中医农业生态科技在种植业绿色发展中的重要地位

朱立志 原创 | 2022-04-03 22:07 | 收藏 | 投票

 朱立志

为响应《“十四五”全国农产品质量安全提升规划》、《农业农村污染治理攻坚战行动方案(20212025年)》、《“十四五”土壤、地下水和农村生态环境保护规划的通知》和《“关于同意开展生态环境导向的开发(EOD)模式试点的通知”》的要求,《“十四五”推进农业农村现代化规划》的指导下,农业农村部通知遴选推荐农业主推生态技术,中国绿色食品发展中心发文阐明了《绿色食品和有机农产品工作要点》,各地也都发布了“化学农药化肥减量实施方案”。

国家和地方的一系列战略导向,都强调要推进农业绿色发展,走环境友好、生态保育的可持续发展道路。中医农业生态科技完全符合这些战略要求,必将有利于农业生态转型,为农业开辟一条高效的绿色发展路径。

在种植业绿色发展方面,中医农业生态科技可以让土壤活起来,让作物健康生长,让产品优质安全。过量施用化学肥料、化学农药等化学投入品是破坏土壤、地下水和产地生态环境的主要因素,中医农业投入品可以全面替代化学农业投入品。例如,中草药生态功能肥在与常规有机肥混合使用后,会显著提高有机肥当季肥效;也可以与天然矿物营养肥混合使用,保障作物对营养的全面需求;同时,还可以提高土壤土著微生物的活性,让土壤释放出更全面的营养,并优化根系环境。此外,中草药生态功能肥具有药肥一体化效果,可以通过根部冲施或土壤混施,治理土壤病害,还可以通过地上喷施,治理地上部分植株病害。

中医农业生态科技由于显著减少了农残,保障了人们健康的基本需求。更为重要的是,生产的农产品营养全面,除了常规营养外,还富含人体紧缺的营养元素和特殊功能成分,是功能食品的最好原料。

由于长期受外源性污染影响,加上化学肥料、化学农药、地膜等内源性污染,土壤中的镉等重金属污染加剧,并被作物吸收污染了农产品。而且,长期施用化学肥料会使土壤酸化,进一步增加了重金属的活性。中医农业投入品中的土壤修复剂和中药肥可以显著改善土质,有效钝化土壤中的重金属。

当前,人们普遍关注的米袋子、菜篮子和耕地质量等农业热点问题,在中医农业面前都能得到有效化解,不仅米袋子、菜篮子产品普遍增产,而且由于化学肥料、化学农药等化学投入品施用量大幅度减少,农产品质量安全水平显著提高。与此同时,耕地的酸碱度与理化性能得到修复,耕地质量逐渐提升。

按照生态环境部办公厅、发展改革委办公厅和国家开发银行办公室“关于同意开展生态环境导向的开发(EOD)模式试点的通知”精神,农业是面积最大的生态产业,选择好合理的产业开发路径至关重要。中医农业打造的农业生态产业的外在价值(对应经济学的正外部性)主要体现在资源节约型、环境友好型、生态保育型的生态农业三型发展机制,内在价值(对应经济学的使用价值)主要体现在生产优质安全的农业生态产品,是真正的生态环境导向的开发(EOD)模式。

《“十四五”推进农业农村现代化规划》的主要目标之一,就是让农业面源污染得到有效遏制,化肥、农药使用量持续减少,中医农业可以有助于目标的实现。此外,对标规划要求,实施中医农业生态科技,有利于加强南方酸化耕地降酸改良治理和北方盐碱耕地压盐改良治理,有利于耕地重金属污染防治联合攻关,巩固提升受污染耕地安全利用水平。因此,实施中医农业生态科技体系,将有利于对接国家战略发展路径,申报国家和地方农业发展资金项目。

类似日本自然农法里的天然生态肥“汉方营养液”,中医农业使用的“中药肥”也是中草药制剂,但其中的中草药功能性成分比其更丰富,更能满足植物对中微量营养、功能调理和防病抗病的需求。我们科研人员的研究已经揭示了“中药肥”的颠覆性功效:分解土壤里的有机磷等农药有毒残留成分、恢复土壤微生物群落、增加叶绿素含量、刺激植物次生代谢、提高植物抗逆性等(见下面的科技文献)。

农业农村部农产品质量安全风险评估实验室等单位发表的“植物源活性成分对有机磷农药的降解效果研究”报告显示,以大黄、海桐皮、木槿皮、五倍子按9:4:3:2质量份数混合,粉碎并以水浸泡,以GC-MS定量检测法、农残速测法,通过比较试验前后有机磷农药浓度变动,明确了其对有机磷农药的降解效果。结果表明,2分钟内浸提液对毒死蜱、对硫磷2种有机磷农药降解率分别达到93.2%92.9%;浸提液17 小时内对敌敌畏降解率为66.67%11 h内对毒死蜱降解率为48.69%。研究结论表明,大黄、海桐皮、木槿皮、五倍子浸提液对毒死蜱、对硫磷、敌敌畏等有机磷农药有显著降解效果。

