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微生物肥料及其发展趋势

2006年12月18日 11:18 来源:中国农业网

  微生物肥料及其发展趋势

  一、微生物肥料定义 

  微生物肥料是指一类含有活微生物的特定制剂,应用于农业生产中,能够获得特定的肥料效应。微生物肥料可分为两类,一类是通过其中所含微生物的生命活动,增加了植物营养元素的供应量,导致植物营养状况的改善,进而产量增加,代表品种是要菌肥;另一类是广义的微生物肥料,其制品虽然也是通过其中所含的微生物生命活动作用使作物增产,但它不仅仅限于提高植物营养元素的供应水平,还包括了它们所产生的次生代谢物质,如激素类物质对植物的刺激作用,促进植物对营养元素的吸收利用,或者能够抵抗某些病原微生物的致病作用,减轻病虫害而使作物产量增加。 其在我国已有近50年的历史,从根瘤菌剂--细菌肥料--微生物肥料,从名称上的演变已说明我国微生物肥料逐步发展的过程。
   
  长期以来,社会上对微生物肥料的看法存在一些误解和偏见。一种看法则认为它根本不是肥料;另一种看法认为它肥效很高,把它当成万能肥料,甚至扬言可以完全取代化肥。其实这两种都是偏见。国内外多年试验证明,用根瘤菌接种大豆、花生等豆科作物可提高共生固氮效能,确实有增产效果,合理应用其它菌肥拌种或施用微生物肥料,对非豆科农作物也有增产效果,而且有化肥达不到的效果。因此我们认为它是肥料,又与传统化肥和有机肥有所不同。

  二、国内外微生物肥料的发展过程及研究进展

  1、中国对菌肥的研究和应用起步较晚,1950年开始对根瘤菌、抗生菌等多种菌剂进行了全面的研究和应用,从欧美国家引进花生根瘤菌种的同时,筛选出大豆根瘤菌和紫云英根瘤菌菌株;60年代福建、吉林、江苏等省还就自生固氮菌剂进行多点的肥效研究;70年代开始小麦等作物根际联合固氮菌的农业应用效果的研究。现在,随着农业生产能力的提高,国内微生物肥料市场越来越活跃,多种微生物肥料涌向市场,其中以固氮解磷解钾、单菌多功能型(如地恩地微生物菌剂)最具代表性。

  2、(1)根瘤菌剂首先在世界范围得到推广和普及:世界上许多国家,如美国、澳大利亚、新西兰、日本、意大利、奥地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度及非洲的一些国家生产和应用豆科根瘤菌,不仅接种面积不断扩大,而且应用的豆科植物种类繁多。不少国家在经历一段时间的混乱后,逐步认识到加强根瘤菌肥料质量管理的重要性,并制定了相应的标准。(2)除根瘤菌以外,许多国家在其他一些有益微生物的研究和应用方面也做了大量的工作。前苏联及东欧一些国家的科研人员进行了固氮菌肥料和磷细菌肥料的研究和应用,所用的菌种为圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌。他们和前捷克斯洛伐克、英格兰及印度的研究固氮菌的工作者证实,这类细菌能分泌生长物质和一种抗真菌的抗生素,能促进种子发芽和根的生长:20世纪70年代末和80年代初,一些国家对固氮细菌和解磷细菌进行了田间试验,结果各异,对其作用还有相当大的争议。但在固氮螺菌与禾本科作物联合共生的研究中取得了一定的进展,在许多国家作为接种剂使用。总结20年来世界上一些国家的田间试验数据表明,固氮螺菌接种在土壤和气候不同的地区可以提高作物的产量,在60%-70%的试验中可增产5%-30%。它们促进生长的主要机制是产生能促进植物生长的物质,能促进根毛的密度和长度、侧根出现的频率及根的表面积。

  三、微生物肥料的种类

  按目前做生物肥料制品的功能可将微生物肥料主要分为两大类:
    1.通过其中所含微生物的生命活动,增加了植物元素营养的供应,从而改善植物营养状况而导致增加产量。其代表品种为各种根瘤菌肥料,主要应用于豆科植物,使其能在豆科植物根、茎(叶)上形成根瘤,同化空气中的氮素来供应给豆科植物主要氮素营养。

    2.另一类的微生物肥料是通过其中所含活的微生物生命活动导致作物增产,但关键作用不只限于提高植物营养元素的供应水平,还包括它们本身产生的各类植物生长刺激素对植物生长的刺激作用,拮抗某些病原微生物而产生的抑制病害作用,活化被土壤固定的磷、钾等矿物营养,使之能被植物吸收利用,帮助植物根吸收水分及多种微量元素而导致的增产作用,加速作物秸秆腐熟及促进有机废物发酵等作用。

  四、微生物肥料的特殊应用

    1.在提高肥料利用率,改良土壤中的应用。随着化肥的大量使用,其利用率不断降低,且还有环境污染等一系列的问题。为此各国科学家一直在努力探索提高化肥利用率达到平衡施肥、合理施肥以克服其弊端的途径。微生物肥料在解决这方面问题上有独到的作用。根据我国作物种类和和土壤条件,采用微生物肥料与化肥配合施用,既能保证增产,又减少了化肥使用量,降低成本,同时还能改善土壤团粒结构,增强土壤的物理性能,提高土壤肥力和提高作物品质,减少污染。

