為響應《“十四五”全國農產品質量安全提升規劃》、《農業農村污染治理攻堅戰行動方案(2021—2025年)》、《“十四五”土壤、地下水和農村生態環境保護規劃的通知》和《“關于同意開展生態環境導向的開發(EOD)模式試點的通知”》的要求,在《“十四五”推進農業農村現代化規劃》的指導下,農業農村部通知遴選推薦農業主推生態技術,中國綠色食品發展中心發文闡明了《綠色食品和有機農產品工作要點》,各地也都發布了“化學農藥化肥減量實施方案”。
國家和地方的一系列戰略導向,都強調要推進農業綠色發展,走環境友好、生態保育的可持續發展道路。中醫農業生態科技完全符合這些戰略要求,必將有利于農業生態轉型,為農業開辟一條高效的綠色發展路徑。
在種植業綠色發展方面,中醫農業生態科技可以讓土壤活起來,讓作物健康生長,讓產品優質安全。過量施用化學肥料、化學農藥等化學投入品是破壞土壤、地下水和產地生態環境的主要因素,中醫農業投入品可以全面替代化學農業投入品。例如,中草藥生態功能肥在與常規有機肥混合使用后,會顯著提高有機肥當季肥效;也可以與天然礦物營養肥混合使用,保障作物對營養的全面需求;同時,還可以提高土壤土著微生物的活性,讓土壤釋放出更全面的營養,并優化根系環境。此外,中草藥生態功能肥具有藥肥一體化效果,可以通過根部沖施或土壤混施,治理土壤病害,還可以通過地上噴施,治理地上部分植株病害。
中醫農業生態科技由于顯著減少了農殘,保障了人們健康的基本需求。更為重要的是,生產的農產品營養全面,除了常規營養外,還富含人體緊缺的營養元素和特殊功能成分,是功能食品的最好原料。
由于長期受外源性污染影響,加上化學肥料、化學農藥、地膜等內源性污染,土壤中的鎘等重金屬污染加劇,并被作物吸收污染了農產品。而且,長期施用化學肥料會使土壤酸化,進一步增加了重金屬的活性。中醫農業投入品中的土壤修復劑和中藥肥可以顯著改善土質,有效鈍化土壤中的重金屬。
當前,人們普遍關注的米袋子、菜籃子和耕地質量等農業熱點問題,在中醫農業面前都能得到有效化解,不僅米袋子、菜籃子產品普遍增產,而且由于化學肥料、化學農藥等化學投入品施用量大幅度減少,農產品質量安全水平顯著提高。與此同時,耕地的酸堿度與理化性能得到修復,耕地質量逐漸提升。
按照生態環境部辦公廳、發展改革委辦公廳和國家開發銀行辦公室“關于同意開展生態環境導向的開發(EOD)模式試點的通知”精神,農業是面積最大的生態產業,選擇好合理的產業開發路徑至關重要。中醫農業打造的農業生態產業的外在價值(對應經濟學的正外部性)主要體現在資源節約型、環境友好型、生態保育型的生態農業三型發展機制,內在價值(對應經濟學的使用價值)主要體現在生產優質安全的農業生態產品,是真正的生態環境導向的開發(EOD)模式。
《“十四五”推進農業農村現代化規劃》的主要目標之一,就是讓農業面源污染得到有效遏制,化肥、農藥使用量持續減少,中醫農業可以有助于目標的實現。此外,對標規劃要求,實施中醫農業生態科技,有利于加強南方酸化耕地降酸改良治理和北方鹽堿耕地壓鹽改良治理,有利于耕地重金屬污染防治聯合攻關,鞏固提升受污染耕地安全利用水平。因此,實施中醫農業生態科技體系,將有利于對接國家戰略發展路徑,申報國家和地方農業發展資金項目。
類似日本自然農法里的天然生態肥“漢方營養液”,中醫農業使用的“中藥肥”也是中草藥制劑,但其中的中草藥功能性成分比其更豐富,更能滿足植物對中微量營養、功能調理和防病抗病的需求。我們科研人員的研究已經揭示了“中藥肥”的顛覆性功效:分解土壤里的有機磷等農藥有毒殘留成分、恢復土壤微生物群落、增加葉綠素含量、刺激植物次生代謝、提高植物抗逆性等(見下面的科技文獻)。
農業農村部農產品質量安全風險評估實驗室等單位發表的“植物源活性成分對有機磷農藥的降解效果研究”報告顯示,以大黃、海桐皮、木槿皮、五倍子按9:4:3:2質量份數混合,粉碎并以水浸泡,以GC-MS定量檢測法、農殘速測法,通過比較試驗前后有機磷農藥濃度變動,明確了其對有機磷農藥的降解效果。結果表明,2分鐘內浸提液對毒死蜱、對硫磷2種有機磷農藥降解率分別達到93.2%、92.9%;浸提液17小時內對敵敵畏降解率為66.67%,11h內對毒死蜱降解率為48.69%。研究結論表明,大黃、海桐皮、木槿皮、五倍子浸提液對毒死蜱、對硫磷、敵敵畏等有機磷農藥有顯著降解效果。
