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1、海藻肥在农业生产中的应用 效果及推广前景,中国海洋大学海大生物农科学院 张俊杰,一、中国农业面临的主要问题,一、土壤问题： （1）土壤酸化是当前农业生产的主要障碍因素。 我国自2005年开展测土配方施肥工作以来，全面开展取土化验，各地累计采集土壤样品1798万个，取得各类化验分析数据12441万个，初步摸清了2498个项目县(场)耕地土壤养分状况，其中发现了土壤酸化、耕层变浅、磷素养分富集和耕地养分失衡等重大共性问题。 美国科学杂志曾报告说，从上世纪80年代早期至今，几乎在中国发现的所有土壤类型的酸碱度都下降了0.1到0.8个单位，这种规模土壤酸化 “通常需要几十万年的时间”。土壤的pH值下降
2、，容易滋生病虫害，阻碍植物生长。,造成土壤酸化的主要原因有以下三点： 一是降水量大而且集中，淋溶作用强烈，钙镁、钾等碱性盐基大量流失，是造成土壤酸化的根本原因。 二是施有机肥等传统农业措施的缺失，使耕地地土壤养分失衡是造成土壤酸化的主要原因。 三是长期大量施用化肥是造成土壤酸化的重要原因。 目前，土壤酸化，面积大，范围广，而且酸化程度每年在加重，酸化范围每年在扩大，对农业的危害极大。,（2）土壤污染状况不容乐观。 据经济参考报报道：历经近十年的全国土壤污染状况调查公报显示，我国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧。对比“七五”时期，全国表层土壤中无机污染物含量增
3、加比较显著，其中镉的含量在全国范围内普遍增加，在西南地区和沿海地区增幅超过50%，在华北、东北和西部地区增加10%到40%。 湖南“隔大米”事件 当前我国每年受重金属污染的粮食高达1200万吨，直接经济损失超过200亿元，这些粮食可养活4000多万人。不管是土壤重金属污染还是面源污染，所带来的危害不断通过农产品影响人们健康。,（3）土壤的理化性质恶化引起土壤退化的问题。 农业生产不断“增肥”的施肥方式已经让土壤不堪重负，特别是不含有机质和腐殖质的化肥大量使用后，致使土壤团粒结构与土壤微生态环境遭到破坏，不但造成土壤板结、次盐渍化和肥力下降等。而且还会造成土壤中残留大量化学有害物质，如硝酸盐、亚
4、硝酸盐、磷酸盐、氯根、缩二脲等等，导致土壤和作物处于不健康状态，严重影响了农作物的生长。,目前在肥料施用中还存在诸多问题和误区： （1）施肥的盲目性、随机性是当前最大误区。 不是依据作物的施肥原理，以产定肥、按需配膳进行施肥，而是无论种什么作物都施同种、同量的肥料；无论NPK有效含量多少都施同等重量的肥料；对所种的地块土壤营养成分含量不清楚，盲目施肥。甚至单纯片面追求高产出低投入，造成用肥不对路，产量低，效益差的结果。,二、平衡施肥问题：,（2）重用地轻养地，重化肥轻有机肥和生物肥。 有机肥与化肥同等重要不可代替，优势互补，只有有机肥料、无机肥料和生物肥料配合施用，才能达到作物稳产、高产、培肥
5、地力、增强农业后劲，改善农田生态环境，更好地保持和提高土壤肥力的目的。 （3）片面理解平衡施肥，生理病害频频发生 在施肥的过程中，只注意大量营养元素NPK之间的平衡，而忽略了大量营养元素与中微量营养元素的平衡，有机肥与化肥之间的平衡，以及土壤中的微生物种群之间的平衡，因此造成作物的生理病害与病理病害频繁发生，甚至烂根、黄化、枯死，并且逐年加重。,（4）肥料利用率低，肥效差。 据全国各地的土壤调查，不少地方的化肥也就是说我们施用的化肥作物只吸收到三分之一左右， 目前我国肥料利用率还很低，其中氮肥利用率为30%；磷肥利用率为20%；钾肥利用率为70%。 其余的流失或残留在土壤中，这样不仅增加了广大
