微生物肥料的功能与分类

微生物肥料的功能与分类

微生物肥料也称为猪肥、生物肥、育种剂等。指具有活微生物的特定产品。用于农业生产的特定手段。该作物能获得特定的肥料效果，促进作物的生长，增加产量和品质。在这种效应的产生中,制品中活微生物起关键作用。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。通过微生物的生命活动,促进土壤中的物质转化,改善作物营养,刺激和调控作物生长,防治作物病虫害,从而达到增产的目的。1提高作物理化性质的减少微生物肥料是将某些有益微生物经大量人工培养制成的生物肥料。其原理是利用微生物的生命活动将空气中的惰性氮素转化成作物可直接吸收的离子态氮素,将土壤中难溶性的磷、钾等变成可溶性的,增加土壤中的氮素及有效磷、钾的含量;或将土壤中一些作物不能直接利用的物质,转换成可被吸收利用的营养物质,制造和协助农作物的营养吸收,改善作物的营养条件;或抑制植物病原菌的活动,增强作物的抗病和抗旱能力;土壤中大量微生物的活动,使土壤有机质转化形成腐殖质,促进了土壤团粒结构和土壤肥力的形成和提高,最终使土壤理化性质得到改善,提高作物的产量和品质。微生物肥料可按传统意义和现代意义来进行分类(见下表)。1.1生物处理类肥料微生物肥料种类繁多,根据它们的特性和作用机理,传统上将它们大致分为5类:(1)能将空气中的惰性氮素转化成作物可直接吸收的离子态氮素,在保证作物的氮素营养上起着重要作用的微生物制品。属于这一类的有根瘤菌肥料、固氮菌肥、固氮蓝藻等。(2)能分解土壤中的有机质,释放出其中的营养物质供植物吸收的微生物制品。如AMB细菌肥料。(3)能分解土壤中难溶性的矿物,并把它们转化成易溶性的矿质化合物,从而帮助植物吸收各种矿质元素的微生物制品。其中主要是硅酸盐细菌肥料和磷细菌肥料。(4)对某些植物的病原菌具有拮抗作用,能防治植物病害,从而促进植物生长发育的微生物制品,如抗生菌肥料。(5)菌根菌肥料,简称菌根。到目前为止,全世界已报道168种丛枝菌根真菌。我国在林业生产上已成功应用菌根化苗木进行造林,并获得可喜成果,已开设进入应用推广阶段。1.2多功能微生物肥料或复混微生物肥料的复合由于单一功能的微生物肥料已不能满足现代农业的发展需要,多功能的复合(或复混)微生物肥料(菌、菌复合或者菌和各种添加剂复合)已经出现。因此,现代微生物肥料可分为单一菌种肥料和复合菌种肥料。(1)单一繁殖肥料根瘤菌肥、固氮菌肥、解磷解钾菌肥等。可用于实行配方施肥或单缺某种元素的土壤上,可节约肥料投入和减少施肥禁忌。(2)复合生物肥料微生物—微量元素复合生物肥料;联合固氮菌复合生物肥料;固氮菌、根瘤菌、磷细菌和钾细菌复合生物肥料;多菌株多营养生物复合肥等。可以同时提供多种养分,适于贫瘠的土壤施用。2细菌和生物肥国外对微生物肥料的研究和应用历史较我国长,其主要的品种是各种根瘤菌肥。早在20世纪20年代在美国、澳大利亚等国就开始有根瘤菌接种剂(根瘤菌肥料)的研究和试用,一直到现在,根瘤菌肥依然是最主要的品种,但也发展了许多新的品种。国外除根瘤菌以外,许多国家在其它一些有益微生物的研究和应用方面也做了大量的工作。前苏联及东欧一些国家的科研人员进行了固氮菌肥料和磷细菌肥料的研究和应用,所用的菌种为圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌。