微生物报告-

微生物肥料

摘要:当前世界人口猛增,社会对粮食和肥料的需求必然日益迫切。然而,作为化肥生产原料和能源的石油资源有限,依赖有限资源终难以维持农业的持续发展。微生物肥料是根据生物固氮作用和有益微生物改善土壤肥力条件的原理并充分利用城乡有机废弃物制成可再生肥源,其资源可无限循环、反复利用,符合生态农业发展方向。因此,今后农业要持续发展,就必然要发展生态农业和生物肥料。随着社会对环境保护的日益重视和农业生态的发展,我国微生物肥料必然会有相应的发展。不仅可补充肥源不足,而且有可能列为“绿色产业”,在农业生产中发挥其应有的经济效益、社会效益和生态效益。 关键词:微生物菌剂、复合微生物肥料、抗病抗逆、菌种鉴定

一、背景

目前我国过量施用化肥致使农业生产陷入高投入、高污染、高危害的“石化农业怪圈”。土壤性质恶化,土壤微生物比例失调,微生物的活性减弱,抗病性退化以及植物的自毒作用,都在一定程度上减弱了微生物在土壤循环及养分间相互转化的作用,使土壤营养状况恶化。

茄科、葫芦科、豆科、菊科、石刁柏和桃等作物是最容易发生连作障碍的作物,究其原因即于自毒作用有关,目前已从根系分泌物中分离出许多自毒物质,其中大多为酚酸类化合物。这些物质通过影响细胞膜透性、酶活性、离子吸收和光合作用等各种途径来影响植物生长,同时,根系分泌物的组成成分及数量于土壤状况很有关系,营养不均衡对连作障碍有其直接作用的方面,亦可能胁迫改变了根系分泌物种类和数量,从而间接地影响植物生长。

再以氮肥为例,我国的平均施用量是美国的近3倍、澳大利亚的8倍多,这造成了土壤结构被破坏、自然界生物多样性和生态系统稳定性降低等一系列严重问题。专家指出,大力推广微生物肥料配合化肥施用是解决该问题及我国农业可持续发展的重要途径。

二、国内外对微生物肥料的研究情况

中国农业大学陈文新院士长期从事豆科根瘤菌固氮的基础与应用研究,并卓有成效,她所收集的根瘤菌种类之多,已超过美国。除我国外,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,至少有 70多个国家研究、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。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,能增加根毛的密度和长度、侧根出现的频率及根的表面积。

微生物肥料的功效已得到人们的承认,但它在生产中的效果还不很稳定,这限制它的进一步推广和普及,造成这种情况的原因是由于微生物肥料的作用受许多条件的制约,对一些制约因素如果不清楚或根本不了解,好的应用效果就无从谈起。如微生物和寄主之间的关系,制品中微生物进入土壤后的制约因素,同类微生物的竞争等,这在根瘤菌肥料中尤为重要,陈文新院士认为应选用对不同地区、不同作物相适应的固氮菌类型,才能达到增产作用;再有接种剂细菌在载体上的存活,在种子上的存活,在根际的定殖,引起植物反应的程度,及其应用方法等方面,都需要进行广泛的研究,为微生物肥料的应用打下坚实的理基础,使微生物肥料得到广泛的应用。

但长期以来,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;另一种看法则认为它根本不是肥料。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在概念和内涵上不同。

三、微生物肥料的类型及作用

微生物肥料由一种或数种有益微生物活细胞制备而成的肥料,主要有根瘤菌剂、固氮菌剂、磷细菌剂、抗生菌剂、复合菌剂等。是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品,是农业生产中使用肥料的一种。其在中国已有近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中国微生物肥料逐步发展的过程。

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,进而增加产量。另一类通过其所含的微生物营养元素的供应水平,而且他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,具有促进植物对营养元素的吸收利用与抵抗某些病原微生物的作用来减轻病虫害,提高农作物的产量和质量。

1.微生物的种类

(1)第一类叫做微生物菌剂

利用草炭、蛭石等多孔的物质作为吸附剂,吸附菌体的发酵液而制成菌剂进行拌种或蘸根。如各类根瘤菌肥料,主要应用于豆科植物,使其能在豆科植物根、茎上形成根瘤,同化空气中的氮素来供应植物氮索营养。在两种或两种以上微生物(如固氮菌、芽孢菌或其它一些细菌)互不拮抗、互相有利的条件下,不仅提高营养元素的供应水平,而且在繁殖过程中自身产生各类植物生长刺激素,拮抗某些病原菌,达到抑制病害的目的,特别线虫病害、全蚀病、青枯病、枯萎病等。有的菌剂能加速作物秸秆的腐熟和促进有机废物发酵,有的能活化土壤中被固定的磷、钾矿物,使之被植物吸收。