農業農村部信息中心《中國農業信息網》根據相關專家觀點,以“中草藥制劑對作物的作用有哪些”為題發文闡述,中草藥制劑所富含的功能性物質包括氨基酸類、脂肪酸類、纖維素類、木質素類、黃酮類、生物堿類、魚腥草素、多硫化合物等高能量物質,以及硫、鈣等多種中微量元素,可以從以下三個方面影響植物生長:
1、提高葉綠素含量。試驗顯示,用中草藥制劑處理后的獼猴桃葉片中葉綠素a和葉綠素b的含量比未處理的提高了近一倍,說明使用中(草)藥制劑,可以通過提高植物葉片中葉綠素的含量、增加光合作用,來增強作物的自營養能力,起到營養復壯的效果。
2、提高酶活性。試驗顯示,用中草藥制劑處理后的獼猴桃葉片中POD和PPO的酶活性均明顯提高,POD直接參與細胞壁的木質化和角質化、生長素代謝、受傷組織的栓化愈合及對病原的防御;PPO是含銅離子的酶,當細胞受輕微破壞時某些細胞結構解體,PPO與底物接觸發生反應,將酚氧化成對病原菌有毒殺作用醌,這說明使用中草制劑可以通過提高植物體內的酶活性來提高其免疫力和抗逆性。
3、抗病基因的誘導。試驗顯示,中草藥制劑可以誘導番茄和煙草PR-1和PR-5基因的上調表達,提高植株的抗病能力。基因控制性狀的表達,誘導抗病基因的表達,可以從根原上提高植物的抗病性。
該篇文章認為,中草藥制劑可對作物產生醫養結合的效果。所謂醫,就是修復作物傷口,促進傷口愈合。所謂養,就是使葉片蠟質層厚實,皮孔小,抗日灼,果實表光好,光潔度高。中草藥制劑里的紫草素和魚腥草素等功能性物質有促進傷口愈合的作用,還可以修復植物受傷的傳輸組織。病原菌主要通過自然孔(氣孔、皮孔)和傷口(機械損傷、凍害、冰雹、不規范的農事操作等引起)侵染作物,引發病害,解決了兩孔的問題,可以從源頭起到預防病害的效果。
該篇文章還闡述,中草藥制劑螯合態葉面肥中含有多硫化合物及螯合態的中微量元素,通過噴霧、灌根、涂抹等方式為作物提供多種營養,使植物的氨基酸代謝正常,為開啟次生代謝奠定基礎;同時還含有螯合態的中微量元素,不會產生元素間的拮抗,能夠產生大量的化感物質、品質物質和風味物質,使植物具有抗逆性。其機理在于微量元素促進了碳水化合物的合成和運轉,提高了黏滯性,降低了透性,增加了蛋白質和核蛋白等親水膠體的含量,提高了它們的水合度,增加了膠體結合水的含量,提高了上述抗逆性的能力。采用“藥食同源”原理,既可以作植株的食物,又具有藥品的功能,使得作物在環境脅迫侵襲之前,提前開啟植物次生代謝途徑,以便作物有充分的時間產生足夠量的化感物質,以抗擊環境脅迫因子的進攻,達到有效防控病害的目的。
該篇文章還認為,中草藥制劑既能治未病又能治已病。治未病時,通過在苗期、展葉期就開始用藥,提前殺滅病原菌,修復傷口,讓葉片提前木質化、長得厚實,達到早防的效果。更重要的是中草藥制劑中的營養成分可以讓小苗長的敦實,提前開啟植物次生代謝,增加其免疫力和抗逆性。治已病時,在病害高發期,通過提高用藥濃度、增加用藥次數、縮短用藥間隔時間、立體化用藥來達到重治的效果。如紅陽獼猴桃潰瘍病是公認的“癌癥級”病害,病原菌潛藏在韌皮內,傳統化學藥只殺表面細菌,殺不到內部的,而且樹體發病伴隨著大量的養分流失,極易導致死樹,用中草藥制劑按照“防控治養”的周年立體化用藥方案,通過涂抹、刷干、噴霧、灌根解除病患,并扭轉樹勢,后期可正常生長、掛果。
朱曉蘋等的論文認為,化肥會破壞植物的菌絲體,菌絲體可以幫助植物吸收土壤中的水分和營養物質,特別是微量礦物質,非常有利于農作物生長。在遭到化肥破壞之后,農藥會進一步殺死菌絲體,失去菌絲體的農作物在病蟲害到來時沒有抵抗力,同樣會進一步加大農藥使用量,使得農作物內農藥殘留呈提高趨勢。
論文還闡述,重金屬鎘在癌癥“貢獻率”中首當其沖,而鎘污染卻主要來自農藥、化肥過量使用。另外,化肥中的硝酸物質殘留進入人體內,經過長時間的累積,可導致高血壓、糖尿病、心臟病、動脈硬化、小兒畸形、癌癥、肝臟硬化等疾病。
論文告訴我們,“中醫農業”可以低成本,同時大面積、快速度改良土壤、降解農藥殘留、提高農產品的品質品味并保證產量。它的優勢在于可以一邊生產一邊改善生態環境,并可逐步減少化學肥料和農藥的使用量。如果配合生物氮肥和有機肥的使用可以基本完成有機肥替代化肥,讓生態環境迅速改良。傳統的土壤治理需要休耕五六年,每畝土地需要投入幾萬元,對于一個有著十多億畝耕地并有十多億人口需要養活的農業大國是不可能的。而“中醫農業”可以解決這一難題。
