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品。用于農業(yè)生產的特定手段。該作物能獲得特定的肥料效果，促進作物的生長，增加產量和品質。在這種效應的產生中,制品中活微生物起關鍵作用。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,促進土壤中的物質轉化,改善作物營養(yǎng),刺激和調控作物生長,防治作物病蟲害,從而達到增產的目的。1提高作物理化性質的減少微生物肥料是將某些有益微生物經大量人工培養(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;或將土壤中一些作物不能直接利用的物質,轉換成可被吸收利用的營養(yǎng)物質,制造和協(xié)助農作物的營養(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,使土壤有機質轉化形成腐殖質,促進了土壤團粒結構和土壤肥力的形成和提高,最終使土壤理化性質得到改善,提高作物的產量和品質。微生物肥料可按傳統(tǒng)意義和現代意義來進行分類(見下表)。1.1生物處理類肥料微生物肥料種類繁多,根據它們的特性和作用機理,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、固氮藍藻等。(2)能分解土壤中的有機質,釋放出其中的營養(yǎng)物質供植物吸收的微生物制品。如AMB細菌肥料。(3)能分解土壤中難溶性的礦物,并把它們轉化成易溶性的礦質化合物,從而幫助植物吸收各種礦質元素的微生物制品。其中主要是硅酸鹽細菌肥料和磷細菌肥料。(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,全世界已報道168種叢枝菌根真菌。我國在林業(yè)生產上已成功應用菌根化苗木進行造林,并獲得可喜成果,已開設進入應用推廣階段。1.2多功能微生物肥料或復混微生物肥料的復合由于單一功能的微生物肥料已不能滿足現代農業(yè)的發(fā)展需要,多功能的復合(或復混)微生物肥料(菌、菌復合或者菌和各種添加劑復合)已經出現。因此,現代微生物肥料可分為單一菌種肥料和復合菌種肥料。(1)單一繁殖肥料根瘤菌肥、固氮菌肥、解磷解鉀菌肥等?？捎糜趯嵭信浞绞┓驶騿稳蹦撤N元素的土壤上,可節(jié)約肥料投入和減少施肥禁忌。(2)復合生物肥料微生物—微量元素復合生物肥料;聯合固氮菌復合生物肥料;固氮菌、根瘤菌、磷細菌和鉀細菌復合生物肥料;多菌株多營養(yǎng)生物復合肥等?？梢酝瑫r提供多種養(yǎng)分,適于貧瘠的土壤施用。2細菌和生物肥國外對微生物肥料的研究和應用歷史較我國長,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用方面也做了大量的工作。前蘇聯及東歐一些國家的科研人員進行了固氮菌肥料和磷細菌肥料的研究和應用,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,這類細菌能分泌生長物質和一種抗真菌的抗生素,能促進種子發(fā)芽和根的生長;70年代末和80年代初,一些國家對固氮細菌和解磷細菌進行了田間試驗,結果各異,對其作用還有相當大的爭議。但在固氮螺菌與禾本科作物聯想合共生的研究中取得了一定的進展,在許多國家作為接種劑使用。關于微生物肥料方面的研究,我國起始于上世紀50年代。50年代,我國從原蘇聯引進自生固氮菌、磷細菌和硅酸鹽細菌劑,稱為細菌肥料;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,農業(yè)生產中又相繼應用聯合固氮菌和生物鉀肥作為拌種劑,在總結我國微生物肥料幾十年的研究、生產和應用歷史經驗后,微生物肥料研制單位相繼推出聯合固氮菌肥、硅酸鹽菌劑、光合細菌菌劑、PGPR制劑和有機物料(秸稈)腐熟劑等適應農業(yè)發(fā)展需求的新品種。植物根際促生細菌(PGPR,P1antGrowthPromotingRhizobactcm)的研究逐漸成為土壤微生物學的活躍研究領域;近幾年來又推廣應用由固氮菌、磷細菌、鉀細菌和有機肥復合制成的復合(復混)生物肥料做基肥施用。貴州省進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用的不斷擴大,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化;(2)由單一接種劑向復合生物肥轉化;(3)由單一菌種向復合菌種轉化;(4)由單一功能向多功能轉化;(5)由用無芽胞菌種生產向用有芽胞菌種生產轉化等趨勢。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)境保護的日益重視,現代生態(tài)農業(yè)、綠色農業(yè)、有機農業(yè)的蓬勃發(fā)展,生產綠色、安全、無公害食品的發(fā)展趨勢,微生物肥料在農業(yè)生產中將發(fā)揮出其應有的經濟效益和生態(tài)效益,這將為生產開發(fā)高效優(yōu)質的微生物肥料提供一個極好的發(fā)展機遇。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,對減少經濟浪費和保護環(huán)境起到一定的作用。我國每年盲目施用化肥造成浪費100萬t(栽種時增加肥料的施用量;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重。實踐證明,施用微生物肥料代替部分化肥,可以緩解化肥使用不當(特別是氮肥的不合理使用)所帶來的地力退化、環(huán)境污染及農產品品質下降等副作用。國內現有微生物肥料的生產廠家僅400家左右,年產300萬t,只占化肥產量的1/200。有關專家估計,若微生物肥料產量為化肥的3%,則可增產糧食50～100億kg。因此,開發(fā)生產高效優(yōu)質的微生物肥料是發(fā)展生態(tài)農業(yè)的需要,符合農業(yè)經濟可持續(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,現代生態(tài)農業(yè)和有機農業(yè)對非化學肥料的需求,人們環(huán)境保護意識的提高,使微生物肥料的應用具有巨大的潛力。但微生物肥料不能完全替代化學肥料,它需與化學肥料和有機肥聯合使用,才能達到最大潛力。微生物肥料具有明顯的增產作用,但這些增產效果是同時施用化肥或有機肥而獲得的,單施微生物肥料其增產的效果不穩(wěn)定[19,20,21,22,23,24]。微生物肥料本身也存在多方面的問題,如基礎研究落后和生產應用的后勁問題;菌種不適宜性和退化問題;復合菌肥問題,菌種分類地位不明確,有些產品使用的菌種缺乏必要的鑒定材料,不利于產品的標準化、商品化;生產條件和工