微生物肥料论文

1我国微生物肥料的现状及发展趋势ThedevelopmentstatusandtrendofmicrobiologicalfertilizerinChina摘要:微生物肥料通常是指利用发酵技术生产出的含有特定有益微生物的液体活菌制剂,或该菌液经无菌载体吸附后而制成的固体活菌制剂。随着我国绿色农业的蓬勃发展,微生物肥料在农业生产中越来越受到人们的重视。本文介绍了我国微生物肥料的发展现状和趋势，并对我国微生物肥料产业化发展提出几点建议。关键词:微生物肥料;生物肥料;绿色农业Abstract:Traditionally,theliquidroboticproductorthesolidinoculants,whichareproducedbyfermentatinandpossessspecialfertilizereffectthatcanhelpplantstogainnutritionfromenvironment,aredesignatedthemicrobiologicalfertilizer(MF).Withthedevelopmentofgreenagriculture,moreattentionhasbeentakenonMFthanbefore.ThispaperintroducesthepresentstatusanddevelopmenttrendofMFinChina.MFisusedinmanykindsofcropsinmanyregions,especiallyintheeconomicalcropsplantingbyorganicagriculturalmanipulation.Somesuggestionsrelatedtotheresearch,developmentandcommercializationofMFarealsogivenforChineseagriculture.Keywords:microbiologicalfertilizer;biologicalfertilizer;greenagriculture前言一、微生物肥料的分类及主要作用1．微生物肥料的分类微生物肥料是指由单一或多种特定功能菌株，通过发酵工艺生产的能为植物提供有效养分或防治植物病虫害的微生物接种剂，又称菌肥、菌剂、接种剂。微生物肥料的核心是微生物，因此具有微生物的特性。微生物资源丰富，种类和功能繁多，可以开发成不同功能，不同用途的肥料。而且微生物菌株可以经过人工选育并不断纯化、复壮以提高其活力，特别是随着生物技术的进一步发展，通过基因工程的方法获得所需的菌株已成为可能。微生物肥料的种类很多，（1）目前一般将微生物肥料制品分为两大类：一类是狭义的微生物肥料，指通过微生物的生命活动，增加了植物营养元素的供应量，包括土壤和生产环境中植物营养元素的供应总量，导致植物营养状况的改善，进而产量增加，这一类微生物肥料的代表品种是根瘤菌肥；另一类是广义的微生物肥料，指通过其中的微生物的生命活动，不但能提高植物营养元素的供应量，还能产生植物生长激素，促进植物对营养元素的吸收利用或有拮抗某些病原微生物的致病作用，减轻农作物病虫害而促进作物产量的增加。（2）微生物肥料根据其中的微生物种类可分为以下5类。第一，包括根瘤菌肥料类，固氮菌肥料类，解磷菌肥料类，硅酸盐细菌肥料；第二，放线菌肥料，如抗生菌类；第三，真菌类肥料，包括外生菌根菌剂和内生菌根菌剂，如VA菌根菌剂、兰科菌根菌剂；第四，藻类肥料，如固氮蓝藻等；第五，复合型生物肥料，即肥料由几种微生物混合在一起形成。（3）微生物肥料根据其作用特性可分为以下两类。第一，微生物接种剂，即以有效微生物接种到作物根部，通过微生物的生命活动产生肥效或促进生长效应为目的。这种类型以根瘤菌接种剂为代表，包括所有以接种为手段的生物肥料；第一，复合微生物肥料，即将有益微生物与有机肥混合在一起制成的，其中既含有用以接种的有益徽生物，又含有作为促进徽生物活动的有机肥基质。