劉立新、梁鳴早

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所

2010年8月3日

1. 采用高新技術(shù)集成法,，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)上的低碳,、綠色、有機和環(huán)保

目前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中施用的氮肥主要是尿素，據(jù)農(nóng)業(yè)年鑒記載，2008年我國尿素施用量約為5000萬噸，據(jù)計算生產(chǎn)1噸尿素需用1.2-1.8噸煤或耗600-700立方石油天然氣,、1110度電），有人戲稱為“石油農(nóng)業(yè)”,。

為實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)低碳,、綠色、有機,、環(huán)保的目標,，應(yīng)采納低耗能的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)路線；目前一些低耗能的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)已經(jīng)趨于成熟：微生物非豆科固氮,、微生物藥肥,、藥食同源平衡施肥、復(fù)混肥產(chǎn)業(yè)化等項技術(shù)與產(chǎn)品,，已經(jīng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中顯現(xiàn)出威力,，若將上述多項技術(shù)整合起來，不僅可減少尿素和化學(xué)農(nóng)藥生產(chǎn)所消耗的石油天然氣,，還可實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)低碳,、綠色、有機,、環(huán)保,、造福我國人民。

2. 在測土配方施肥基礎(chǔ)上,，推廣機械化側(cè)深施肥技術(shù)以增加肥效

眾所周知，機械化側(cè)深施肥可增加化肥肥效,、提高化肥利用率,、減少勞動強度、并可減少因施肥引起的環(huán)境污染【9、23】,此項技術(shù)不增加新的生產(chǎn)肥料的能源消耗,，只在現(xiàn)有機械上改進,如果能在農(nóng)業(yè)上有條件的地方采用側(cè)深施肥技術(shù),，氮肥利用率可提高17%～31%【23】，磷肥利用率達到25%左右,，并顯著增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,。針對目前農(nóng)機市場上普遍缺乏側(cè)深施肥的排肥、排種器等機具,，提出如下建議：

2.1研發(fā)機械化側(cè)深施肥機具以及排肥,、排種器、開溝器等,，機具還需與各種動力（包括手工,、人力、畜力以及不同馬力牽引的拖拉機）相匹配,；

2.2開辟機械化側(cè)深施肥的機具市場,；

2.3 建立機械化側(cè)深施肥的農(nóng)機化服務(wù)專業(yè)技術(shù)隊伍；對全國不同地區(qū)的農(nóng)機手,，進行分期,、分批的側(cè)深施肥技術(shù)的業(yè)務(wù)培訓(xùn)。

3. 推廣科學(xué)施肥理論,、技術(shù),，以擴大肥料的功能和效果：

   3.1推廣藥食同源平衡施肥技術(shù)；

藥食同源平衡施肥技術(shù),，近些年漸漸成熟起來的低耗能新型農(nóng)業(yè)技術(shù),，它具有提高作物自身防控病蟲草害的能力（可以不施或少施農(nóng)藥），同時大幅度提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量,、切實改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和生產(chǎn)具有特殊風(fēng)味的農(nóng)產(chǎn)品,，減少過量施肥帶來的負面影響。普及和推廣此項技術(shù)的意義重大,，

普及工作涉及到大學(xué)基礎(chǔ)理論教育,、科學(xué)研究選題（科研立項、示范,、推廣）也涉及到化工生產(chǎn)設(shè)備的改進等諸多領(lǐng)域,。

   3.2 強化植物生理學(xué)三原則在施肥中的認知，它們是：

2 植物新陳代謝產(chǎn)物物質(zhì)決定植物生命活動的一切,；

2 植物生命活動三基點,，即低量有效、適量最佳,、過量有害,；                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

2 新陳代謝中“代謝控制和控制代謝”的負反饋作用的相關(guān)關(guān)系等。

   3.3普及植物的次生代謝知識；

隨著人類不斷增長的對物質(zhì)文化的需求,，人們對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和風(fēng)味要求也越來越高,。而農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)恰恰來源于植物的次生代謝途徑及其代謝產(chǎn)物，植物的次生代謝還是使其自身獲得免疫物質(zhì)的唯一途徑,；普及植物的次生代謝知識,，使農(nóng)民認識到正確開啟植物的次生代謝途徑的技術(shù)，并使其有效運轉(zhuǎn)充分條件（施肥等）的重要性,，這些技術(shù)將成為我國新一代農(nóng)民追求的施肥目標,。普及植物的次生代謝知識將帶來巨大的社會經(jīng)濟效應(yīng)。 

4．國家應(yīng)禁止磷酸二氫銨和等比例復(fù)合肥直接施入農(nóng)田

早在1984年,，發(fā)達國家就規(guī)定,，“對磷酸二氫銨（18-46-0）和等比例復(fù)合肥45%（15-15-15）、48%（16-16-16）,、51%（17-17-17）,、54%（18-18-18）、57%（19-19-19）,，不直接施入農(nóng)田,，而是根據(jù)測土情況并針對不同地區(qū)和不同作物生產(chǎn)專用摻混肥（BB肥）。

而我國尚未出臺相關(guān)政策,，市場上隨處能買到磷酸二氫銨和各種高濃度等比例復(fù)合肥,，使本不該直接進入農(nóng)田的肥料被廣泛施用，形成嚴重的疊加效應(yīng),。這些高濃度肥料的速效養(yǎng)分施到農(nóng)田后,，其與土壤顆粒的結(jié)合是在瞬間完成的，土壤顆粒不能吸持的離子態(tài)元素也會出現(xiàn)暫時性過?；蛴谰眯赃^?，F(xiàn)象，過多的陽離子養(yǎng)分（鉀,、鈉,、鈣、鎂等陽離子）,，導(dǎo)致嚴重的土壤養(yǎng)分失衡和植物的奢侈吸收,，陽離子又使植物液泡pH值升高，pH值高于4.2時就為某些細菌的存活創(chuàng)造了條件,，目前普遍出現(xiàn)新的連作障礙與施肥不當(dāng)有關(guān),，土壤耕性也受到破壞【7、8,、23】,。 

迄今為止,，測土中從未發(fā)現(xiàn)任何一種土壤的營養(yǎng)元素缺乏是按N:P2O5:K2O為18：46:0（磷酸二氫銨）比例缺乏的；也沒有任何一種作物對養(yǎng)分的需求是按此比例需求養(yǎng)分的,；同樣道理，N:P2O5:K2O等比例肥復(fù)合肥,，也不是土壤和植物所需要的,。國家應(yīng)盡早出臺禁止磷酸二氫銨和等比例復(fù)合肥直接施入農(nóng)田的政策。

5．正確認識和使用有機肥,，有序發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)

雖然我國有幾千年施用有機肥的歷史經(jīng)驗【19,、23】，但還要提高認識： 

  5.1作為市場上流通的商品有機肥,，建議國家出臺更詳細的標準,。

有機質(zhì)發(fā)酵成有機肥有四個階段，分別為：①有機質(zhì)不經(jīng)過發(fā)酵的有機質(zhì),，在我國近期已經(jīng)發(fā)展為被直接施入農(nóng)田（秸稈直接還田）技術(shù),，②預(yù)備腐殖質(zhì)階段（剛開始發(fā)酵的有機肥），③經(jīng)過一段時間的發(fā)酵形成營養(yǎng)腐殖質(zhì)階段（達到民間稱為“黒,、爛,、臭”階段的有機肥，含有醌系物質(zhì),，尤其是百里氫醌,，④腐熟的有機肥施入土壤后再經(jīng)過若干年的轉(zhuǎn)化后，形成永久腐殖質(zhì)（—腐植酸）的階段,。

有機肥不同發(fā)酵階段對農(nóng)業(yè)貢獻是不同的,。有機肥中的“百里氫醌”含量高時，表明其發(fā)酵處于營養(yǎng)腐殖質(zhì)階段,，有增加土壤的抗逆性和抵抗的災(zāi)害性天氣的作用,，對有機食品的生產(chǎn)很有利。

目前市場上商品有機肥的生產(chǎn)和銷售質(zhì)量良莠不齊,，國家應(yīng)出臺更詳細的標準,，在商品有機肥檢測中，增加百里氫醌含量的檢測標準,、并檢測是否含有腐殖酸及其含量的檢測標準等項目,。

  5.2 腐殖酸的使用應(yīng)側(cè)重于改土和土壤培肥的目標：

市場上常見的腐殖酸是經(jīng)過工業(yè)化的處理過程：把褐煤經(jīng)過化學(xué)方法（酸或堿）處理，使用腐殖酸類肥料可增加土壤有機無機膠體復(fù)合體,，最終形成土壤團粒結(jié)構(gòu),，這是腐殖酸的使用該側(cè)重的改土和土壤培肥的目標。

