一、一场持续升温的“生物热”
过去二十多年,农业领域出现了一股持续升温的“生物热”。
从微生物肥料、菌肥、生物有机肥,到哈茨木霉菌、枯草芽孢杆菌、解磷菌、固氮菌;从农业酵素、环保酵素,到生物刺激素、功能农业、绿色智能投入品,各类概念不断涌现。在不少宣传中,微生物和酵素几乎被赋予了无所不能的能力:改良土壤、提升地力、提高肥料利用率、增产增收、提高品质、抗病抗逆、修复污染、固碳减排、恢复生态,似乎农业生产中遇到的所有问题,都能通过某种菌、某种酵素或某种生物制剂得到解决。然而,经过长期观察农业生产实践、阅读大量科研论文和产业宣传资料后,不禁要问,微生物和酵素究竟是农业发展的重要辅助工具,还是被过度神化了?
二、必须承认:微生物确实重要
讨论这个问题,首先要避免走向另一个极端。微生物的重要性毋庸置疑,事实上,没有微生物就没有现代意义上的土壤。土壤中的微生物参与着有机质分解、腐殖质形成、氮循环、磷循环、碳循环、硫循环,农业生产中的许多过程都离不开微生物,如秸秆腐熟、粪污发酵、堆肥生产、根际生态维持、部分病害抑制,甚至人类和动物自身也离不开庞大的微生物群落。因此,微生物的重要性是真实存在的,问题并不在于微生物是否重要,而在于微生物是否被赋予了超出其实际能力的作用。
三、土壤本身就是一个巨大的微生物王国
许多菌肥宣传容易忽略一个基本事实,农田土壤本来就是巨大的微生物世界。一克健康土壤中,往往存在数亿至数十亿个细菌、数万至数十万个真菌、大量放线菌、大量原生动物,经过长期自然演化,这些微生物已经形成复杂而相对稳定的生态系统。因此,一个必须面对的问题是,如果土壤中本来就拥有如此庞大的微生物群落,那么外源加入少量菌剂后,究竟能够在多大程度上改变整个生态系统?这是许多宣传材料很少认真讨论的问题。
四、菌肥最大的难题是“活下来”
实验室里的菌,并不等于田里的菌。在实验室环境中,温度稳定、水分充足、营养丰富、没有复杂竞争,很多菌株都表现优异。但进入农田后却要面对高温、低温、干旱、洪涝、紫外线、酸碱变化、原有微生物竞争,结果是,大量外源菌进入土壤后很难长期定殖,不少菌剂施入土壤后,其数量很快下降,实验室中的优势菌株,未必能够成为田间环境中的优势种群。因此,实验室有效,并不一定意味着田间长期有效。
五、微生物不能替代农业基本投入
农业生产遵循最基本的物质平衡规律。作物高产需要水、氮、磷、钾、中微量元素、阳光,这是农业的基本逻辑。微生物能够参与养分转化,但无法凭空创造养分。例如:固氮菌能够固定空气中的部分氮素,但其固氮量通常难以满足现代高产农业需求。解磷菌能够活化部分土壤中的难溶性磷,但前提是土壤本身存在可供活化的磷源。解钾菌同样如此。因此,微生物能够提高利用效率,但无法代替养分本身。农业增产的基础仍然是土壤、水利、品种、肥料和管理。
六、酵素:另一种被过度神化的农业概念
近年来,与微生物一起被不断神化的,还有酵素。各种农业酵素、环保酵素、植物酵素产品层出不穷。许多宣传声称,酵素可以激活土壤、激活微生物、改善品质、提高抗逆性、净化环境、修复生态,甚至把酵素描述为一种具有神奇力量的物质。事实上,酵素并不神秘。酵素就是酶(Enzyme),本质上是一类具有催化作用的蛋白质。例如:淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶,广泛存在于植物体内、动物体内、微生物体内、土壤环境中,因此,酵素既不是新发现,也不是什么特殊生命能量。