（4）微生物肥料根据其功能和肥效大致可分为以下几类：第一，增加土壤氮素和作物氮素营养的菌肥，如根瘤菌肥、固氮菌肥、固氮蓝藻等；第二，分解土壤有机质的菌肥，如有机磷细菌肥料、综合性菌肥；第三，分解土壤难溶性矿物质的菌肥，如无机磷细菌肥料、钾细菌菌肥；第四，刺激植物生长的菌肥，如抗生菌肥料、促生菌肥；第五，增加作物根系吸收营养能力的菌肥，如菌根菌肥料。22．微生物肥料的主要作用目前社会上对微生物肥料的看法存在一定的误解或偏见。有看法认为，微生物肥料的肥效很高，把它当成万能肥料，甚至认为可以取代化肥，有看法则认为菌肥根本无效，或者与复合化肥中营养元素相比，认为其养分不足。合理使用微生物肥料既可以补充化肥的不足，又可以减少环境污染和保护生态环境。我们要认识到对微生物肥料的作用也不应期望过高，不能将其与化肥有机肥料对立起来。微生物肥料的增产效果尚取决于一定条件，如高效的菌种，严格的生产条件，完善的菌剂，合格的产品质量，科学的应用方法，适宜的环境条件如土壤类型、肥力水平、气候条件等和适用作物及品种等，任意夸大其应用范围和效果的观点都是错误的。微生物肥料主要有以下作用。第一，增加土壤肥力，这是微生物肥料的主要功效之一。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；第二，产生植物激素类物质刺激作物生长。许多用作微生物肥料的微生物还可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，营养状况得到改善。第三，对有害微生物起到生物防治作用。肥料中的有益微生物生长繁殖，在作物根际土壤微生态系统内形成优势种群，限制了其他病原微生物的生长繁殖机会，有的还有拮抗病源微生物的作用，起到了减轻作物病害的功效；第四，提高了作物的抗逆性。由于微生物肥料的施用，其所含的菌种能诱导作物产生超氧化物歧化酶，在植物受到病害、虫害、干旱、衰老等逆境时，消除因逆境而产生的自由基来提高作物的抗逆性，减轻病害。而且施用微生物肥料可以节约能源，降低生产成本，且其不仅用量少，而且本身具有无毒无害，没有环境污染的特点。主题微生物肥料的传统概念是接种剂,通常是指利用发酵技术生产出的含有特定有益微生物的液体活菌制剂,或该菌液经无菌载体吸附后而制成的固体活菌制剂。微生物肥料产品中必须含有活的特定微生物,在农业生产中应用能够获得特定的肥料效应,并且这种效应的产生主要来自于制品中的活性微生物[1]。合格的微生物肥料产品应该符合国家NY227294行业标准,同时需要在农业部微生物肥料检验中心申报登记[2]。我国微生物肥料产业在生产实践中得到迅速发展,新的微生物肥料品种不断增加,有些微生物肥料产品的作用机理尚不完全清楚,因而出现理论研究滞后于生产实际的现象。陈廷伟[3]指出现有多种制作微生物肥料的有效菌种(包括固氮菌、磷细菌、钾细菌等)本身并不是肥料,只有根据微生态学的理论在植物根部定植形成优势菌落时,才能发挥其生物屏障作用和改善植物营养条件的功能。近年来还出现微生物生态制剂、活菌因子、微生物与大量有机物组合在一起的有机复混微生物肥料等。事实上,增加作物的产量并不是微生物肥料的唯一衡量指标,促进作物生长、抵抗病虫危害和改善作物品质也应该是微生物肥料的功能,而这与通常的化肥概念是有明显区别的[4]。总之,作为接种剂的传统微生物肥料,其概念、内含和使用方式都在发生明显的变化,因此有关微生物肥料产品的生产许可证制度、检验登记制度以及行业标准的建立还有待于进一步完善[5]。1.我国微生物肥料的行业现状我国微生物肥料的研究、生产和应用已有60多年的历史，其间经历了3次大的起伏，目前正处在第4次发展阶段。前几次起伏原因主要是没有行业标准，导致产品质量无法得到保证，另外一点是微生物肥料产品没有纳入肥料管理系统，以致每次发展的时间不长。目前，微生物肥料发展势头很好，该行业的总体情况可概括为：1、基本形成了微生物肥料产业，约有500个企业，年产量达到400万吨，己逐渐成为肥料家族中的重要成员。