功能性微生物肥料研发现状与应用.ppt

功能性微生物肥料研发现状与应用 （种类、功能和作用效果）,吴玉光 （研究员） 北京市农林科学院植物营养与资源研究所,微生物的作用 任何生物都有微生物 微生物的菌种数量大、品种繁杂、互相作用难以猜测 微生物的作用是促进代谢也可以降低代谢的速度 微生物可以保持生态的平衡 微生物可以增加或减少各种不良因素对土壤环境的影响 微生物是整个农业发展的银行,微生物肥料发展历程和方向,微生物肥料经历了130多年的历史，按照微生物肥料中微生物的种类和其功能，把微生物肥料分类如下： 第一代微生物肥料（养分单一型） 以根瘤菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌等为代表的单一菌种组成的微生物肥料。目前根瘤菌肥料仍以其突出的效果，具有旺盛的生命力。 第二代微生物肥料（养分互补性） 按照化肥大三元的原理，将固氮菌、解磷菌、解钾菌等营养菌复合成的微生物肥料。目前市场上推广的微生物肥料。 第三代微生物肥料（药肥兼效型） 将具有“营养、调理、保健”功能的菌种和它们与中药发酵产生的化感物质有机组合在一起的复合微生物肥料。这类肥料十分注重生物防治和刺激生长的作用，把微生物肥料的“肥效作用、防病作用和防虫作用”聚合成“三效合一”，在实际应用上，显示出了强劲的发展势头。,土壤微生物筛选 有益菌剂 有害菌剂 人工繁殖 自然繁殖 促进发展增强的抗性 杂菌繁生特性减弱 扩大培养成型的菌剂 回接到土壤中,土壤营养型的菌种,固氮菌 解磷菌 钾细菌 硅酸盐细菌 硝酸还原酶 磷酸转移酶 金属蛋白酶,药效型肥料（药肥） 第三代微生物肥料,1、加入农药等产生的化学产品，属于化学药肥，但存在污染、残毒等环境问题； 2、不加入任何农药，而是加入微生物和协同利用植物营养元素来调动植物体内产生化感物质从而实现不用农药就能杀虫治病除草， 成为具有植保功能的肥料。因此构成了具有植保功能的多功能药效型微生物药肥，是环保型的产品。 二、理论依据 1、药食（药肥）同源平衡施肥 2、以菌治菌，以素杀虫生物防治,第三代微生物肥料技术体系,微生物药肥是按照“第三代”微生物肥料概念，并依据微生物与中草药双向培养产生化感物质和诱导农作物打开次生代谢途径产生化感物质抗病杀虫的原理，将不同功效的营养菌和生防促生菌等菌株优势组合，进行中草药发酵，再用氨基酸或腐植酸螯合微量元素，研制出的具有肥效、抗病和驱灭害虫的三效合一功能的新产品，主要含有营养菌和生防促生菌、活性萜烯多肽、中微量元素和细胞分裂素以及脱落酸等其他成分。 产品剂型有颗粒、粉剂和水剂。 产品种类有底施肥、冲施肥和喷施肥。,连作障碍,自毒作用,土壤管理,肥料管理,水分管理,种植管理,残留物的影响,植株向 土壤中 释放化 学物质,影响其他 有机体 的生长 化学生 态学现象,马铃薯发生病害的原因,土传病害,多功能 生物有机肥技术体系,生物土壤改良技术,生物防治技术,生物营养技术,生物有机肥 （微生物药肥）,第三代微生物肥料技术体系,1、土壤生物修复作用,土壤有机无机胶体复合体构成土壤的团粒结构,土壤团粒结构的破坏源于土壤有机无机胶体的破坏,土壤团粒结构的作用：保水、保肥、解毒、增加土壤通透性和抗逆性 土壤团粒结构的破坏：土壤含钠占土壤盐基代换量的12%15%时 改善土壤团粒结构的必要条件：耕翻土地 改善土壤团粒结构的充分条件 ：土壤无机胶体（硅铝酸盐）、土壤有 机胶体（腐殖酸）、必要的搭桥物质 如：Ca、Mg、Mn、Fe及腐植酸的 两性特点在水田条件下直接形成有机 无机胶体复合体等）,生物有机肥和微生物 对土壤修复起关键作用,2、生物营养作用,1、固氮、解磷、解钾 2、提高肥料利用率 3、调理农作物体内代谢途径，促进生长,3、生物防治作用,化感“农业研究的热点 化感作用涉及土壤学、生物学等多种学科，是当前土壤生态学等学科研究的热点，已经取得了许多成果。