經(jīng)權(quán)威部門研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到每公斤30克的時(shí)候，有機(jī)肥可以百分之百的替代化肥而保持高產(chǎn)。所以完全不用化肥是可以實(shí)現(xiàn)的！所以，有機(jī)肥替代化肥的基本原則就是要根據(jù)土壤肥力來替代，肥力低的時(shí)候，替代的低一些，肥力高的時(shí)候，可以替代的多一些，培肥土壤是減肥增效的最有效措施。
數(shù)據(jù)顯示，歐美國家的地力貢獻(xiàn)率是72%，而我們國家的僅為52%，耕地質(zhì)量差、水肥利用量大，地力貢獻(xiàn)率必然就低，這組數(shù)字足以表明，中國是以大量的水肥投入為代價(jià)換取糧食高產(chǎn)的。
因此，提高農(nóng)田土壤的肥力，是解決問題的根本！ 為什么要替代化肥？
以氮肥為例：2011年，一份由多個(gè)國家的200多名研究人員共同完成歐洲氮評(píng)估報(bào)告完成，報(bào)告認(rèn)為，自從人類發(fā)明人工合成氮肥的方法以來，環(huán)境中活性氮的含量明顯升高。 氮污染正在成為21世紀(jì)主要的環(huán)境挑戰(zhàn)之一。
歐洲每年因氮污染所遭損失為700億至3200億歐元，相當(dāng)于歐洲每年的農(nóng)業(yè)收益兩倍多，環(huán)境成本高。同時(shí)人均壽命也有所減少。
現(xiàn)在大家充分認(rèn)識(shí)到，所有以化肥為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，不僅歐洲，包括中國，是虧本的。包括我們農(nóng)業(yè)的“十二連增”，只算了投入品的成本、勞動(dòng)力的成本，沒有算環(huán)境污染土壤污染和健康的成本。 氮肥對(duì)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)貢獻(xiàn)巨大，沒有氮肥怎么保證產(chǎn)量？
從作物生理的角度看，作物生長發(fā)育過程中的某些特定時(shí)期對(duì)某種特定養(yǎng)分要求的絕對(duì)數(shù)量雖不多，但很迫切，這時(shí)養(yǎng)分多寡對(duì)作物的生長發(fā)育會(huì)起到顯著的作用，這個(gè)時(shí)期可被形象地稱作“作物營養(yǎng)的臨界期”。 在“營養(yǎng)臨界期”需要3-5天能供應(yīng)上它所需營養(yǎng)。所需養(yǎng)分如果沒有得以有效和及時(shí)地供應(yīng)上，即使后期再加，也達(dá)不到預(yù)期的效果。
在一些種植體系里，有機(jī)肥的使用從施用量上養(yǎng)分含量并不低，有機(jī)肥為什么增產(chǎn)效果不如化肥明顯，一個(gè)主要原因就是，有機(jī)肥的養(yǎng)分是緩慢釋放的，大多不具備化肥的“速效性”優(yōu)勢(shì)。
因?yàn)橛袡C(jī)肥緩慢釋放養(yǎng)分，在植物需要養(yǎng)分的臨界點(diǎn)，它所提供的能量不夠，而化肥可以高效快速供應(yīng)養(yǎng)分，從而能夠高產(chǎn)。 要替代化肥而不減產(chǎn)，就需速效的另外一類肥料---生物氮肥。
生物固氮研究，是幫助植物從空氣中得到更多氮，幫助植物獲取更多天然氮，讓農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)逐漸擺脫對(duì)化學(xué)性氮源的依賴。
對(duì)生物性氮源的探尋在國際上如今是常青的課題，美國綠色農(nóng)業(yè)之父諾曼·布勞格也曾表示，對(duì)生物性氮源的探尋是為了逐漸擺脫對(duì)化學(xué)性氮源的依賴；減緩與消除化學(xué)氮肥的能源、生態(tài)、環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)；恢復(fù)生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
澳大利亞悉尼大學(xué)的研究人員，已經(jīng)做到了在水稻種植中僅用微生物菌劑拌種一項(xiàng)技術(shù)，減氮40-70%不減產(chǎn)和增產(chǎn)。 英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、諾丁漢大學(xué)愛德華·科金教授的研究提出：幾乎可以在所有植物上用生物固氮技術(shù)替代化肥。雖然如此，但是在目前我國農(nóng)業(yè)完全實(shí)行還不現(xiàn)實(shí)！ 如何保證減少化肥用量的同時(shí)保證產(chǎn)量不降？
我們可以“三管”齊下：經(jīng)過測(cè)算，有機(jī)肥替代化肥潛力大概是10%，研發(fā)新型肥料，主要包括有機(jī)、無機(jī)復(fù)合肥，大概10%～15%，利用智能機(jī)具可提高到10%～12%。這三大技術(shù)加起來，未來可減施化肥養(yǎng)分28% ～ 37%。 整個(gè)項(xiàng)目的目標(biāo)圍繞四大作物（糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、果樹），實(shí)施三大創(chuàng)新，兩大保障，實(shí)現(xiàn)一個(gè)目標(biāo)。 我國農(nóng)田質(zhì)量低，很大程度上限制著肥料的高效利用，有機(jī)替代是化肥減量增效的主要技術(shù)之一。
化肥合理使用不會(huì)導(dǎo)致耕地退化，耕地質(zhì)量目前的退化是因?yàn)槲覀冇行┑胤绞褂玫牟缓侠?，不是肥料本身的原因，如果合理施肥，并不?huì)導(dǎo)致土壤退化。 關(guān)于有機(jī)肥替代化肥，我們的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)做了30多年的實(shí)驗(yàn)。我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到每公斤30克的時(shí)候，有機(jī)肥可以百分之百的替代化肥而保持高產(chǎn)。
通過調(diào)查我們也發(fā)現(xiàn)，歐盟土壤肥力雖然比較高，但在果園里面發(fā)展有機(jī)農(nóng)業(yè)對(duì)產(chǎn)量影響只有3%，而在農(nóng)田上可以達(dá)到20%。 所以說，有機(jī)化肥替代的基本原則就是要根據(jù)土壤肥力來替代，肥力低的時(shí)候，替代的低一些，肥力高的時(shí)候，可以替代的多一些，培肥土壤是減肥增效的最有效措施。
