史较短,存在不少障碍行业发展的问题,有的并未从根本上得到解决,如果不及时解决,肯定对行业的健康发展不利。兹就其中的一些问题进行讨论,以为参考。
1.产品作用的认识
长期以来对微生物肥料产品作用的认识和定位一直存在许多错误的观点,有的方面反差强烈,例如:
宣扬“好得很”。把微生物肥料的作用无限夸大,甚至吹到了天上,诸如“可以”或“即将取代化肥”,“21世纪农业投入品的主力军”,这些人其实并不了解或根本不了解微生物肥料的作用机理以及有哪些作用,其作用的限制条件是什么。最近这些年“化肥取代论”逐渐销声匿迹,但是某个产品减少化肥施用量却被无限夸大了,例如某个产品声称可以降低化肥用量50-70%,或某产品1kg相当于60kg复混肥的肥效,有人还声称多少有效菌相当于多少化肥等等,却又拿不出科学的试验依据。某个产品宣称在几十个省上百种作物上都有效,使人难以相信。如此等等。
宣扬“糟得很”。不论青红皂白,全盘否定微生物肥料及其作用,有的是出于行业偏见;有的是不了解微生物肥料作用本质,还的是基于行业内存在一些伪劣产品、虚假宣传而全盘否定整个行业,有的则是对行业目前的发展情况不了解,说什么过去58年大跃进和文化大革命中没有肯定肥效,现在也不能肯定肥效等等。微生物肥料行业确实不乏伪劣产品和虚假宣传,但不能以此作为全盘否定的理由,过去由于科研滞后,包括产品质量和应用效果方面带来的诸多问题是存在的,但一些问题正在改进,一些问题需要通过不断的研究,逐步解决,这种情况在任何行业也都存在,一叶障目的看法是不科学、不客观的。
由于微生物肥料的作用机理与化学肥料、有机肥料大不相同,用化学肥料的养分含量来要求微生物肥料是不实际的,实践中常有一些单位和个人要求企业说明微生物肥料相当于NPK养分的百分比。某些科研单位或企业在缺少严谨、科学试验的情况下,标出×千万/克含量的微生物相当于×素营养×%,这些都是不科学的。
2.企业在设备、工艺上的问题
一个阶段以来,部分企业在产品生产中应该用严格发酵设备不用,而采用敝口式设备,这类设备既无严格的空气过滤系统,也无严格的灭菌设施,有的企业为了灭菌,在敞口发酵桶上装1支紫外灯管,以为这样就可以杀死杂菌。载体的后处理上目前存在较多的问题,一些企业的载体是不灭菌的,另一些企业的载体灭菌或不彻底或灭菌过头,产生了对微生物有毒的物质,忽视了对吸附能力及对微生物存活的影响,有的企业甚至缺乏载体的必要参数,后处理方式和做法是影响产品质量的重要环节之一,曾见到一些企业在菌液与载体搅拌、吸附后又将混合物堆在地上或一个“发酵池”内“发酵”几天,有的还每隔1-2天,人工翻堆一次,最后将混合物上粉碎机粉碎,装袋。这种后处理工艺得到的产品多次增加污染杂菌的机会,“胀袋”是常见的现象之一,有的用于拌种后产生烂种,应用中已经出现过农民受害的情况。产品的匀质化是多年来一直解决得不好的一个问题,一些企业物料的匀质化和吸附过程搅拌不均匀在设备上的漏洞较大,表现在同一批次的不同包装间有效活菌含量差异大甚至相差数倍。这些问题同样也影响到应用效果的稳定性,值得企业注意。
通气装置一直是部分企业忽视的问题,有的企业从空压机出来的空气仅有除水、去油降温的装置,并不除菌就进入发酵罐,以致发酵过程染菌严重。
工艺路线的问题也不少,诸如实验培养基和发酵培养基大同小异,发酵培养基的成份也使用化学药品,无形中增大了成本。
使用菌种的不合理表现多多,尤其是采用多菌种发酵时,组成是否合理,尤其是互相之间是否可以组配,有无拮抗,许多企业并不了解或常常忽视。一些企业将2个以上菌种混合在1个发酵罐内培养,不论它们的生理和生物化学特性有什么不同,包括对碳、氮源的需求最佳培养温度,通气量、代时长短等等有无差异,全部放在一起,这种“大杂烩”式的培养的菌株多达4个、6个甚至更多,某企业将好氧菌与严格厌氧菌放在一起培养,称这种方式是“新工艺”,其理由是用好氧菌消耗了氧气,有利于厌氧菌的生长,看似有理。试问为了好氧菌的生长、繁殖是否要在发酵罐内通气,如果通,好氧菌生长繁殖了而厌氧菌则受到严重抑制,反之,如果不通,发酵罐内的好氧菌处于厌氧状态,又如何能生长繁殖或大量繁殖呢?不知这种“新工艺”是如何解决二者之间的矛盾的。
如此等等。
3.科研滞后的形势并未得到根本扭转