6、农民朋友的种植成本，而且进一步加重土壤病害的发生及对环境的污染。,3、农产品安全与品质问题： 随着大众对健康重视程度的提高，消费者对食品安全也越来越关注 ，农产品质量安全问题不仅没有减少减轻，反而屡见报端，负面影响面越来越大。 另外，农产品品质下降，果没果味，菜没菜味，也是大众一直关心的焦点。 追其根源还是前面所述的土壤及科学施肥的原因，因此，修复改良土壤，给农民寻找更高效、更安全的增产增收办法，才能从根本上解决农产品安全与品质问题。,二、海藻和海藻肥概述,1、海藻概述海藻是生长在海洋中的低等光合营养植物，在植物分类学上称做隐花植物。按海藻的颜色可分为褐藻、绿藻、红藻和蓝藻 。海藻是海洋有机物
7、的原始生产者，营养物质极其丰富，除含有大量的非含氮有机物和一定数量的氨基酸、蛋白质及钾、钙、镁、铁等四十余种的大中微量元素外，特别含有海藻中所特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不饱和脂肪酸以及陆生植物稀有的锌、溴、碘等有益矿物元素和丰富的维生素、天然植物生长素等生物活性物质，另外，还含有一些对植物的代谢发育起作用的激素、信号因子及其他未知生长素。,常用于制作海藻肥的海藻一般是大型经济藻类。如：海带（Laminaria Japonica ）泡叶藻（Aseophyllum）马尾藻（Sargassum sp.）巨藻（Macroeystis）枯墨角藻（Fucus evanescens）海藻囊（Nereocy
8、stis）等褐藻以及绿藻中的浒苔。,浒 苔,马尾藻,羊栖菜,海蒿子,鼠尾藻,鹅掌藻,巨 藻,昆 布,裙带菜,海 带,我国海藻养殖量每年达到150万吨。,2 、 海藻肥的概念,海藻肥是以海藻为原材料，采用特殊生化工艺，提取海藻体中丰富的天然营养物质研制而成的新型生物有机肥料，其营养物质除含有丰富的海藻多糖、酚类多聚化合物、甘露醇、甜菜碱、蛋白质、氨基酸、维生素、植物生长素等成分物质外，还含有陆生植物无法比拟的钾、钙、镁、锶、碘等矿物质以及植物生长所必需的锰、钼、锌、铁、硼、铜等微量元素，因此，海藻肥的肥效是依赖于海藻中所有营养成分的协同作用（见表1、2、3、4），具有促进作物生长、增加产量、减少
9、病虫害、增强作物抗寒、抗旱能力及改良修复土壤等综合效应。,表1 常用海藻的主要成分比较,表2 海藻精的化学成分组成,表3 海藻提取物中植物生长调节物质含量(HPLC ）测定,海藻中除含有前述对植物生长有用的营养成分外，还含有内在的海藻激素如生长素（auxin）、细胞分裂素（cytokinin）、赤霉素（gibberellin）、脱落酸（abscisic acid）、及其他生长调节剂（regulator），含量见下表：,3 、海藻肥的特点,高效有机质含量丰富，比传统肥料营养全面均衡，促根壮苗，活土保湿，疏松改良土壤，增产、改善品质效果突出。低碳肥药双效，抗菌抑毒驱虫，增强作物抗病抗逆能力，提高化
10、肥农药利用率，降低化肥农药的使用量。安全对人、畜无毒无公害，对环境无污染，在国外被列入有机食品专用肥料。,三、海藻肥在农业问题解决方案上的研究,1、海藻对土壤改良的机理研究,海藻的核心养分-海藻多糖 在土壤团聚结构-土壤有机质组分-微生物群落结构的形成和动态变化之间起到关键的稳定作用。增强有利于形成是水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质-土壤有机胶体，促进、改良的土壤团粒结构，改善土壤内部孔隙空间，协调土壤中固、液、气三者比例，恢复由于土壤负担过重和化学污染而失去的天然胶质平衡，增加土壤生物活力，促进速效养分的释放，提高土壤保肥蓄水的能力，同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 有利于根系生长，提高作物