如枯草芽孢杆菌主要是一种解磷菌,它可以通过自身的生命活动产生一些有机酸,在土壤里可以活化被固定的磷肥,同时他也是一种解有机磷比较好的菌种,像一些有机磷的农药可以把它降解掉,降低药残对农作物的危害。枯草芽孢杆菌通过菌丝体形成一些孢子,通过孢子的生命活动产生一些生长刺激性物质,像细胞分裂素吲哚乙酸、赤霉素这些刺激生根长叶开花结果的植物型生长激素,还可以降低病原体对作物的侵害;侧孢芽孢杆菌,他的芽孢生长在营养体的一侧,主要能产生抑制一些病菌生长的代谢产物,在抗重茬、防病害方面作用是比较强的。

(2)第二类叫做复合微生物肥料

根据作用机理,可分为:以营养为主;以抗病为主,以降解农药为主;也可多种作用同时兼有。有根瘤菌肥料、固氮菌肥料(自生或联合共生类)、解磷肥料、硅酸盐类肥料、芽孢杆菌制剂、分解作物秸秆制剂、微生物植物生长调节剂类。

按其制品中特定的微生物种类,可分为细菌肥料(根病菌肥、固氮、解磷、解钾肥)、放线菌肥(抗生菌类)、真菌类肥料(菌根真菌、霉菌肥料、酵母肥料)、光合细菌肥料。

另外,由于营养物质的含量不同又分为:微生物和有机物复合,考量的标准就是有机质的含量,必须大于等于25%以上,有效活菌数要大于等于两千万,这类的产品是能提供一定的有机肥的作用和生物肥的作用结合到一块;微生物和有机物质及无机元素复合,由于在高盐条件下,渗透压高,易发生盐析作用,使微生物细胞失水而死亡,所以生物有机无机复合肥的微生物是以孢子的形式存在,施入土壤后孢子可以再扩大繁殖,从而活化土壤中的养分、分泌各种分泌物促使土壤养分的释放。

(3).新应用型微生物肥料

ⅰ.防旱微生物肥料

含胶质芽孢杆菌的微生物肥料能有效预防干旱。原因是:胶质芽孢杆菌又叫硅酸盐菌剂,它是利用从作物根部筛选出来的解钾能力很强的硅酸盐细菌,采用特定的培养基,经工业发酵研制而成。在土壤中通过其生命活动,增加植物营养元素的供应量,刺激作物生长,抑制有害微生物活动,有较强的增产效果,是目前增产效果最显著、获得广泛认可的微生物菌剂。

①.胶质芽孢杆菌能分泌生长素物质和赤霉素物质等促生长物质,增根壮苗,直接增强植株抗旱能力。胶质芽孢杆菌的菌体内和发酵液中存在着生长素物质和赤霉素物质,该菌在发酵液中细胞分裂素含量达36毫克/升、赤霉素含量达348毫克/升、吲哚乙酸为38微克/毫升。其共同作用对作物产生刺激作用,增根壮苗,促进作物生长,增强了植株抗逆性。

②.胶质芽孢杆菌能分解土壤里硅元素供植物利用,使得植物的蜡质层增厚,提高植物保水能力。胶质芽孢杆菌通过菌体细胞在种子或作物根系周围生长繁殖,在其代谢过程中产生大量的有机酸和酶,使土壤中难溶的硅铝酸盐等矿物分解,K、P、Si、Mg、Zn等以离子形式释放出来,供植物根系吸收、利用。硅酸盐菌在土壤中生长、繁

殖,分解土壤中偏硅酸盐等不溶性矿物质,使得植物能够从土壤中摄取大量的硅,从而使得植物的蜡质层增厚,提高植物的非特异性免疫能力和保水能力。

③胶质芽孢杆菌能促进土壤团粒结构形成,防止土壤板结;破坏土壤毛细现象,防止土壤水分蒸发。

ⅱ.有机物料堆腐菌剂

主要成份:该发酵剂由酵母菌、乳酸菌、放线菌和几种芽孢菌等有益菌群组成。功能与主治: ①、使用安全、效果稳定、高效,能明显缩短堆肥时间和提高堆肥质量。②、用于发酵鸡粪、牛粪,秸秆及含蛋白的工业废弃料等,可以转化为优质有机肥