腐植酸對土壤來說是雙刃劍,，過量使用對土壤有負面影響：一方面腐殖酸活化了土壤中重金屬植物微量營養(yǎng)元素（銅Cu 鐵Fe錳Mn 鋅Zn鉬Mo等）和活化鈣鎂等中量營養(yǎng)元素時,，對作物生長,、發(fā)育、高產(chǎn),、優(yōu)質(zhì)是有利的,，對人類的健康也有益；另一方面腐殖酸也同時具有活化了土壤中有害重金屬元素（汞Hg 鎘Cd 鉛Pb 砷As 硌Cr等）的作用,，可造成農(nóng)產(chǎn)品有害重金屬元素含量超標,，【23第61頁】）。這樣的農(nóng)產(chǎn)品是不能吃的,；因此,，對腐殖酸的使用應(yīng)控制在一定限度內(nèi)（尚需開展深入研究），避免負面影響,。5.3 國家應(yīng)注意含鈉鹽的肥料不宜過多施入農(nóng)田

2 腐殖酸鈉不適合農(nóng)田施用

    腐殖酸鈉肥料對土壤結(jié)構(gòu)具有破壞作用,，腐殖酸鈉中的鈉離子具有破壞土壤的有機無機膠體復(fù)合體的作用，進而破壞土壤團粒結(jié)構(gòu)【7,、23】,。國家應(yīng)禁止企業(yè)生產(chǎn)用于農(nóng)田的腐殖酸鈉，建議生產(chǎn)腐殖酸銨或腐殖酸鉀,，并標明腐殖酸含量,。對于非農(nóng)田使用的腐植酸鈉不在此例。

2 配合飼料喂養(yǎng)的畜禽糞便氯化鈉過量,，應(yīng)當(dāng)設(shè)法排鈉而后施用

    配合飼料喂養(yǎng)的畜禽糞便為原料制成的有機肥含氯化鈉高,，如果將鈉含量高的畜禽糞便施入農(nóng)田，將嚴重破壞土壤團粒結(jié)構(gòu)【7,、23】,，建議研究合適的排鈉方法，避免出現(xiàn)問題,。

6. 開展誘導(dǎo)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用

   6.1光誘導(dǎo)技術(shù)已接近成熟

光誘導(dǎo)技術(shù)是一種節(jié)省農(nóng)業(yè)投入的低碳技術(shù),，光誘導(dǎo)可在施用化肥增產(chǎn)的基礎(chǔ)上再增產(chǎn)10%～36%【28】，這一技術(shù)一定能為我國將來解決糧食問題找到一條便捷的路,，光誘導(dǎo)技術(shù)的研究尚需開展攻關(guān)性的研究工作,。

   6.2 用化肥誘導(dǎo)植物的抗擊災(zāi)害性天氣能力的研究

用化肥誘導(dǎo)植物的抗擊災(zāi)害性天氣能力的研究，此項工作剛開始,，很有必要開展深入的室內(nèi)外,、田間適應(yīng)性等探索性的工作【28】。上述誘導(dǎo)技術(shù)研究需要的專業(yè)知識多,，是跨行業(yè)的工作,，需要幾代人不斷地努力來完成。

以上建議希望得到有關(guān)部門的重視和支助,，開展立項研究,，為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出貢獻,。

參見附件，解析當(dāng)前施肥基礎(chǔ)理論,、生產(chǎn)中的主要問題及我們的建議附件：

解析當(dāng)前施肥基礎(chǔ)理論,、生產(chǎn)中

的主要問題及我們的建議

1．將幾個成熟技術(shù)集成，實現(xiàn)我國低碳,、綠色,、有機和環(huán)保農(nóng)業(yè)

我國農(nóng)業(yè)戰(zhàn)線的專業(yè)技術(shù)人員、尤其是一些杰出的專家和企業(yè)家,，經(jīng)過幾十年的艱苦卓絕的探索和努力、披荊斬棘,，克服種種困難,，終于在實踐中獲得成功。為我們應(yīng)用這些新技術(shù)措施發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)提供了可能,。

目前較為成熟的幾項技術(shù)如下：

非豆科固氮技術(shù)與產(chǎn)品,、藥食同源平衡施肥法的技術(shù)與產(chǎn)品、微生物藥肥技術(shù)與產(chǎn)品,、連同活化中微量營養(yǎng)元素的技術(shù)與產(chǎn)品（稱植物生長調(diào)理劑,，如活力素）、具有土壤保健功能的非金屬礦物聯(lián)合微量營養(yǎng)元素的土壤保健技術(shù)與產(chǎn)品（稱土壤調(diào)理劑,，如賽眾）,，還有特殊復(fù)混肥生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)品等整合在一起，不僅可節(jié)省尿素使用量,，節(jié)省生產(chǎn)尿素和化學(xué)農(nóng)藥所消耗的石油天然氣,，同時實現(xiàn)低碳、避免農(nóng)藥污染,，具有殺蟲治病除草和抵抗災(zāi)害性天氣的特殊肥料,，可大幅度提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和風(fēng)味，以低投入,、高產(chǎn)出的低碳技術(shù)生產(chǎn)綠色食品,、有機食品；造福我國人民,。

1.1采用非豆科作物固氮技術(shù)發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)

目前在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,，施用的氮肥主要是尿素。以2008年資料為例,，2008年我國氮磷鉀（純養(yǎng)分計）的總用量是3628.2萬噸,，其中氮素2302.9萬噸（這其中施用的量尿素約5000萬噸）。而工業(yè)化生產(chǎn)尿素是需要消耗大量的石油天然氣的（每生產(chǎn)1噸尿素需用1.2-1.8噸煤或耗600-700立方石油天然氣,、1110度電）,，它們屬于高碳經(jīng)濟生產(chǎn)氮肥,。 

   如果我們能夠減少每畝土地尿素的施用量，就可以大大減少生產(chǎn)尿素的

天然氣耗量,，進而大大減少為生產(chǎn)尿素所產(chǎn)生的二氧化碳量,，從而實現(xiàn)部分節(jié)能減排。 

   非豆科作物固氮方面（本工作在朱安妮教授指導(dǎo)下開展工作） 目前在

我國把空氣的氮氣固定成對植物有效態(tài)的氮肥為植株供應(yīng)氮素養(yǎng)分方面,，豆科作物可以由根瘤菌實現(xiàn)共生固氮,，而對于非豆科作物實現(xiàn)微生物固氮是相當(dāng)困難的。人們普遍承認將共生生物固氮引入世界上主要的非豆科作物將是生物技術(shù)能為農(nóng)業(yè)所作的一個具有重要意義的貢獻了,。

    在研究了豆科植物生物固氮和非豆科木本植物生物固氮機理的基礎(chǔ)上,，G實驗室發(fā)明了“人工條件下非豆科植物自然固氮”，這項技術(shù)與產(chǎn)品“生物氮肥”可以部分代替尿素為植物供應(yīng)生長所需要的氮素,，它們屬于應(yīng)用低碳生產(chǎn)生物肥料的相關(guān)技術(shù)及產(chǎn)品,。 

     G實驗室采用多種微生物組合生產(chǎn)的生物氮肥，通過讓固氮細菌侵染作物種子或根部,，充分利用作物光合作用過程中所產(chǎn)生的能量ATP,，來提高非豆科作物的生物固氮能力。據(jù)朱安妮教授的保守估計,，可以代替30%以上的尿素態(tài)氮,；中國農(nóng)科院的科研科技人員2006年在河北高碑店的大棚番茄試驗上，做出以生物氮肥替代尿素量高達80.5%而不減產(chǎn)的結(jié)果,；最近,，俄國專家利用實驗室技術(shù)，推算出我國研發(fā)的生物氮肥替代尿素量達到80%,；可以說兩個不同方式的試驗得出大致相同的結(jié)論,。生物固氮是一種自然的固氮過程，它是一種安全,、低成本,、和高效的固氮方式，應(yīng)成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)氮肥節(jié)能減排的關(guān)鍵技術(shù)之一,。進入二十一世紀,，如果想要發(fā)展持續(xù)農(nóng)業(yè)，以滿足世界日益增長的需求,，我們應(yīng)發(fā)展這種基于生物的固氮技術(shù),。