11、的抗逆性。,表1 不同浓度海藻肥对土壤微生物数量的影响,不同浓度海藻肥处理，均显著促进了土壤中微生物总量、细菌及放线菌数量的增加，显著降低了土壤真菌数量。,图1 不同浓度海藻肥对土壤酶活性的影响,各浓度处理不同程度提高了基质蔗糖酶、脲酶、中性磷酸酶以及过氧化氢酶活性。其中蔗糖酶与脲酶活性随处理浓度的增大逐渐增强，说明施用海藻肥有助于土壤多元氮素的有效转化，利于作物营养吸收。,应用前 应用后,促使植物根系健康生长,9/20/2018,褐藻-海带主要营养成分 （以100g干基算）,绿藻浒苔主要营养成分 （以100g干基算）,2、海藻与海藻肥营养全面性的研究,喷施海藻肥可有效地提高番茄的根系活力，在
12、低温胁迫下，处理番茄根系活力明显高于对照，而且苗期喷施效果较好，苗期300倍喷施根系活力比对照增加了40.3%。,3、海藻肥在作物抗逆保健上的研究,脯氨酸是逆境胁迫条件下植物细胞内重要的渗透调节剂，游离脯氨酸在细胞内的积累对于降低细胞内溶质的渗透势，均衡原生质体内外的渗透强度，维持细胞内酶正常的结构和构象，减少细胞内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碱等活性物质的存在而诱导了脯胺酸含量的提高，对番茄的抗逆性具有重要的意义。,海藻肥对逆境胁迫条件下番茄脯氨酸的影响,海藻肥浓度,海藻多糖对盐胁迫条件下小麦叶绿素的影响,由上图可见，盐胁迫下，海藻多糖处理后小麦叶片叶绿素a含量增
13、加了26.2%， 叶绿素b含量增加了21.3%，类胡萝卜素含量增加25%。,四、海藻肥在农业生产中的应用效果,目前，海藻肥已开发出海藻有机肥、海藻有机无机肥、海藻双动力菌肥、海藻冲施肥、海藻叶面肥、海藻功能肥多个系列，完全满足作物各生长期的需求。通过在全国二十多个省市的蔬菜、果树、水果、花卉及大田粮棉作物进行试验、推广、示范证明，海藻肥不仅具有使用方法简单方便的特点，而且使用海藻肥对土壤的修复及培肥地力、提高农产品产量及品质均有着显著的效果。特别是在全球有机农业发展迅猛的今天，海藻活性物质肥料己成为有机食品专用肥料热门首选。,海藻肥对黄瓜生长及产量的影响 山东寿光（2006）,海藻肥对水稻根系
14、及生长的影响 黑龙江五常（2007）,海藻肥对菠菜产量的影响 山东潍坊（2007）,用海藻肥,对 照,海藻肥对葡萄产量及品质的影响 山东沂南（2008）,对照 海状元,海状元 对照,海藻肥对苹果品质的影响 山东牟平（2009）,海藻肥对小油菜产量的影响 浙江杭州（2009）,用海藻肥,对 照,海藻肥对香蕉生长及产量的影响 广东徐闻（2010）,海藻肥对烤烟产量及品质的影响 云南玉溪（2010）,海藻肥对有机茶叶生长的影响 福建华安（2010）,用海藻肥,用进口化肥,海藻肥 化肥,海藻肥对西红柿生长及产量的影响 山东莒县（2010）,对照,施用“海状元”沙糖桔套餐,海藻肥对沙糖桔黄化树改善对比
15、广东云安（2013）,施肥前 施肥后15天,海藻肥对沙糖桔根系发育的影响 广东封开（2013）,不同处理对沙糖桔生长发育的影响 广东德庆（2013）,五、海藻肥的发展前景,随着社会进步和科学技术的发展，人们对农产品安全、耕地土壤环境保护和农业可持续发展越来越重视。特别是海藻肥作为一种科技含量高、天然、有机、无毒、高效的新型肥料，十分适合我国绿色食品和有机食品的生产，其所具有的功效弥补了传统有机肥用量大、肥效慢的不足。海藻肥的大规模产业化生产和广泛应用，对深度开发和充分利用我国丰富的海藻资源，对促进我国绿色、有机食品的生产，提高农产品的质量安全，推动种植业的健康发展，使农业增效，农民增收，改善和保护生态环境，增进国民健康具有重要深远的意义。因此，海藻肥的国内外市场需求和潜力巨大，社会效益、经济效益、生态效益显著而持久，发展前景广阔。,谢谢大家！,
