海藻肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及推廣前景(2014.9羅定)

1、海藻肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果及推廣前景,中國(guó)海洋大學(xué)海大生物農(nóng)科學(xué)院張俊杰,一、中國(guó)農(nóng)業(yè)面臨的主要問題,一、土壤問題：（1）土壤酸化是當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要障礙因素。我國(guó)自2005年開展測(cè)土配方施肥工作以來，全面開展取土化驗(yàn)，各地累計(jì)采集土壤樣品1798萬個(gè)，取得各類化驗(yàn)分析數(shù)據(jù)12441萬個(gè)，初步摸清了2498個(gè)項(xiàng)目縣(場(chǎng))耕地土壤養(yǎng)分狀況，其中發(fā)現(xiàn)了土壤酸化、耕層變淺、磷素養(yǎng)分富集和耕地養(yǎng)分失衡等重大共性問題。 美國(guó)《科學(xué)》雜

2、志曾報(bào)告說，從上世紀(jì)80年代早期至今，幾乎在中國(guó)發(fā)現(xiàn)的所有土壤類型的酸堿度都下降了0.1到0.8個(gè)單位，這種規(guī)模土壤酸化 “通常需要幾十萬年的時(shí)間”。土壤的pH值下降，容易滋生病蟲害，阻礙植物生長(zhǎng)。,造成土壤酸化的主要原因有以下三點(diǎn)：一是降水量大而且集中，淋溶作用強(qiáng)烈，鈣鎂、鉀等堿性鹽基大量流失，是造成土壤酸化的根本原因。二是施有機(jī)肥等傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)措施的缺失，使耕地地土壤養(yǎng)分失衡是造成土壤酸化的主要原因。三是長(zhǎng)期大量施用化肥是造成土壤

3、酸化的重要原因。 目前，土壤酸化，面積大，范圍廣，而且酸化程度每年在加重，酸化范圍每年在擴(kuò)大，對(duì)農(nóng)業(yè)的危害極大。,（2）土壤污染狀況不容樂觀。據(jù)《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》報(bào)道：歷經(jīng)近十年的《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》顯示，我國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂。對(duì)比“七五”時(shí)期，全國(guó)表層土壤中無機(jī)污染物含量增加比較顯著，其中鎘的含量在全國(guó)范圍內(nèi)普遍增加，在西南地區(qū)和沿海地區(qū)增幅超過50%，在華北、東北和西部地區(qū)

4、增加10%到40%。湖南“隔大米”事件當(dāng)前我國(guó)每年受重金屬污染的糧食高達(dá)1200萬噸，直接經(jīng)濟(jì)損失超過200億元，這些糧食可養(yǎng)活4000多萬人。不管是土壤重金屬污染還是面源污染，所帶來的危害不斷通過農(nóng)產(chǎn)品影響人們健康。,（3）土壤的理化性質(zhì)惡化引起土壤退化的問題。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不斷“增肥”的施肥方式已經(jīng)讓土壤不堪重負(fù)，特別是不含有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)的化肥大量使用后，致使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)與土壤微生態(tài)環(huán)境遭到破壞，不但造成土壤板結(jié)、次鹽漬化和肥力下降

5、等。而且還會(huì)造成土壤中殘留大量化學(xué)有害物質(zhì)，如硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、氯根、縮二脲等等，導(dǎo)致土壤和作物處于不健康狀態(tài)，嚴(yán)重影響了農(nóng)作物的生長(zhǎng)。,目前在肥料施用中還存在諸多問題和誤區(qū)：（1）施肥的盲目性、隨機(jī)性是當(dāng)前最大誤區(qū)。不是依據(jù)作物的施肥原理，以產(chǎn)定肥、按需配膳進(jìn)行施肥，而是無論種什么作物都施同種、同量的肥料；無論NPK有效含量多少都施同等重量的肥料；對(duì)所種的地塊土壤營(yíng)養(yǎng)成分含量不清楚，盲目施肥。甚至單純片面追求高產(chǎn)出低投入，