1.2采用藥食同源平衡施肥法（本工作在劉立新研究員指導(dǎo)下開展工作）

    回顧歷史，世界上有機肥施用歷史已有幾千年,，有文字記載在我國春秋戰(zhàn)國時期就用有機肥,，距今有3300余年【19、23】,；化肥使用自1839年過磷酸鈣問世并在歐洲小麥生產(chǎn)上的試用成功,，催生了全世界化肥工業(yè)產(chǎn)業(yè),，據(jù)今僅有百余年歷史。

    植物營養(yǎng)研究,，始于 1640年小柳樹盆栽研究確認了氫氧元素的意義開始,，距今380余年，到目前已確認16種植物必要元素和7種有益元素,、5種有害重金屬元素,；對生命元素的認知剛剛開始，尚需深入研究,。  

 1937年,，德國科學(xué)家H.Molish提出植物的化感作用概念(Allelopathy——按原意應(yīng)直譯為相生相克作用，現(xiàn)譯為化感作用)【2,、5,、23】，由此開始的植物生理學(xué)研究,，距今僅有幾十年的歷史【1、2～29】,。1961年北京大學(xué)教授吳湘鈺先生等提出“植物新陳代謝產(chǎn)物物質(zhì)決定植物生命活動的一切”：農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量物質(zhì),、品質(zhì)物質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)均來自相應(yīng)的新陳代謝途徑的代謝產(chǎn)物（參見圖1,、圖2,、圖3和表1）。北京大學(xué)教授曹宗巽先生提出植物生命活動三基點觀點【23】,；“在植物生命活動中,，廣泛存在生命活動因素三基點的現(xiàn)象：生長的積分曲線（大S形曲線）和微分曲線（Ω形曲線）。對植物生活來講,，各種自然環(huán)境條件（溫度,、水分、氣體,、熱量,、密度、施肥,、施肥深度和距離,、養(yǎng)分物質(zhì)）等各種物質(zhì)、環(huán)境,、以及人為的操作技術(shù)條件等等,，都必須考慮如下三個基本數(shù)量關(guān)系：“低量有效、適量最佳,、過量有害”【23】,。北京大學(xué)教授兼中國科學(xué)院研究員湯佩松先生1963年提出“代謝控制,、控制代謝，尤其要注意代謝產(chǎn)物的負反饋作用”的理論【23】：這些理論對于今天的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)仍有很強的指導(dǎo)意義,。

公元2000年,，中國農(nóng)科院研究員劉立新在總結(jié)前人思想和經(jīng)歷數(shù)十年農(nóng)業(yè)實踐的基礎(chǔ)上，提出藥食同源平衡施肥法,， 藥食同源平衡施肥法是利用植物的基本代謝和次生代謝,，充分調(diào)動作物本身的免疫能力，不用或少用化學(xué)農(nóng)藥,，從而實現(xiàn)殺蟲治病除草的環(huán)保型的施肥技術(shù),，同時還能夠抗擊旱災(zāi)、澇災(zāi),、抗鹽,、抗熱、抗冷,、抗凍等災(zāi)害性天氣危害以及抗早衰等作用,，同時實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良性、風(fēng)味獨特性,，生產(chǎn)效率大大提高【23,、、26,、27,、28、29】參見圖1,；該技術(shù)中“大豆重迎茬專用肥”已通過天津市科委成果鑒定并獲天津市成果獎,，此技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)已歷時10余年了【2～29】。

     藥食同源平衡施肥法的基本技術(shù)措施：首先要為農(nóng)作物提供一種脅迫（自然環(huán)境就存在脅迫）,、或采用人造脅迫,；脅迫是打開了植物次生代謝的重要途徑，次生代謝打開后需要及時提供給植物代謝需要的各種營養(yǎng)元素,，正常運轉(zhuǎn)的次生代謝,，使作物具有了獲得各種功能性物質(zhì)，可理解為植物免疫物質(zhì)的能力,。

農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量物質(zhì),、品質(zhì)物質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)均來自相應(yīng)的新陳代謝途徑,；植物自身的免疫能力同樣來源于次生代謝過程,，下面簡單介紹代謝產(chǎn)物中的幾種功能性物質(zhì)——能夠殺蟲、治病、除草的物質(zhì),、風(fēng)味物質(zhì),、抵抗災(zāi)害性天氣的物質(zhì)、植物修復(fù)功能的物質(zhì)等,，它們分別是：

引入生態(tài)學(xué)概念（H.MOLISH的ALLELOPATHY和ALLELOCHEMICAS）結(jié)合威廉斯土壤學(xué)——土壤團粒結(jié)構(gòu),，形成土壤內(nèi)和農(nóng)業(yè)種植范圍內(nèi)的微型生態(tài)平衡

圖1、植物基本代謝和次生代謝的新陳代謝示意圖

一個核心—土壤健康（有機無機膠體復(fù)合體,，團粒結(jié)構(gòu)）——土壤保健,，土壤調(diào)理劑；兩個引擎——基本代謝和次生代謝

必要條件：環(huán)境脅迫,，人造脅迫——4兩破千斤

                充分條件：植物生長調(diào)理劑,，土壤調(diào)理劑

把上述兩方面（土壤水穩(wěn)性團粒結(jié)構(gòu)和植株新陳代謝的雙引擎——指基本代謝和次生代謝兩個方面）的因素調(diào)動起來，目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的許多難題就迎刃而解了：

實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的抗逆性,、食品安全性與環(huán)保型（指數(shù)量和品質(zhì)雙方面滿足人類容易增長的需要,，并且沒有化學(xué)農(nóng)藥和化肥的污染）、農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良性,、風(fēng)味獨特性,、高產(chǎn)性、生產(chǎn)的高效性六個方面的和諧統(tǒng)一的效果,。

①化感物質(zhì)或稱作物自身免疫物質(zhì)：

植物生理學(xué)稱為“植物防御物質(zhì)”,；化學(xué)生態(tài)學(xué)稱為“化感物質(zhì)”；植保學(xué)稱為“植保素——植物殺蟲素,、植物殺菌劑”，我們理解為“作物自身免疫物質(zhì)”,。如：

有了吲哚生物堿植株就能夠殺蚜蟲,；

有了類黃酮類化合物，植株能殺死真菌性病原體,；

有了氧肟酸類化合物植株能夠殺死細菌性病原體,；

當(dāng)有機酸能夠維持植株內(nèi)體液pH值小于4.2時，就能夠殺死進入植物體內(nèi)的細菌性病原體,；

有了萜烯類和甾類化合物就能夠殺死各種害蟲,、線蟲、細菌性,、真菌性

和各類病毒性病原體,；萜烯類化合物和甾類化合物進一步反應(yīng)形成能夠抵抗災(zāi)害性天氣的物質(zhì)——脫落酸（ABA——下同）。

    ②抗擊災(zāi)害性天氣的物質(zhì)：

脫落酸（ABA）與植物抵抗災(zāi)害性天氣的關(guān)系：

ABA能夠維持細胞結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,，防止逆境對細胞器和膜系統(tǒng)的傷害：ABA能防止微管拆卸,，維持細胞骨架的穩(wěn)定；ABA能提高膜脂碳鏈的流動性，防止膜系統(tǒng)遭受低溫傷害,；ABA能維持抗氧化劑谷胱甘肽（GSH）含量的穩(wěn)定,，防止膜脂的過氧化作用；防止水分散失,，促進根系吸水：在葉內(nèi),，ABA能調(diào)節(jié)氣孔運動，促使關(guān)閉,，減少蒸騰失水,；在根中，ABA能刺激離子的吸收與運轉(zhuǎn),，額外增加根內(nèi)滲透組分,，從而提高了細胞的吸水力；

改變植物體內(nèi)的代謝過程,，促進某些溶質(zhì)的積累：在干旱,、低溫、鹽漬等逆境下,，ABA能促進脯氨酸,、甜菜生物堿、可溶性糖,、可溶性蛋白的積累,；

而次生代謝產(chǎn)物中的脯氨酸與甜菜生物堿都是最理想的滲透調(diào)節(jié)劑，當(dāng)然,，無機鹽離子（K,、Na、Ca,、Mg各種陰陽離子等）也具有這種滲透調(diào)節(jié)劑作用,；（當(dāng)它們增加時，細胞內(nèi)溶質(zhì)——含無機離子和有機小分子溶質(zhì)量增加,，細胞吸水力增加）,，植物抗旱能力也隨之加強；