ⅲ微生物肥料菌剂

主要成份:固氮菌,解钾菌、放线菌、芽孢杆菌等菌群组成。功能与主治: ①、能帮助发达作物根系,促进作物生长发育。②、增加土壤中有益微生物,改善土壤微生物结构,提高土壤保肥保水性能。③.抑制作物生理病害和连作灾害,提高作物抗病虫害能力,减少农药以及化肥使用量。④、可以显著改善作物品质,生产出无公害的绿色产品。可用于多种农作物、蔬菜及瓜果、经济林,增产效果十分显著,粮食作物增产10-15%,蔬菜及瓜果等可增产20%~30%。 ⅳ促沼气生成菌剂

主要成份:由耐低温菌、纤维素分解菌群,和高蛋白酶产生菌等菌群组成。主要优点: ①该菌剂在低温下可明显提高沼气产量。只要沼气发酵装置中料液温度保持在9℃以上,采用本菌剂促进沼气发酵的效果将十分明显。在北方冬季的三个月,10m3的沼气池加入菌剂后,以牛粪为原料的沼气池平均每天产气大约0.6~0.8立方米,比不加菌剂的提高约40-60%。②该菌剂不仅能解决户用沼气池冬季产气问题,而且能促进秸秆厌氧发酵产沼气。以秸秆为主要原料的沼气池,比不加菌剂的提高30-50%以上。对于那些匮乏粪便资源的地区,也可以通过添加本菌剂利用秸秆作原料制取沼气,有效地解决了非养殖区沼气池原料匮乏的问题。③与市场现有产品相比,该菌剂的使用方法简单,而且试验表明该菌剂具有长效性。④对加菌剂后的沼渣测定结果表明,沼渣中氮、磷、钾及有机质含量都比较高,是一种很好的有机肥料

2.微生物的作用

其作用机理:一是通过有益微生物的生命活动,固定转化空气中

不能利用的分子态氮,解析土壤中不能利用的化合态磷、钾等中、微量元素。二是通过微生物的生命活动,分泌生长素、细胞分裂素、赤霉素、吲哚酸和各种酶,从而有效的促进养分的转化,减轻土壤传播性病虫害地发生,修复被污染的土壤,促进作物生长。三是通过有益微生物在作物根际大量繁殖,形成优势种群,抑制有害微生物活性,提高作物抗病性,改善农产品品质,是发展无公害农产品生产的有益肥源。四是通过微生物的生命活动,产生大量活性物质,与土壤矿物质结合形成有机无机复合胶体,增强土壤蓄肥、保水能力,改良土壤,培肥地力,而且微生物肥料还担负着土壤有机质向腐殖质转化的重任,增加土壤的团粒结构,提高土壤的保肥保水能力,活化被土壤固化了的养分,提高化肥的有效利用率。。

微生物肥料还有一些其它肥料没有的特殊作用:

(1). 提高化肥利用率的作用

随着化肥的大量使用,其利用率不断降低已是众所周知的事实。这说明,仅靠大量增施化肥来提高作物产量是有限的,更何况还有污染环境等一系列的问题。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。所以,根据中国作物种类和土壤条件,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,同时还能改善土壤及作物品质,减少污染。

(2).在绿色食品生产中的作用

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,全球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。近年来,中国已用具有特殊功能的菌种制成多种微生物肥料,不但能缓和或减少农产品污染,而且能够改善农产品的品质。

微生物肥料在环保中的作用

(3).分解发酵城市生活垃圾及农牧业废弃物

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。目前已应用的主要是两种方法,一是将大量的城市生活垃圾作为原料经处理由工厂直接加

工成微生物有机复合肥料;二是工厂生产特制微生物肥料(菌种剂)供应于堆肥厂(场),再对各种农牧业物料进行堆制,以加快其发酵过程,缩短堆肥的周期,同时还提高堆肥质量及成熟度。另外还有将微生物肥料作为土壤净化剂使用。

(4).微生物肥料中有益微生物能产生糖类物质,占土壤有机质的0.1%,与植物粘液,矿物胚体和有机胶体结合在一起,可以改善土壤团粒结构,增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失,在一定的条件下,还能参与腐殖质形成。所以施用微生物肥料能改善土壤物理性状,有利于提高土壤肥力。