农业农村部信息中心《中国农业信息网》根据相关专家观点,以“中草药制剂对作物的作用有哪些”为题发文阐述,中草药制剂所富含的功能性物质包括氨基酸类、脂肪酸类、纤维素类、木质素类、黄酮类、生物碱类、鱼腥草素、多硫化合物等高能量物质,以及硫、钙等多种中微量元素,可以从以下三个方面影响植物生长:

1、提高叶绿素含量。试验显示,用中草药制剂处理后的猕猴桃叶片中叶绿素 a 和叶绿素 b 的含量比未处理的提高了近一倍,说明使用中(草)药制剂,可以通过提高植物叶片中叶绿素的含量、增加光合作用,来增强作物的自营养能力,起到营养复壮的效果。

2、提高酶活性。试验显示,用中草药制剂处理后的猕猴桃叶片中PODPPO 的酶活性均明显提高,POD 直接参与细胞壁的木质化和角质化、生长素代谢、受伤组织的栓化愈合及对病原的防御;PPO是含铜离子的酶,当细胞受轻微破坏时某些细胞结构解体,PPO与底物接触发生反应,将酚氧化成对病原菌有毒杀作用醌,这说明使用中草制剂可以通过提高植物体内的酶活性来提高其免疫力和抗逆性。

3、抗病基因的诱导。试验显示,中草药制剂可以诱导番茄和烟草PR-1PR-5基因的上调表达,提高植株的抗病能力。基因控制性状的表达,诱导抗病基因的表达,可以从根原上提高植物的抗病性。

该篇文章认为,中草药制剂可对作物产生医养结合的效果。所谓医,就是修复作物伤口,促进伤口愈合。所谓养,就是使叶片蜡质层厚实,皮孔小,抗日灼,果实表光好,光洁度高。中草药制剂里的紫草素和鱼腥草素等功能性物质有促进伤口愈合的作用,还可以修复植物受伤的传输组织。病原菌主要通过自然孔(气孔、皮孔)和伤口(机械损伤、冻害、冰雹、不规范的农事操作等引起)侵染作物,引发病害,解决了两孔的问题,可以从源头起到预防病害的效果。

该篇文章还阐述,中草药制剂螯合态叶面肥中含有多硫化合物及螯合态的中微量元素,通过喷雾、灌根、涂抹等方式为作物提供多种营养,使植物的氨基酸代谢正常,为开启次生代谢奠定基础;同时还含有螯合态的中微量元素,不会产生元素间的拮抗,能够产生大量的化感物质、品质物质和风味物质,使植物具有抗逆性。其机理在于微量元素促进了碳水化合物的合成和运转,提高了黏滞性,降低了透性,增加了蛋白质和核蛋白等亲水胶体的含量,提高了它们的水合度,增加了胶体结合水的含量,提高了上述抗逆性的能力。采用“药食同源”原理,既可以作植株的食物,又具有药品的功能,使得作物在环境胁迫侵袭之前,提前开启植物次生代谢途径,以便作物有充分的时间产生足够量的化感物质,以抗击环境胁迫因子的进攻,达到有效防控病害的目的。

该篇文章还认为,中草药制剂既能治未病又能治已病。治未病时,通过在苗期、展叶期就开始用药,提前杀灭病原菌,修复伤口,让叶片提前木质化、长得厚实,达到早防的效果。更重要的是中草药制剂中的营养成分可以让小苗长的敦实,提前开启植物次生代谢,增加其免疫力和抗逆性。治已病时,在病害高发期,通过提高用药浓度、增加用药次数、缩短用药间隔时间、立体化用药来达到重治的效果。如红阳猕猴桃溃疡病是公认的“癌症级”病害,病原菌潜藏在韧皮内,传统化学药只杀表面细菌,杀不到内部的,而且树体发病伴随着大量的养分流失,极易导致死树,用中草药制剂按照“防控治养”的周年立体化用药方案,通过涂抹、刷干、喷雾、灌根解除病患,并扭转树势,后期可正常生长、挂果。

朱晓苹等的论文认为,化肥会破坏植物的菌丝体,菌丝体可以帮助植物吸收土壤中的水分和营养物质,特别是微量矿物质,非常有利于农作物生长。在遭到化肥破坏之后,农药会进一步杀死菌丝体,失去菌丝体的农作物在病虫害到来时没有抵抗力,同样会进一步加大农药使用量,使得农作物内农药残留呈提高趋势。

论文还阐述,重金属镉在癌症“贡献率”中首当其冲,而镉污染却主要来自农药、化肥过量使用。另外,化肥中的硝酸物质残留进入人体内,经过长时间的累积,可导致高血压、糖尿病、心脏病、动脉硬化、小儿畸形、癌症、肝脏硬化等疾病。