我們把脯氨酸,、甜菜生物堿和脫落酸三者作用結(jié)合起來,，從而提高了植物的抗旱性、抗寒性和抗鹽性,。 可以達到有效地抵抗部分災(zāi)害性天氣的作用,，如果再結(jié)合化感物質(zhì)防控病蟲草害的能力和作用，進而實現(xiàn)抗早衰的作用（引起作物早衰和果樹生產(chǎn)產(chǎn)生大小年問題的原因,，不僅有天氣問題,，還有病蟲害的問題,、有機、無機養(yǎng)分供應(yīng)等問題）,。請注意：

2 當(dāng)傷害因子的破壞性還處于可逆性階段時,，這些物質(zhì)可使作物恢復(fù)正常； 當(dāng)那些傷害強度超過可逆性范圍時,，這些化合物也無能為力,，植株只有死亡。

2 只要存在環(huán)境脅迫或安全的人造脅迫條件下,，必須施用螯合態(tài)的微量營養(yǎng)元素（植物生長調(diào)理劑活力素或土壤調(diào)理劑賽眾等）,，就可以達到增加作物抗逆性、抗病性及抵抗災(zāi)害性天氣的目的,。

      ③能除草的物質(zhì)：

有胡桃酸,、香豆素、羥基肟酸,，能殺死雜草,，參見表1【16、23】等,。

      ④風(fēng)味物質(zhì)：

氨基酸（氨基酸比例不同風(fēng)味也不同,，植物次生代謝途徑產(chǎn)生了與基本代謝途徑不同的氨基酸,，更豐富了風(fēng)味物質(zhì)）、而芳香劑,、維生素P,、有機酸、糖（形成一定的糖酸比和果實和蔬菜等一定的pH值等）和一萜類化合物等,，就可以直接產(chǎn)生各種稱之為風(fēng)味的物質(zhì),，可以大大提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì),，口感良好等。參見圖1、圖2,、圖3和表1,。

 ⑤具有修復(fù)功能的物質(zhì)

在大田考察中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)用賽眾有很強的修復(fù)功能,，不僅治好了果樹的病,，還修復(fù)了病灶。這說明某些元素具有增強植物光合作用的能力,，可以額外形成糖、纖維素,、構(gòu)成細胞壁的物質(zhì)，這是一些并未引起我們注意的鈦,、钄,、鈰等元素，都具有促進植物額外形成糖類化合物的能力,，在微量營養(yǎng)元素氯的參與下,，合成纖維素，進而形成細胞壁和疏導(dǎo)組織等,，從而達到修性及抵抗災(zāi)害性天氣從而實現(xiàn)修復(fù)的目的,。 

綜上所述,，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物體內(nèi)能否出現(xiàn)上述五類物質(zhì)：既①化感物質(zhì)或稱作物自身免疫物質(zhì)；②抗擊災(zāi)害性天氣的物質(zhì),；③能除雜草的物質(zhì),；④風(fēng)味物質(zhì),；⑤具有修復(fù)功能的物質(zhì)，應(yīng)成為檢驗有上述功能的肥料真?zhèn)闻c施用方法是否得當(dāng)?shù)幕驹瓌t,。

開啟植物次生代謝途徑并使其正常運轉(zhuǎn)的必要條件和充分條件：

l 必要條件：逆境環(huán)境/安全的人造脅迫,；

l 充分條件：根據(jù)不同作物養(yǎng)分需求的充足養(yǎng)分的供應(yīng):必要的植

物生長調(diào)理劑活力素，或土壤調(diào)理劑賽眾,。

它們都具有植物生命活動所必須的具有氧化還原功能的營養(yǎng)元素,。它們在植物生物化學(xué)中的反應(yīng)中,，具有既能供應(yīng)電子又能吸收電子功能的植物微量營養(yǎng)元素。當(dāng)植物同時存在脅迫,、農(nóng)藥,、養(yǎng)分時,，新陳代謝產(chǎn)物化感物質(zhì)、品質(zhì)物質(zhì),、風(fēng)味物質(zhì)的關(guān)系就出現(xiàn)了更復(fù)雜的變化,，見示意圖7。

圖3,、作物新陳代謝產(chǎn)物物質(zhì)與作物產(chǎn)量、品質(zhì)與人類需要的物質(zhì)間關(guān)系示意圖

1.3采用微生物藥肥生產(chǎn)的技術(shù)與產(chǎn)品

微生物藥肥生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)品（本工作在周法永博士指導(dǎo)下開展工作）是指以微生物發(fā)酵中草藥產(chǎn)生化感物質(zhì)和開啟農(nóng)作物次生代謝途徑為核心技術(shù)的新型多功能微生物肥料（注：這些微生物產(chǎn)生的殺蟲治病物質(zhì)與植物次生代謝產(chǎn)物物質(zhì)基本相似），業(yè)已研制成功，而且已經(jīng)面市多年了,。

微生物藥肥概念

微生物藥肥是指含有特定微生物和微生物發(fā)酵中草藥產(chǎn)生的化感物質(zhì)以及能誘導(dǎo)開啟農(nóng)作物次生代謝途徑的活性成分的新型多功能微生物肥料,。本項研究的微生物藥肥是按照“第三代”微生物肥料概念,，并依據(jù)微生物與中草藥雙向培養(yǎng)產(chǎn)生化感物質(zhì)和誘導(dǎo)農(nóng)作物打開次生代謝途徑產(chǎn)生化感物質(zhì)抗病殺蟲的原理,，將不同功效的營養(yǎng)菌和生防促生菌等菌株優(yōu)勢組合，進行中草藥發(fā)酵，再用氨基酸或腐植酸螯合微量元素，研制出的具有肥效、抗病和驅(qū)滅害蟲的三效合一功能的新產(chǎn)品，主要含有營養(yǎng)菌和生防促生菌,、活性萜烯多肽、中微量元素和細胞分裂素以及脫落酸等其他成分,。產(chǎn)品劑型有顆粒,、粉劑和水劑,。該類產(chǎn)品既能轉(zhuǎn)化土壤中的潛在肥源、促進農(nóng)作物對養(yǎng)分的吸收和利用,，從而減少化肥使用量和提高肥料利用率,，又能不用或少用化學(xué)農(nóng)藥就能達到有效的抗逆和植保效果，是低碳綠色環(huán)保型產(chǎn)品,，在持續(xù)供給土壤有機質(zhì),、改善土壤結(jié)構(gòu)和提高土壤肥力，尤其在控制和克服因長期過量使用化肥和農(nóng)藥引起的土壤連作障礙（重茬病害）方面具有獨特的效果,。我們已于2008年完成了微生物藥肥系列產(chǎn)品的定型和試驗示范研究,，形成了科研成果和核心關(guān)鍵技術(shù)，并轉(zhuǎn)化出高科技產(chǎn)品,，累計推廣面積達到100 萬畝以上,。該類產(chǎn)品的面世，將在我國的現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用,。

誘導(dǎo)農(nóng)作物打開次生代謝途徑產(chǎn)生化感物質(zhì)抗病殺蟲的原理,，將不同

功效的營養(yǎng)菌和生防促生菌等菌株優(yōu)勢組合，進行中草藥發(fā)酵,，再用氨基酸和腐植酸螯合微量元素,，研制出具有肥效、抗病和驅(qū)滅害蟲的三效合一功能的微生物藥肥,。產(chǎn)品中主要含有營養(yǎng)菌和生防促生菌,、活性萜烯多肽、中微量元素和細胞分裂素以及脫落酸等其他成分,。這個技術(shù)也可以不用化學(xué)農(nóng)藥就能達到有效的抗逆和植保效果,。屬于綠色、環(huán)保型產(chǎn)品,。

該項研究于2008年完成了具有肥效,、抗病和驅(qū)蟲三效合一功能的微生物藥肥系列產(chǎn)品，如《生物多抗1號》、《渴望1號》,、《多抗菌素》,、《菌噴靈》、《多抗巨豐》,、《生物多抗菌肥》,、《生物有機肥》、《多抗克線菌劑》,、《克線一沖靈》,、《水稻壯秧劑》等。上述產(chǎn)品于2009年,，在全國十幾個省市的糧食作物和大棚蔬菜上進行了示范推廣,，累計面積已達100多萬畝,，經(jīng)濟,、生態(tài)和社會效益很好。其中《生物多抗1號》產(chǎn)品中標了2009年黑龍江省農(nóng)墾紅管局航化產(chǎn)品的招投標,，在紅旗嶺農(nóng)場40多萬畝水稻上飛機噴施后,，整體防病防蟲和增產(chǎn)效果顯著。生物型《水稻壯秧劑》經(jīng)過三年試驗取得成功,，2010年已在黑龍江,、吉林、遼寧水稻上大面積示范推廣,。防治病毒病和地下害蟲尤其是根結(jié)線蟲的微生物肥料產(chǎn)品也在北京,、山東、遼寧等省市進行大面積示范推廣,。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,，如果我們同時采用微生物藥肥生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)品，從植物體外供給作物能殺蟲治病除草的生物活性物質(zhì)和結(jié)合藥食同源的原理從作物體的內(nèi)源產(chǎn)生防控病蟲草害的功能性物質(zhì)相結(jié)合,，就能實現(xiàn)無化學(xué)農(nóng)藥達到植物保護的作用,。為此，在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綠色,、有機,、環(huán)保的大目標產(chǎn)品時，均有相關(guān)的特有技術(shù)與產(chǎn)品供應(yīng)市場,。