获得农业部临时登记证的产品近500个，其中已有200多个产品转为正式登记。2、产品种类繁多。在农业部登记的产品种类有12个，包括固氮菌剂、硅酸盐菌剂、溶磷菌剂、光合菌剂、有机物料腐熟剂、复合菌剂、微生物产气剂、农药残留降解菌剂、水体净化3菌剂和土壤生物改良剂(或称生物修复剂)、复合生物肥和生物有机肥类产品。3、微生物肥料使用菌种种类不断扩大，所使用的菌种早已不限于根瘤菌，即使是根瘤菌种类也达10多种。其他的诸如各种自生、联合固氮微生物，纤维素分解菌，PGPR菌株等，据统计，月前使用菌种已达到100多种。4、使用效果逐渐被农民等使用者认可。微生物肥料的应用效果不仅表现在产量增加上，而且表现在产品品质的改善、减少化肥的使用、降低病虫害的发生、保护农田生态环境等方面，应用面积不断扩大，累计达2,000多万hm2。5、质量意识开始深入人心，质检体系初步形成。农业部于1996年将微生物肥料纳入国家登记管理范畴，对微生物肥料的生产、销售、应用、宣传等方面进行监管。至今农业部微生物肥料质检中心已举办了14期标准和技术培训班，发表了有关标准、产品质量、应用误区等文章，使社会各界的产品质量意识有了较大的提高。6、少数产品开始进人国际市场，主要是硅酸盐菌剂产品、复合菌剂和生物有机肥产品出口到澳大利亚、泰国、印度等国家。7、国家产业政策对行业的发展给予了一定的重视和支持，在科研资金支持力度和产业化示范项目的建设上的立项都是空前的。与其他国家相比，我国的微生物肥料具有品种种类多、应用范围广的特点，龙其是在研制开发微生物与有机营养物质、微生物与无机营养物质的复合而成的新产品方面，处于领先的地位。这些产品目前在我国已形成较大生产规模，在降低化肥使用量、提高化肥利用率和减少化肥过量使用导致环境污染方面已取得了较好的效果。四、微生物肥料的发展趋势微生物肥料发展总的趋势是所用菌种范围不断扩大,应用中强调多菌种和多功能的复合,甚至是菌剂与有机和无机物料的混合[6]。随着科学研究的深入,新的微生物功能被不断发掘,微生物肥料科学逐渐与土壤微生物学、土壤化学、微生态学、植物病理学、基因工程和农业生物工程等学科融合渗透,并派生出许多新的研究方向,如:研究寡糖在植物生长中的调节功能,通过有效手段调动植物自身的防御系统来对付病原菌的侵害[7,8];利用微生物代谢产物如活菌增长因子来促进作物生长[9];对固氮结瘤因子即的研究与利用[10～12];以及基于近代微生态学理论发展起来的植物根际促生细菌(PGPR)在促进作物生长和改善作物品质中的作用研究[13,14],等。现今市场上常见的复合(混)生物肥料有:肥力高、酵素菌肥、EM制剂、阿姆斯生物肥料、田力宝、农大哥、九隆升、常春藤、桂乐牌复合生物肥等。这些生物肥料与传统的微生物接种剂有明显差异,似乎可视为广义的微生物肥料,其制品虽然也可以通过其所含微生物的生命活动使作物增产(某些制品中还包括数量不等的有机和无机成分),但已不仅仅限于提高植物营养元素的供应水平,还包括改善作物品质、对植物生长的刺激作用、促进营养元素吸收利用、抑制植物根际病原微生物生长而使作物产量得以增加。广义微生物肥料的概念恰好反映了当前公认的微生物肥料所具有的3个主要功效,即:增加土壤肥力,产生植物激素类物质刺激作物生长和对有害微生物的防治作用[1]。微生物肥料主要用于拌种、作物沾根、叶面喷施、秸秆腐蚀分解和堆肥发酵等,它作为一项新的农业措施,在改善作物品质、保护农业生态环境以及发展高产、优质、高效农业中的作用业已引起国内外学者的普遍重视[15]。现代发酵工程技术的飞速发展和不断完善也为生物肥料的大规模工业化生产和应用提供了前提和保障。我国微生物肥料产业发展十分迅速,其种类之多、数量之大和应用范围之广在世界其它国家中是少有的,可以说微生物肥料对促进我国农业生产,发展绿色产业和实施可持续发展起到了重要推动作用。但目前我国微生物肥料生产中还存在着产品活菌数低、