張麗敏、孟慶杰等對植物性農藥進行了闡述,認為中草藥農藥來源于自然,能在自然界降解,一般不會污染環境及農產品,對人和牲畜也相對安全,對害蟲天敵傷害小,且害蟲對其難以產生抗體。植物性農藥的發展途徑首先是一種植物提取物的混合使用,即一種植物作原料時,其提取物直接或只經過簡單的粗分,去掉有害成分,以天然混合物的形式加以配制使用。這樣就可以充分利用天然植物本身存在的協同增效作用,達到提高藥效,降低成本的目的。再就是不同植物之間的混配使用,一種植物有可能殺蟲效力不足,幾種植物混配,就有可能產生協同增效作用和藥效相加作用,提高殺蟲效力。這種混配,在提高藥效的同時,又可減少單一原料植物的用量,從根本上解決原料來源的困難。因此,不同物之間的混配,是提高藥效,解決原料來源,加快植物性農藥發展的有效途徑之一。
壽光蔬菜網撰文指出,中藥肥具有以下特點:1.治病養地。中草藥成份殺蟲譜廣,持效時間長,對多種土傳病害也有預防作用。由于自身來源于植物,含有大量微量元素和天然生長調節劑,有助于促進植物生長。2.病蟲害不易產生抗藥性。中藥肥成份更加復雜,作用方式多樣,不容易產生抗藥性,與化學藥農藥配合可相互增效。3.對環境、人畜、天敵安全。中草藥均為自然產物,在環境中會自然代謝,參與能量和物質循環,不會發生農藥富集。
尚新江等的試驗結果顯示,主要成分為土荊芥、苦參、氨基酸、微量元素及生長調節劑的中草藥葉面肥是一種抗病增產劑。對大蔥進行葉面噴施效果研究。結果表明:噴施中草藥葉面肥的大蔥的粗度、株高、產量增加顯著,對大蔥霜霉病有很好的防效。
部分企業將在收購、加工野生中草藥過程中產生的土壤和草藥碎屑拌入棚土內,用于大棚蔬菜種植,提高了蔬菜產量和品質,生產出的果蔬在周邊市場供不應求。
調研中發現,一些企業聯合中國農業大學植保學院、四川農業大學林學園藝學院、四川農科院植保所等大專院校的專家、教授對梨、茄子、柿子椒、玉米、番茄等作物進行多點、多面、多品種的試驗,結果表明植物源植保系列產品對植物的生長調節有重要的作用。
一些企業將具有清熱解毒功效的中草藥與農作物生長所需的多種中微量元素和有多種功能性的微生物精制成中藥肥,連續多年在全國多地糧食、蔬菜、水果和中草藥上做過大量的試驗,結果十分滿意。首先,所有檢測報告的檢測值都低于國家GB2763-2016的允許殘留限量,合格率100%。檢測項目全部為“未檢出”的報告有占比近80%。良好的實驗數據說明了中醫藥肥在降解農藥殘留方面有特效,使用此技術可以確保農產品的安全。
調研中還發現,一些企業將中草藥與植物蛋白、氨基酸以及礦質營養元素、穩定劑等元素利用中藥配伍的機理,經精選、精配、精制而成的一種中藥肥,能滿足農作物生長所需要的20多種營養元素,無毒、無害、無污染、純天然、多功能可以廣泛適用于各類農作物。產品所含的鉬、硼、錳、銅、鐵、鋅、鈣等20多種中微量元素與其它肥料中的氮、磷、鉀等大量元素構成了一個營養平衡體系,從而促進了植物對氮、磷、鉀的吸收。
中國農業科學院相關專家通過試驗指出,中草藥制劑具有降解除草劑殘留、消除農藥藥害、降解有毒氣體、改良土壤的作用。此外,使用大量化肥、激素促生長的作物生長過快,營養跟不上,作物不能按其本身的生育規律生長,加之微量元素的缺乏,影響了作物的糖代謝、蛋白質代謝、脂肪代謝,結果影響了農產品的品質、品味。中藥肥能滿足作物的營養均衡,使其按自身的生育規律發育,發育正常,代謝平穩,會提高農產品的品質、品味,恢復其天然風味。例如,使用了中藥肥的水果不但糖度明顯提高,而且口味變好,貨架期延長。專家還指出,中草藥成分能增加土壤中的有益微生物的種群數量,使板結的土壤逐漸恢復成原來的松緊適度。例如,采用中草藥灌根,誘導大棚蔬菜根系深扎,植株會生長旺盛。
(朱立志: 中國農業科學院博導研究員、中醫農業科技體系首席專家,北京中農生態農業科技研究院院長、中醫農業產業體系首席專家,中關村綠谷生態農業產業聯盟中醫農業委員會主任、中醫農業標準體系主筆人)
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