(5). 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的功能,抑制或杀死致病真菌和细菌;同时大量的田间试验也证明,微生物肥料的应用可以降低病虫害发生率及增强作物的抗逆性能。如“5406”对水稻的烂秧、棉花和小麦烂种等有较明显的防治效果,同时能够减轻小麦锈病、水稻纹枯病等危害;硅酸盐菌剂对玉米斑病、棉花黄枯萎病、稻瘟病、小麦的白粉病、茎腐病等有一定的防治和抑制作用。同时它也有明显的抗旱、耐寒、抗倒伏的效果。

四、微生物肥料的标准及检验规则

(1).微生物肥料的标准

1. 关于有效活菌数

成品技术指标对各种菌肥的液体、固体和颗粒3种剂型均作出了规定。其中液体的活菌数为5~12亿ml,固体活菌数为1~3亿ml ,颗粒活菌数为1~2亿ml。这规定对细菌是适宜的,但对个体较大的真菌往往不易达到。不管是不同剂型之间还是同一剂型内部,它们的指标差别均很小,最大的差一个数量级。这对通常繁殖极快的菌肥菌株来说,这相对微小的差别其意义就不太大。另外,在不同菌之间,菌的繁殖速度的差别很大。肖利萍和钟显亮有一株菌(真菌)的生长速度就比一般真菌的生长速度快一倍,在24h内就可长满整个斜面。 显然,假定技术指标中的活菌数对一般真菌适合的话,对这株真菌的活菌数就不必要求大于或等于所定的技术指标了。活菌数的最低要求 是为了保证菌肥的肥效,但不同菌的肥效差别很大,用同一指标来要求,就难免过高或过低。他们筛选出的最佳的自生固氮菌解磷菌和解钾菌分别比它们各自的空白(对照)处理增加生物量97.61% 20.16%和34.46%。在菌种组合试验中,随着无拮抗作用的菌株

数的增加,其春小麦生物量也随空白处理的生物量增加,最多达 325.5%。显然,对不同菌株、不同肥效或不同菌株数组合成的菌肥, 作出统一的活菌数指标是难以达到对质量的适度控制的。

在成品技术指标表后还有注明“出厂时产品有效活菌数必须高出本指标30%以上”字样的一句话,这显然是考虑到出厂至失效期前活菌数会减少的事实。但这样的“高出指标30%以上”的统一要求与指标本身一样,也难以达到对质量的适度控制。

综上所述:有效活菌数作为菌肥的最主要指标,应根据各具体菌株的肥效、繁殖速度和一般存活时间等来确定,即它应由各生产厂根据本厂的菌株组来确定。应是各企业的产品质量指标,而不能作为一般定义的菌肥的国家统一质量指标。

2.关于水分

水分是微生物生理活动的必要条件。为了较长时期保藏菌体存活, 菌肥应处于休眠状态下。在干法保藏中,是通过适当的干燥方式使之脱水,从而达到菌体的休眠。所以,成品技术指标对固体剂型的水分为20%~35%不仅不必要,而且非常有害。它会使有益菌解体,杂菌大量繁殖而使菌肥失效。

3.关于pH

成品技术指标对pH定出了区间,不同菌对氢离子浓度的适应范围不同。对pH它们在培养时的最佳值和存活的允许值之间也存在很大差别。作为菌肥成品,其pH值不宜作统一要求。有的菌株对pH的适应范围很特殊。例如,在pH很高或很低时,有些菌株能很好繁殖或存活。这特殊的 pH值还有利于抑制杂菌的繁殖。

4.关于杂菌数

在菌肥中,杂菌的种属与数量均因有益菌生产过程的条件改变而有很大变化。故不宜作统一规定,但应着重控制对人、畜、作物致病杂菌的数量,特别要指出的是:在成品包装以后,菌肥的生存条件发生了改变,适宜此环境条件的菌种会繁殖,不适宜此环境条件的则易死亡。因此在菌肥保存中,使菌种确保其休眠态是极为重要的。

5.关于贮运时的温度

在休眠状态,菌肥可在常温或低温下保存,温度越低,保存效果越好。所以,气温低于0℃时需用保温车(8 ~10℃)运输。对液体剂型,运输和保存温度只要不因冷冻而破裂即可。