他们和前捷克斯洛伐克、英格兰及印度研究固氮菌的工作者证实,这类细菌能分泌生长物质和一种抗真菌的抗生素,能促进种子发芽和根的生长;70年代末和80年代初,一些国家对固氮细菌和解磷细菌进行了田间试验,结果各异,对其作用还有相当大的争议。但在固氮螺菌与禾本科作物联想合共生的研究中取得了一定的进展,在许多国家作为接种剂使用。关于微生物肥料方面的研究,我国起始于上世纪50年代。50年代,我国从原苏联引进自生固氮菌、磷细菌和硅酸盐细菌剂,称为细菌肥料;60年代又推广使用放线菌制成的“5406”抗生菌肥料和固氮蓝绿藻肥;70～80年代中期,又开始研究VA菌根,以改善植物磷素营养条件和提高水分利用率;80年代中期至90年代,农业生产中又相继应用联合固氮菌和生物钾肥作为拌种剂,在总结我国微生物肥料几十年的研究、生产和应用历史经验后,微生物肥料研制单位相继推出联合固氮菌肥、硅酸盐菌剂、光合细菌菌剂、PGPR制剂和有机物料(秸秆)腐熟剂等适应农业发展需求的新品种。植物根际促生细菌(PGPR,P1antGrowthPromotingRhizobactcm)的研究逐渐成为土壤微生物学的活跃研究领域;近几年来又推广应用由固氮菌、磷细菌、钾细菌和有机肥复合制成的复合(复混)生物肥料做基肥施用。贵州省进行微生物肥料方面的研究尚处在起步阶段,目前只有在水稻、烟草和花卉的栽种上有少量的使用。随着研究的深入和应用的不断扩大,微生物肥料已形成(1)由豆科作物接种剂向非豆科作物肥料转化;(2)由单一接种剂向复合生物肥转化;(3)由单一菌种向复合菌种转化;(4)由单一功能向多功能转化;(5)由用无芽胞菌种生产向用有芽胞菌种生产转化等趋势。3微生物肥料的优势、问题和开发方向3.1可减少土壤肥力,提高化肥的利用率随着社会对环境保护的日益重视,现代生态农业、绿色农业、有机农业的蓬勃发展,生产绿色、安全、无公害食品的发展趋势,微生物肥料在农业生产中将发挥出其应有的经济效益和生态效益,这将为生产开发高效优质的微生物肥料提供一个极好的发展机遇。微生物肥料的作用是多方面的。它可以作为绿色食品肥料、土壤净化剂、土壤改良剂,不仅能提高土壤肥力,还达到土壤的良性循环;此外,微生物肥料的施用可以提高化肥利用率,对减少经济浪费和保护环境起到一定的作用。我国每年盲目施用化肥造成浪费100万t(栽种时增加肥料的施用量;某些化肥的施用降低了另外肥料种类的肥效),损失人民币达5亿元之多,而且化肥用量大的地区,地下水污染问题日益严重。实践证明,施用微生物肥料代替部分化肥,可以缓解化肥使用不当(特别是氮肥的不合理使用)所带来的地力退化、环境污染及农产品品质下降等副作用。国内现有微生物肥料的生产厂家仅400家左右,年产300万t,只占化肥产量的1/200。有关专家估计,若微生物肥料产量为化肥的3%,则可增产粮食50～100亿kg。因此,开发生产高效优质的微生物肥料是发展生态农业的需要,符合农业经济可持续发展战略的要求。3.2微生物肥料的使用效果及存在的问题社会对粮食和肥料需求的加大,现代生态农业和有机农业对非化学肥料的需求,人们环境保护意识的提高,使微生物肥料的应用具有巨大的潜力。但微生物肥料不能完全替代化学肥料,它需与化学肥料和有机肥联合使用,才能达到最大潜力。微生物肥料具有明显的增产作用,但这些增产效果是同时施用化肥或有机肥而获得的,单施微生物肥料其增产的效果不稳定[19,20,21,22,23,24]。微生物肥料本身也存在多方面的问题,如基础研究落后和生产应用的后劲问题;菌种不适宜性和退化问题;复合菌肥问题,菌种分类地位不明确,有些产品使用的菌种缺乏必要的鉴定材料,不利于产品的标准化、商品化;生产条件和工