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(专家建言献策)孙 波、施卫明、沈仁芳:关于进一步规范有机农业发展过程中有机肥施用、促进我国有机农业快速健康发展的建议
作者:   来源:   时间:2016年03月18日   浏览量:

我国有机农业的发展起始于上世纪八、九十年代,到2005年4月1日颁布实施的中国《有机产品》标准(GB/T19630-2005)标志着我国有机农业进入了全面、有序的发展。近年来随着各种食品安全问题的爆发以及人们经济收入水平的提高,有机食品逐渐进入公众视野,有机农业也进入了快速发展通道。据不完全统计,至2010年底我国有机生产面积已达200多万公顷,有机产品认证证书达9881张,获证企业7180家,有机产品国内贸易额达838亿元,年出口额约4亿美元,年均增长率超过了30%。目前我国有机食品占全部食品市场份额不到 0.1%,远远低于 2%的世界平均水平,随着国家相关促进政策及产业资本的进入,有机农业必将还有一个高速发展的过程。

有机农业要求禁止使用化学合成的农药化肥等农用化学品,以生态学为指导,遵循自然规律进行生产,因此我国有机农业有在饮用水源集水区、重要生态功能区、江河湖泊等生态敏感区的周边地区快速发展的趋势,如江苏省《太湖流域水环境综合治理实施方案》中,将有机农业工程建设作为种植业面源污染治理的重要措施,计划在环太湖1公里以及15条主要入湖河流上溯10公里两侧各1公里范围内,建设有机农业生态圈,实施有机农业建设工程。有机农业生产不使用化学合成的农药、化肥,但需要使用有机肥,使用生物、物理、生态的防治技术以及植物源、矿物源的农药进行病虫害的防治,如果技术使用得不恰当,也具有产生较大的面源污染的风险,如Vagstad等(1997)认为有机氮是农业生产中氮素流失的核心要素,其在不同的种植系统中受各种因素影响,不能简单断定有机农业意味着氮素流失的减少。

我国有长期施用畜禽粪等有机肥的传统,但近年来随着集约化畜禽养殖业的快速发展,畜禽粪便的化学组成较传统有机肥已发生了较大的变化,2008-2010年中科院南土所在江苏及全国十几个省的调查及小区施用试验表明:

1、畜禽粪便中全氮含量较90年代初增加了25%,水溶性氮占总氮含量的15%,其中66%为水溶性有机氮,畜禽粪便中水溶性氮尤其是水溶性有机氮的流失对水体的影响不容忽视。

2、畜禽粪便中全磷含量较90年代初增加了76%,与农作物氮磷养分需求比例相比,长期施用有机肥易造成土壤磷素累积,畜禽粪便施用对农田土壤磷素的流失影响不容忽视。

3、畜禽粪便中锌、铜、镉残留量较高,但与90年代初相比部分元素残留量增加较多,如铜、锌、砷、镉、铬等分别增加了388%、234%、782%、478%、426%,长期、大量的施用畜禽粪等有机肥,同样可造成土壤重金属累积与农产品重金属污染

4、畜禽粪便中各种抗生素尤其是磺胺类抗生素检出率普遍较高,长期大量的施用畜禽粪有可能造成土壤抗性菌及超级病菌等的繁殖及扩散。

5、畜禽粪中沙门氏菌高于105 MPN/g的样品检出率达56.7%,四环素抗性菌含量普遍较高,部分商品有机肥中粪大肠菌群超标。

6、长期小区试验表明畜禽粪施用增加了土壤重金属、病原菌、抗性菌污染及次生盐渍化风险,其可溶性碳、氮、磷和兽药对水体也构成了一定的威胁,尤其是酸性土壤镉污染;畜禽粪施用可使土壤中抗生素抗性菌与病原菌数量增加0.5-2个数量级,并致土壤中同时抗4种抗生素以上的多重抗性细菌比例显著增加。

因此,有机农业中大量施用畜禽粪等有机肥并非对生态环境无害,建议进一步开展相关研究,促进有机农业在我国健康安全高效发展,建议如下:

1.开展有机农业对生态环境效益综合评估研究。

2.开展畜禽粪等无害化处理技术生产商品有机肥研究。

3.开展有机农业中有机肥合理施用及配套技术研究。

4.开展有机农业生态高效种植技术集成及应用示范研究。

专家简介

孙波1968年生,江苏南京人。中国科学院南京土壤研究所研究员,博士生导师,主要从事土壤质量时空演变和土壤养分管理研究。现任中国科学院鹰潭红壤生态实验站(科技部江西鹰潭农田生态系统国家野外科学观测研究站)站长、农业部耕地保育重点实验室常务副主任。入选江苏省第三期和第四“333高层次人才培养工程担任中国植物营养学会副理事长,中国土壤学会理事,中国生态学学会长期生态专业委员会委员,江西省生态学会副理事长,《土壤》、《植物营养与肥料学报》编委。