(2)检验规则

1.生产微生物肥料所使用的菌种,须在本标准菌种规定范围之内。若使用规定之外的菌种,必须经过国家级科研单位的鉴定,包括菌种属及种的学名、形态、生理生化特性、效力、安全性等完整资料。以杜绝一切植物检疫对象,传染病病源作为菌种生产的产品。

2.本标准规定中的成品无害化指标和有效活菌数、杂菌数及有效期,是微生物肥料质量安全、有效的重要依据,一切微生物肥料的产品必须达到的指标。成品无害化检验可委托省市以上环境监测机构进行,并提供检验证明。有效活菌数、杂菌数,由农业部指定检测机构检验。本标准所规定的外观、水分、细度、有机质和ph值等指标,作为微生物肥料质量检验参考指标。

3.复合微生物肥料,是指两种以上微生物菌种的复合。不论使用何种微生物菌种、几种菌种生产,其菌种必须符合本标准规定。而且有效活菌数:液体型不得低于10亿/ml固体型不得低于2亿/g,颗粒型不得低于1亿/g。复合微生物肥料的成分中,除主体微生物外,含有其他基质成分的,其基质成分应有利于微生物肥料中的菌体生存,绝不能降低或抑制菌体的存活。因加基质成分过多、不当,微生物肥料有效活菌数过低或有效活菌数测不出来的而不达标者,则该产品不是微生物肥料。

4.微生物肥料应由生产厂的技术检验部门进行检验,生产厂应保证所有出厂的微生物肥料都达到本标准要求,每批出厂的微生物肥料都应附有一定格式的质量合格证明。

5.微生物肥料按批检验,以每一发酵罐生产的产品为一批。

6.取样方法,随机抽样,以箱或袋为抽样单位。每批固体菌剂抽样5或10箱。每箱中抽1袋,无菌操作取样100g,混匀用四分法缩分到500g,供检验用。颗粒菌剂每批抽样5或10袋,无菌操作,每袋取样0.5kg,仔细混匀后,用四分法缩分到500g,以供检验用。 液体菌剂每批抽样5或10箱,每箱抽1瓶,无菌操作,每瓶吸取5ml一同放入无菌的三角瓶中,摇均匀,瓶上粘贴标签,标明产品名称、取样日期、批号、取样人,以供检验用。

7.如果检验结果不符合标准规定时,应以加倍数量按规定选取试样进行检验,如仍不符合标准规定,该批产品判为不合格。

五、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趋动的不法分子,制造假昌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。 微生物肥料选择后,合理的施用也是十分必要的。

1、微生物肥料必须与当地耕作、水分管理等有关农业技术措施密切配合;

2、微生物肥料不宜久置,最好随制随用,随用随买,施用前应存放在阴凉干燥处,避免受热、潮及阳光直接照射;

3、微生物肥料一般不能同时与化学肥料施用但可作基肥与有机肥配合,沟施或穴施。大田作物使用生物有机肥时可按40~120千克,亩的量在春、秋整地时和与农家肥一起施入。

4、微生物肥料的施用方法一般有拌种、浸种、蘸根、基施、追施、沟施和穴施,以拌种最为简便、经济、有效。拌种方法:在播种前用10—20倍菌剂稀释液浸种或用稀释液喷湿、将固体菌稀释成泥浆,使种子与生物菌剂充分接触后再播种,种子需要消毒时应选择对菌肥无害的消毒剂,同时做到种子先消毒后拌菌剂。

菌肥是一种辅助性肥料,它本身并不含有植物所需要的营养元素,而是通过菌肥中的微生物的生命活动.改善作物的营养条件,如固定空气中的氮素,掺入养分的转化,促进作物对养分的吸收;分泌激素刺激作物根系发育:抑制作物有害微生物活动等。因此,菌肥不能单施,要与化肥和有机肥料配合施用。这样才能充分发挥其增产效能。

六、微生物肥料的发展

当前世界人口猛增,社会对粮食和肥料的需求必然日益迫切。然而,作为化肥生产原料和能源的石油资源有限,依赖有限资源终难以维持农业的持续发展。微生物肥料是根据生物固氮作用和有益微生物改善土壤肥力条件的原理并充分利用城乡有机废弃物制成可再生肥源,其资源可无限循环、反复利用,符合生态农业发展方向。因此,

