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智庫專家牟岱：糧食安全的核心問題是實現(xiàn)土壤生態(tài)安全
作者/牟岱
新時代以來，國家反復(fù)強調(diào)糧食安全的重要性，習(xí)近平總書記在東北考察時也強調(diào)糧食安全問題，落實糧食安全的有關(guān)要求，國家有關(guān)部門和相關(guān)地方政府都在全力落實好糧食儲備工作、種子研發(fā)工作和糧食管理安全等問題，確保國家急需時有充足的糧食，確保解決農(nóng)業(yè)種子外向依賴問題和確保高質(zhì)量管理糧食問題。這些問題都是解決糧食安全的重要環(huán)節(jié)保障。但是， 糧食安全的最核心問題還是土壤安全問題，土壤污染嚴重，不論什么種子獲得的糧食都是污染的糧食，儲存多少也不是安全的糧食。因此，糧食安全核心就是要在生態(tài)的土地上獲得吃的放心的糧食，儲存綠色生態(tài)的糧食。
我國的土地由于長期大量使用農(nóng)藥導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)殘超標，農(nóng)業(yè)產(chǎn)量提升艱難，再加上工業(yè)化形成的工業(yè)殘留、化學(xué)殘留、生活垃圾污染和過度城鎮(zhèn)化對土地形成的污染等問題，土壤嚴重缺少微生物和有機質(zhì)，解決糧食安全必須首先改良土壤，盡快恢復(fù)土壤需要的微生物和有機質(zhì)。
依靠什么來解決土壤污染問題呢？新時代以來， 國家反復(fù)強調(diào)要發(fā)展生物農(nóng)業(yè)，就是要依靠微生物改良土壤，實現(xiàn)生態(tài)綠色發(fā)展問題。發(fā)展生物農(nóng)業(yè)就是要依靠生物肥料，也就是微生物肥料，就是以微生物的生命活動為核心，使農(nóng)作物獲得特定的肥料效應(yīng)，它是生產(chǎn)綠色食品的重要原料。生物肥料在培肥地力，提高化肥利用率，抑制農(nóng)作物對硝態(tài)氮、重金屬、農(nóng)藥的吸收，凈化和修復(fù)土壤，降低農(nóng)作物病害發(fā)生，以及提高農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)和食品安全等方面表現(xiàn)出了不可替代的作用。
2020年，《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用的意見》從政策上強化了農(nóng)業(yè)微生物種質(zhì)資源的戰(zhàn)略核心地位；2021年出臺的《“十四五”全國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》“推進化肥農(nóng)藥減量增效”指出以化肥減量增效為重點；2022年發(fā)布的《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》明確了功能型微生物等生物技術(shù)在土壤修復(fù)中的應(yīng)用，這是國家層面對微生物肥料的再度肯定；2023年發(fā)布的《促進農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型綠色發(fā)展》強調(diào)持續(xù)聚焦農(nóng)藥化肥減量，推動源頭減污，表明了國家對農(nóng)業(yè)微生物保護與綠色發(fā)展的堅定決心；農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《到2025年化肥減量化行動方案》與《到2025年化學(xué)農(nóng)藥減量化行動方案》，明確提出要推動微生物肥料等綠色產(chǎn)品的使用，加速生物替代化學(xué)防控。
