微生物肥料的功能與應用

肥料是指植物的“食物”和“營養”，直接關系到植物的產量和產品質量。現今國內外都在積極發展綠色農業(生態農業、有機農業),提倡生產安全、無公害綠色食品。在生產綠色食品的過程中,則要求不用或盡量少用化學肥料、化學農藥和其它化學物資。這就要求肥料首先能促進作物生長和提高產品質量,其次不造成有害物質的產生和積累,再次是不污染環境和土壤。近年來,我國已施用具有特殊功能的微生物制品和多種微生物肥料,不但減少和緩和了農產品(尤其是蔬菜和水果)中硝酸鹽的污染,而且能改善作物的品質。1對化肥的處理微生物肥料是以微生物的生命活動導致作物得到特定肥料效應的一種制品,是農業生產中使用的一種肥料。現在社會上對微生物肥料的看法有一些誤解和偏見,一種看法認為它肥效很高,把它視作萬能肥料,甚至說成完全可以代替化肥,這一說法言過其實;另一種看法則認為它根本不算肥料。其實這兩種看法都存在片面性。首先,微生物肥料與富含氮、磷、鉀的化學肥料不同,微生物肥料是通過微生物的生命活動直接或間接地促進作物生長,抗病蟲害,改善作物品質,而不僅僅以增加作物的產量作為唯一衡量標準;另一方面,從目前的研究和試驗結果來看,微生物肥料不能完全取代化肥,比如用根瘤菌菌劑接種花生、大豆等豆科植物或牧草可以提高共生固氮效能,增產效果很明顯,這一點已經廣為人知。但在同樣有效產量構成的情況下,只能不同程度減少化肥的使用量而不能完全取代。除此以外,每一種肥料都有其適用作物和地區,目前還沒有一種肥料是萬能的。因此,微生物肥料應屬于肥料中的一種,但從微生物的種類及其功能來看,與傳統的化肥和有機肥有本質的區別。2微生物肥料的類型根據微生物肥料的功能不同可將其分為兩類。2.1各類根瘤病毒肥料利用多孔的物質作為吸附劑(如草炭、蛭石),吸附菌體的發酵液而成菌劑,這種菌劑用于拌種或蘸根。有益微生物通過其生命活動增加植物營養元素的供應,改善植物營養狀況而導致增產。其代表品種為各類根瘤菌肥料,主要應用于豆科植物,使其能在豆科植物根、莖上形成根瘤,同化空氣中的氮素來供應植物氮素營養。也可將兩種或兩種以上微生物(固氮菌、芽孢菌或其它一些細菌)互不拮抗、互相有利,通過其生命活動使作物增產,其作用不僅提高營養元素的供應水平,還包括菌在繁殖過程中自身產生的各類植物生長刺激素,拮抗某些病原菌,達到抑制病害的目的,尤其是土傳病害,例如線蟲病害、全蝕病、青枯病、枯萎病等。有的菌劑能活化土壤中被固定的磷、鉀等礦物質,使之被植物吸收。另一些菌劑能加速作物秸稈的腐熟和促進有機廢物發酵。2.2生物肥料的生產及利用除了含有效微生物外,還有一些營養物質。根據營養物質的不同可分為:微生物和有機物復合;微生物和有機物質及無機元素復合。如果根據作用機理則可分為:以營養為主;以抗病為主;以降解農藥為主;也可多種作用同時兼有。每種肥料各有特色,作用不完全一致,但目的都是為了提高作物的產量,減少化肥用量,降低成本,改良土壤和改善作物品質,保護生態環境。如果按其制品中特定的微生物種類,可分為細菌肥料(根瘤菌肥、固氮、解磷、解鉀肥)、放線菌肥(抗生肥料)、真菌類肥料(菌根真菌、霉菌肥料、酵母肥料)、光合細菌肥料。如果按作用機理,可分為根瘤菌肥料、固氮菌肥料(自生或聯合共生類)、解磷肥料、硅酸鹽類肥料、芽孢桿菌制劑、分解作物秸稈制劑、微生物植物生長調節劑類。目前正處于研究與探索的促進植物生長調節劑類。目前正處于研究與探索的促進植物生長與根圈(際)細菌即屬于這一類。隨著研究的深入,此類微生物及其制品將會應用得更廣泛、更合理。國外對微生物肥料的研究和應用比我國早,其主要品種是根瘤菌拌種劑。10多年來我國微生物肥料發展較迅速,但根瘤菌應用較少,其它品種的肥料如固氮、解炮、解鉀、芽孢類制劑應用較多,大多已工廠化生產。微生物肥料的生產是高新技術,總的看,微生物肥料的生產不僅僅是發酵過程,從菌種選育、復壯、更新甚至基因重組以及不同菌種的有效組合,不僅需要高新技術,還要求包含發酵設備配套、工藝合理、生產性能穩定以及微生物進入土壤后的定殖競爭等生態學研究。總之要搞明白微生物與作物品種、土壤肥力、土壤類型之間的關系,達到合理施用肥料的目的,這均有待深入研究。微生物肥料的劑型有液體和固體兩種,不論哪一種劑型都要對微生物有保護作用,使之盡量長時間地生存,順利地進入土壤繁殖。微生物肥料中的有益微生物進行生命活動時,需要能量和養分。當進入土壤后,能源物質和營養供應充足時,其所含的有益微生物便大量繁殖和旺盛代謝,從而發揮其效果。反之則無效果或效果不明顯。當土壤生態環境(水分、溫度、氧氣、pH、氧化還原電位因素等)適宜于肥料中的有益微生物生活時,其效果尤為顯著,因此,合理的農業技術設施可以改善土壤環境,提高微生物肥料的有效性。微生物肥料的作用是綜合性的。首先它能增加肥力,這是作為微生物肥料的主要功效。微生物的生命活動與土壤肥力之間的關系是肯定的,但由于一些研究不到位,有的機理還不能完全闡明;其次是能協助農作物吸收營養,如根瘤菌能在根瘤中固定氮素并被植物吸收,既能全部利用又無污染問題。AM真菌是一種土壤真菌,它與多種植物根系共生,其菌絲可以吸收更多的營養供給植物吸收利用,尤其磷的吸收最明顯;微生物肥料還可以增加植物的抗病蟲害和抗旱能力。PGPR的研究與應用給這方面提供了很好的證據。PGPR還可以產生胞外溶解酶、氰化氫,改變微生態環境。還有研究認為,PGPR接種后,能夠促使根內水質素的增加,從而促進作物強壯,產生抗逆能力。利用微生物肥料的另一個作用是減少化肥的使用量,同時提高作物品質。生產微生物肥料所用菌必須是安全的。菌種首先必須對人、動物、植物無急性、惡急性病害,其次要有一定的功效。優良菌株很重要,因為同一種菌,經過篩選或誘變,可以篩選到作用更強的菌株。菌種應用要科學、合理。有的肥料產品將大豆根瘤菌用于禾本科作物如小麥、玉米等,這是十分可笑的。芽孢類菌組合也應做試驗,有些種類不適宜組合,有些菌的安全性也應檢定。微生物肥料不要長時間暴露在陽光下,以免紫外線殺死肥料中的微生物,有些產品不宜與化肥混用,更不能與殺菌劑混用。微生物肥料發展很快,但也存在一些不合理的問題。如盲目地認為肥料中加入菌的種類越多越好