今后农业要持续发展,就必然要发展生态农业和生物肥料。但要使生物肥料在农业生产中推广应用,还必须更有效并具备商品化和产业化条件。

1.加强速效性:微生物肥料的作用比较缓慢,除有时在苗期现实刺激生长作用外,往往到作物生长后期才显出肥效;而农民要求肥料有直观效果,否则难以推广。据此,应当考虑到如何增加生物肥料的速效性。可在生物肥料中配加少量速效化肥和微量元素,使其兼有速效和长效性,苗期和后期都有效。

2.实现商品化:当前社会已进入市场经济时代,肥料也必然要商品化。如今农民多愿自制农家肥,即使对过去很受欢迎的“5406”菌肥,由于费时费工也不愿自产自用。农民喜爱工厂化生产的肥料,包括商品有机肥。然而,目前大多数微生物肥料还不具备商品化条件,因为其贮存期太短(半年),几经周转错过农时即成为废品,商业部门即不能进货。因此,微生物肥料要有发展必须具备耐贮存的商品化条件,这应当在技术上解决而且是可以解决的。

3.形成产业化:肥料产品要商品化就必须有工业规模生产,使其产业化,微生物肥料生产也应如此。过去菌肥发展中多次大起大落,与未形成产业生产了不合格产品有密切关系。

微生物在农业上的作用已逐渐被人们所认识。现国际上已有70多个国家生产、应用和推广微生物肥料,中国目前也有250家企业年产约数十万吨微生物肥料应用于生产。这虽与同期化肥产量和用量不能相比,但确已开始在农业生产中发挥作用,取得了一定的经济效益和社会效应,已初步形成正规工业化生产阶段。

不仅如此,近20年来,许多国家更认识到微生物肥料作为活的微生物制剂,其有益微生物的数量和生命活动旺盛与否是质量的关键,是应用效果好坏的关键之一。为此,现已有许多国家建立了行业或国家标准及相应机构以检查产品质量。中国也制定了农业部标准和成立微生物质量检测中心,并已于19xx年正式对微生物肥料制品进行产品登记、检测及发放生产许可证等工作。今后,我国微生物肥料的发展趋向是从豆科接种剂向非豆科用肥和多菌种复合方向发展,在剂型上势必选用耐干燥贮存的菌种制成颗粒剂或粉剂, 使微生物肥料生产和销售实现产业化和符合质量标准的商品。

19xx年,在意大利洛克菲勒基金会中心召开的生物固氮:全球挑战与未来需求国际讨论会上,各国著名科学家制定了一个到21世

纪生物固氮增加需求的行动计划,其中就包括发展微生物肥料以增加豆科和非豆科产量,中国也在微生物肥料发展形势下加大了研究力度。相信随着科学的进步,研究和生产发展的需要及监督制度的完善,微生物肥料一定能健康有序地发展,为农业增收发挥其应有的作用。

随着研究的深入和应用的需要不断扩大新品种的开发,今后微生物肥料发展趋势:

1.由豆科作物接种剂向非豆科作物肥料转化。微生物肥料起源于豆科作物专用根瘤菌接种剂。然而,豆科作物种植面积较小,对肥料需求量远不如粮食作物大。加之,大豆、花生产区经常用根瘤菌剂就会出现老产区接种效果差的问题,因而几十年来我国根瘤菌剂生产和应用量一直不大,始终未形成产业规模。今后微生物肥料要有发展,一方面加强菌种更新和结瘤竞争本质的研究,另一方面也要扩大应用对象,扩大到豆科以外的作物;

2.由单一接种剂向复合生物肥转化。将有效菌类制成接种剂用于农作物拌种肥有花钱少、施用方便和经济效益高等优点,但拌种剂到底不是肥料,满足不了广大农田对肥料的需求。加之现今农村多不愿积制农家肥,农田土壤由于农家肥施用量减少,而造成土壤板结,影响到肥力基础。因此,农田施用含有益菌类与有机基质复合而成的生物复合肥,既可增加根际有益微生物群,又可增加土壤活性有机质及营养元素,这是今后微生物肥料发展方向;

3.由单一菌种向复合菌种转化。豆科作物接种根瘤菌剂只需选用相应接种族的根瘤菌,因此,根瘤菌剂只需用单一菌种。由根瘤菌剂发展到微生物肥料就不一定只用单一菌种。由于微生物肥料的肥效并非单一功能作用结果,因而必然发展到多种菌的复合。目前,国内微生物肥料多趋向于将固氮菌和磷、钾细菌复合在一起施用,其实这也是观念上的局限。究竟由哪些菌种复合为宜,需要不断研究探索,但由单一种类向复合方向发展是必然趋势,当前,化肥的发展方向也是如此;