七、很多“农业酵素”其实不是酵素
现实中大量农业酵素产品,往往是“糖类+植物残体+微生物发酵液”。其主要成分可能包括有机酸、氨基酸、小分子代谢物、微量营养物质、微生物群体,真正的酶类物质往往并不稳定,进入自然环境后,高温会使其失活、紫外线会使其分解、酸碱变化会降低活性,因此很多酵素产品真正发挥作用的,未必是宣传中的“酵素”,更重要的是很多效果来自发酵产生的营养物质和代谢产物,而非某种神秘力量。
八、土壤问题首先是工程问题
近年来不少研究喜欢把土壤问题归因于微生物不足。实际上,很多农业问题首先属于工程问题。盐碱地治理关键在于排盐、洗盐、水利工程,而不是先寻找菌剂。酸化土壤治理关键在于调节酸碱度、补充钙镁、优化施肥制度,而不是依赖某一种菌。土壤板结关键在于增加有机质、改善耕作方式、合理轮作,而不是依赖酵素或菌剂。土地复垦关键在于地形重构、覆土工程、植被恢复,之后才是生态系统逐步演替。许多时候工程措施决定上限,微生物措施只是辅助。
九、农业科研中的“微生物崇拜”和“酵素崇拜”
近年来农业科研领域也出现一种倾向,许多研究最后都会落脚到微生物群落优化、微生物多样性提升、根际微生态调控,似乎农业问题最终都能归结为微生物问题。但很多时候微生物变化是结果,而非原因。例如:土壤有机质增加后,微生物增加;植被恢复后,微生物增加;土壤结构改善后,微生物增加。此时微生物更多是生态恢复的表现,而非根本驱动力。如果把结果当成原因,就容易形成认识误区。同样,不少酵素研究和宣传也存在类似问题,把复杂农业系统中的某一个环节无限放大,最终演变成新的农业概念。
十、菌肥和酵素真正的价值在哪里
如果回归理性看待,菌肥和酵素并非没有价值。其合理定位应该是:①促进有机废弃物资源化利用。例如秸秆腐熟、粪污发酵与堆肥生产。②改善根际环境。在特定条件下,促进根系发育,抑制部分病害,提高部分养分利用效率。③配合有机质循环。微生物需要食物,有机质才是其长期生存的基础。因此,微生物离不开有机质,离不开土壤环境,更离不开农业系统整体条件。
十一、从“生物神话”回归农业常识
回顾近年来农业领域的发展轨迹,微生物热、菌肥热、酵素热、生物刺激素热、功能农业热,其背后往往都有一个共同逻辑,即把复杂农业系统中的某一个因素无限放大。事实上,农业从来不是由某一种菌、某一种酶、某一种产品决定的,农业本质上是土壤、水分、养分、品种、机械、工程、生态和管理共同作用的结果。农业现代化真正需要解决的仍然是水利设施建设、高标准农田建设、耕地质量提升、农业机械化、农业社会化服务体系与农产品加工与产业链建设,这些才是决定农业长期发展的基础工程。
十二、结语
微生物是真实存在的,酵素也是真实存在的。菌肥、微生物肥料和农业酵素在特定条件下都具有一定应用价值。但必须看到,它们只是农业系统中的组成部分,而不是农业发展的决定性力量。过去一个时期,农业领域出现了明显的“微生物崇拜”和“酵素崇拜”现象。一些科研论文、产业宣传和项目设计中,微生物和酵素被不断赋予超出其实际能力的作用,甚至成为解释农业问题的“万能钥匙”。真正成熟的农业认知应该是,尊重微生物,但不迷信微生物;利用酵素,但不神化酵素;把微生物和酵素放回农业系统之中,而不是把整个农业系统简化为微生物问题或酵素问题。
农业发展的根本,仍然在于工程基础、土壤培肥、水利建设、机械化水平、产业体系建设和科学管理。任何脱离这些基础条件的“神菌”、“神酵素”故事,最终都难以真正支撑农业现代化的发展。