微生物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

微生物在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用微生物肥料01微生物農(nóng)藥02微生物食物04微生物能源05微生物生態(tài)環(huán)境保護劑06微生物飼料032微生物肥料

微生物肥料是將某些有益微生物經(jīng)大量人工培養(yǎng)制成的生物肥料，又稱菌肥、菌劑、接種劑，還可以稱為生物肥料。

其原理是利用微生物的生命活動來增加土壤中的氮素或有效磷、鉀的含量，或?qū)⑼寥乐幸恍┳魑锊荒苤苯永玫奈镔|(zhì)，轉(zhuǎn)換成可被吸收利用的營養(yǎng)物質(zhì)，或提高作物的生產(chǎn)刺激物質(zhì)，或抑制植物病原菌的活動，從而提高土壤肥力，改善作物的營養(yǎng)條件，提高作物產(chǎn)量。3微生物肥料分類（1）、起固氮作用的微生物肥料如根瘤菌(nodulebacteria)肥料、凍干菌劑。（2）、起分解土壤有機物質(zhì)的微生物肥料如AMB細(xì)菌肥料。（3）、起分解土壤中難溶性礦物的微生物肥料如硅酸鹽細(xì)菌肥料、鉀細(xì)菌肥料、磷細(xì)菌肥料。（4）、抗病與刺激作用生長的微生物肥料如“5406”放線菌劑、復(fù)合菌肥。（5）、菌根菌肥料在植物根部形成菌根，加強作物的水分和養(yǎng)分的吸收。4大豆根瘤田菁莖瘤菌根菌在植物根部形成菌根5肥料類型微生物組成施用對象單一菌肥固氮菌肥根瘤菌肥料根瘤菌豆科植物固氮菌肥料固氮菌屬、芽胞桿菌屬、梭菌屬、肺炎克氏桿菌、糞產(chǎn)堿桿菌、固氮紅螺菌、固氮藍(lán)細(xì)菌、固氮螺菌甘蔗、小麥、燕麥、谷物、棉花和蔬菜等解鉀細(xì)菌肥料硅酸鹽細(xì)菌肥料鉀細(xì)菌,硅酸鹽細(xì)菌玉米,棉花,水稻,小麥、烤煙、薯類稻、麥、大豆等解磷細(xì)菌肥料解磷細(xì)菌肥料磷細(xì)菌抗生菌肥料放線菌、產(chǎn)抗生素菌彩色豆馬勃菌各種主要作物棉花等菌根菌肥料內(nèi)囊霉菌(VA菌根)造林、需要育苗的植物復(fù)合生物肥料光合生物肥料紅螺菌、紫硫菌等果蔬作物,苜蓿、小麥,蠶豆、各種作物PGPR肥料微生物-微量元素復(fù)合肥料鉬、鈷、鎢聯(lián)合固氮菌復(fù)合生物肥料雀稗固氮菌、聯(lián)合固氮細(xì)菌、固氮菌、根瘤菌磷細(xì)菌和鉀細(xì)菌復(fù)合生物肥料磷細(xì)菌和鉀細(xì)菌多菌株-多營養(yǎng)復(fù)合生物肥料光合細(xì)菌、乳酸菌、酵母菌、放線菌等6微生物肥料的特點微生物肥料主要是提供有益的微生物群落，而不是提供礦質(zhì)營養(yǎng)養(yǎng)分。人們無法用肉眼觀察微生物，所以微生物肥料的質(zhì)量人眼不能判定，只能通過分析測定。合格的微生物肥料對環(huán)境污染少。微生物肥料用量少，每畝通常使用500～1000克微生物菌劑。微生物肥料作用的大小，容易受到微生物生存環(huán)境的影響，例如：光照、溫度、水分、酸堿度、有機質(zhì)等；細(xì)菌有期限、微生物肥料有它的有效期限，通常為半年至一年7微生物肥料的良好作用(1)、提高土壤肥力，減少化肥用量，改善作物品質(zhì)(2)、分泌生長激素(3)、增強植物抗病蟲和抗旱能力8未施用微生物肥料的豆科牧草施用微生物肥料的豆科牧草生長期6個月的松樹幼苗左：沒有接種菌根；右：接種菌根9微生物肥料的生產(chǎn)過程10微生物肥料的應(yīng)用前景(1)、適用品種多，市場需量大(2)、生產(chǎn)成本低，應(yīng)用效果好(3)、生產(chǎn)無公害綠色食品，減少環(huán)境污染的需要11微生物農(nóng)藥定義：直接利用細(xì)菌、真菌和病毒等產(chǎn)生的天然活性物質(zhì)或生物活體本身進行開發(fā)的，對植物病蟲草害進行防治療的農(nóng)藥。12微生物農(nóng)藥的特點1、對脊椎動物和人類無害，特異性強2、有自然傳播感染的能力，從而可以起到長期防治的作用，這是任何化學(xué)殺蟲劑所不具備的特點。3、害蟲不易產(chǎn)生抗藥性4、能保護害蟲天敵，使得生態(tài)平衡向著有利于天敵的方面發(fā)展。5、容易進行生產(chǎn)6、不污染環(huán)境13微生物農(nóng)藥農(nóng)用抗生素微生物殺蟲劑真菌殺蟲劑細(xì)菌殺蟲劑病毒殺蟲劑14農(nóng)用抗生素（agriculturalantibiotics），簡稱農(nóng)抗，是指由微生物發(fā)酵產(chǎn)生、具有農(nóng)藥功能、用于農(nóng)業(yè)上防治病蟲草鼠等有害生物的次生代謝產(chǎn)物。放線菌、真菌、細(xì)菌等微生物均能產(chǎn)生農(nóng)用抗生素，其中放線菌產(chǎn)生的農(nóng)用抗生素最多。15真菌殺蟲劑：已發(fā)現(xiàn)的昆蟲病原真菌約750種。真菌孢子在昆蟲體表萌發(fā)后侵染蟲體，也可以通過取食過程侵染蟲體。致病真菌主要是結(jié)合菌亞門的蟲霉目、半知菌亞門的絲孢目。16細(xì)菌殺蟲劑

