微生物肥料及其發(fā)展趨勢(shì)
一、微生物肥料定義
微生物肥料是指一類含有活微生物的特定制劑,應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,能夠獲得特定的肥料效應(yīng)。微生物肥料可分為兩類,一類是通過(guò)其中所含微生物的生命活動(dòng),增加了植物營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)量,導(dǎo)致植物營(yíng)養(yǎng)狀況的改善,進(jìn)而產(chǎn)量增加,代表品種是要菌肥;另一類是廣義的微生物肥料,其制品雖然也是通過(guò)其中所含的微生物生命活動(dòng)作用使作物增產(chǎn),但它不僅僅限于提高植物營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)水平,還包括了它們所產(chǎn)生的次生代謝物質(zhì),如激素類物質(zhì)對(duì)植物的刺激作用,促進(jìn)植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收利用,或者能夠抵抗某些病原微生物的致病作用,減輕病蟲害而使作物產(chǎn)量增加。 其在我國(guó)已有近50年的歷史,從根瘤菌劑--細(xì)菌肥料--微生物肥料,從名稱上的演變已說(shuō)明我國(guó)微生物肥料逐步發(fā)展的過(guò)程。 長(zhǎng)期以來(lái),社會(huì)上對(duì)微生物肥料的看法存在一些誤解和偏見(jiàn)。一種看法則認(rèn)為它根本不是肥料;另一種看法認(rèn)為它肥效很高,把它當(dāng)成萬(wàn)能肥料,甚至揚(yáng)言可以完全取代化肥。其實(shí)這兩種都是偏見(jiàn)。國(guó)內(nèi)外多年試驗(yàn)證明,用根瘤菌接種大豆、花生等豆科作物可提高共生固氮效能,確實(shí)有增產(chǎn)效果,合理應(yīng)用其它菌肥拌種或施用微生物肥料,對(duì)非豆科農(nóng)作物也有增產(chǎn)效果,而且有化肥達(dá)不到的效果。因此我們認(rèn)為它是肥料,又與傳統(tǒng)化肥和有機(jī)肥有所不同。
二、國(guó)內(nèi)外微生物肥料的發(fā)展過(guò)程及研究進(jìn)展
1、中國(guó)對(duì)菌肥的研究和應(yīng)用起步較晚,1950年開始對(duì)根瘤菌、抗生菌等多種菌劑進(jìn)行了全面的研究和應(yīng)用,從歐美國(guó)家引進(jìn)花生根瘤菌種的同時(shí),篩選出大豆根瘤菌和紫云英根瘤菌菌株;60年代福建、吉林、江蘇等省還就自生固氮菌劑進(jìn)行多點(diǎn)的肥效研究;70年代開始小麥等作物根際聯(lián)合固氮菌的農(nóng)業(yè)應(yīng)用效果的研究。現(xiàn)在,隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力的提高,國(guó)內(nèi)微生物肥料市場(chǎng)越來(lái)越活躍,多種微生物肥料涌向市場(chǎng),其中以固氮解磷解鉀、單菌多功能型(如地恩地微生物菌劑)最具代表性。
2、(1)根瘤菌劑首先在世界范圍得到推廣和普及:世界上許多國(guó)家,如美國(guó)、澳大利亞、新西蘭、日本、意大利、奧地利、加拿大、法國(guó)、荷蘭、芬蘭、泰國(guó)、韓國(guó)、印度及非洲的一些國(guó)家生產(chǎn)和應(yīng)用豆科根瘤菌,不僅接種面積不斷擴(kuò)大,而且應(yīng)用的豆科植物種類繁多。不少國(guó)家在經(jīng)歷一段時(shí)間的混亂后,逐步認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)根瘤菌肥料質(zhì)量管理的重要性,并制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。(2)除根瘤菌以外,許多國(guó)家在其他一些有益微生物的研究和應(yīng)用方面也做了大量的工作。前蘇聯(lián)及東歐一些國(guó)家的科研人員進(jìn)行了固氮菌肥料和磷細(xì)菌肥料的研究和應(yīng)用,所用的菌種為圓褐固氮菌和巨大芽孢桿菌。他們和前捷克斯洛伐克、英格蘭及印度的研究固氮菌的工作者證實(shí),這類細(xì)菌能分泌生長(zhǎng)物質(zhì)和一種抗真菌的抗生素,能促進(jìn)種子發(fā)芽和根的生長(zhǎng):20世紀(jì)70年代末和80年代初,一些國(guó)家對(duì)固氮細(xì)菌和解磷細(xì)菌進(jìn)行了田間試驗(yàn),結(jié)果各異,對(duì)其作用還有相當(dāng)大的爭(zhēng)議。但在固氮螺菌與禾本科作物聯(lián)合共生的研究中取得了一定的進(jìn)展,在許多國(guó)家作為接種劑使用。總結(jié)20年來(lái)世界上一些國(guó)家的田間試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,固氮螺菌接種在土壤和氣候不同的地區(qū)可以提高作物的產(chǎn)量,在60%-70%的試驗(yàn)中可增產(chǎn)5%-30%。它們促進(jìn)生長(zhǎng)的主要機(jī)制是產(chǎn)生能促進(jìn)植物生長(zhǎng)的物質(zhì),能促進(jìn)根毛的密度和長(zhǎng)度、側(cè)根出現(xiàn)的頻率及根的表面積。