1989年毕业于南京农业大学,19921995年在南京土壤研究所分别获硕士和博士学位,至今一直在南京土壤研究所工作,期间在法国发展研究院和英国洛桑研究所进行了博士后和访问学者工作,并在澳大利亚墨尔本大学、法国奥尔良大学、美国斯坦福大学、俄克拉荷马大学、新西兰梅西大学做了短期访问研究。在研究中,较系统地研究了长期施肥下主要类型红壤肥力的演变规律和驱动因素建立了南方丘陵区红壤退化的治理原理和对策;从田块-区域尺度研究农田养分循环和平衡,评价了气候因素和人为措施(施肥和水保)对流域养分迁移的影响,从政策、环境立法和技术三个方面提出了中国农业面源污染控制对策;构建了中国生态系统土壤长期观测指标体系和观测规范,建立了中国土壤科学数据库,为不同生态系统土壤联网监测提供了可参比的方法。近期主要基于长期试验联网研究土壤碳氮磷养分转化的微生物学机制,主持中科院战略性先导科技专项(B类)课题“土壤-根系-微生物的协同作用机制与氮磷生物有效性”、国家自然科学基金重点项目“农田土壤微生物多样性形成规律的热能理论研究”、国家自然科学基金面上项目“气候条件和土壤类型对秸秆长期腐解过程中秸秆组成与微生物群落协同演变的影响”、国家基础性工作专项:我国南方丘陵山区综合科学考察-课题“土壤微生物多样性和基础地力调查与考察”。至今已发表期刊论文160篇,其中SCIEI)论文50篇,主编专著5部,获发明专利1项。参与获得国家科技进步二等奖2项,省部级科技进步二等奖2项,省部级科技进步三等奖1项。

沈仁芳1965年生,浙江萧山人。19821986年在浙江农业大学(现浙江大学)获农学学士学位;1989年和1993年在中国科学院南京土壤研究所分别获理学硕士和理学博士学位。19941995年在英国洛桑研究所从事博士后工作。19951998年在中国科学院南京土壤研究任副研究员。19982000年在日本国立农业环境技术研究所任日本科技厅特别研究员(JST博士后);20002002年在日本香川大学任日本学术振兴会特别研究员(JSPS博士后)。2002年入选中国科学院“百人计划”(引进国外杰出人才),中国科学院南京土壤研究所研究员,博士生导师。现任南京土壤研究所所长,土壤与农业可持续发展国家重点实验室主任,中国土壤学会理事长,中国植物营养学会常务理事。

长期从事土壤肥力、植物生理等方面的研究工作,主要包括:植物对酸性土壤的适应机理、土壤元素迁移转化和生物有效性、集约化农田养分均衡调控技术模式研究与示范等方面。重点以土壤-植物根系作为研究对象,从土壤-植物营养的角度,系统地研究了酸性土壤上植物耐铝机制和氮、磷等养分在植物适应酸性土壤中的作用,丰富了植物耐铝毒机制理论,拓展了土壤肥力的研究。主编专著一部。发表学术论文100余篇,其中SCI论文60余篇。

2007年获得江苏省“333高层次人才培养工程”中青年科学技术带头人荣誉称号;2010年获政府特殊津贴; 2011年获国家杰出青年基金资助;2013年入选江苏省第四期“333高层次人才培养工程”第二层次培养对象;2009年入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选。

施卫明 1963年生,浙江省舟山市人。1982年毕业于浙江农业大学(现浙江大学)土壤农化系,获农学学士学位,19851989年分别在中国科学院南京土壤研究所研究生毕业,获理学硕士和理学博士学位。先后在日本东京大学、名古屋大学和美国Arizona大学学习和工作。现任中国科学院南京土壤研究所研究员,博士生导师,中国植物营养与肥料学会常务理事,江苏省植物生理学会理事长,中国植物生理学会常务理事,中国土壤学会理事,中国土壤学会土壤-植物营养专业委员会副主任等。

研究领域为植物营养分子生物学、肥料与农产品质量和环境污染。主持过国家自然科学基金重大项目一级子课题、国家自然科学基金项目、国家863重大专项子课题等国家和省部级项目。合著学术专著1部;发表学术论文100多篇,其中SCI论文60多篇。获省部级成果二等奖2项。是江苏省“333”工程培养对象,中国科学院青年科学家奖和江苏省青年科技标兵获得者,1992年起享受国务院政府特殊津贴。现主持国家科技支撑项目课题“农田污染过程阻断关键技术研究”、国家自然科学基金项目“运用小RNA分子调控技术研究设施农业土壤磷的高效吸收利用”、中国科学院重要创新方向项目“温室土壤养分循环特征以及生物学和环境效应”、中国科学院创新团队(国际合作伙伴计划)项目“土壤生物环境与农产品安全-设施农业土壤环境和植物响应机制与农产品安全”等重要项目。应用植物营养学、植物生理学、分子生物学和环境科学等技术手段,主要研究土壤-植物系统中氮磷等养分的循环过程与植物高效吸收利用的分子机制;农田氮磷排放规律、面源污染物来源特征解析和植物根表高效脱氮除磷技术;植物对环境胁迫的适应响应机制及其分子改良,为农业可持续发展和水污染环境治理提供理论依据和实用技术。