化感作用定义为：植物或微生物的代谢分泌物对环境中其他植物或微生物的有利或不利的作用。 目前，已经分离鉴定的化感物质几乎都是植物和微生物的次生代谢产物，一般分子量较小，结构较简单，但种类很多，主要有三大类：一类为生长激素、黄酮、甾类和萜类化合物等；另一类为大分子有机物，包括糖、蛋白质、酶和凝胶等；第三类为小分子酸、酚和酮等。但其中具有化感作用的种类是有限的。然而，这些有限的化感物质却在农业生产，尤其在土壤连作障碍中起着关键的和意想不到的有利或有害作用。,3、生物防治作用,土壤中的化感活动主要是植物的根分泌物在起主要作用。因为根系分泌物是植物直接输入根际环境最多的一类化学物质，因此，根分泌物也是土壤环境中化感物质的主要来源。根系可以通过根分泌物数量和种类的变化，以及对土壤酶及土壤微生物的影响而影响到化感物质的生物学效应。研究发现，无论粮食作物、果蔬作物，还是经济作物和饲料作物，都能表现出一定程度的化感作用。这说明化感作用在土壤和作物中是广泛存在的。 现在化感作用的研究已不仅仅局限于植物之间或植物与微生物之间的相互作用,生物体分泌到体外的化学物质对别种或本种其它生物个体发生的影响以及将这些化学物质变成化学合成物质等已经成为我们的研究内容，并且，开发成产品，运用到生产实际中，解决农业生产遇到的问题。,生物防治 生物防治的概念：通过除人以外的一种或多种生物来降低一种病原菌的数量或其致病活性。另一种概念是：在农业生态系统中调节植物的微生态环境，使其不利于病原物或者使其对病原物与微生物的相互作用发生有利于寄主而不利于病原物的影响，从而达到防治病害的目的。,土传病害病原菌主要有： 引起各类作物枯萎病的镰刀菌（Fusarium oxysporum）； 引起茄科类作物黄萎或半边疯的轮枝菌（Verticillium dahliae）； 苗期猝倒病的腐霉菌（Pythium spp）； 导致作物烂根、疫病的疫霉菌（Phytophthora）； 导致根腐或植株各部位腐烂症状的核盘菌和丝核菌（Rhizoctonia solani）； 致整株腐烂的软腐细菌（Euwinia）； 引起死苗及花叶病的TMV病毒（Tobacco Mosaic Viruse）； 可危害几乎所有蔬菜作物的根结线虫（Meloidogyne）等。,土传病害发生情况,原有的一些土传病害发生日益严重,成为蔬菜生产中的障碍 蔬菜根结线虫病 瓜类枯萎病 茄子黄萎病 马铃薯的创痂病 新发生的蔬菜土传病害对一些蔬菜构成威胁 甘蓝黄萎病 马铃薯的粉痂病 辣椒死秧病,原有的土传病害发生日益严重成为蔬菜生产中的障碍,枯萎病,根结线虫,根结线虫是一类无色、透明、不分节的无脊椎动物，常以卵或2龄幼虫病残体遗留在土壤中越冬，病株、病菌及灌溉水是其主要传播途径。田间土壤湿度是影响孵化的重要条件，。 根结线虫主要为害植株根部，根部受害后，植物的侧根或须根上，形成根结，开始如针头般大小，以后增生膨大，多个根结相连呈节结状、鸡爪状或串珠状，表面粗糙有时龟裂，白色至黄白色根结 易腐烂。解剖根结，病部组织呈细小乳白色线虫。