：微生物殺蟲劑中研究開發(fā)最成功的是利用芽孢桿菌作殺蟲劑，主要品種為蘇云金桿菌，已廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物、森林、糧倉和蚊蠅等的防治。蘇云金桿菌有很多變種，其芽孢內(nèi)含毒蛋白晶體，通稱δ-內(nèi)毒素,是殺蟲的主要成分。當(dāng)孢子進入害蟲消化道后,毒素被活化,使害蟲麻痹癱瘓而死。由于各變種所含蛋白晶體的結(jié)構(gòu)不同，其毒力和適用的害蟲對象也不同。例如應(yīng)用較廣的寇氏變種,用于防治鱗翅目幼蟲;以色列變種用于防治孑孓。其他已開發(fā)利用的細(xì)菌殺蟲劑還有日本甲蟲芽孢桿菌，用于防治金龜子幼蟲頗有效。17病毒殺蟲劑：寄生于農(nóng)業(yè)害蟲的病毒已發(fā)現(xiàn)約200種，有些已被開發(fā)作為病毒殺蟲劑。其中大多數(shù)屬于桿狀病毒的核多角體病毒，少數(shù)是顆粒體病毒。昆蟲病毒有高度的專一寄生性,通常一種病毒只侵染一種昆蟲,而對他種昆蟲和人無害，因此不干擾生態(tài)環(huán)境。但由于病毒只能用害蟲活體培養(yǎng)增殖，使大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)受到限制。已經(jīng)小規(guī)模商品化的病毒殺蟲劑多數(shù)用于防治鱗翅目害蟲，例如棉鈴蟲、舞毒蛾、斜紋夜蛾、天幕毛蟲、菜粉蝶等。中國在80年代已廣泛試驗推廣病毒殺蟲劑。18微生物農(nóng)藥也是存在問題的：1、微生物農(nóng)藥中試和制劑問題微生物農(nóng)藥劑型單一、生產(chǎn)工藝落后，產(chǎn)品的理化指標(biāo)和有效成分含量不穩(wěn)定，致使成為微生物農(nóng)藥發(fā)展的一個瓶頸。2、農(nóng)民對微生物農(nóng)藥的認(rèn)識問題由于農(nóng)民長期使用化學(xué)農(nóng)藥，首先考慮效果好壞，其次是成本與經(jīng)濟效益的關(guān)系，基本不考慮環(huán)境污染和農(nóng)產(chǎn)品殘留問題，對微生物農(nóng)藥的優(yōu)點和可持續(xù)控制作用缺乏感性認(rèn)識，加上微生物農(nóng)藥的毒性低、藥效相對慢等弱點和宣傳力度不足等原因，使農(nóng)民對微生物農(nóng)藥的優(yōu)越性認(rèn)識不足。19微生物飼料微生物飼料是以微生物、復(fù)合酶為生物飼料發(fā)酵劑菌種，將飼料原料轉(zhuǎn)化為微生物菌體蛋白、生物活性小肽類氨基酸、微生物活性益生菌、復(fù)合酶制劑為一體生物發(fā)酵飼料。