特別是習(xí)近平總書記強調(diào)，要從傳統(tǒng)農(nóng)作物和畜禽資源向更豐富的生物資源拓展，發(fā)展生物科技、生物產(chǎn)業(yè)， 向植物動物微生物要熱量、要蛋白。這個論述突出闡明了微生物在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的重要地位。貫徹落實這個論述，國務(wù)院也下發(fā)了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于踐行大食物觀構(gòu)建多元化食物供 給體系的意見》，對依托微生物培育發(fā)展生物農(nóng)業(yè)，開拓新型食品資源也作出了專門部署，中共中央也在《中央一號文件》和《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》等文件中明確提出要加快農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型，推動綠色生產(chǎn)方式和生物經(jīng)濟發(fā)展。 黨中央和國務(wù)院的這些決策部署，表明了國家在為大力推動微生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供有利的政策環(huán)境和發(fā)展條件。
國家有關(guān)部委跟進部署了實施工作，在全國各省區(qū)市進行微生物改良土壤的試點，落實黨中央國務(wù)院的的重大決策部署，很多省份已經(jīng)將微生物改良土壤納入了試點實施計劃（例如寧夏） 和高標準農(nóng)田建設(shè)（例如內(nèi)蒙古通遼），我國發(fā)展微生物產(chǎn)業(yè)， 擁有得天獨厚的優(yōu)勢，山東省和廣東省在發(fā)展微生物產(chǎn)業(yè)方面擁有產(chǎn)業(yè)規(guī)模優(yōu)勢和市場，遼寧省東戴河擁有亞洲最大的微生物企業(yè)，其產(chǎn)業(yè)利好優(yōu)勢已經(jīng)對遼寧周邊各?。ɡ?，吉林、 黑龍江、內(nèi)蒙）甚至南方省份（例如云南茶業(yè)產(chǎn)業(yè)）形成了外溢效應(yīng)，我國應(yīng)該盡快發(fā)揮優(yōu)勢，大力推動微生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過改良土壤夯實食品安全的基礎(chǔ)保障。
一、 什么是微生物菌劑
解決糧食安全、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)安全和生態(tài)安全問題是一個系統(tǒng)自然回復(fù)改造工程，重點在治本。治本的科學(xué)方法就是使用微生物制劑，從根本上改善黑土地質(zhì)量，才能徹底解決糧食安全、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)安全和生態(tài)安全的標本兼治的問題。微生物制劑不是肥料，是微生物活菌制劑，它本身不含有植物動物海洋生物生長發(fā)育需要的營養(yǎng)元素，而是通過微生物的生命活動，改善生存環(huán)境，促進生長，提高產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品、畜牧產(chǎn)品和海產(chǎn)品的品質(zhì)和生態(tài)環(huán)境。
微生物菌劑作為一種新型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具，憑借其天然、 環(huán)保、高效的特點，逐漸成為推動農(nóng)業(yè)綠色革命的重要力量。 尤其在保障食品安全方面，其作用日益凸顯。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)依賴 化肥和農(nóng)藥來提高作物產(chǎn)量和防治病蟲害，為了高產(chǎn)高效， 過量使用農(nóng)藥化肥、除草劑以及動物養(yǎng)殖用抗生素，不僅導(dǎo) 致土壤質(zhì)量的下降，還對作物、動物健康和環(huán)境造成了嚴重 影響，尤其是食品安全方面造成隱患。
二、為何要用微生物菌劑
1.微生物可以從根本上解決食品安全治理問題。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，植物是生產(chǎn)者，動物包括人是消費者，微生物 是分解還原者。動物、植物、微生物相互聯(lián)系，缺一不可， 都是生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著 極為重要的作用。有史至今，人類對植物和動物的開發(fā)利用 已經(jīng)十分充分，但是對微生物的重視還不夠，如今依靠資源 消耗的粗放式經(jīng)營已經(jīng)走到盡頭。