地上部表面症状因发病的轻重程度有差异，轻病株症状不明显，重病株发育不良，植株矮小，黄化、天早时萎蔫枯死，易误认为是枯萎病株、影响结实，且果实多为畸形，发病严重时，全株枯死。西瓜、甜瓜出苗57天，在根上就可形成白色圆形根结，若根结密度过大，加之苗期缺水，则可导 致幼苗急性死亡。瓜类整修生育期能多次重复侵染。,患有线虫的植株,清度线虫的黄瓜的根,中度线虫的黄瓜的根,重度线虫的黄瓜的根,国优生态有机肥 一、主要成分： 含有植物生长所必须的有机质，氮、磷、钾、中微量元素，还含有大量的有益菌、氨基酸、蛋白质等，将生物技术枯草芽孢杆菌和D1土壤改良优质菌群及韩国进口的高含量土壤改良剂、阿维菌素菌丝豆粉原料、植物楝素、蓖麻粕、中草药等经过发酵提炼出的又一国优新产品， 二、主要作用：是一种具有供肥、促生长、防病抑菌、杀灭线虫和根部害虫等多重功效绿色生态肥料。该品施用后能够提高地温，活化、疏松土壤、补充有机质、修复土壤环境，形成沃土养根和降解土壤中重金属及农药残留物。该产品不但可有效防治作物因缺素而引起的生理病害。本品为国内首创，可替代化学药剂，无药害，无残留，安全环保。 三、显著特点： 1杀灭地下害虫（地蛆、蝼蛄、地老虎等），尤其对线虫（根结线虫、孢囊线虫、茎线虫）有奇特功效； 2克重茬，并具有抗旱、抗涝、抗逆、抗寒和保水能力，作物施用后，生长旺盛、根系发达，不烂根、不死棵，光合作用强，有利于作物连茬种植。 3改善农产品品质，使之色泽鲜艳，糖度高、口感好、耐贮存、商品率高，增产幅度大，一般可达20%50%。,对 照,线 净,菌 线 威,国优生态肥,普乐微对根结线虫的防治作用,使用普乐微的试验,原有的土传病害发生日益严重成为蔬菜生产中的障碍,近年来，瓜类枯萎病的发生普遍率达到20-30%，平均发病率在20-30%；茄子黄萎病影响了茄子的连茬种植；保护地冬瓜枯萎病曾一度使大兴80%冬瓜种植区不能种植冬瓜。,瓜类枯萎病,新传入的蔬菜土传病害对一些蔬菜构成威胁,2001年我们在北京延庆县夏屯镇甘蓝上发现枯萎病，蔓延迅速，最初发生的地块现已不能种植感病的甘蓝品种,目前在延庆县普遍发生。甘蓝枯萎病(Fusarium yellows of cabbage)是由镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp. conglutinans)引起的土传病害, 可以侵染多种十字花科蔬菜, 对甘蓝的生产构成严重威胁。,天元普乐丰 高效广谱抗病增产活性微生物肥 。 主要成份: 本品富含芽孢菌、光合菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌、固氮菌等多种复合高效有益微生物以及大量黄腐酸、氨基酸、微量元素等。有效活菌数1.0亿/ml，N+P205+K204.0%，有机质20.0%。 适用作物： 本品广泛适用于水稻、玉米、小麦、棉花、各种蔬菜、瓜类、豆类、果类、辣椒、茄子、西红柿、大蒜、蘑菇、烟叶、茶叶、薯类、花卉、苗木、药材、桑、麻、牧草等各种作物的喷施、浸种、灌根。,沃土磷钾菌的研究,沃土磷钾制剂是国内最高含量超浓缩型微生物菌肥。本品选用双菌株，使用后进入根部，随根生长、繁殖，具有分解活化土壤中的无效磷、钾及硅、钙、硫、铁、锌、硼、铜、钼等多种中微量元素的能力，产品中的赤霉素、生长素、细胞分裂素等活性因子含量高，能促使作物根系发达，抗旱、抗冻、抗倒伏、抗早衰，长势稳健、不旺长、成熟早；清洁根际土壤、抗重茬、抗土传病害；减少病虫害的发生。