生物肥料的研究与应用

生物肥料的研究与应用

1生物肥料的一般总结1.1生物活性物质生物肥料是指微生物（细菌）肥料，简称细菌肥料，也称为微生物接种剂。它是由具有特殊效能的微生物经过发酵(人工培制)而成的,含有大量有益微生物,施入土壤后,或能固定空气中的氮素,或能活化土壤中的养分,改善植物的营养环境,或在微生物的生命活动过程中,产生活性物质,刺激植物生长的特定微生物制品。1.2肥料的分类见表1生物肥料(微生物肥料)的种类较多,按照制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料(如根瘤菌肥、固氮菌肥)、放线菌肥料(如抗生菌肥料)、真菌类肥料(如菌根真菌);按其作用机理分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料(自生或联合共生类)、解磷菌类肥料、硅酸盐菌类肥料;按其制品内含分为单一的微生物肥料和复合(或复混)微生物肥料。复合微生物肥料又有菌、菌复合,也有菌和各种添加剂复合的。1.3增加作物生长发育,改善农产品品质生物肥料能提高土壤肥力,这是它的主要作用,如各种固氮菌肥料,可以增加土壤中的氮素来源,解磷解钾菌肥料可以将土壤中难溶性的磷、钾溶解出来,增加土壤中磷(P)、钾(K)元素的来源。另外,生物肥料还能促进作物的生长,改善农产品的品质。各种生物肥施入土壤中,都能产生不同的生长激素,刺激作物的生长,如“5406”放线菌生物肥,不但有拮抗病原菌防病壮菌的作用,还能分泌细胞分裂素促进作物的生长。真菌类的生物肥不仅在协助作物吸收磷、锌及铜等矿质元素方面有很强的作用,还能增强作物的吸水、保水,提高作物抗旱能力的作用。由于生物肥料能制造和协助作物吸收利用多种营养元素,因此对农产品的品质有很大的改善,可以改变因施化肥产生的“瓜不香,果不甜,茶无味”的现状,使农产品各项指标达到绿色食品的标准。2国内外生物肥料的发展2.1豆科其他微生物的应用根瘤菌剂是最早研发的产品,已在全世界范围推广应用。美国、澳大利亚、新西兰、日本、意大利、奥地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度及非洲的一些国家,至少有70多个国家研究、生产和应用豆科根瘤菌,不仅面积不断扩大,而且应用的豆科植物种类也日益繁多。在美国、巴西等大豆种植的主要国家,根瘤菌接种率达到了95%以上。澳大利亚、新西兰等国家对豆科牧草的接种面积不断扩大,种植的其他豆科作物也逐步扩大适宜的根瘤菌接种应用范围。世界各国一直在研究与豆科作物及其品种相匹配的优良根瘤菌生产用菌株,根瘤菌剂产品在稳步提高。少数国家在经历一段时间的混乱后,逐步认识到加强根瘤菌肥料质量管理的重要性,并制定了相应的标准以强化产品的监督管理。除根瘤菌以外,固氮细菌、解磷细菌和解钾细菌等的研究工作也在不断地深入,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、英格兰及印度的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,能促进种子发芽和作物根部的生长;20世纪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。总结20年来世界上一些国家的田间试验数据表明,固氮螺菌接种在土壤和气候不同的地区可以提高作物的产量,在60%~70%的试验中可增产5%~30%。它们促进生长的主要机制是能生产能促进作物生长的物质,能促进根毛的密度和长度以及侧根出现的频率和根的表面积。2.2微生物肥料的应用前景我国微生物肥料的研究始于20世纪40年代,其研究与应用已有几十年的历史,在我国的农业生产中起了非常重要的作用。最早研究应用的是根瘤菌制剂,代表和奠基人有张宪武先生、陈华癸院士和樊庆笙先生等。50年代是早期发展的时期,开始研究应用了包括根瘤菌在内的固氮菌、溶磷细菌、硅酸盐细菌等细菌肥料;60年代则主要推广应用了“5406”放线菌抗生菌肥料;70-80年代中期开始研究由土壤真菌制成的泡囊———丛枝菌根(AM菌根)。这3次不稳定的起伏发展,其主要原因是产品质量无保证、产品质量无标准和行业无监管,以致每次发展的时间都不长。90年代以来,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,它们在农业可持续发展,减少化肥使用、促进农作物废弃物、城市垃圾的腐熟和开发利用、土壤环境的净化作用、保护环境以及提高农作物产品品质和食品安全等方面都有十分重要意义。