    2.在绿色食品生产-蔬菜大棚中的应用

    随着人民生活水平的不断提高,尤其是人们对生活质量提高的要求,国内外都在积极发展绿色农业(生态有机农业)来生产安全、无公害的绿色食品。生产绿色食品过程中要求不用或尽量少用(或限量使用)化学肥料、化学农药和其它化学物质。它要求肥料必须首先保护和促进施用对象生长和提高品质:其次不造成施用对象产生和积累有害物质;三是对生态环境无不良影响。微生物肥料基本符合以上三原则。蔬菜大棚是一个相对封闭的环境,温度、湿度较高,病虫害种类多,近年来,我国已用具有特殊功能的菌种制成多种微生物肥料(如金宝贝生物菌肥),不但能缓和或减少农产品污染,明显的减少大棚作物的病虫害,很好的固定大棚内的养分使其不流失,很好的疏松土壤,缓解和改善土壤板结、土壤盐渍化等问题,而且还能改善农产品的品质。

    3.微生物肥料在环保中的应用

  城市是现代文明的标志,集中体现国家的综合实力、政府的管理能力和市场国际竞争力。中国城市经济一直保持高速增长态势,并且长期以来延续的是一种高投入、高消耗和高排放的粗放式增长模式,这带来污染物的高排放,使得城市赖以存在的自然生态环境面临越来越严重的威胁,城市环境污染问题日益显现,特别是城市生活垃圾无害化处理和公园商业小区废弃物处置等方面尤显不足。利用微生物的特定功能分解发酵城市生活垃圾及农牧业废弃物而制成微生物肥料是一条经济可行的有效途径,真是一举两得。由此可见用最少的资源和环境代价,创造最大的经济和社会效益,在城市的可持续发展中体现人与自然的和谐,是中国城市迫切需要的,也将成为中国城市发展的走向。

  五、微生物肥料的特色及作用的特点

  微生物肥料是活体肥料,它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活动来完成。只有当这些有益微生物处于旺盛的繁殖和新陈代谢的情况下,物质转化和有益代谢产物才能不断形成。因此,微生物肥料中有益微生物的种类、生命活动是否旺盛是其有效性的基础,而不像其它肥料是以氮、磷、钾等主要元素的形式和多少为基础。正因为微生物肥料是活制剂,所以其肥效与活菌数量、强度及周围环境条件密切相关,包括温度、水分、酸碱度、营养条件及原生活在土壤中土著微生物的排斥作用都有一定影响,这是它区别于化肥和有机肥料的主要特征。微生物肥料对农业生产起着重要的作用,这不仅体现在改善土壤养分供应状况,而且体现在对作物生长的促生、抗病、抗逆性、提高产量、改善品质等方面(以金宝贝系列产品为例)。
  
   1、改善土壤养分供应状况:微生物肥料主要通过各种菌剂促进土壤中难溶性养分的溶解和释放。同时,由于菌剂的代谢过程中释放出大量的无机有机酸性物质,促进土壤中微量元素硅、铝、铁、镁、钼等的释放及螯合,有效打破土壤板结,促进团粒结构的形成,使被土壤固定的无效肥料转化成有效肥料,改善了土壤中养分的供应情况、通气状况及疏松程度。如各种自生、联合、共生的固氮微生物肥料,可以增加土壤中的氮素来源,多种解磷、解钾微生物的应用,可以将土壤中难溶的磷、钾分解出来,从而能为作物吸收利用,增加土壤肥力。

   2、促进作物生长:微生物肥料的使用,促进了激素即植物生长调节剂的产生,调节、促进作物的生长发育。微生物菌剂还可使其产生植物激素类物质,能刺激和调节作物生长,使植物生长健壮,营养状况和得到改善。

    3、增强作物抗病抗逆能力:微生物肥料中部分菌种具有分泌抗菌素和多种活性酶的功能,抑制或杀死致病真菌和细菌;由于在作物根部接种微生物肥力,微生物在作物根部大量生长繁殖,在为作物根际的优势菌,限制了其它病原微生物的繁殖机会。同时有的微生物对病原微生物还具有拮抗作用,起到了减轻作物病害的功效,同时它也有明显的抗旱、耐寒、抗倒伏、抗盐碱的效果,增强作物的抗病性,从而有效预防作物生理性病害的发生。

   4、提高产量、改善品质:使用微生物肥料可以提高农产品中的维生素C、氨基酸和糖分的含量,有效降低硝酸盐含量。

  六、微生物肥料的合理应用
   
    微生物肥料的肥效的发挥既受其自身因素的影响,如肥料中所含有效菌数、活性大小等质量因素;又受到外界其它因子的制约,如土壤水分、有机质、pH值等生态因子,所以微生物肥料的选择和应用都应注意合理性。

    微生物肥料的选择。现在市场上存在着多种微生物肥料,其中大部分微生物肥料对促进农业生产起到了重要的作用,但也存在着一些被利益驱动的不法分子,制造假冒伪劣的产品来扰乱市场。农民没有充分的科普知识和必要的仪器来检测肥料的真伪,因此,在选择微生物肥料时,要注意:一是,检验肥料是否获得农业部正式(或临时)登记许可证;二是,向当地有关从事土壤肥料的机构(包括土壤肥料工作站、农科院或农科所等单位)进行咨询有关事宜。

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