一个行业的发展或得到可持续发展,必须有强有力的科技支撑体系,这个体系包括科研单位,高等院校,企业的研发部门、技术持有人员等等。过去曾对50年代以来国家有关部门在微生物肥料的基础和应用基础研究方面的投入做过调查,发现极少有立项、投入,仅在技术示范、推广方面有一些,但投入总量很低,80年代中期以来,微生物肥料行业得到发展,在研发方面有了一定的改善,例如一些院校和科研单位招收了硕士、博士生对微生物肥料的基础和应用基础方面做了较深入的研究,并且取得了不少进展。少数企业也在应用技术,新产品研发等方面组织了人员设立了机构,投入了经费。国家863计划对重组固氮微生物及其应用研究连续支持了三个五年计划,就提高固氮能力和田间应用效果等方面做了许多深入的研究工作,尤其是在基因水平上取得了许多进展,但总的看来科研滞后的局面尚未得到根本的扭转,表现在:
①有关的基础和应用基础研究,尤其是障碍行业发展的一些问题未得到研究,或深入研究。国家的投入仍然偏少,支持面也相对狭窄。
②企业的自主研发能力相对较低。据对一部分企业的调查、了解,能够实现自主研发的企业数量不多,相当一部分企业属于“三无”(无技术人员,无试验条件,无经费投入)或基本上属于“三无”状态。
③技术创新(包括新产品研发)不足或很不够。一些企业的产品构成单一,技术含量低,多年一贯制。一些企业缺乏近、中、长期产品的研发构思和计划。有的竞相模仿人家的产品。这种情况的延续令人十分忧虑。
④菌种使用上的随意性。
微生物肥料生产的重要环节是菌种,但对生产菌种特性的研究及生产菌种的筛选和采用上多年来一直存在不少值得商榷的地方,诸如生产菌种的纯度、保存、特性鉴定,田间生态追踪、菌种组合等,表现了相当大的随意性。某些提供菌种,尤其是组合菌种的人缺乏组合依据,有的加入很多神秘色彩。过去作者曾在多处呼吁企业、技术持有人、菌种持有人注意这些问题,但时至今日,这些问题并未得到根本解决,例如是否在生产菌种中选取了“固氮菌”、“解磷菌”、“解钾菌”就解决了作物的氮、磷、钾元素的供应呢?诸如此类的问题需要去研究,去解决。
4.现阶段的产品质量状况不容乐观
根据对企业和执法部门的委托检验,市场抽检等的大量检测结果表明现阶段的产品质量状况不容乐观,这里也包括一些引入的国外产品,主要表现在有效活菌含量不足,杂菌率偏高和保存期偏短等主要技术指标上。造成产品质量问题是多方面的,解决现阶段产品质量问题则显得十分迫切,希望有关单位重视、改进,此处不再详细讨论。
5.产品的标准建设
微生物肥料的产品标准体系建设的实际与其对规范行业发展和指导产品质量的提高之间有差距,主要表现在已公布的标准(至2000年10月共有5个标准)涵盖率不高,新开发的产品增加较快,已经发布的标准主要是产品标准,有关使用菌种、工艺、检测培养基、包装标识、储存条件等方面的标准几乎是空白,新产品标准的制订的速度也需要加快。尤其是对有效菌的数量有要求,质量方面缺乏指标,是今后在制订标准中要特别注意的问题。
对企业而言主要是企业标准的制订滞后,一些企业标准可操作性差,有的甚至有明显的错误。技术指标或偏低或偏高。例如有效期的标注不是建立在试验、验证的基础上,而是从商业角度出发,尽量标注长时间。除此之外,企业参与制订行业标准或国家标准的积极性不高,从另一侧面反映了一些企业的被动态势。仅以目前新出现的一类产品为例说明加强标准建设的重要性和必要性:
一个时期以来许多企业都在致力于生产一类名称不同、标准不同、含量各异、工艺路线不尽相同、管理也不同的所谓生物有机肥[有机生物肥,有机、无机生物肥,也有称为大三元复合肥(无机、有机、生物),现在甚至还有“四合一”复合肥(无机、有机、生物及添加剂)、生态肥等等]。研制者、生产者的初衷是将化肥、有机肥、生物肥甚至包括一些添加剂(增效剂)的优点集于一身,既有利于增产、增收,有利于培肥土壤,又有利于生促生,减少化肥使用,有利于提高作物产品品质。但从目前产品的实际情况看,距离研制、生产者的初衷尚有距离。农民用户对此类产品的效果、价格也有不同的反映,据调查和了解,存在以下一些问题。
①名称混乱:从上面所述的诸多名称来看,名称和实质许多是不符的,有类似内含的,有的称为“生物有机肥”,有的则称为“有机生物肥”,还有的称“复合生物有机肥”或“生物有机复合肥”,有的称为“生态肥”,名称混乱导致了生产和应用的混乱。
②内含多样:从此类产品标注的有效成分看主要成分含量各异,无机养分组成差异很大,有机养分组成差异也很大,微生物组成更不一样,有的加入特定的微生物,有的仅以有机物在自然条件下发酵即代表“生物”的存在。至于添加剂(增效剂)的成分更是多种多样,有些添加剂的成分是尚有争议的。多种多样的内含是否合理值得商榷。