三、微生物肥料的種類
按目前做生物肥料制品的功能可將微生物肥料主要分為兩大類: 1.通過(guò)其中所含微生物的生命活動(dòng),增加了植物元素營(yíng)養(yǎng)的供應(yīng),從而改善植物營(yíng)養(yǎng)狀況而導(dǎo)致增加產(chǎn)量。其代表品種為各種根瘤菌肥料,主要應(yīng)用于豆科植物,使其能在豆科植物根、莖(葉)上形成根瘤,同化空氣中的氮素來(lái)供應(yīng)給豆科植物主要氮素營(yíng)養(yǎng)。
2.另一類的微生物肥料是通過(guò)其中所含活的微生物生命活動(dòng)導(dǎo)致作物增產(chǎn),但關(guān)鍵作用不只限于提高植物營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)水平,還包括它們本身產(chǎn)生的各類植物生長(zhǎng)刺激素對(duì)植物生長(zhǎng)的刺激作用,拮抗某些病原微生物而產(chǎn)生的抑制病害作用,活化被土壤固定的磷、鉀等礦物營(yíng)養(yǎng),使之能被植物吸收利用,幫助植物根吸收水分及多種微量元素而導(dǎo)致的增產(chǎn)作用,加速作物秸稈腐熟及促進(jìn)有機(jī)廢物發(fā)酵等作用。
四、微生物肥料的特殊應(yīng)用
1.在提高肥料利用率,改良土壤中的應(yīng)用。隨著化肥的大量使用,其利用率不斷降低,且還有環(huán)境污染等一系列的問(wèn)題。為此各國(guó)科學(xué)家一直在努力探索提高化肥利用率達(dá)到平衡施肥、合理施肥以克服其弊端的途徑。微生物肥料在解決這方面問(wèn)題上有獨(dú)到的作用。根據(jù)我國(guó)作物種類和和土壤條件,采用微生物肥料與化肥配合施用,既能保證增產(chǎn),又減少了化肥使用量,降低成本,同時(shí)還能改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),增強(qiáng)土壤的物理性能,提高土壤肥力和提高作物品質(zhì),減少污染。
2.在綠色食品生產(chǎn)-蔬菜大棚中的應(yīng)用
隨著人民生活水平的不斷提高,尤其是人們對(duì)生活質(zhì)量提高的要求,國(guó)內(nèi)外都在積極發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)(生態(tài)有機(jī)農(nóng)業(yè))來(lái)生產(chǎn)安全、無(wú)公害的綠色食品。生產(chǎn)綠色食品過(guò)程中要求不用或盡量少用(或限量使用)化學(xué)肥料、化學(xué)農(nóng)藥和其它化學(xué)物質(zhì)。它要求肥料必須首先保護(hù)和促進(jìn)施用對(duì)象生長(zhǎng)和提高品質(zhì):其次不造成施用對(duì)象產(chǎn)生和積累有害物質(zhì);三是對(duì)生態(tài)環(huán)境無(wú)不良影響。微生物肥料基本符合以上三原則。蔬菜大棚是一個(gè)相對(duì)封閉的環(huán)境,溫度、濕度較高,病蟲害種類多,近年來(lái),我國(guó)已用具有特殊功能的菌種制成多種微生物肥料(如金寶貝生物菌肥),不但能緩和或減少農(nóng)產(chǎn)品污染,明顯的減少大棚作物的病蟲害,很好的固定大棚內(nèi)的養(yǎng)分使其不流失,很好的疏松土壤,緩解和改善土壤板結(jié)、土壤鹽漬化等問(wèn)題,而且還能改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。
3.微生物肥料在環(huán)保中的應(yīng)用
城市是現(xiàn)代文明的標(biāo)志,集中體現(xiàn)國(guó)家的綜合實(shí)力、政府的管理能力和市場(chǎng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)城市經(jīng)濟(jì)一直保持高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),并且長(zhǎng)期以來(lái)延續(xù)的是一種高投入、高消耗和高排放的粗放式增長(zhǎng)模式,這帶來(lái)污染物的高排放,使得城市賴以存在的自然生態(tài)環(huán)境面臨越來(lái)越嚴(yán)重的威脅,城市環(huán)境污染問(wèn)題日益顯現(xiàn),特別是城市生活垃圾無(wú)害化處理和公園商業(yè)小區(qū)廢棄物處置等方面尤顯不足。利用微生物的特定功能分解發(fā)酵城市生活垃圾及農(nóng)牧業(yè)廢棄物而制成微生物肥料是一條經(jīng)濟(jì)可行的有效途徑,真是一舉兩得。由此可見(jiàn)用最少的資源和環(huán)境代價(jià),創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,在城市的可持續(xù)發(fā)展中體現(xiàn)人與自然的和諧,是中國(guó)城市迫切需要的,也將成為中國(guó)城市發(fā)展的走向。
