道地中药材种植中的土肥问题

　　道地药材,是经过中医临床长期应用优选出来的,在特定地域通过特定生产过程所产的药材。之所以道地,主要是由其特殊的水土、气候、光照和环境条件决定的。发展道地中药材是我国振兴中医药的战略举措之一。当前,道地中药材发展面临以下问题:

　　一是评估认证标准体系不健全。二是土壤肥料问题成了道地中药材生产的瓶颈。三是道地中药材得到流通市场应有的肯定面临困难。四是种源保护、生产加工、种植基地建设等方面还不够规范,等。

　　今天我们主要从技术层面探讨道地中药材种植中的土壤肥料问题。主要讲二个问题:一、土壤问题的现状及成因;二、解决的办法及建议。

　　1. 土壤问题现状及成因

　　近年来,我们对土壤问题进行了长期跟踪研究,今年,我们在周鑫会长的指导下对中草药种植的土壤进行了考察。归纳起来,我国的土壤存在以下几个方面的问题。

　　1、土壤营养元素营养比例失调

　　中、微量元素严重缺乏在日常管理中由于缺乏农技指导农民不按比例施肥,往往只大量施氮磷肥,致钾素和中微量元素钙镁硼缺乏。据有关专家估算,我国80%的土壤严重缺镁,氮磷钾比例失调,大量元素与中微量元素之间的营养比例失调。

　　2、重金属污染严重

　　重金属是指比重大于5.0g/cm3的金属元素,在自然界中大约存在45种。由于不同的重金属在土壤中的毒性差别很大,所以在环境科学中人们通常关注Cd(镉)、Cr(铬)、Pb(铅)、As(砷)、Hg(汞)、Ni(镍)、Zn(锌)和Cu(铜)等。

　　目前,粮食、蔬菜、水果、肉蛋产品,全国10余个省市均检出重金属污染。作为主要粮食作物,全国10余个省市的小麦和水稻都已有重金属污染的检出,超标的重金属主要为镉、铬、铅、砷、汞、镍、锌和铜。

　　在中药材生产方面,重金属污染也已有了部分发生。

　　重金属污染是人类健康的大敌。对重金属污染,不能用简单的化学标准来约束它,因为重金属是累积性的,不存在自我降解的机制,通过生物的浓缩、积累、放大,即使一开始进入环境的量很小,也会通过食物链富集对人类健康形成巨大影响。如:

　　1、汞:食入后直接沉入肝脏,对大脑视力神经破坏极大。天然水每升水中含0.01毫克,就会强烈中毒。含有微量的汞饮用水,长期食用会引起蓄积性中毒。

　　2、铬:会造成四肢麻木,精神异常。

　　3、砷:会使皮肤色素沉着,导致异常角质化。

　　3、镉:导致高血压,引起心脑血管疾病;破坏骨钙,引起肾功能失调。

　　4、铅:是重金属污染中毒性较大的一种,一但进入人体很难排除。直接伤害人的脑细胞,特别是胎儿的神经板,可造成先天大脑沟回浅,智力低下;对老年人造成痴呆、脑死亡等。

　　土壤中的重金属来源有三个途径:

　　1、土壤本底值,与外源无关,来源于形成土壤的基岩。

　　2、来源于无机化肥,特别是磷肥。一般来说,国内磷肥铅、砷含量偏高,国外磷肥镉含量偏高。另外,一次磷肥(所谓一次磷肥是指使用磷矿直接生产的磷肥,如普钙、重钙及钙镁磷肥),重金属特别高,不建议在中草药种植领域中使用;相比之下,二次磷肥(所谓二次磷肥是指利用磷矿先生产磷酸,而后利用磷酸生产的磷肥,如磷铵)的重金属就低得多,特别是铅含量。当然,种植中草药最理性的便是能使用脱重金属的磷肥,如脱重金属工业级磷酸一铵、脱重金属磷酸铵镁等肥料。