6、造成用肥不對(duì)路，產(chǎn)量低，效益差的結(jié)果。,二、平衡施肥問題：,（2）重用地輕養(yǎng)地，重化肥輕有機(jī)肥和生物肥。有機(jī)肥與化肥同等重要不可代替，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，只有有機(jī)肥料、無機(jī)肥料和生物肥料配合施用，才能達(dá)到作物穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、培肥地力、增強(qiáng)農(nóng)業(yè)后勁，改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，更好地保持和提高土壤肥力的目的。（3）片面理解平衡施肥，生理病害頻頻發(fā)生在施肥的過程中，只注意大量營(yíng)養(yǎng)元素NPK之間的平衡，而忽略了大量營(yíng)養(yǎng)元素與中微量營(yíng)養(yǎng)元素的平衡，有機(jī)肥與化肥之

7、間的平衡，以及土壤中的微生物種群之間的平衡，因此造成作物的生理病害與病理病害頻繁發(fā)生，甚至爛根、黃化、枯死，并且逐年加重。,（4）肥料利用率低，肥效差。據(jù)全國(guó)各地的土壤調(diào)查，不少地方的化肥也就是說我們施用的化肥作物只吸收到三分之一左右，目前我國(guó)肥料利用率還很低，其中氮肥利用率為30%；磷肥利用率為20%；鉀肥利用率為70%。其余的流失或殘留在土壤中，這樣不僅增加了廣大農(nóng)民朋友的種植成本，而且進(jìn)一步加重土壤病害的發(fā)生及對(duì)環(huán)境的污染。

8、,3、農(nóng)產(chǎn)品安全與品質(zhì)問題：隨著大眾對(duì)健康重視程度的提高，消費(fèi)者對(duì)食品安全也越來越關(guān)注 ，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全問題不僅沒有減少減輕，反而屢見報(bào)端，負(fù)面影響面越來越大。另外，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，果沒果味，菜沒菜味，也是大眾一直關(guān)心的焦點(diǎn)。追其根源還是前面所述的土壤及科學(xué)施肥的原因，因此，修復(fù)改良土壤，給農(nóng)民尋找更高效、更安全的增產(chǎn)增收辦法，才能從根本上解決農(nóng)產(chǎn)品安全與品質(zhì)問題。,二、海藻和海藻肥概述,1、海藻概述 海藻

9、是生長(zhǎng)在海洋中的低等光合營(yíng)養(yǎng)植物，在植物分類學(xué)上稱做隱花植物。按海藻的顏色可分為褐藻、綠藻、紅藻和藍(lán)藻 。 海藻是海洋有機(jī)物的原始生產(chǎn)者，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)極其豐富，除含有大量的非含氮有機(jī)物和一定數(shù)量的氨基酸、蛋白質(zhì)及鉀、鈣、鎂、鐵等四十余種的大中微量元素外，特別含有海藻中所特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不飽和脂肪酸以及陸生植物稀有的鋅、溴、碘等有益礦物元素和豐富的維生素、天然植物生長(zhǎng)素等生物活性物質(zhì)，另外，還含有一些對(duì)

10、植物的代謝發(fā)育起作用的激素、信號(hào)因子及其他未知生長(zhǎng)素。,常用于制作海藻肥的海藻一般是大型經(jīng)濟(jì)藻類。如： 海帶（Laminaria Japonica ） 泡葉藻（Aseophyllum） 馬尾藻（Sargassum sp.） 巨藻（Macroeystis） 枯墨角藻（Fucus evanescens） 海藻囊（Nereocystis）等褐藻

11、 以及綠藻中的滸苔。,,滸 苔,馬尾藻,羊棲菜,海蒿子,鼠尾藻,鵝掌藻,巨 藻,昆 布,裙帶菜,海 帶,我國(guó)海藻養(yǎng)殖量每年達(dá)到150萬噸。,2 、 海藻肥的概念,海藻肥是以海藻為原材料，采用特殊生化工藝，提取海藻體中豐富的天然營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)研制而成的新型生物有機(jī)肥料，其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)除含有豐富的海藻多糖、酚類多聚化合物、甘露醇、甜菜堿、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、植物生長(zhǎng)素等成分物質(zhì)外，還含有陸生植物無法比擬的鉀、鈣、鎂、鍶、碘等礦物質(zhì)以及植