1.4采用特殊的復(fù)混肥生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)品

復(fù)混肥生產(chǎn)的技術(shù)與產(chǎn)品（含控釋肥料,，特殊配方其中不含農(nóng)藥的，具有誘導(dǎo)植物開啟作物產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物物質(zhì)的復(fù)混肥料等）,，已經(jīng)成功的用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),，特殊配方復(fù)混肥業(yè)已通過實踐的檢查，可以源源不斷地供應(yīng)市場；同時,，促釋型的肥料已經(jīng)面世,，賽眾28就是在自然環(huán)境條件下，水分促釋型肥料,。

把上述四項技術(shù)整合在一起,，實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)低碳、綠色,、有機,、環(huán)保的偉大目標。

2.在測土配方施肥基礎(chǔ)上,，推廣機械化側(cè)深施肥,，提高化肥肥效

1982-1995年由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院土肥所所參與的農(nóng)業(yè)部、化工部和當(dāng)年國家科委的政策調(diào)節(jié)性項目中“關(guān)于機械化施肥的研究項目”,，研究結(jié)果表明,，機械化側(cè)深施肥（含追肥）可增加化肥肥效、提高化肥利用率,、減少勞動強度,、節(jié)省肥料，并可減少因施肥引起的環(huán)境污染【9,、23】等;已經(jīng)獲得三項國家級科技進步獎勵等（劉立新研究員參與并指導(dǎo)了部分相關(guān)研究）,。

此項技術(shù)已經(jīng)得到部分推廣應(yīng)用，并取得了明顯效果,，在推廣中顯示出其具有的強大生命力,，機械化側(cè)深施肥不增加生產(chǎn)肥料新的能源消耗，只是在現(xiàn)有機械上的改進,，如果能在農(nóng)業(yè)上廣泛采用側(cè)深施肥和側(cè)深追肥的技術(shù),，氮肥利用率可提高17%～31%，磷肥利用率達到25%左右,，顯著增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,。

但我國目前農(nóng)機市場上普遍缺乏側(cè)深施肥的排肥排種器、相應(yīng)的開溝器等,，建議開展下列工作：

 2.1 研發(fā)相關(guān)側(cè)深施肥的機具

研發(fā)機械化側(cè)深施肥的機具以及排肥,、排種器、開溝器等,，這一系列產(chǎn)品,，適用于各種動力匹配（包括手工、畜力以及不同馬力的拖拉機牽引的）農(nóng)業(yè)機具【9】,；

 2.2 市場運作

開辟機械化側(cè)深施肥的機具市場,；

 2.3 建立專業(yè)技術(shù)隊伍

建立機械化側(cè)深施肥的農(nóng)機化服務(wù)專業(yè)技術(shù)隊伍,；并對全國不同地區(qū)的農(nóng)機手，進行分期,、分批的業(yè)務(wù)培訓(xùn),。

3． 規(guī)范肥料市場，禁止磷酸二氫銨和等比復(fù)合肥直接施入農(nóng)田

早在1984年前,，發(fā)達國家就規(guī)定,，“對磷酸二氫銨（18-46-0）和45%（15-15-15）、48%（16-16-16）,、 51%（17-17-17）,、54%（18-18-18）、57%（19-19-19）的等比復(fù)合肥料,，不直接施入農(nóng)田,，而是通過測土施肥配制成摻混肥（BB肥）施入農(nóng)田。而我國尚未出臺相關(guān)的政策,，市場上隨處能買到上述肥料,，使本不該直接進入農(nóng)田的肥料被廣泛施用，形成嚴重的疊加效應(yīng)等一系列危害作用等問題,。

迄今為止,，測土中從未發(fā)現(xiàn)任何一種土壤的元素是按N:P2O5:K2O為18：46:0（磷酸二氫銨）比例的缺乏的,，也沒有任何一種作物對養(yǎng)分的需求是上述比例需求養(yǎng)分的,；同樣道理，N:P2O5:K2O等等比例（15-15-15,、16-16-16,、17-17-17、18-18-18,、19-19-19）復(fù)混肥,，也不是土壤和植物所需要的比例。 

因此,，上述兩類肥料是不符合測土施肥的原則的,，沒有單獨存在和單獨使用的必要性。 

磷酸二氫銨和等比例復(fù)合肥,，它們是高濃度的速效養(yǎng)分肥料,，施到農(nóng)田后，與土壤顆粒的結(jié)合是在瞬間完成的,，當(dāng)土壤顆粒不能吸持那么多的離子態(tài)元素時,，就會出現(xiàn)這些離子暫時性過剩或永久性過?，F(xiàn)象,，過多的陽離子養(yǎng)分（鉀鈉鈣鎂等陽離子）,，導(dǎo)致嚴重的土壤養(yǎng)分失衡和植物的奢侈吸收，陽離子使植物液泡pH升高,，當(dāng)pH高于4.2后就為某些細菌性微生物的存活創(chuàng)造了條件,，并出現(xiàn)新的連作障礙【7、8,、23】,。土壤的耕性被破壞，固碳能力下降,，若想恢復(fù)土壤原貌,，必須經(jīng)幾十年的時間不懈努力，才能勉強復(fù)原,，或者根本就無法回原,。

因此，規(guī)范肥料市場,，禁止磷酸二氫銨和等比例復(fù)合肥直接施入農(nóng)田,，就成為我們應(yīng)該盡早解決的問題之一,。

3-1詳述由于過量施肥或不適量施肥所引起的系列問題 

① 關(guān)于過量施肥引起的土壤養(yǎng)分的疊加效應(yīng)【7,、23】 

我們在施肥過程中,往往發(fā)生,上一次所施肥料的某些養(yǎng)分,作物沒有利用完畢,還有剩余（殘留在土壤中）,在下茬作物施肥時理應(yīng)把這些殘留的肥料扣除 ,但我們在實踐中,不僅沒有扣除,而是再加大施肥量，這就是施肥的疊加效應(yīng)【7,、9,、23】,。疊加效應(yīng)造成一系列的問題。

在我國的土壤肥料學(xué)界和農(nóng)民眼中 ,往往還把這種施肥的疊加效應(yīng)理解為“是培肥土壤的措施”,，這一看法,，它已經(jīng)發(fā)展成為對施肥原理在認識上的一個誤區(qū)。 1998年夏天,，在北京順義縣,，凡是縣里的攻關(guān)高產(chǎn)田,每年都施用大量磷酸二銨,使糧田土壤有效磷（OLSEN法P2O5）高達100ppm左右,表面上土壤的磷素營養(yǎng)被培肥了,但在這種攻關(guān)田中,仔細觀察,可明顯看到玉米“長期施用氮磷肥所致缺素綜合癥的“金邊葉”的存在（參見圖3、4,、5,、6） 。  這表明,該田塊發(fā)生了嚴重的大,、中,、微量元素失去平衡現(xiàn)象，必須是調(diào)整施用各種營養(yǎng)元素（含中,、微量營養(yǎng)元素）的比例的時候了,。

②  過量施肥加重病蟲害、形成嚴重土壤鹽濃度障礙【23】和養(yǎng)分間拮抗

施肥能夠明顯改變土壤環(huán)境 ,因此,，與土壤病蟲害的發(fā)生有很大關(guān)系【23】：近年來,，日本專家長谷川杢治指出,，日本的細菌性班病、細菌性立枯病等病害急劇增加,。它們是細菌寄生引起的病害 ,也和土壤環(huán)境變化有著密切關(guān)系：本來細菌和霉菌不同,它適于在pH高的條件下生活,，具有不喜歡在pH值低的酸性條件下生存的特性【23】。當(dāng)作物體液的pH值大約為4.2,，屬強酸性時,所以細菌不能寄生,。盡管如此 ,由于過多施用鈣、鎂,、鉀,、鈉,提高了土壤的pH值,也使作物體液的pH值上升,，因此 ,細菌性病害增加了,。由于環(huán)境的變化,過去不是病原菌的細菌,，卻作為新的病原菌的面貌出現(xiàn)了【7、23】,。