五、微生物肥料的特色及作用的特點(diǎn)
微生物肥料是活體肥料,它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活動(dòng)來(lái)完成。只有當(dāng)這些有益微生物處于旺盛的繁殖和新陳代謝的情況下,物質(zhì)轉(zhuǎn)化和有益代謝產(chǎn)物才能不斷形成。因此,微生物肥料中有益微生物的種類、生命活動(dòng)是否旺盛是其有效性的基礎(chǔ),而不像其它肥料是以氮、磷、鉀等主要元素的形式和多少為基礎(chǔ)。正因?yàn)槲⑸锓柿鲜腔钪苿云浞市c活菌數(shù)量、強(qiáng)度及周圍環(huán)境條件密切相關(guān),包括溫度、水分、酸堿度、營(yíng)養(yǎng)條件及原生活在土壤中土著微生物的排斥作用都有一定影響,這是它區(qū)別于化肥和有機(jī)肥料的主要特征。微生物肥料對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起著重要的作用,這不僅體現(xiàn)在改善土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況,而且體現(xiàn)在對(duì)作物生長(zhǎng)的促生、抗病、抗逆性、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)等方面(以金寶貝系列產(chǎn)品為例)。 1、改善土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況:微生物肥料主要通過(guò)各種菌劑促進(jìn)土壤中難溶性養(yǎng)分的溶解和釋放。同時(shí),由于菌劑的代謝過(guò)程中釋放出大量的無(wú)機(jī)有機(jī)酸性物質(zhì),促進(jìn)土壤中微量元素硅、鋁、鐵、鎂、鉬等的釋放及螯合,有效打破土壤板結(jié),促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成,使被土壤固定的無(wú)效肥料轉(zhuǎn)化成有效肥料,改善了土壤中養(yǎng)分的供應(yīng)情況、通氣狀況及疏松程度。如各種自生、聯(lián)合、共生的固氮微生物肥料,可以增加土壤中的氮素來(lái)源,多種解磷、解鉀微生物的應(yīng)用,可以將土壤中難溶的磷、鉀分解出來(lái),從而能為作物吸收利用,增加土壤肥力。
2、促進(jìn)作物生長(zhǎng):微生物肥料的使用,促進(jìn)了激素即植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的產(chǎn)生,調(diào)節(jié)、促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。微生物菌劑還可使其產(chǎn)生植物激素類物質(zhì),能刺激和調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng),使植物生長(zhǎng)健壯,營(yíng)養(yǎng)狀況和得到改善。
3、增強(qiáng)作物抗病抗逆能力:微生物肥料中部分菌種具有分泌抗菌素和多種活性酶的功能,抑制或殺死致病真菌和細(xì)菌;由于在作物根部接種微生物肥力,微生物在作物根部大量生長(zhǎng)繁殖,在為作物根際的優(yōu)勢(shì)菌,限制了其它病原微生物的繁殖機(jī)會(huì)。同時(shí)有的微生物對(duì)病原微生物還具有拮抗作用,起到了減輕作物病害的功效,同時(shí)它也有明顯的抗旱、耐寒、抗倒伏、抗鹽堿的效果,增強(qiáng)作物的抗病性,從而有效預(yù)防作物生理性病害的發(fā)生。
4、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì):使用微生物肥料可以提高農(nóng)產(chǎn)品中的維生素C、氨基酸和糖分的含量,有效降低硝酸鹽含量。
六、微生物肥料的合理應(yīng)用 微生物肥料的肥效的發(fā)揮既受其自身因素的影響,如肥料中所含有效菌數(shù)、活性大小等質(zhì)量因素;又受到外界其它因子的制約,如土壤水分、有機(jī)質(zhì)、pH值等生態(tài)因子,所以微生物肥料的選擇和應(yīng)用都應(yīng)注意合理性。
微生物肥料的選擇。現(xiàn)在市場(chǎng)上存在著多種微生物肥料,其中大部分微生物肥料對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)起到了重要的作用,但也存在著一些被利益驅(qū)動(dòng)的不法分子,制造假冒偽劣的產(chǎn)品來(lái)擾亂市場(chǎng)。農(nóng)民沒(méi)有充分的科普知識(shí)和必要的儀器來(lái)檢測(cè)肥料的真?zhèn)危虼耍谶x擇微生物肥料時(shí),要注意:一是,檢驗(yàn)肥料是否獲得農(nóng)業(yè)部正式(或臨時(shí))登記許可證;二是,向當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)從事土壤肥料的機(jī)構(gòu)(包括土壤肥料工作站、農(nóng)科院或農(nóng)科所等單位)進(jìn)行咨詢有關(guān)事宜。 |