论文告诉我们,“中医农业”可以低成本,同时大面积、快速度改良土壤、降解农药残留、提高农产品的品质品味并保证产量。它的优势在于可以一边生产一边改善生态环境,并可逐步减少化学肥料和农药的使用量。如果配合生物氮肥和有机肥的使用可以基本完成有机肥替代化肥,让生态环境迅速改良。传统的土壤治理需要休耕五六年,每亩土地需要投入几万元,对于一个有着十多亿亩耕地并有十多亿人口需要养活的农业大国是不可能的。而“中医农业”可以解决这一难题。

张丽敏、孟庆杰等对植物性农药进行了阐述,认为中草药农药来源于自然,能在自然界降解,一般不会污染环境及农产品,对人和牲畜也相对安全,对害虫天敌伤害小,且害虫对其难以产生抗体。植物性农药的发展途径首先是一种植物提取物的混合使用,即一种植物作原料时,其提取物直接或只经过简单的粗分, 去掉有害成分, 以天然混合物的形式加以配制使用。这样就可以充分利用天然植物本身存在的协同增效作用, 达到提高药效, 降低成本的目的。再就是不同植物之间的混配使用,一种植物有可能杀虫效力不足, 几种植物混配,就有可能产生协同增效作用和药效相加作用, 提高杀虫效力。这种混配,在提高药效的同时,又可减少单一原料植物的用量,从根本上解决原料来源的困难。因此, 不同植物之间的混配, 是提高药效,解决原料来源, 加快植物性农药发展的有效途径之一。

寿光蔬菜网撰文指出,中药肥具有以下特点:1.治病养地。中草药成份杀虫谱广,持效时间长,对多种土传病害也有预防作用。由于自身来源于植物,含有大量微量元素和天然生长调节剂,有助于促进植物生长。2.病虫害不易产生抗药性。中药肥成份更加复杂,作用方式多样,不容易产生抗药性,与化学药农药配合可相互增效。3.对环境、人畜、天敌安全。中草药均为自然产物,在环境中会自然代谢,参与能量和物质循环,不会发生农药富集。

尚新江等的试验结果显示,主要成分为土荆芥、苦参、氨基酸、微量元素及生长调节剂的中草药叶面肥是一种抗病增产剂。对大葱进行叶面喷施效果研究。结果表明: 喷施中草药叶面肥的大葱的粗度、株高、产量增加显著,对大葱霜霉病有很好的防效。

部分企业将在收购、加工野生中草药过程中产生的土壤和草药碎屑拌入棚土内,用于大棚蔬菜种植,提高了蔬菜产量和品质,生产出的果蔬在周边市场供不应求。

调研中发现,一些企业联合中国农业大学植保学院、四川农业大学林学园艺学院、四川农科院植保所等大专院校的专家、教授对梨、茄子、柿子椒、玉米、番茄等作物进行多点、多面、多品种的试验,结果表明植物源植保系列产品对植物的生长调节有重要的作用。

一些企业将具有清热解毒功效的中草药与农作物生长所需的多种中微量元素和有多种功能性的微生物精制成中药肥,连续多年在全国多地粮食、蔬菜、水果和中草药上做过大量的试验,结果十分满意。首先,所有检测报告的检测值都低于国家GB2763-2016 的允许残留限量,合格率100%。检测项目全部为“未检出”的报告有占比近80%。良好的实验数据说明了中医药肥在降解农药残留方面有特效,使用此技术可以确保农产品的安全。

调研中还发现,一些企业将中草药与植物蛋白、氨基酸以及矿质营养元素、稳定剂等元素利用中药配伍的机理,经精选、精配、精制而成的一种中药肥,能满足农作物生长所需要的20多种营养元素,无毒、无害、无污染、纯天然、多功能可以广泛适用于各类农作物。产品所含的钼、硼、锰、铜、铁、锌、钙等20多种中微量元素与其它肥料中的氮、磷、钾等大量元素构成了一个营养平衡体系,从而促进了植物对氮、磷、钾的吸收。

 

中国农业科学院相关专家通过试验指出,中草药制剂具有降解除草剂残留、消除农药药害、降解有毒气体、改良土壤的作用。此外,使用大量化肥、激素促生长的作物生长过快,营养跟不上,作物不能按其本身的生育规律生长,加之微量元素的缺乏,影响了作物的糖代谢、蛋白质代谢、脂肪代谢,结果影响了农产品的品质、品味。中药肥能满足作物的营养均衡,使其按自身的生育规律发育,发育正常,代谢平稳,会提高农产品的品质、品味,恢复其天然风味。例如,使用了中药肥的水果不但糖度明显提高,而且口味变好,货架期延长。专家还指出,中草药成分能增加土壤中的有益微生物的种群数量,使板结的土壤逐渐恢复成原来的松紧适度。例如,采用中草药灌根,诱导大棚蔬菜根系深扎,植株会生长旺盛。

个人简介
德国波恩大学博士,中国农业科学院农业经济与发展研究所生态产业学科首席、研究员、博导,北京中农生态农业科技研究院院长、中医农业理论与体系首创二人之一、中医农业标准主笔人、中关村绿谷中医农业理事会理事长、健康中国工…
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