加上这类产品的生产成本低,耗能小,不污染环境,所以日益受到重视。如今微生物肥料的发展势头很好,其研究和应用的总体情况可概括为:(1)微生物肥料产业初具规模,已成为我国农业生物产业的重要组成部分:国内现有微生物肥料生产企业500个以上,年产量约为500万t,在我国肥料家族中所占比例逐年增加,应用面积累计近亿亩,目前已有511个(至2006年7月)产品取得农业部的登记证(临时和正式登记)。(2)产品种类不断增加,使用菌种不断扩大:目前在农业部登记的产品分为菌剂类和菌肥类两个大类,共有11个品种。9个菌剂类品种分别是:根瘤菌剂、固氮菌剂、硅酸盐菌剂、溶磷菌剂、光合菌剂、有机物料腐熟剂、产气菌剂、复合菌剂和土壤修复菌剂;两个菌肥类产品是复合生物肥料和生物有机肥。在已登记产品中,菌肥类产品数量占登记总数的30%左右,菌剂类产品占70%。目前在微生物肥料使用菌种方面,涉及细菌、放线菌、丝状真菌、酵母菌等110多个种,而且还在不断增加。另外,用于减轻和克服作物连作障碍、农药降解等微生物肥料新产品将陆续研发应用。(3)使用效果逐渐被使用者认可,应用范围不断拓宽:大量的试验表明,微生物肥料的应用效果不仅表明在作物产量增加上,而且表现在农产品品质的改善、提高化肥利用率、改良或修复土壤、降低病虫害的发生、保护农田生态环境等多方面。在应用对象范围上,不仅蔬菜、粮油作物上微生物肥料大量应用且反映良好,近几年在果树和中草药种植中微生物肥料应用发展极为迅速,并在改善品质上效果非常显著,形成了新的热点。(4)微生物肥料产品进出口日趋活跃,已步入世界经济全球化轨道:目前有20余个境外产品进入我国市场,并在国内进行了试验,已有10个产品获得登记证。随着经济全球化进程的加快,将有更多的外国产品进入中国的农资市场。同时,我国也有10个产品出口至澳大利亚、日本、美国、匈牙利、波兰、泰国等国家和地区。3田力宝生物肥料的作用和特点3.1植物养分供应充足田力宝生物肥料利用高效的固氮、解磷、解钾菌群,可以充足、全面、平衡地提供植物所需的N、P、K等营养元素,养分供应及时,完全适应了植物的生长习性,植物的干物质(营养元素)积累明显增加,因而产量明显提高。同时,氨基酸、蛋白质等物质的合成也显著提高,极大地降低了植物体内的硝酸盐和亚硝酸盐的含量,提高了农产品的品质。3.2化学成分清除田力宝生物肥料中的微生物制造出来的养分几乎完全被植物吸收利用,所有被植物吸收的养分经同化代谢,全部转变成植物的有机组成部分,彻底根除了农产品内的硝酸盐、亚硝酸盐等有害物质。而化肥因浓度太高,植物吸收进入体内后短时间内无法全部转化成植物自身物质,会在植物体内积存下来,导致农产品中硝酸盐、亚硝酸盐含量超标,进而影响人类和动物的健康。3.3罪施历程所见地,普遍在地向土壤中施肥使用田力宝生物肥料是一个植物主动吸收养分的过程。因此,微生物所固定的氮、磷、钾几乎完全被植物吸收,是按需供给,很少流入周围水域,或残留在土壤里面。而化肥是人们通过经验或观察植物的外在表现,发现植物需肥或有缺素反映,从而人为地向土壤中施肥。因而,这是植物被动吸收养分的过程,肥料利用率很低,氮肥最多不超过30%,磷肥不到20%,钾肥更低,其余的绝大部分都流入了周围水域,有的还残留在土壤里面,变成了亚硝酸盐等有害物质。3.4对土壤微生物的影响传统工艺生物菌肥在实验室相对温和的条件下复制,再放回到土壤中作为肥料使用,很难再适应土壤中复杂的环境条件,会很快被土壤中的其他微生物侵害,影响其肥效。而田力宝生物肥料中的菌种是运用BIA技术得到的纯野性菌种。BIA技术是一种独创的物理方法的菌种提取技术。各菌种在提取、培养过程中并未丧失其野性。因此,当使用到土壤中时,不仅供给植物所需的养分,各菌种还能形成相对稳定的互养营养系统,很快形成优势菌群,保持长时间不受侵害而发挥肥效。3.5土壤保水保肥能力下降化肥中含有大量的无效成分,长期使用后在土壤中积累下来,与土壤中的金属离子等形成不溶于水的物质,破坏了土壤的团粒结构,使土壤保水保肥能力大大下降。使用田力宝生物肥料后,增加了土壤中有益微生物和有机质的含量,微生物可以分解土壤中的无效成分,减少土壤板结,提高土壤保水保肥能力,从而增强了土壤地力。3.6是否容易入院和犯罪施用田力宝生物肥料的植物养分供应充足,长势旺盛,增强了本身抗病虫害的能力,就像一个营养良好、身体强壮的人一样不容易生病。田力宝生物肥料中的微生物会迅速在土壤环境中形成优势菌种,挤占了土壤中有害微生物的生存空间,原本土壤中的有害病毒、虫卵等不易存活,从而大大降低了植物土传病虫害的发病率。3.7抗氧化酶系统成分对农产品样品的影响经权威质量检测部门的研究报告表明:使用田力