12、物生長(zhǎng)所必需的錳、鉬、鋅、鐵、硼、銅等微量元素，因此，海藻肥的肥效是依賴于海藻中所有營(yíng)養(yǎng)成分的協(xié)同作用（見表1、2、3、4），具有促進(jìn)作物生長(zhǎng)、增加產(chǎn)量、減少病蟲害、增強(qiáng)作物抗寒、抗旱能力及改良修復(fù)土壤等綜合效應(yīng)。,,表1 常用海藻的主要成分比較,,表2 海藻精的化學(xué)成分組成,,表3 海藻提取物中植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)含量(HPLC ）測(cè)定,,海藻中除含有前述對(duì)植物生長(zhǎng)有用的營(yíng)養(yǎng)成分外，還含有內(nèi)在的海藻激素如生長(zhǎng)素（auxin）、細(xì)胞分

13、裂素（cytokinin）、赤霉素（gibberellin）、脫落酸（abscisic acid）、及其他生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑（regulator），含量見下表：,3 、海藻肥的特點(diǎn),,,,高效 有機(jī)質(zhì)含量豐富，比傳統(tǒng)肥料營(yíng)養(yǎng)全面均衡，促根壯苗，活土保濕，疏松改良土壤，增產(chǎn)、改善品質(zhì)效果突出。 低碳 肥藥雙效，抗菌抑毒驅(qū)蟲，增強(qiáng)作物抗病抗逆能力，提高化肥農(nóng)藥利用率，降低化肥農(nóng)藥的使用量。

14、 安全 對(duì)人、畜無毒無公害，對(duì)環(huán)境無污染，在國(guó)外被列入有機(jī)食品專用肥料。,三、海藻肥在農(nóng)業(yè)問題解決方案上的研究,1、海藻對(duì)土壤改良的機(jī)理研究,海藻的核心養(yǎng)分----海藻多糖 在土壤團(tuán)聚結(jié)構(gòu)---土壤有機(jī)質(zhì)組分---微生物群落結(jié)構(gòu)的形成和動(dòng)態(tài)變化之間起到關(guān)鍵的穩(wěn)定作用。增強(qiáng)有利于形成是水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)不可缺少的膠結(jié)物質(zhì)-----土壤有機(jī)膠體，促進(jìn)、改良的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改善土壤內(nèi)部孔隙空間，協(xié)調(diào)土壤

15、中固、液、氣三者比例，恢復(fù)由于土壤負(fù)擔(dān)過重和化學(xué)污染而失去的天然膠質(zhì)平衡，增加土壤生物活力，促進(jìn)速效養(yǎng)分的釋放，提高土壤保肥蓄水的能力，同時(shí)也能提高土壤對(duì)酸堿的緩沖性。 有利于根系生長(zhǎng)，提高作物的抗逆性。,表1 不同濃度海藻肥對(duì)土壤微生物數(shù)量的影響,不同濃度海藻肥處理，均顯著促進(jìn)了土壤中微生物總量、細(xì)菌及放線菌數(shù)量的增加，顯著降低了土壤真菌數(shù)量。,圖1 不同濃度海藻肥對(duì)土壤酶活性的影響,各濃度處理不同程度提高了基質(zhì)蔗糖酶、脲酶

16、、中性磷酸酶以及過氧化氫酶活性。其中蔗糖酶與脲酶活性隨處理濃度的增大逐漸增強(qiáng)，說明施用海藻肥有助于土壤多元氮素的有效轉(zhuǎn)化，利于作物營(yíng)養(yǎng)吸收。,應(yīng)用前 應(yīng)用后,促使植物根系健康生長(zhǎng),3/26/2024,褐藻--海帶主要營(yíng)養(yǎng)成分 （以100g干基算）,綠藻—滸苔主要營(yíng)養(yǎng)成分 （以100g干基算）,2、海藻與海藻肥營(yíng)養(yǎng)全面性的研究,噴施