,菌株fy-06（上）和胶质芽胞杆菌（下） 在含富钾岩培养基上的解钾特性,2、沃土特抗菌的研究,采取直接法，选用20多株植物病原真菌和10多株植物病原细菌以及酵母菌作指示菌来筛选生防促生菌的拮抗敏感菌。结果表明，该菌对真菌和G-细菌有抑菌作用（图1），对G+细菌和酵母菌无抑菌作用。经过比较，选定一株病原细菌作指示菌用于本研究中。,图1、生防促生菌对真菌和G- 细菌的抑制作用,图3、晶体的偏光照片,有效成分与杆菌肽比较,3、沃土特抗菌产生的细胞分裂素的提取和鉴定,表4.细胞分裂素的生物测定结果,4、 中药微生物发酵浓缩液有效成分,四、沃土系列产品应用效果,辅料,植物原乳化渗透剂,腐植酸,黄腐酸,中药,微生物发酵,生防促生菌 固氮解钾菌,发酵,（活菌体、拮抗物质和激活蛋白）,配制,沃土特抗菌肥,特抗克线菌剂,克线一冲灵,沃土特抗,特抗菌素,菌喷灵,渴望1号,沃土特抗,国内首创生物制剂，抗病毒解药害有特效 本品是最新开发的生物型杀病毒新制剂，含多种活性菌和多种高效高能量的生物活性因子及多种植物营养素（中草药发酵萃取物），能诱导植物抗病基因表达，产生生理活性物质，激活植物的防卫免疫机制和增强抗逆性，对抗病毒病和解药害有特效，能显著提高植物叶绿素含量，增强光合作用，促进细胞分裂，减少生理性病害的发生，达到增加产量和提高品质的目的，安全、无公害、无药害、无残留，是生产绿色产品的首选产品。,沃土特抗 (三效合一微生物液体菌剂) 1、集肥料营养功效、抗病防病功效和驱灭防虫功效于一体，对各种植物的抗病、防虫和提供营养有独特的效果。 2、能提高叶绿素含量，增强光合作用，促进细胞分裂，生长点旺盛，叶片转绿快，着色好，茎杆粗壮，座果率高、保花、保果、防倒伏促早熟、高产品质好。 3、能诱导、激活植物的抗防免疫机制和抗逆性。抗寒、抗旱、抗涝和抗盐碱等效果显著。能迅速解除农药、化肥和除草剂造成的药害和肥害，使植物迅速恢复正常生长。 4、本品能预防稻瘟病、枯黄萎病、根腐病、霜霉病、疫病、灰霉病、叶霉病、角斑病和病毒病等病害以及生理性病害。 5、本品能预防和驱灭棉铃虫、螟虫、潜叶蝇、白粉虱、稻飞虱、蚜虫、螨虫等害虫。 6、适用各种农作物。,使用方法 1、叶面喷施，滴灌、冲施，灌根等； 2、苗期、生长期、幼果期、果实膨大期、孕穗期均可使用； 3、使用倍数1：450倍液，叶面喷施，随水冲施，灌根等，不要随意加大浓度使用。隔710天喷雾1次。,飞机喷施沃土特抗现场,黑龙江农垦局红旗岭农场水稻,沃土特抗对棉花生长和致病的影响（盆栽）,沃土特抗对棉花产量和病害的影响（小区）,沃土系列的应用效果,五、微生物集成技术的应用,微生物集成技术 在棉花、西红柿、辣椒、打瓜等农作物栽培中应用 一、 方法 1、用沃土磷钾拌种 2、用沃土磷钾和沃土特抗滴灌 3、用沃土特抗喷施3-4次 4、在开花期用花果神孕喷施 二、优点 1、符合有机农业和持续农业的要求 2、方便 3、经济 4、效果好,在沙漠地棉花,在沙漠地棉花,在沙漠地棉花,在沙漠地打瓜,在沙漠打瓜,在沙漠打瓜,在有除草剂要害的棉花,在有除草剂药害的西红柿上,在西红柿上,1、多抗生物有机肥,推荐使用方法及用量 1、小麦、水稻、玉米、棉花等作物，基肥亩施本品23 袋（40kg袋），配施25-50公斤复合肥（养分含 量45）。 2、大蒜、葱姜、土豆、瓜果等蔬菜，基肥亩施本品34 袋（40kg袋），配施50100公斤复合肥（养分 含量45）。 