③ 日本專家坦承他們在土壤管理和施肥上有失誤

日本的專家長谷川杢治承認,，他們過去在土壤管理和施肥方面存在著重大的失誤【7、23】,。而我國國內(nèi)的專家對此很少進行研究,，大家被非科學(xué)的“道理”忽悠著，錢花掉了,，莊稼表面上長的高一頭,、深一色了，個頭長的不小,，產(chǎn)量不高,，其后果,，不僅是產(chǎn)量沒有上去,，病蟲害卻加重了，化學(xué)農(nóng)藥大量施用,，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本提高了,，品質(zhì)下降了，污染嚴重了,，甚至生產(chǎn)有毒農(nóng)產(chǎn)品,。

④ 高氮、高鉀的復(fù)混肥在土壤中引發(fā)嚴重的鹽濃度障礙

如果用做基肥的肥料全部溶解在土壤溶液中,，那時,，土壤溶液中的鹽分濃度就會像海水一樣高【26】。因鹽分的危害,作物就會枯死（這就是我們經(jīng)常說的發(fā)生了化肥燒種燒苗現(xiàn)象）,。在實踐中,，如果施肥量沒有錯,施肥位置恰到好處,就不會發(fā)生由于基肥使作物枯死的事例【9,、23】。

作物所以會在海水般的土壤鹽溶液中枯死,是因為作物在吸收水分時,取決于作物體內(nèi)的鹽濃度和土壤溶液鹽濃度的差別,當(dāng)作物體內(nèi)鹽溶液濃度高于土壤溶液的濃度時,作物可以順利吸收水分,但是,，反之,作物就無法從土壤溶液中吸收到水分,進而發(fā)生枯萎和死亡【7,、9、23】,。

化肥溶于土壤溶液 ,必然使土壤溶液鹽濃度大大提高,。在水培時可觀察到,如果提高了營養(yǎng)液的濃度,就會促進作物發(fā)病率增大,同理，當(dāng)土壤溶液鹽濃度提高到一定程度,，但尚未超過作物體內(nèi)鹽濃度時,作物也會產(chǎn)生一系列不正?，F(xiàn)象，如使作物對病蟲害的抵抗能力下降【7,、23】等,。

重要說明：過量施肥又分兩種情況：

一種是總施肥量過量；另外一種是相對施肥過量,。前者是指不應(yīng)該施那么多的肥料,，但是總是因為擔(dān)心不高產(chǎn)或怕減產(chǎn)，而有意的多施肥造成總施肥量過量的絕對過量施肥現(xiàn)象,。

另一種情況是相對過量施肥,，如小苗沒有能力吸收一次性底肥所施入土壤中的肥料（盡管總施肥量對全生育期來講并不多，但是,，對于幼苗生長已經(jīng)過量了——這種情況在大田生產(chǎn)中常見）,，這就造成相對過量施肥。

不管哪種過量施肥對作物生長發(fā)育都是有害的,。只要發(fā)生了過量施肥,，就會產(chǎn)生如下危害【23】：

分別敘述氮磷鉀營養(yǎng)元素過量施用的危害：

 當(dāng)?shù)蔬^量施用時：當(dāng)?shù)厥┯眠^量時，會引起氮氧化合物對土壤,、地下水,、空氣以及農(nóng)產(chǎn)品食品品質(zhì)的污染。它屬于面源污染,，是進一步造成溫室效應(yīng)的N2O氣體的源泉,；是造成“藍嬰死亡事件”的罪魁禍首；也是大量腫瘤（含良性瘤或癌癥）產(chǎn)生的間接原因之一,。要控制施用氮肥總量,，從而達到避免氮氧化合物的產(chǎn)生【23】等問題。

當(dāng)鉀肥過量施用時 ：鉀肥過量施用,，導(dǎo)致植株地上部缺鎂（指離子態(tài)的鎂）,，作為食品，食用這些植物及其產(chǎn)品的,，必然無法得到充足的鎂離子,。缺鎂造成人和動物的肌肉無力,，情緒煩躁，最終影響社會的穩(wěn)定,；同時,，由于人類和動物食品中鎂的不足，會因為鎂不足而不斷從人體的骨骼向血液排放鈣和鎂離子,，由于它們的絮寧作用而導(dǎo)致血液粘稠,，以致形成高血壓、高血脂,、糖尿病,，最終引起心腦血管病變【23】。從食品與健康的角度看,，缺鎂與轉(zhuǎn)基因大豆油所含反式脂肪酸的損害作用極其相似,。這二者是我國目前心腦血管病異常增高的主要原因之一【7、23】,。 

當(dāng)磷肥過量施用時：

磷肥過量施用引起的負反饋作用（在一般情況下,，人們對這些現(xiàn)象不能理解，往往不會想到是磷肥惹的禍,，因為當(dāng)時人們普遍不理解磷酸鹽的負反饋作用的機理）,，試解釋如下：作物在光合磷酸化過程中生成葡萄糖，然后再合成淀粉,，由于淀粉不溶于水,，在作物體內(nèi)不能轉(zhuǎn)移，為使其轉(zhuǎn)移必需將葉片內(nèi)形成的淀粉溶解,。在作物體內(nèi)有兩種反應(yīng) :一種是淀粉酶參與淀粉水解,，另一種是在磷酸化酶參與的加磷分解過程。在作物體內(nèi)經(jīng)常進行的是后一種生物化學(xué)反應(yīng),，但這一反應(yīng)常出現(xiàn)由于儲藏器官無機磷酸鹽非正常積累而產(chǎn)生負反饋現(xiàn)象,，因為糖在儲藏器官的反常積累，使糧食籽粒不飽滿,、果實不飽滿（正常情況下,，只累積淀粉和有機磷；而在無機磷過量情況下,，累積的卻是淀粉、葡萄糖,、有機磷和無機磷）,，參見圖4。因此,，在這種情況下,，農(nóng)產(chǎn)品不僅子粒不飽滿,，而水果果實中由于糖過多而變軟，產(chǎn)量和品質(zhì)嚴重下降,。使農(nóng)產(chǎn)品不耐儲藏,，易滋生微生物而腐敗、霉?fàn)€,。水果和果菜的商品壽命變短,。

目前把大量磷酸二氫銨（18-64-0）、等比復(fù)合肥45%（15-15-15）的肥料施入農(nóng)田,，尤其在幼苗期,，其禍害相當(dāng)嚴重，原因很簡單,，土壤因大量磷的積累,，由于疊加效應(yīng)的嚴重后果，進而使土壤養(yǎng)分嚴重失調(diào)的問題加劇和進一步導(dǎo)致養(yǎng)分間的相互沉淀,、拮抗,、失效，并由此可以導(dǎo)致新的連作障礙【23】,，當(dāng)然,，目前存在土壤有效磷豐富時，由于水溶性磷嚴重不足,，勢必還要補充水溶性磷,，這時施用磷酸二氫銨仍然表現(xiàn)出增產(chǎn)效果（如小麥），但是由此引起更嚴重的磷酸鹽積累,。正常的解決方法是給幼苗噴施或施用一點磷酸二氫鉀以供應(yīng)幼苗達到磷素供應(yīng)臨界期前有適量的水溶性磷的供應(yīng),，因為這時的幼苗還沒有能力直接吸收土壤有效磷（——拘溶性磷或碳酸氫鈉可溶性的磷），只能吸收水溶性磷【23】從而避免小麥在磷元素臨界期前沒有適量的水溶性磷供應(yīng)的問題,，從而增產(chǎn),。