4.由单一功能向多功能转化。长期以来,对微生物肥料的效能要求往往只限于其有无肥效。其实,根据PGPR的概念,此类生物制剂应当兼有改善植物营养、刺激生长和抑制病菌等综合功能。许多微生物的功能,也不是单一的,有些自生固氮菌除有固氮作用外,还能抑制病菌,有些杀虫细菌同时具有抑菌作用。因此,今后微生物肥料的功效应向多样化方向发展,除要求有肥效外,还可开发兼有防治土

传病害(如小麦全蚀病、西瓜和棉花枯萎病等)的生物肥料;

5.由用无芽胞菌种生产向用有芽胞菌种生产转化。目前,我国应用的各种微生物肥料中固氮菌类(包括根瘤菌类)都是无芽孢菌类。由于无芽孢杆菌不耐高温和干燥,在剂型上只好以液体剂或将其吸附在基质(如草炭或蛭石等)中制成吸附剂,以便于贮存和运输。液剂或吸附剂用作拌种剂,每亩用量很少(0.5-1kg);如作为基肥则用量大(每亩50kg左右),难以运输和施用,成本也高。加之,无芽孢菌抗逆性低,制成液剂或吸附剂都不耐贮存,难以进入商品渠道。因此,微生物肥料今后的发展必然在剂型上要有革新,而剂型的革新又要求菌种更新换代。如果应用固氮菌类作为微生物肥料菌种,应当选用能产生芽孢的固氮菌类即有可能制成粉剂或颗粒剂贮存应用。

但由于长期以来对微生物肥料研究滞后、市场混乱,产品质量和应用效果不尽人意,产品没有统一标准,加上多头管理,报道不准确,把产品宣传神化等多方面影响,给微生物肥料的健康发展带来障碍。正如泰国N.Boonkerd博士的结论:中国的微生物肥料发展缺乏三样:一个足够的政府财政支持、一个有关生物固氮的完整计划和管理知识(包括研究、推广、生产、销售)、一个进行协调工作的全国性组织。

纵观我国几十年来微生物肥料的发展与起伏,至今没有形成微生物肥料的工业生产体系和规范化的措施。其主要原因为:1.无法维持良好的菌种及菌种的退化。2.缺乏先进设备及工艺水平,成本高。3.缺乏经费而停留在实验室研究,缺乏实际应用。4.因为质量而缺乏需求,缺乏需求就不易推广。

微生物肥料的生产应用和发展机遇如果不能妥善解决好,大好的应用前景也会丧失殆尽。在此,中肯地提出几点建议:1.制定严格的高标准的行业标准。相对国外的行业标准,原有的国家行业标准显得标准线太低。2.制定严格的质量管理体系。各企业应该崇尚质量第一、利润第二。应该记住以往反复的经验教训:每当产品质量下降,我国微生物肥料的生产及应用又跌入低潮。3.制定严格的质量监督体系。国家质量监督机构应该为最权威机构,对于质量好的企业重点扶持推广,反之将采取有力措施、停止企业生产及销售。有关单位在媒体定期发布行业优秀企业和质量不合格企业的消息。4.严厉打击伪劣、假冒产品。国家、行业、企业、销售商共同同一认识、联手执行,使得一些不法份子无法钻新生技术推广中各项制定尚且不完整的空子。在大力推广微生物肥料及新的农业技术中,工厂要保证产品的质量,国

家加强宣传力度及引导,农民要有科学种田的意识,有关农业协会以及经销商要重视与加强推广,四者的紧密结合,才能使这一学科技术得到普及,用生物的科学原理为农业服务。

最后还要强调指出,微生物肥料既有良好的应用和发展前景,又有许多发展障碍。当前突出的是由于长期以来基础和应用基础研究日益萎缩,几乎没有立项研究,使得长期困扰微生物肥料发展的问题一直得不到解决,以致许多产品的成熟度存在不少问题,这是值得各方面注意的一大问题。其二是国内微生物肥料生产水平需要提高,这里面包括设备,工艺和产品质量各个方面。第三是进入市场的微生物肥料产品要符合标准,要接受质量监督,生产必须进行检验登记,只有这样,微生物肥料的生产才能健康发展,广大农民、研究者生产者的利益才能得到保护。

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