3、果树、葡萄、樱桃、枣树，基肥施用方法：条施穴 施，根据树龄和产量要求，每棵1-4kg。 4、草坪，基肥施量每平方米1kg。,1、多抗生物有机肥,2、克线一冲灵,本品针对因根线虫等引起的农作物连作障碍（重茬病）而研制和开发的新产品，是生物型防治根线虫的最佳菌肥，是土传病的克星。 根据“以菌治菌、生物防治”的原理，利用中草药和特殊农副产品为底物，进行生物发酵并提取其有效成分，研制开发的一种环境友好型微生物制剂，具有防病和杀虫功效以及高效、低毒、无污染等优点，产品分为粉剂（多抗克线菌剂）和水剂（克线一冲灵）两种剂型。对各种蔬菜、棚菜、果树、花卉、中草药、烟草等多种地下害虫，有抑制和驱避作用，特别针对根结线虫、茎线虫、地蛆等多种地下害虫有神奇功效，在短时间内使作物恢复正常机能，促进作物正常生长。适用于各种土壤。,根结线虫是一种植物根系土传定居型内寄生线虫,近年来在大棚瓜菜栽培中发生猖獗。由于化学剧毒农药的禁用,造成防治极为困难。目前生产上急需安全、高效、实用的替代药剂。 在室内离体和大棚条件下，测定了对番茄根结线虫病的防治效果。结果表明，克线菌剂能明显地抑制南方根结线虫的卵囊孵化，相对抑制率高达91.6%；对二龄幼虫具有较好的毒杀作用。田间药效试验结果表明，药后60天，对二龄幼虫的相对防效可达72%。该药剂对植株安全无药害，并刺激植株生长和防病促生新根，增产效果十分明显，具有较高推广应用价值。,多抗克线菌剂使用方法 1、在育苗时，将本品1袋（1公斤）与生物多抗菌剂1袋（0.5公斤）和育苗肥混匀后，施入5001000公斤育苗土中（或1520平方米苗床），按常规方法育苗。 2、在移栽前施肥翻地时，按每亩本品2-3公斤与有机肥或复合肥混匀施入土壤中。 3、在移栽时使用，按每亩用本品2-3公斤和生物多抗菌剂2袋或适量细土混匀后穴施，再移栽，可预防线虫病害。严重地块需加倍（46公斤）使用。 4、在生长期，若发现病苗后，按本品1袋（1公斤）、克线一冲灵2瓶（100克瓶），对水150200公斤，进行灌根。每病株可灌0.25-0.5公斤。 5、在盛果发病期，按每亩用本品12公斤与克线一冲灵、冲施肥配合使用（大水漫灌）效果更好，持效期可达3040天。,克线一冲灵使用方法 1、穴施：先将本品0.5-1公斤(亩用量)与细土（饼肥或其它有机肥）5-10公斤拌匀，然后穴施或底施.病情严重地块应加大用量. 2、灌根：发现零星病株时，按1：200倍稀释后灌根（每株0.25-0.5公斤）.根据病情，1530天灌1次。 3、冲施：出现成片病株时，每亩用本品23公斤，随水冲施漫灌。配合冲施肥效果更佳。根据病情，1530天冲灌1次。,2、克线一冲灵,2、克线一冲灵,古城子村以种水稻和大棚黄瓜为主。大棚黄瓜施肥基本情况如下： 1、底肥 粪肥（生猪粪为主）大约3000-4000元 复合肥大约350-400元 2、黄瓜在10月前后育苗35天，11月初移栽定植。大约6月中旬拉秧结束。3-4天摘1次瓜。产量每亩棚3-4万斤。 3、当初发现黄瓜用哪种肥料，效果都不好，而且死苗，以为肥料有问题，后来才知道是得了根结线虫病。当地用福气多治疗。用福气多能控制根线虫，但是，用了福气多，秧苗老化快，4-5天长势差，需缓苗20天左右，秧苗才恢复正常生长。用克线一冲灵后，4-5天就控制住根线虫，不缓苗，并且越长越年轻，开花结瓜都好，不得不减产，反而还增产。每亩用9瓶灌根，价格比福气多贵点。但增产的效益远远大于投入