微生物肥料的功能與分類

微生物肥料的功能與分類

微生物肥料也稱為豬肥、生物肥、育種劑等。指具有活微生物的特定產(chǎn)品。用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特定手段。該作物能獲得特定的肥料效果，促進(jìn)作物的生長，增加產(chǎn)量和品質(zhì)。在這種效應(yīng)的產(chǎn)生中,制品中活微生物起關(guān)鍵作用。微生物肥料的核心是微生物,因此具有微生物的特性。微生物資源豐富,種類和功能繁多,可以開發(fā)成不同功能、不同用途的肥料。通過微生物的生命活動,促進(jìn)土壤中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化,改善作物營養(yǎng),刺激和調(diào)控作物生長,防治作物病蟲害,從而達(dá)到增產(chǎn)的目的。1提高作物理化性質(zhì)的減少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。其原理是利用微生物的生命活動將空氣中的惰性氮素轉(zhuǎn)化成作物可直接吸收的離子態(tài)氮素,將土壤中難溶性的磷、鉀等變成可溶性的,增加土壤中的氮素及有效磷、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),制造和協(xié)助農(nóng)作物的營養(yǎng)吸收,改善作物的營養(yǎng)條件;或抑制植物病原菌的活動,增強(qiáng)作物的抗病和抗旱能力;土壤中大量微生物的活動,使土壤有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化形成腐殖質(zhì),促進(jìn)了土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和土壤肥力的形成和提高,最終使土壤理化性質(zhì)得到改善,提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。微生物肥料可按傳統(tǒng)意義和現(xiàn)代意義來進(jìn)行分類(見下表)。1.1生物處理類肥料微生物肥料種類繁多,根據(jù)它們的特性和作用機(jī)理,傳統(tǒng)上將它們大致分為5類:(1)能將空氣中的惰性氮素轉(zhuǎn)化成作物可直接吸收的離子態(tài)氮素,在保證作物的氮素營養(yǎng)上起著重要作用的微生物制品。屬于這一類的有根瘤菌肥料、固氮菌肥、固氮藍(lán)藻等。(2)能分解土壤中的有機(jī)質(zhì),釋放出其中的營養(yǎng)物質(zhì)供植物吸收的微生物制品。如AMB細(xì)菌肥料。(3)能分解土壤中難溶性的礦物,并把它們轉(zhuǎn)化成易溶性的礦質(zhì)化合物,從而幫助植物吸收各種礦質(zhì)元素的微生物制品。其中主要是硅酸鹽細(xì)菌肥料和磷細(xì)菌肥料。(4)對某些植物的病原菌具有拮抗作用,能防治植物病害,從而促進(jìn)植物生長發(fā)育的微生物制品,如抗生菌肥料。(5)菌根菌肥料,簡稱菌根。到目前為止,全世界已報(bào)道168種叢枝菌根真菌。我國在林業(yè)生產(chǎn)上已成功應(yīng)用菌根化苗木進(jìn)行造林,并獲得可喜成果,已開設(shè)進(jìn)入應(yīng)用推廣階段。1.2多功能微生物肥料或復(fù)混微生物肥料的復(fù)合由于單一功能的微生物肥料已不能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要,多功能的復(fù)合(或復(fù)混)微生物肥料(菌、菌復(fù)合或者菌和各種添加劑復(fù)合)已經(jīng)出現(xiàn)。因此,現(xiàn)代微生物肥料可分為單一菌種肥料和復(fù)合菌種肥料。(1)單一繁殖肥料根瘤菌肥、固氮菌肥、解磷解鉀菌肥等?？捎糜趯?shí)行配方施肥或單缺某種元素的土壤上,可節(jié)約肥料投入和減少施肥禁忌。(2)復(fù)合生物肥料微生物—微量元素復(fù)合生物肥料;聯(lián)合固氮菌復(fù)合生物肥料;固氮菌、根瘤菌、磷細(xì)菌和鉀細(xì)菌復(fù)合生物肥料;多菌株多營養(yǎng)生物復(fù)合肥等?？梢酝瑫r(shí)提供多種養(yǎng)分,適于貧瘠的土壤施用。2細(xì)菌和生物肥國外對微生物肥料的研究和應(yīng)用歷史較我國長,其主要的品種是各種根瘤菌肥。早在20世紀(jì)20年代在美國、澳大利亞等國就開始有根瘤菌接種劑(根瘤菌肥料)的研究和試用,一直到現(xiàn)在,根瘤菌肥依然是最主要的品種,但也發(fā)展了許多新的品種。國外除根瘤菌以外,許多國家在其它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、英格蘭及印度研究固氮菌的工作者證實(shí),這類細(xì)菌能分泌生長物質(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;70年代末和80年代初,一些國家對固氮細(xì)菌和解磷細(xì)菌進(jìn)行了田間試驗(yàn),結(jié)果各異,對其作用還有相當(dāng)大的爭議。但在固氮螺菌與禾本科作物聯(lián)想合共生的研究中取得了一定的進(jìn)展,在許多國家作為接種劑使用。關(guān)于微生物肥料方面的研究,我國起始于上世紀(jì)50年代。