磷過剩還會引起將來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本大大提升的問題：過多的磷酸鹽，因其固定土壤和植株內(nèi)的各種可溶性的重金屬微量營養(yǎng)元素,，必然導(dǎo)致必須施用昂貴的螯合態(tài)的中微量營養(yǎng)元素,，如植物生長調(diào)理劑活力素或土壤調(diào)理劑賽眾類的趨勢，大大地增加了農(nóng)業(yè)成本【23】,；并且使農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)因缺素而下降,，風(fēng)味物質(zhì)也嚴重下降（不好吃了），抗逆性也會嚴重下降,，也必然加大農(nóng)藥的投入,，從另一個方面增加農(nóng)藥成本；由于磷素過量還會引起對鉀的拮抗作用，導(dǎo)致所施的鉀肥無效,，還必須加施鉀肥,，進一步增加大農(nóng)業(yè)成本；而加施鉀肥又會產(chǎn)生嚴重的鉀過量,，繼續(xù)著上述惡性循環(huán),；過量施磷使植物次生代謝途徑的運轉(zhuǎn)及其產(chǎn)物產(chǎn)生也會受到嚴重影響，致使化感物質(zhì),、風(fēng)味物質(zhì)大大減少或蕩然無存,。這些物質(zhì)對人類的健康也是極其重要的，因為這些功能性物質(zhì)不僅對作物抗逆性不可缺少的,，而對人類的健康也是不可缺少的,。（如，類黃酮類化合物和萜烯類化合物就是“銀杏葉片”所含的兩個有效成分,，是治療心腦血管疾病的藥物之一）,，因此，過量施磷,，對作物抗逆性,、對人類的健康都是極其不利。

示意圖6：當(dāng)植物的大量營養(yǎng)元素氮,、磷,、鉀其中的一種、兩種或三種同時過量施用會產(chǎn)生的拮抗其它養(yǎng)分（有效性嚴重）下降的問題示意圖

    從田間實驗室地觀察到,，高濃度等比復(fù)合肥或磷酸二氫銨單獨施用時的

作物長勢情況,，可以看出，這兩種肥料的直接效果并不好,。

實際上,，我國當(dāng)前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，大量存在由于施肥不合理而出現(xiàn)營養(yǎng)元素之間的拮抗現(xiàn)象（圖5）,，遍布全國的玉米特殊金邊葉正說明拮抗的存在見照片（圖7）,。特殊玉米金邊葉并不是土壤缺鉀或病害引起的，而在植物營養(yǎng)上不是單純?nèi)扁洭F(xiàn)象,，特殊金邊葉沒有玉米缺鉀時表現(xiàn)出的特有邊緣焦枯現(xiàn)象,，而是同時缺乏多種養(yǎng)分，它不是養(yǎng)分不足引而引起的問題【23】,，而是拮抗作用的結(jié)果,，這些驗證了拮抗理論的正確性參（圖5和圖6）。

A 中上位的照片上玉米金邊葉很特殊,，研究表明缺乏六種營養(yǎng)元素：缺鉀,、鈣、銅,、鋅,、錳、硼【23】它們的邊緣沒有焦枯現(xiàn)象,；B 左邊的三張連同中間下方的照片是引自國際植物營養(yǎng)研究所的典型缺鉀照片,；C 右側(cè)兩張照片上是一個記者照的所謂“玉米缺鉀照片”實際上是玉米特殊金邊葉。

⑥ 脅迫,、農(nóng)藥,、養(yǎng)分對次生代謝產(chǎn)物的影響

關(guān)于脅迫、農(nóng)藥,、養(yǎng)分（具有螯合的中微量營養(yǎng)元素,，具有供應(yīng)電子和吸收電子功能的營養(yǎng)元素——如植物生長調(diào)理劑活力素或土壤調(diào)理劑賽眾）對作物次生代謝產(chǎn)物（化感物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)量）影響，參見示意圖7：

2 從示意圖7看,，可以概括為：凡用了農(nóng)藥的,，抑制了次生代謝，使化感物質(zhì)（各種功能性物質(zhì)）與風(fēng)味物質(zhì)均有下降,；

2 凡施用了螯合態(tài)微量營養(yǎng)元素（如植物生長調(diào)理劑活力素或土壤調(diào)理劑賽眾產(chǎn)品）均能促進次生代謝,，使化感物質(zhì)與風(fēng)味物質(zhì)數(shù)量均有所提高（機理：化感物質(zhì)與品質(zhì)物質(zhì)風(fēng)味物質(zhì)是并行產(chǎn)生，參見圖2）,；

2 為了提高品質(zhì),、風(fēng)味、避免農(nóng)藥污染而不用農(nóng)藥,，也不施肥料,，這是以犧牲產(chǎn)量而保品質(zhì)和風(fēng)味的辦法，這就是目前的綠色食品和有機食品生產(chǎn)技術(shù),，是一種得不償失的技術(shù),， 應(yīng)當(dāng)改進；

2 只要有農(nóng)藥就有污染,，為了保證產(chǎn)量,，人們采取不得已而為之的對策——施用農(nóng)藥同時并再加施螯合態(tài)微量營養(yǎng)元素植物生長調(diào)理劑活力素或土壤調(diào)理劑賽眾，以便適當(dāng)提高抗逆性和提高品質(zhì)和風(fēng)味,，并使農(nóng)藥藥效有所增加,，也值得推廣。

圖7,，  脅迫,、農(nóng)藥、養(yǎng)分（具有供應(yīng)電子和吸收電子功能的營養(yǎng)元素

——如活力素或賽眾）對作物次生代謝產(chǎn)物（化感物質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)量）影響的示意圖

4. 強化相關(guān)知識在科學(xué)施肥中的推廣和應(yīng)用：

4.1推廣藥食同源平衡施肥技術(shù)：

藥食同源平衡施肥技術(shù)涉及大學(xué)基礎(chǔ)理論,、科學(xué)施肥科研選題（科研立項,、示范、推廣）、以及協(xié)調(diào)各個部門聯(lián)合協(xié)作的,，也涉及化工生產(chǎn)系統(tǒng)進行的相應(yīng)的工藝技術(shù)改造等問題,。但是，這是一個革命性的進展,。這個目標一定要實現(xiàn),，一定能夠?qū)崿F(xiàn)。

4.2 強化植物生理學(xué)三個觀點在施肥中的認知,，以減少施肥的盲目性：

2 植物新陳代謝產(chǎn)物物質(zhì)決定植物生命活動的一切,；

2 植物生命活動三基點，即低量有效,、適量最佳,、過量有害；                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                

2 新陳代謝中“代謝控制和控制代謝”的負反饋作用的相關(guān)關(guān)系,。

   4.3普及植物的次生代謝知識,；

隨著人類不斷增長的對物質(zhì)文化的需求，人們對農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和風(fēng)味要求也越來越高,。而農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)恰恰來源于植物的次生代謝產(chǎn)物,，植物的次生代謝還是使其自身獲得免疫物質(zhì)的唯一途徑；普及植物的次生代謝知識,，使農(nóng)民認識到正確開啟植物的次生代謝,，并使其有效運轉(zhuǎn)的重要性，這些技術(shù)將成為我國新一代農(nóng)民追求施肥的目標,。普及植物的次生代謝知識將帶來巨大的社會經(jīng)濟效應(yīng),。 

5．正確認識和使用有機肥，有序發(fā)展低碳農(nóng)業(yè)

我國施用有機肥的歷有幾千年了【7,、23】,，但還要提高認識：從有機質(zhì)發(fā)酵成有機肥有四個階段，分別為：①有機質(zhì)不經(jīng)過發(fā)酵直接施入農(nóng)田（秸稈直接還田）,，②預(yù)備腐殖質(zhì)階段（剛開始發(fā)酵的有機肥）,，③經(jīng)過一段時間的發(fā)酵形成營養(yǎng)腐殖質(zhì)階段（達到民間稱為“黒、爛,、臭”階段的有機肥,，含有醌系物質(zhì)，尤其是百里氫醌）,，④腐熟的有機肥施入土壤后再經(jīng)過若干年的轉(zhuǎn)化后,，形成永久腐殖質(zhì)階段——真正的腐殖酸。

有機肥不同發(fā)酵階段對農(nóng)業(yè)貢獻是不同的,。有機肥中的“百里氫醌”含量高時,，表明其發(fā)酵處于營養(yǎng)腐殖質(zhì)階段,，它有增加土壤的抗逆性和抵抗的災(zāi)害性天氣的作用，對有機食品的生產(chǎn)很有利,。處于營養(yǎng)腐殖質(zhì)階段的有機肥中含有“百里氫醌【7,、23】”，一種可提供活性氫的有機肥料,，使土壤溶液內(nèi)的硝酸鹽因土壤微生物活動,，通過一系列加氫反應(yīng),，得以被還原成銨態(tài)氮,，從而使土壤溶液的硝酸鹽濃度再次下降，不產(chǎn)生或減少產(chǎn)生硝酸鹽在植株體內(nèi)的大量積累（奢侈吸收）的危險,，使植株健壯,；從而在人類食品加工過程中容易發(fā)生硝酸還原反應(yīng)時形成的亞硝酸的反應(yīng)也相應(yīng)減少），這對人類的食品安全也是十分有利的,。