其主要產(chǎn)品是:單細(xì)胞蛋白(SCP),發(fā)酵飼料,微生物飼料添加劑,酶制劑,賴氨酸等。

20單細(xì)胞蛋白單細(xì)胞蛋白，也叫微生物蛋白，它是用許多工農(nóng)業(yè)廢料及石油廢料人工培養(yǎng)的微生物菌體。分類：1、酵母蛋白：真菌中的酵母在食品加工中應(yīng)用較早，包括釀造、烘烤等食品。2、細(xì)菌蛋白：細(xì)菌蛋白的生產(chǎn)一般是以碳?xì)浠衔铮ㄈ缣烊粴饣驗r青）或甲醇作為底物，它們的蛋白質(zhì)含量占干重的3/4以上，其中甲醇蛋白已經(jīng)在許多國家大規(guī)模生產(chǎn)了！3、藻類蛋白：以小球藻和螺旋藻最引人注目，它們是在海水中快速生長的兩種微藻，二者的蛋白含量分別為50%、60%（干重），必需氨基酸中除含硫氨基酸較少外，其他的必需氨基酸都很豐富。21特點：1.單細(xì)胞蛋白所含的營養(yǎng)物質(zhì)極為豐富。其中，蛋白質(zhì)含量高達(dá)40%～80%，比大豆高10%～20%，比肉、魚、奶酪高20%以上；

2.生產(chǎn)效率高，比動植物高成千上萬倍，這主要是因為微生物的生長繁殖速率快。

3.生產(chǎn)原料來源廣，一般有以下幾類：①農(nóng)業(yè)廢物、廢水，如秸稈、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纖維素的廢料及農(nóng)林產(chǎn)品的加工廢水；②工業(yè)廢物、廢水，如食品、發(fā)酵工業(yè)中排出的含糖有機廢水、亞硫酸紙漿廢液等；③石油、天然氣及相關(guān)產(chǎn)品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；④H2、CO2等廢氣。

4.可以工業(yè)化生產(chǎn)，它不僅需要的勞動力少，不受地區(qū)、季節(jié)和氣候的限制，而且產(chǎn)量高，質(zhì)量好。22發(fā)酵飼料發(fā)酵飼料是指在人工控制條件下，微生物通過自身的代謝活動，將植物性、動物性和礦物性物質(zhì)中的抗?fàn)I養(yǎng)因子分解或轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生更能被牲畜采食消化、吸收的養(yǎng)分更高且無毒害作用的飼料原料。特點：提高飼料利用率；擴大可利用飼料范圍23微生物飼料添加劑

微生物飼料添加劑是采用農(nóng)業(yè)部認(rèn)可的有益微生物經(jīng)發(fā)酵制成的生物制劑，是抗生素的最佳替代品。用于提高畜、禽的健康水平的人工培養(yǎng)菌群及其代謝產(chǎn)物，可調(diào)整畜、禽體內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，保持微生態(tài)平衡。是激發(fā)動物自身有益菌種繁殖增長，同時抵制有害菌系生長的微生物制品。優(yōu)點：微生態(tài)制劑有其他藥不可替代的優(yōu)點，即“患病治病，未病防病，無病保健”的效果。即使健康動物也可以使用，以提高健康水平、提高消化能力，而且對腹瀉、便秘有雙向調(diào)節(jié)作用。24現(xiàn)在市場比較成熟的微生態(tài)飼料添加劑有“豬康肽”、“牛羊康肽”、“清瘟豬肽”、“保禽肽”、“禽瘟康”、“桿痢肽”、“高免肽”、“霉立肽”等25微生物食物食用菌是可供食用的蕈菌；蕈菌，是指能形成大型的肉質(zhì)（或膠質(zhì)）子實體或菌核組織的高等真菌的類總稱。(常見的有：香菇、草菇、蘑菇、木耳、銀耳、猴頭、竹蓀、松口蘑（松茸）、口蘑、紅菇和牛肝菌)

26食用菌產(chǎn)業(yè)利用工、農(nóng)業(yè)廢棄物生產(chǎn)高蛋白、低脂肪、低熱量、多藥效的健康食品，因此，專家們把食用菌同種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)并列為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的三大產(chǎn)業(yè)，農(nóng)業(yè)生態(tài)系的三大支柱之一。食用菌可分為木腐菌和草腐菌兩大類，食用菌是靠培養(yǎng)料提供營養(yǎng)而生長發(fā)育的，其初級經(jīng)濟產(chǎn)品是菇耳類，下腳料是栽培后的棄料；27食用菌在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中有著重要的作用。食用菌通過分解人和動物不能直接利用的有機物質(zhì)(如纖維素、半纖維素、木質(zhì)素)，并將其轉(zhuǎn)化為高蛋白、低脂肪的菌類，為人類提供營養(yǎng)豐富、具有一定保健價值和嗜口性良好的優(yōu)質(zhì)食品。食用菌生產(chǎn)主要原料是工、農(nóng)業(yè)廢棄物中富含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的下腳料。食用菌生產(chǎn)是充分利用農(nóng)林牧下腳料及加工副產(chǎn)物生產(chǎn)食品的有效途徑，從而提高整個系統(tǒng)的生態(tài)、經(jīng)濟效益，減輕環(huán)境污染。28食用菌與林業(yè)氣體互補光線互補水分互補營養(yǎng)互補