2. 微生物可以解決農(nóng)殘超標問題。根據(jù)《農(nóng)業(yè)部關(guān)于化 肥農(nóng)藥使用的相關(guān)報告》，我國每年約有超過300萬噸的化學(xué) 肥料和農(nóng)藥被施用于農(nóng)田，部分地區(qū)農(nóng)藥超標比例達80%， 根據(jù)《世界衛(wèi)生組織》報告，全球每年約有2000萬人因化學(xué) 農(nóng)藥殘留物或化肥中的重金屬污染而引發(fā)食源性疾病，92種 以上農(nóng)藥可致癌，90%殺蟲劑可致癌，殘留農(nóng)藥是40%-50% 的兒童白血病患者的誘因。有數(shù)據(jù)表明，0.03克的殘留農(nóng)藥就能使7歲前的兒童出現(xiàn)腦發(fā)育障礙，受殘留農(nóng)藥、激素毒 害所造成的12歲左右小女孩乳房幾乎完全成熟、9歲左右女孩子有了月經(jīng)等現(xiàn)象隨處可見。大量使用化肥易使蔬菜中硝 酸鹽含量超標，亞硝酸鹽與氨類物質(zhì)結(jié)合形成的亞硝酸基化合物是致癌物，而目前發(fā)病率較高的5種癌癥中，有4種與腸胃消化有關(guān)，這與過量使用化肥導(dǎo)致的食物質(zhì)量問題密切相關(guān)。此外，長期過度使用抗生素不僅導(dǎo)致動物體內(nèi)殘留抗生素，還可能通過食物鏈影響到人類健康，進而引發(fā)一系列 疾病和健康風(fēng)險。
3. 微生物可以解決藥殘超標問題。根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織 （FAO）的報告，全球約有70%-80%的抗生素用于動物養(yǎng)殖， 在中國，農(nóng)業(yè)部發(fā)布的2018年食品安全抽檢數(shù)據(jù)顯示，約有 6%的肉類和水產(chǎn)品中存在抗生素殘留問題。2019年《中國食 品藥品監(jiān)管年鑒》顯示，約有13.6%的市場上流通的禽肉樣品和15.2%的水產(chǎn)品樣品含有不同程度的抗生素殘留。食用含有抗生素殘留的動物產(chǎn)品，已經(jīng)成為全球公共衛(wèi)生的重大隱患，抗生素耐藥性的傳播不僅增加了疾病的治療難度，還對人體免疫系統(tǒng)和腸道健康產(chǎn)生長期不利影響。據(jù)WHO的 統(tǒng)計，全球每年因抗生素耐藥性引發(fā)的死亡人數(shù)已超過70 萬，且這一數(shù)字預(yù)計在未來幾十年內(nèi)將持續(xù)增長。根據(jù)美國 疾病控制與預(yù)防中心（CDC）的數(shù)據(jù)，MRSA每年造成約32 萬例住院病例，其中約有1萬例死亡，而食物鏈中的抗生素殘留是導(dǎo)致MRSA傳播的重要途徑之一。根據(jù)歐洲食品安全局的研究，約有60%的耐藥性大腸桿菌通過動物產(chǎn)品進入人類體內(nèi)，美國CDC報告指出，耐藥性大腸桿菌每年導(dǎo)致7 萬多例嚴重感染，且死亡率高達20%。
4. 微生物可以解決土壤重金屬化學(xué)污染問題。最新的實驗結(jié)果表明，微生物可以解決土壤重金屬化學(xué)污染問題，實現(xiàn)廢棄土地復(fù)墾。微生物菌劑是由多種有益微生物群體組成的生物制劑，通過減少化學(xué)農(nóng)藥和化肥的使用，改善土壤質(zhì)量、抑制病原微生物、提升農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)品質(zhì)，甚至修復(fù)土壤中的重金屬污染，葫蘆島市的亞洲最大的微生物菌劑研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)遼寧德神微生物科技有限公司與中國科學(xué)院土壤生態(tài)研究所的有關(guān)科研人員在葫蘆島鋅廠及周邊不能種植農(nóng)作物的土壤重金屬污染區(qū)（中央環(huán)保督察案件），選擇了十畝地作為試驗田，以玉米為主要修復(fù)植物，采用“小分子有機碳促進玉米富集重金屬”和“植物內(nèi)生菌強化阻斷重金屬向玉米籽粒轉(zhuǎn)移 ”兩項核心技術(shù)，使玉米根莖葉對土壤重金屬的富集效率提升2-3倍，既修復(fù)了不能耕種的土壤，又使所收獲玉米籽粒重金屬含量符合國家食品和飼料標準。
