在罗马时代,农民就发现在前作为豆科植物的大田里种植谷类作物时,其产量有所提高,因此,就注意到细菌能增富农业土壤中的营养。直至19世纪,德国的苜蓿种植者和美国的一些大豆种植者,他们利用苜蓿田或大豆田的土壤,转移接种至新的农田,从而使作物产量得到提高。1838年,法国农业化学家布森高(J.B.Boussingault)发现了豆科植物能固定氮。并于1843年建立了第一个农业试验站,对各种轮作制中作物产量和成分进行了较为精确的分析。1886-1888年德国科学家赫尔里格尔(H.Hellriegal)在砂培条件下证明,豆科植物只有形成根瘤菌才能固定大气中的氮。1888年荷兰学者贝叶林克(M.W.Beijerinck)分离了根瘤菌,这是微生物肥料方面的突破。现已明确那是根瘤菌的作用。这些细菌的发现,促使了第一家美国公司纳特尔公司于1898年生产和销售了土壤细菌接种剂。自此以后,就有诸多的细菌制剂用于土壤和农作物种子的拌种和包衣。20世纪20年代,又有一些新的微生物制剂用于大田土壤和农作物,但效果不甚理想。20世纪40年代,美国农业部颁发了生物杀虫剂许可证,至今已有20多种不同的微生物产品为这一目的而使用。1937年,苏联微生物学家克拉西尼科夫和密苏斯金研制了“固氮菌剂”。从而开创了细菌肥料的先河,由于种种原因,这种微生物肥料都先后停止了大规模生产。1940年前后,亚洲研制了一种以蓝细菌(藻类)为主而用于稻田的生物肥料。现其在持续农业中仍然发挥着巨大的作用。不管生物肥料的历史如何,微生物制剂仍继续向前发展。自20世纪80年代开始,人们以极大的精力关注着用于环境和农作物的生物肥料,其原因是这类产品能有效地解决存在的一些问题,特别是无公害和消除环境的污染。因此,要研制出一种既具有肥料功能,又具有消除环境污染的能力,就十分困难。

德国有机农业核心是建立和恢复农业生态系统的生物多样性和良性循环。在有机农业生产系统中, 作物秸秆、畜禽粪便、豆科作物、绿肥和有机废弃物是土壤肥力的主要来源, 作物轮作以及各种物理、生物和生态措施是控制杂草和供应牛粪撒粪机现货病虫害的主要手段。德国有机农业除严禁使用化肥、农药等外源合成物质、减少机械破坏外, 还十分注重提高土壤有机质, 给放线菌以丰富的营养, 成为优势菌群, 控制农作物病害发生为害。提高土壤有机质的措施包括种植绿肥、深根豆科作物、农地休闲、增施有机供应牛粪撒粪机现货肥料等。德国家庭农场多以养畜为主, 兼营种植业。在政府政策鼓励下, 有机农场只施用有机肥, 使畜牧业和种植业相互促进, 共同发展, 减少了化肥施用过多对土壤环境的污染。德国农业的一个显著特点是畜牧业十分发达, 是一个以畜牧业为主的农业结构, 畜牧业产值占农业产值的60%以上。这种生产结构大大提高了农产品的附加值, 为人们提供高质量、高营养的乳肉制品, 在改善人们的饮食结构, 提高生活水平的同时, 也增加了农业产值。

畜禽养殖污染是长江流域治理污染的难题之一。实践证明,既要保证肉蛋奶等畜产品的供应,又不污染长江,大力推进畜禽粪污资源化利用是有效途径。”3月3日,出席全国两会的全国人大代表、荣昌区委书记曹清尧说,荣昌是我国生猪养殖重点地区,日产粪污量4300吨。“这么大量的污染物如果排入长江,‘一江碧水’就很难实现。既要吃肉,又要环保,唯一做法就是推进畜禽粪污资源化利用。”为此,曹清尧在本次全国两会上提出了《关于加大国家对长江上游地区畜禽粪污资源化利用的建议》。“习近平总书记强调‘要把修复长江生态环境摆在压倒性位置,共抓大保护,不搞大开发’,每年全国畜禽养殖产生粪污约为38亿吨,长江上游地区约10亿吨。但是,目前国家支持的畜禽粪污资源化利用整县推进项目在长江上游地区不足10个。”为了让面源污染降下去,让土壤地力肥起来,曹清尧提出六条具体建议:一是畜禽粪污资源化利用整县推进项目在长江上游区县实现全覆盖;二是加大对长江上游地区畜禽粪污资源化利用科技研发的投入。比如做好有机肥加工和农田施用消纳设备的研究应用和推广;研究集成一批控源减排、清洁生产、高效堆肥、沼液沼渣综合利用等先进技术,提高新技术的推广效率;三是加大对长江上游地区畜禽粪污专业化、社会化组织培育力度,在政策、资金、项目、装备等方面给予支持,构建种养及粪污处理的利益联结机制,有效解决种植养殖业空间分布不均和时间差异矛盾;四是加大对长江上游地区畜禽养殖场(户)粪污处理设施硬件投入,支持养殖场改建,重点建设储液池、沼气池、还田管网等设施,购买固液分离机、节水减排等设备;五是对使用有机肥出台补贴政策。如对使用有机肥的畜禽养殖场(户)进行固定补贴,利于引导农户、业主等自觉使用有机肥;六是将长江上游打造为化工农业到生态农业过渡的示范点。国家层面要进行规划布局,建立种养结合、循环发展的技术支撑体系,打造有机、绿色、生态农业示范。
随着畜禽养殖总量和养殖场户规模的不断扩大,畜禽粪污的产生量也不断增加。但是如果想完成环保要求,对资金的需求量有很大,养殖业上规模速度快,种植业上规模速度慢。这就导致种养结构失衡,进而导致规模养殖产生的粪污难以实现规模化处理。要按照“以地定畜”的原则,需减则减,需调则调,宜养则养,实现优化布局、转型升级。养殖粪污本身不是污染,不加以利用才会变成污染,但利用好了则会变成非常安全的绿色有机肥,可以替代或减少化肥在种植业中的用量。安徽农业大学动物科技学院教授、省现代生猪产业技术体系首席专家殷宗俊认为,将养殖污染变成有机肥,必须具备以下几个方面:一是适度规模养殖,减少单个养殖场的排污量;二是养殖场要有充足的土地和种植业配套,实施种养结合;三是建立有机肥替代化肥使用的激励机制,推动有机肥在农业生产中的应用。