③标准各异:由于目前尚没有此类产品的国家标准、行业标准,生产企业的标准也是多种多样,一些企业标准存在可操作性差,不规范或不合理等多方面的问题。用科学、合理的标准来规范生产及稳定产品质量尚存在较大差距。
④工艺路线的科学性:由于这类产品中均以加入(或自然发酵)不同种类的微生物,标明“生物”的名称是它们的共同特点。但是在生产工艺路线上许多方面则是不合理或不尽合理的,如有的无机养分含量较高,高盐浓度造成的高渗透压对微生物存活十分不利,有的企业干脆将所有成分混在一起造粒,烘干,成品中有效微生物无一存活;有的企业在产品造粒过程中使用了较高的烘干温度,虽然有企业在介绍烘干温度时有的声称是低温造粒(50℃-60℃),有的声称虽然温度高(大于100℃),但只是瞬间。此类工艺是否合理,有无问题,缺少能说明问题的检测数据。需要积极探讨合理的工艺。
⑤管理方面尚待明确和规范。对此类产品的登记和市场准入尚不明确,在管理上还存在一定问题,有待进一步规范。
6.质检体系的建设和强化
微生物肥料行业发展历史不长,质检体系在硬件和软件建设方面有待加强,在检测方面还存在一些误区,以下一些方面值得注意:
①企业的质检体系需要健全和加强,人员素质要尽快提高。多数企业均有自己的质检体系,但检测条件、手段和人员的情况有一定差距,需要逐步改进,质检体系在企业中的地位和作用需要强化。
除了企业的质检体系以外,近期一些省、市(区)新成立的一些肥料质检中心多初具微生物肥料检测条件,但在有效微生物的识别、分辨和检测人员素质的提高等方面需要加强。
微生物肥料检测工作中的一些误区和易出现的差错常产生误导,诸如:
①不明确被检的目的微生物种类、特性采用大网捞鱼式的检测是有害的。曾见到一份检测报告,标注产品中的有效微生物固氮菌X亿/mL,磷细菌X亿/mL,钾细菌X亿/mL等,实际上这个产品是全部用放线菌组成的,根本未用细菌菌株,为什么会出现这种莫名奇妙的结果令人费解。
某些企业为了商业运作,神秘化是其采用的一种手段,在未申明产品中加入的有效微生物种类、特性和相关检测条件的情况下,用标准上列出的培养基用错误的辨认方法出具这样的报告是荒唐的,也是有害的。
②“选择”培养基上长出的菌落就是某种微生物。这是长期以来检测和辨认微生物的一个误区,由此带来许多失误。一些质检人员误认为这是“选择培养基是严格的,专一的”,实际上并非如此。如根瘤菌培养基上出现的决非都是根瘤菌、磷细菌培养基上也不会都是解磷细菌,即使是阿须贝培养基上长出的菌落也不会都是固氮菌,因为培养基上一般很难做到绝对“无氮”,另外,自然界的许多杂杂菌在贫营养条件下也能很好生长。
③检测技术上的误区。例如测数时1支吸管到底,中间的每个稀释度不再更换吸管。计数时的释倍数计算有误;重复计数,选择计数区间的错误,甚至认为在10-8稀释度上每出现1个菌落即代表1亿,2个代表2亿,如此等等。
④质检技术亟待提升。微生物肥料的检测技术多数还采用传统方法计数,有的甚至用一些误差很大,很不准确的方法,如用血球计数板作为计数工具。新技术采用受到经费和人员素质的制约,高新质检尤其是快速,准确的检测方法、技术有待于引进和普及。
7.面对市场上的问题
一些企业未牢固树立以质量取胜、质量是企业生命的理念。面对市场缺乏竞争意识;缺乏自我保护意识;虚假广告或误导广告等等,据了解还有一些企业对本企业的产品定位,所在地区甚至对销售地区的农业结构调整缺乏必要的、准确的了解,也就是市场对产品的需求心中无数。这些问题需要企业的决策人注意、了解和逐一解决。这些问题长期任其存在只能使企业处于不利地位。
8.人才建设
这里指的是技术人才和营销人才的建设,对企业至关重要,可惜不少企业并未将这件事放在重要位置上去讨论、去落实。它的重要性是不容置疑的,无须多加讨论。
这里提出的是8个方面的问题只是一些常见的,可能比较重要的方面,不同的企业问题是不同的,提及这8个方面是为了使企业的发展更顺利一些,也供相关企业参考。
三、对策建议:
1.加强投入,做好基础和应用基础研究,同时企业也要积极做好应用技术研究,解决生产应用中的实际问题。
2.努力提高企业和技术人员的素质,提高质量意识,提高产品质量。
3.认真贯彻执行农业部32号部长令。
4.加强微生物肥料的标准体系建设。
5.加强微生物肥料的质检体系建设。
6.加强新技术引进和国内外的学术交流。
7.继续做好维护科学的尊严、维护科学的严肃性和真实性的工作。
8.从政策上扶植微生物肥料行业的发展。
参考文献(略)。