　　3、来源于禽畜(不含反刍动物)排泄物还田,特别是禽、猪排泄物。养殖业为提高饲料报酬,在禽、猪饲料中大量添加有机砷抗生素制剂,如阿散酸(氨苯砷酸)、洛克沙砷(羟基苯砷酸)等,有机砷制剂排出禽畜体外后最终会矿化为三氧化二砷;大剂量添加硫酸铜及氧化锌制剂在养猪业中也十分普遍,因为大剂量添加铜锌,可替代成本较高的抗生素,加强猪的抗病能力,提高饲料报酬。举例来说,正常情况下,每公斤饲料所需铜微量元素约20毫克,但有的厂家的添加量可高达2万毫克。若农田长期使用高砷、高铜、高锌的禽畜排泄物,或使用这些排泄物制作的有机肥,农田重金属一定超标。另外,虽然国内暂未将铜锌超标列为重金属管制范围,但国外早就将其列为管制范围。因为铜锌过量,也会给人体带来危害。

　　3、土壤趋于酸化

　　目前土壤酸化问题非常严重,由于土壤酸化导致爆发式病害而使农户绝收的事件已不再是个例,有的地区已相当严重。如浙江的杨梅、坚果已出现大量死亡的现象,河北的设施蔬菜种植也是如此。农技专家立专项进行研究后认为是真菌感染所致,指导农户大量施用各种农药而毫无用处。云南文山的三七种植也经历过类似的过程。主要是由于过量使用氯基、硫基型肥料、酸性化肥和生理酸性有机肥,导致土壤中酸性物质增加,使土壤酸化。据测定,磷酸一铵的PH值为4.4-4.8.磷酸二铵本身虽然是碱性,但农用级磷酸二铵肥料是磷酸二氢铵和磷酸氢二铵的混合物,PH值为6.因而也属于酸性肥料。土壤酸化会引起土壤养分流失,使土壤有害重金属活化,土壤有害微生物特别是寄生真菌增加,加速土壤贫瘠化和土传病害发生。

　　4、土壤次生盐渍化

　　一般认为,由于长期过量使用化学肥料,使土壤中的金属离子不断积累,这些离子硝酸根结合,形成土壤表层次生盐渍化。我们研究认为,这只是原因之一。其实,有些有机肥中的金属离子的贡献率也不小。轻则影响种子发芽出苗,阻碍养分吸收,作物生长不良,重则造成生理干旱,营养吸收障碍,土壤结构破坏,再甚者可导致盐害、死亡,永久失去农业利用价值。

　　5、连作障碍

　　在土壤中连续种植一种或同科作物,由于该作物所需要的中微量营养元素因连续被吸收而缺乏,也使相应的某些病菌得以连年繁殖,在土壤中大量积累,还有前茬作物根系的分泌物因累积成为有毒物质而形成病土。文山三七的连作障碍问题相当严重,甚至在文山出现了无地可种三七的现象。

　　6、土壤有机质含量降低

　　农田长期不施用农家肥,秸秆还田很少进行,中国传统农业精髓的种植绿肥也不搞了,土壤有机质长期得不到补充。致土壤有机质含量严重不足。土壤有机质减少会引发的问题主要是土壤不能形成团粒结构,致使土壤板结越来越严重,阻碍了作物根系的呼吸。

　　2. 解决的办法及建议

　　目前,上述土壤问题已引起党和政府的关注,并将土壤修复作为一个工程来实施,各地也已开始进行有益的探索。但是,我们在调查中发现,业界对土壤退化的原因认识并不全面。有些体制内专家还以为作物病害为真菌感染造成,指导农民大量施用农药;有些认为是土壤菌群失调造成,推出所谓的菌肥。其实细菌生存也要有适当的土壤环境,土壤环境不改变,施进去的细菌还不是一样要死掉?农民兄弟的施肥理念和方式并没有根本改变,过量施肥、不当施肥的现象还普遍存在;特别是生产肥料、饲料执行的还是老标准,土壤退化、土壤污染的源头并没有根绝。基于以上情况,我们结合日本和我国台湾地区的种植经验,对道地中药材种植中的土壤问题提出如下解决办法和建议:

　　1. 倡导“底肥缓释化,追肥精准化”

　　底肥缓释化,即使用缓施肥作底肥,不再有水溶性肥料作底肥。可有效避免水溶性肥料与土壤中的钙、铁、铝等离子发生化学反应,持续维持土壤营养元素的平衡,提高肥料的利用率,防止磷素流入水体,造成面源污染。这里我向大家推荐一款低溶解度、含氮磷镁三元素的缓释复合肥。与市场上靠加包衣降低溶解速度实现缓施的复合肥相比,比较优势明显。它含5%的缓释铵态氮、25%以上的缓释磷、10%以上的缓释中量元素镁及适量的微量元素铁和锰,是国家农业部正式认证的一种新型肥料,磷酸铵镁肥料登记证号:农肥(2018)准字9281号。产品分子式:MgNH4PO4·6H2O。它的溶解度只有0.2%,盐指数很低,PH值为8.是偏碱性肥料。在美国,磷酸铵镁被归类为缓释氮肥来使用,被称为“魔肥”,但因美国生产磷酸铵镁采用的是热法磷酸工艺,生产成本高,价格高昂,在我国市场上高达20000元/吨。隆祥化工研发团队通过多年研究,反复试验,改进了生产工艺,大幅降低了成本。