樹木因光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣，食用菌生長發(fā)育則吸收氧氣，釋放出二氧化碳文本林木生長需要充足光照，而林間地面在樹蔭的作用下陰陽交錯，正適合食用菌生長對光照的要求由于林樹保水蓄水能力強、林地表層濕潤，林間空氣相對濕度較大，這種環(huán)境正適合食用菌對水分和濕度的要求林產(chǎn)品的下腳料及果、茶等修剪枝條，富含木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，是食用菌生產(chǎn)的主要原材料食用菌與林業(yè)共生互補關(guān)系十分密切。

29

食用菌與種植業(yè)

植業(yè)是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，人們在種植業(yè)中直接獲得經(jīng)濟成果同時也產(chǎn)生出許多作物秸稈，以及加工后廢棄下腳料等，如果處理不得當(dāng)，就會造成環(huán)境污染。但這些材料卻是食用菌最好的培養(yǎng)料。

例如：以1公斤稻草為原料栽培大球蓋菇，可以生產(chǎn)1公斤的鮮菇，其價值翻了數(shù)翻。栽培大球蓋菇剩余的下腳料，具有較高的肥力，據(jù)報道其中含氮0.993%、磷0.511%、鉀0.599%，比一般稻草堆肥（含氮0.885%、磷0.290%、鉀0.419%）營養(yǎng)成份高，是優(yōu)質(zhì)高效的有機肥。30食用菌栽培在獲得高產(chǎn)出高效益的同時，也為種植業(yè)提供了大量的有機肥源，降低化肥的投入量、培肥了地力，提高了農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和質(zhì)量。食用菌栽培后的下腳料，又是林、果、茶、桑等樹的極好肥料。31食用菌與養(yǎng)殖業(yè)

養(yǎng)殖業(yè)中畜禽排泄出大量糞便，除少量作為有機肥料或沼氣原料使用外，大量都就近排放，成為影響環(huán)境的污染源。但畜禽糞便是草腐型食用菌的良好栽培材料。

例如牛糞、豬糞、雞糞等，與作物秸稈按一定比例混合堆制發(fā)酵后栽培蘑菇，可有效地提高雙孢蘑菇的產(chǎn)量和質(zhì)量。另一方面，作物秸稈、枝條栽培食用菌后，一些畜禽不能利用的碳水化合物在食用菌的作用下，經(jīng)過菌絲的分解，形成大量的菌體蛋白殘留在菌渣中，具有豐富的營養(yǎng)價值和較好的嗜口性，可作為養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)酵飼料或者飼料的添加物。32食用菌與加工業(yè)

食用菌鮮品通過深加工和精加工，可提升食用菌產(chǎn)品檔次和附加值，滿足消費者對食用菌產(chǎn)品多樣性的需求。

例如食用菌休閑食品和保健營養(yǎng)品。食用菌與其它農(nóng)產(chǎn)品加工相結(jié)合，可提升加工產(chǎn)品的檔次和科技含量，形成高附加值的特色系列產(chǎn)品,例如保健酒、茶、飲料等。同時農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的下腳料，例如酒糟、麩皮、菜籽餅、茶籽餅、棉籽殼、棉籽餅等都可作為食用菌栽培材料。33微生物能源在生物體之間和不同生物之間的生物能的循環(huán)和能量流動過程中，異養(yǎng)型微生物作為生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)的分解者，利用動植物殘體等各種有機物，將其礦化分解最終使生物能以其最簡單的無機物狀態(tài)釋放，這就是甲烷、乙醇和氫氣產(chǎn)生菌等微生物與能源的簡單基本關(guān)系。34沼氣沼氣發(fā)酵沼氣發(fā)酵又稱為厭氧消化、厭氧發(fā)酵或甲烷發(fā)酵，是指有機物質(zhì)(如人畜家禽糞便、秸稈、雜草等)在一定的水分、溫度和厭氧條件下，通過種類繁多、數(shù)量巨大且功能不同的各類微生物的分解代謝，最終形成甲烷和二氧化碳等混合性氣體(沼氣)的復(fù)雜生物化學(xué)過程。35如我國北方開發(fā)的“四位一體”高效種養(yǎng)結(jié)合發(fā)展模式，即太陽能溫室→沼氣池→豬圈→廁所和南方的“豬圈→沼氣池→果園”模式