5. 微生物可以解決土壤鹽堿化問題。遼寧德神微生物科技有限公司與北京紐艾格生物科技有限公司和黑龍江德瑞通農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司在安廣鎮(zhèn)古城村的中化環(huán)境鹽堿地進行了改良實驗（10畝地），采用綜合改良法，通過土壤碳架改良劑（有機質(zhì)含量40%-83%），改變土壤結(jié)構(gòu)，增加植物同源有機質(zhì)（非礦物質(zhì)有機質(zhì)）；補充大量鹽堿地改良微生物菌劑，德神土壤改良劑調(diào)節(jié)土壤酸堿度、補充土壤微生物多樣性；微生物結(jié)合土壤碳架改良劑會很快形成土壤團粒機構(gòu)；同時結(jié)合液體有機鈣蛋白，液體有機鈣蛋白能夠為微生物提供碳氮源，也是各種有益菌的菌糧，液體有機鈣蛋白 中有機質(zhì)≥40%、多肽蛋白≥20%、螯合鈣≥3%，也具有修復(fù)土 壤營養(yǎng)平衡，調(diào)酸控鹽，消除土壤障礙，多肽可以修復(fù)植物細胞保護根系。
6. 微生物可以提高動物和植物質(zhì)量和產(chǎn)量增量。最新實驗表明，在遼寧省沈陽市遼中區(qū)的卡力瑪水稻實驗基地應(yīng)用自研的微生物菌劑產(chǎn)品后，化肥使用量減少了30%，增產(chǎn)幅度接近20%。調(diào)研中，內(nèi)蒙古一個甜菜種植專業(yè)戶說，他是才知道這個微生物菌劑，種甜菜實驗性地噴施兩次（5月份和七月份），最后發(fā)現(xiàn)，比于去年增產(chǎn)了百分之四十多。多地的水稻（例如，黑龍江五常縣試驗田1.7萬畝）實驗結(jié)果也說明，大米使用微生物菌劑，不僅食用口感好了而且每畝增產(chǎn)三百多斤， 而微生物菌劑使用投入成本100元/畝左右。此外，微生物菌劑作為抗生素的替代品，已被證明能夠有效改善動物健康、 增強免疫力、促進消化吸收，從多方面保障了食品的安全性和消費者的健康。此外，遼寧德神科技有限公司使用微生物菌劑實驗性地種出的各類蔬菜，喂養(yǎng)的牲畜家禽、水產(chǎn)品（魚和海參等），食材品質(zhì)都已達到國家綠色標準，這種生態(tài)綠色的種養(yǎng)技術(shù)和微生物產(chǎn)品，會讓消費者吃到純生態(tài)的食材味道。微生物菌劑在養(yǎng)殖業(yè)的使用不僅提高了養(yǎng)殖產(chǎn)品的安全性，還成為解決養(yǎng)殖環(huán)境污染（糞肥排泄物等）等系列問題的重要手段，可以使得動物糞便直接轉(zhuǎn)化成有機肥。
食品安全問題已成為影響人類健康的關(guān)鍵因素之一，威 脅到公眾的生命和社會的可持續(xù)發(fā)展。微生物菌劑作為一種安全可靠的生態(tài)農(nóng)業(yè)技術(shù)，在各種農(nóng)業(yè)作物的生長中扮演著重要角色，微生物菌劑廣泛用于農(nóng)作物生長調(diào)節(jié)、有機肥料、水稻生產(chǎn)、農(nóng)民增收等領(lǐng)域。同時，基于消費者環(huán)保意識的增強和農(nóng)業(yè)供需關(guān)系的改變，微生物菌劑的市場需求量將會繼續(xù)穩(wěn)步上升。隨著人們對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和食品質(zhì)量的高要求，微生物菌劑市場逐漸被重視。微生物產(chǎn)品因其天然、 有效、可持續(xù)的特點，正逐步成為從源頭上解決食品安全問題的關(guān)鍵途徑之一。
目前，大健康產(chǎn)業(yè)已成為全球最大的新興產(chǎn)業(yè)，隨著經(jīng)濟發(fā)展，伴隨著微生物健康科普席卷全球的熱潮，消費者對微生物健康產(chǎn)品的需求將日益增加，據(jù)行業(yè)調(diào)查統(tǒng)計，目前全球微生物菌劑市場容量已超過200億美元，預(yù)計到2025年將達到400億美元。據(jù)資料統(tǒng)計，截至2020年11月底，我國微生物肥料年產(chǎn)量已達到3000萬噸，年產(chǎn)值達到400億元，累計應(yīng)用面積超過5億畝（蔬菜、果樹、甘蔗、中草藥、煙草、糧食、茶葉等）。