　　磷酸铵镁作为新型肥料,具有如下优良特性:

　　①能长时间稳定向作物提供养分,利用率远高于传统磷肥,并能明显提高作物的抗逆性;

　　②PH值为8.是偏碱性肥料,利于改善土壤酸碱度;

　　③可避免对水体、环境造成磷污染和重金属污染;

　　④盐指数非常低,使用安全,不会烧苗;

　　⑤使用成本低。作为农作物的基肥亩施10-30公斤、育苗基质用肥每立方1-2公斤,施用量仅为传统磷肥的30%,后期不用再追施高磷高氮肥;

　　⑥对作物品质提升极为有利。

　　⑦可降低劳动强度。一次用肥,效期1年以上,减少了施肥次数;

　　⑧大幅节省磷矿资源。

　　追肥精准化,即根据作物不同生长阶段所需要的养分进行精准施肥,需要多少就施多少。目前,新疆建设兵团采用的就是这种施肥方式,不仅保证了产量,而且避免了土壤退化。但他们没有施用底肥。2019年,我们与兵团科学院进行了施用磷酸铵镁作底肥,再加精准施肥的棉花增产试验,结果减施化肥20%的方案增产了13.62%,持平的方案增产了24.84%。表明推广“底肥缓释化,追肥精准化”对农业生产潜力巨大。

　　2. 重视施用有机肥

　　施用有机肥除了会给作物提供少量的养分外,重要的是使土壤形成团粒结构,防止土壤板结,便于根系呼吸。但大家要注意,所谓“纯有机”的概念是一个伪命题。因为植物是一个通过光合作用将无机变为有机的机制,有机肥可以为作物提供一定量的养分,但远远不够。第二个要注意的是有机肥的选择。我在前面讲了,猪、禽粪便生产的有机肥大家要慎用。除了饲料添加剂造成的危害外,近几年猪禽瘟病较多,一旦发生损失非常惨重,因而过度消毒成了常态,有的甚至使用烧碱进行消毒。这样的有机肥只需施一次,就会造成颗粒无收。

　　3. 严格限制国家肥料标准中的重金属含量

　　现有的国家肥料重金属控制标准过高,如下表。2014年,国家在修订肥料标准时,昆明隆祥化工有限公司首席专家马健先生曾提出建议有关部门进行调整。这里,我再次呼吁有关部门进行调整。

　　4. 严格限制国家饲料标准中的添加剂种类和含量

　　这一问题我们已经通过中央统战部特聘专家、河北农林科学院王海波副院长进行了反映,这里不再展开。

　　

国家重金属控制标准与隆祥肥料重金属实测指标对照表
标准 项目	国家标准				隆祥肥料实测值
	复合肥 (GB23349)	有机肥 (NY525)	水溶肥 (NY1110)	果蔬土壤 (HJ333)	磷酸铵镁	氨基酸螯合钙	磷酸二氢钾铵
镉(Cd)	10	3	10	0.3	0.3	0.1	2
汞(Hg)	5	2	5	0.25	未检出	未检出	未检出
铅(Pb)	200	50	50	50	1	1	19
铬(Cr)	500	150	50	150	13	4	2
砷(As)	50	15	10	20	9	未检出	2

 

　　毛泽东主席在上世纪五十年代曾归纳提出指导农业生产的“八字宪法”,叫“土肥水种密保管工”。当前情势下,土壤和肥料问题已成为制约农业生产的主要矛盾,而科学用肥最为关键。土壤和肥料有问题,即使在原产地,也种不出道地中药材。非常感谢分会周会长给我提供这样一个交流的机会,我们愿意与大家一道,为种出道地中药材,为发展中医药事业尽微薄之力,为业内同仁提供技术支持和服务。

　　编辑单位:中国中医药研究促进会神农分会