17、海藻肥可有效地提高番茄的根系活力，在低溫脅迫下，處理番茄根系活力明顯高于對(duì)照，而且苗期噴施效果較好，苗期300倍噴施根系活力比對(duì)照增加了40.3%。,3、海藻肥在作物抗逆保健上的研究,脯氨酸是逆境脅迫條件下植物細(xì)胞內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)劑，游離脯氨酸在細(xì)胞內(nèi)的積累對(duì)于降低細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)的滲透勢(shì)，均衡原生質(zhì)體內(nèi)外的滲透強(qiáng)度，維持細(xì)胞內(nèi)酶正常的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象，減少細(xì)胞內(nèi)可溶性蛋白的沉淀等具有重要的作用。海藻液肥由于其中的甜菜堿等活性物質(zhì)的存在而誘導(dǎo)了脯胺

18、酸含量的提高，對(duì)番茄的抗逆性具有重要的意義。,海藻肥對(duì)逆境脅迫條件下番茄脯氨酸的影響,海藻肥濃度,海藻多糖對(duì)鹽脅迫條件下小麥葉綠素的影響,由上圖可見，鹽脅迫下，海藻多糖處理后小麥葉片葉綠素a含量增加了26.2%， 葉綠素b含量增加了21.3%，類胡蘿卜素含量增加25%。,四、海藻肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用效果,目前，海藻肥已開發(fā)出海藻有機(jī)肥、海藻有機(jī)無機(jī)肥、海藻雙動(dòng)力菌肥、海藻沖施肥、海藻葉面肥、海藻功能肥多個(gè)系列，完全滿足作物各生長(zhǎng)期的需求

19、。 通過在全國(guó)二十多個(gè)省市的蔬菜、果樹、水果、花卉及大田糧棉作物進(jìn)行試驗(yàn)、推廣、示范證明，海藻肥不僅具有使用方法簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)，而且使用海藻肥對(duì)土壤的修復(fù)及培肥地力、提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量及品質(zhì)均有著顯著的效果。 特別是在全球有機(jī)農(nóng)業(yè)發(fā)展迅猛的今天，海藻活性物質(zhì)肥料己成為有機(jī)食品專用肥料熱門首選。,海藻肥對(duì)黃瓜生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響山東壽光（2006）,海藻肥對(duì)水稻根系及生長(zhǎng)的影響黑龍江五常（2007）,海藻肥對(duì)

20、菠菜產(chǎn)量的影響 山東濰坊（2007）,用海藻肥,對(duì) 照,海藻肥對(duì)葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)的影響山東沂南（2008）,對(duì)照 海狀元,海狀元 對(duì)照,海藻肥對(duì)蘋果品質(zhì)的影響山東牟平（2009）,海藻肥對(duì)小油菜產(chǎn)量的影響 浙江杭州（2009）,用海藻肥,對(duì) 照,,海藻肥對(duì)香蕉生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響廣東徐聞（2010）,海藻肥對(duì)烤煙產(chǎn)量及品質(zhì)的影響云南玉溪（2010）,海藻肥對(duì)有機(jī)茶葉生長(zhǎng)的影響福建華安

21、（2010）,用海藻肥,用進(jìn)口化肥,海藻肥 化肥,海藻肥對(duì)西紅柿生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響山東莒縣（2010）,,對(duì)照,施用“海狀元”沙糖桔套餐,海藻肥對(duì)沙糖桔黃化樹改善對(duì)比 廣東云安（2013）,施肥前 施肥后15天,海藻肥對(duì)沙糖桔根系發(fā)育的影響廣東封開（2013）,不同處理對(duì)沙糖桔生長(zhǎng)發(fā)育的影響廣東德慶（2013）,五、海藻肥的發(fā)展前景,隨著社會(huì)

22、進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全、耕地土壤環(huán)境保護(hù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展越來越重視。特別是海藻肥作為一種科技含量高、天然、有機(jī)、無毒、高效的新型肥料，十分適合我國(guó)綠色食品和有機(jī)食品的生產(chǎn)，其所具有的功效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)有機(jī)肥用量大、肥效慢的不足。海藻肥的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用，對(duì)深度開發(fā)和充分利用我國(guó)豐富的海藻資源，對(duì)促進(jìn)我國(guó)綠色、有機(jī)食品的生產(chǎn)，提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，推動(dòng)種植業(yè)的健康發(fā)展，使農(nóng)業(yè)增效，農(nóng)民增收，改善和保護(hù)生態(tài)環(huán)境，增進(jìn)國(guó)