根據(jù)有關(guān)報道，截至2024年8月底，全國在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記微生物肥料企業(yè)數(shù)超過3600家，登記微生物肥料產(chǎn)品總數(shù)達10958個，其中微生物菌劑最多（53.74%），生物有機肥（30.13%）次之，以及復(fù)合微生物肥料占比最少（16.13%）。其中以功能分類則為微生物菌劑（5266）、生物有機肥（3302）、復(fù)合微生物肥料（1767）品種。產(chǎn)品形態(tài)以粉劑為主（45.18%），顆粒次之（33.69%），液體占21.13%。相關(guān)產(chǎn)品的有效菌種發(fā)展趨向復(fù)合多效型，廣泛應(yīng)用于禾谷類、纖維類、油料類、果蔬類、茶葉產(chǎn)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。微生物菌肥應(yīng)用日益廣泛，已跨越傳統(tǒng)農(nóng)作物，拓展至環(huán)保與生態(tài)修復(fù)，改良和優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)、凈化水質(zhì)等等，在構(gòu)筑生態(tài)安全和糧食安全中發(fā)揮著不可替代的作用。
從目前國際應(yīng)用場景看，中國、美國、歐洲等國家是微生物菌劑市場的主要使用和生產(chǎn)地。美國政府在2022年發(fā)布了《關(guān)于推進生物技術(shù)和生物制造創(chuàng)新以實現(xiàn)可持續(xù)、安全和有保障的美國生物經(jīng)濟的行政命令》強調(diào)生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用和創(chuàng)新，為農(nóng)業(yè)微生物技術(shù)的發(fā)展提供了政策支持和方向指引。據(jù)《世界貿(mào)易雜志》數(shù)據(jù)，2022年美國有機食品銷售額突破600億美元，市場潛力巨大。歐盟委員會于2020年頒布的《歐洲綠色協(xié)議》強調(diào)大幅減少和降低化學(xué)農(nóng)藥、化肥和抗生素的使用，促進微生物等生物活性物質(zhì)投放市場。
截至2023年底統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全球微生物肥料專利領(lǐng)域，專利來源國前五名分別是中國、日本、韓國、美國及俄羅斯。中國以59.8%的占比獨占鰲頭，日本以7.4%緊隨其后。目前我國的微生物的肥料產(chǎn)品分為三大類，分別是微生物菌劑、復(fù)合微生物肥料以及生物有機肥。國內(nèi)的生物肥料產(chǎn)品劑型仍然以粉劑和顆粒為主。液體劑型受制于運輸和存儲的便利性，發(fā)展一直很緩慢，但是近些年建立的位于遼寧省葫蘆島的亞洲最大的微生物菌劑企業(yè)遼寧德神微生物科技有限公司則是主要生產(chǎn)液體劑的企業(yè)。
從經(jīng)濟效益看，健康產(chǎn)品消費對整個國民經(jīng)濟發(fā)展的推動作用日益凸顯，微生物健康產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中所占的份額也穩(wěn)步提高。但是，由于農(nóng)業(yè)種植戶受長期傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)影響，對微生物缺少深度認知，甚至涉農(nóng)有關(guān)部門也不是太了解微生物的作用。所以，各級政府有關(guān)部門必須從戰(zhàn)略高度，提高對微生物技術(shù)的重視，加強農(nóng)業(yè)微生物的科普以及宣傳推廣，強化農(nóng)業(yè)微生物基礎(chǔ)與應(yīng)用研究，盡快出臺鼓勵微生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用示范的相關(guān)支持政策，可結(jié)合市場情況出臺優(yōu)化補貼機制，以實惠激勵農(nóng)戶施用微生物肥料的積極性，強化政策扶持導(dǎo)向，加大示范推廣力度；鼓勵探索創(chuàng)新和挖掘新型微生物資源，特別是探索通過智能傳感器、智能控制裝備以及AI智能技術(shù)的深度融合，使農(nóng)業(yè)微生物肥料的實現(xiàn)智能化、精準化，效率化和質(zhì)量化，加速微生物技術(shù)在我國的推廣和應(yīng)用，加速高端微生物人才的培養(yǎng)，這是推動生物經(jīng)濟和生態(tài)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵舉措之一，也是保障食品安全的基礎(chǔ)。
（作者： 牟岱，資深智庫專家，博士生導(dǎo)師，遼寧社會科學(xué)院研究員，遼寧省政府文史館館員）