5.1建議對秸桿直接還田立即采取有條件的部分叫停：

對已經(jīng)產(chǎn)生土傳病害的地塊的作物馬上停止秸桿直接還田,；對尚未發(fā)生土傳病害的仍可以直接秸桿還田。對重茬種植的不要秸稈還田,，輪作種植的可以秸稈還田,，比來比去，最好還是過腹還田或堆嘔發(fā)酵還田為好,。

一方面,，直接還田的秸桿難以腐爛，而當(dāng)它們在土壤中腐熟過程中,，土壤微生物與植株根系爭奪養(yǎng)分,，不利于產(chǎn)量的提高；第二方面,，由于原植株體內(nèi)的病原體原封不動的施在土壤中,，使土傳病害在土壤中迅速繁殖，導(dǎo)致土傳病害嚴重發(fā)生而破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn),，并且使許多的連作障礙迅速蔓延,，不僅減產(chǎn)，還要加大農(nóng)藥的投入,，進一步加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本,，加重了農(nóng)藥污染與殘毒，必須研制妥善地措施解決秸稈直接還田的問題,。

      如果成本適宜,，也可在已經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生連作障礙的地塊上，采取能夠有效地對抗土傳病害病原體的微生物促進秸稈分解,、促進腐熟,，確保不發(fā)生土傳病害的條件下,，秸稈是可以直接還田的。在這種情況下,，不采取任何有效措施預(yù)防土傳病害是不負責(zé)任的,，因為，一旦發(fā)生土傳病害,，治理是相當(dāng)困難的,，將嚴重增加防治成本和農(nóng)藥污染與殘毒。

 5.2建議國家出臺更詳細地標準規(guī)范商品有機肥：

在有機肥中需要增加檢測“百里氫醌”含量和“腐殖酸”含量（對后者有兩種情況必須加以說明：尚需進一步轉(zhuǎn)化才能形成腐植酸的情況或已經(jīng)是腐植酸的情況必須加以區(qū)分和說明）,；測定方法應(yīng)列入國家有機肥料的檢測標準中,。有機肥中的 “百里氫醌”含量高時，表明有機質(zhì)的發(fā)酵處于營養(yǎng)腐殖質(zhì)階段,，可用于有機食品生產(chǎn),。因為它有增加土壤的抗逆性，抵抗不利的災(zāi)害性天氣的作用,。 

強調(diào)說明：有機肥中的百里氫醌有利于克服不利的氣候條件,，尤其當(dāng)陰雨連綿，太陽的光照不足,，或在設(shè)施農(nóng)業(yè)中,，當(dāng)土壤和植株內(nèi)的硝酸鹽無法正常還原時，在此情況下土壤,、植株內(nèi)的活性氫嚴重不足,，引起的作物生長纖細、易患病害,，倒伏,，因此，植株表面積累丙二醛,，它還會吸引昆蟲在這些植株上產(chǎn)卵,，召來蟲害。同時,，還會引起作物體內(nèi)硝酸鹽過量積累,，從而引起作物及農(nóng)產(chǎn)品一系列品質(zhì)問題【7、23】,，當(dāng)有了有機肥的百里氫醌時,，這些問題會迎刃而解了，換言之,，使土壤,、植株體內(nèi)的硝酸還原作用正常進 行，使土壤和植株正常,，增加了土壤和植株抵抗不利氣候條件的影響,，土壤和作物表現(xiàn)出抗逆性,，抗倒伏、作物生長健壯,，我們農(nóng)產(chǎn)品可食部分的硝酸鹽含量也大幅度下降,，對人類的健康十分有利。硝酸鹽對人體健康并無直接大礙,，但是硝酸鹽在土壤中或在植株體內(nèi)的還原過程中,，含微生物的活動或在土壤植株里的硝酸還原酶的作用產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，對人類的健康是十分有害的,，它們是氮氧化合物,，就是氮氧化合物構(gòu)成了氮肥對土壤環(huán)境的污染及農(nóng)產(chǎn)品的殘毒，對人類健康十分有害,，或亞硝酸鹽直接致人死命,，或在人體消化系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)化為亞硝胺引起腫瘤、癌癥等,。因此施用含有適當(dāng)百里氫醌的有機肥是很重要的。

   5.3 國家應(yīng)注意含鈉鹽的肥料不宜過多施入農(nóng)田

2 腐殖酸鈉不適合農(nóng)田應(yīng)用,，而應(yīng)生產(chǎn)腐殖酸銨或腐殖酸鉀肥料：

腐殖酸鈉肥料對土壤結(jié)構(gòu)具有破壞作用,，腐殖酸鈉中的鈉離子具有

破壞土壤的有機無機膠體復(fù)合體的作用，進而破壞土壤團粒結(jié)構(gòu),。國家應(yīng)禁止企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用于農(nóng)田的腐殖酸鈉,，建議用于農(nóng)業(yè)的腐殖酸肥改為生產(chǎn)腐殖酸銨或腐殖酸鉀，并標明腐殖酸含量【7,、23】（對非施肥目的的腐植酸鈉生產(chǎn)不在此例）,。

2 配合飼料喂養(yǎng)的畜禽糞便氯化鈉過量問題，

由于飼料中加入了大量的氯化鈉,，不僅引起土壤鹽害,，還會引起土壤有機無機膠體復(fù)合體的破壞，進而破壞土壤團里結(jié)構(gòu),，長谷川杢治指出,，使當(dāng)年的日本國的京都賽馬區(qū)的土壤（電子顯微鏡顯示圖像），向我國絲綢之路上的土壤結(jié)構(gòu)方向變化的嚴重問題【7,、23】,。要求對這類肥料實施脫鈉。在田間可以采取堿化土壤脫鈉的辦法治理,，參見下圖

在山東陵縣鹽堿土改良試驗站（佟家寨）

每畝施用一噸磷石膏棉花長勢尚可,，對照無苗

   5.4 腐殖酸的使用應(yīng)側(cè)重于改土和土壤培肥的目標： 

    對腐殖酸的應(yīng)用應(yīng)側(cè)重于改土和土壤培肥，腐殖酸可增加土壤有機無機膠體復(fù)合體,，最終形成土壤團粒結(jié)構(gòu),，腐殖酸的使用量以形成土壤有機無機膠體復(fù)合體為度,，多施有害。市場上常見到的腐殖酸是經(jīng)過工業(yè)化的處理過程：把褐煤中經(jīng)過化學(xué)方法（酸或堿）處理,，使用腐殖酸類肥料可增加土壤有機無機膠體復(fù)合體,，最終形成土壤團粒結(jié)構(gòu)，因此腐殖酸應(yīng)作為土壤培肥的主要目標,。

   腐植酸對土壤來說是一把雙刃劍, 有正負兩方面作用：腐植酸的過量使用對土壤也有負面影響：一方面腐殖酸活化了土壤中重金屬植物微量營養(yǎng)元素（銅Cu 鐵Fe錳Mn 鋅Zn鉬Mo等）和活化鈣,、鎂、硅等中量營養(yǎng)元素時,，對作物生長,、發(fā)育、高產(chǎn),、優(yōu)質(zhì)是有利的,，對人類的健康也有益；另一方面腐殖酸也同時活化了土壤中有害重金屬元素（汞Hg 鎘Cd 鉛Pb 砷As 硌Cr等）,，可造成農(nóng)產(chǎn)品有害重金屬元素含量超標,，【23第61頁】）。這樣的農(nóng)產(chǎn)品是不能吃的,；

因此對腐殖酸的使用量應(yīng)控制在一定限度內(nèi),。此點尚需開展深入的研究，才能確定適宜用量,。

6. 強化誘導(dǎo)技術(shù)在科學(xué)施肥領(lǐng)域的應(yīng)用：

6.1 光誘導(dǎo)技術(shù)

已經(jīng)接近成熟的光誘導(dǎo)技術(shù),，它可以顯著提高光合作用強度，充分利用光能,，在現(xiàn)有施用化肥的基礎(chǔ)上再大幅度提高產(chǎn)量（約10%到36%）顯然需要開展深入,、攻關(guān)研究 。

    6.2 抗大豆包囊線蟲病技術(shù)

抗大豆包囊線蟲病的肥料有待發(fā)展和完善,；抗棉花黃萎病的專用肥尚需開展攻關(guān)研究,。

    6.3抗擊災(zāi)害性天氣的研究

關(guān)于抗擊災(zāi)害性天氣，需深入的室內(nèi)外探索研究【28】,。

以上建議希望得到有關(guān)部門的重視和支助,，開展立項研究，為現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出貢獻,。