50年代,我國從原蘇聯(lián)引進(jìn)自生固氮菌、磷細(xì)菌和硅酸鹽細(xì)菌劑,稱為細(xì)菌肥料;60年代又推廣使用放線菌制成的“5406”抗生菌肥料和固氮藍(lán)綠藻肥;70～80年代中期,又開始研究VA菌根,以改善植物磷素營養(yǎng)條件和提高水分利用率;80年代中期至90年代,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中又相繼應(yīng)用聯(lián)合固氮菌和生物鉀肥作為拌種劑,在總結(jié)我國微生物肥料幾十年的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用歷史經(jīng)驗(yàn)后,微生物肥料研制單位相繼推出聯(lián)合固氮菌肥、硅酸鹽菌劑、光合細(xì)菌菌劑、PGPR制劑和有機(jī)物料(秸稈)腐熟劑等適應(yīng)農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的新品種。植物根際促生細(xì)菌(PGPR,P1antGrowthPromotingRhizobactcm)的研究逐漸成為土壤微生物學(xué)的活躍研究領(lǐng)域;近幾年來又推廣應(yīng)用由固氮菌、磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌和有機(jī)肥復(fù)合制成的復(fù)合(復(fù)混)生物肥料做基肥施用。貴州省進(jìn)行微生物肥料方面的研究尚處在起步階段,目前只有在水稻、煙草和花卉的栽種上有少量的使用。隨著研究的深入和應(yīng)用的不斷擴(kuò)大,微生物肥料已形成(1)由豆科作物接種劑向非豆科作物肥料轉(zhuǎn)化;(2)由單一接種劑向復(fù)合生物肥轉(zhuǎn)化;(3)由單一菌種向復(fù)合菌種轉(zhuǎn)化;(4)由單一功能向多功能轉(zhuǎn)化;(5)由用無芽胞菌種生產(chǎn)向用有芽胞菌種生產(chǎn)轉(zhuǎn)化等趨勢。3微生物肥料的優(yōu)勢、問題和開發(fā)方向3.1可減少土壤肥力,提高化肥的利用率隨著社會對環(huán)境保護(hù)的日益重視,現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展,生產(chǎn)綠色、安全、無公害食品的發(fā)展趨勢,微生物肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中將發(fā)揮出其應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益,這將為生產(chǎn)開發(fā)高效優(yōu)質(zhì)的微生物肥料提供一個(gè)極好的發(fā)展機(jī)遇。微生物肥料的作用是多方面的。它可以作為綠色食品肥料、土壤凈化劑、土壤改良劑,不僅能提高土壤肥力,還達(dá)到土壤的良性循環(huán);此外,微生物肥料的施用可以提高化肥利用率,對減少經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)和保護(hù)環(huán)境起到一定的作用。我國每年盲目施用化肥造成浪費(fèi)100萬t(栽種時(shí)增加肥料的施用量;某些化肥的施用降低了另外肥料種類的肥效),損失人民幣達(dá)5億元之多,而且化肥用量大的地區(qū),地下水污染問題日益嚴(yán)重。實(shí)踐證明,施用微生物肥料代替部分化肥,可以緩解化肥使用不當(dāng)(特別是氮肥的不合理使用)所帶來的地力退化、環(huán)境污染及農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降等副作用。國內(nèi)現(xiàn)有微生物肥料的生產(chǎn)廠家僅400家左右,年產(chǎn)300萬t,只占化肥產(chǎn)量的1/200。有關(guān)專家估計(jì),若微生物肥料產(chǎn)量為化肥的3%,則可增產(chǎn)糧食50～100億kg。因此,開發(fā)生產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)的微生物肥料是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的需要,符合農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。3.2微生物肥料的使用效果及存在的問題社會對糧食和肥料需求的加大,現(xiàn)代生態(tài)農(nóng)業(yè)和有機(jī)農(nóng)業(yè)對非化學(xué)肥料的需求,人們環(huán)境保護(hù)意識的提高,使微生物肥料的應(yīng)用具有巨大的潛力。但微生物肥料不能完全替代化學(xué)肥料,它需與化學(xué)肥料和有機(jī)肥聯(lián)合使用,才能達(dá)到最大潛力。微生物肥料具有明顯的增產(chǎn)作用,但這些增產(chǎn)效果是同時(shí)施用化肥或有機(jī)肥而獲得的,單施微生物肥料其增產(chǎn)的效果不穩(wěn)定[19,20,21,22,23,24]。微生物肥料本身也存在多方面的問題,如基礎(chǔ)研究落后和生產(chǎn)應(yīng)用的后勁問題;菌種不適宜性和退化問題;復(fù)合菌肥問題,菌種分類地位不明確,有些產(chǎn)品使用的菌種缺乏必要的鑒定材料,不利于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化;生產(chǎn)條件和工