微生物菌肥在我国农业生产中的应用

微生物菌肥在我国农业生产中的应用

微生物食品安全、微生物饲料、微生物农药和微生物肥料以微生态为核心的农业生产将成为中国乃至世界农业可持续发展的方向。在农田生态系统中,土壤肥力是重要的土壤健康指数,包括土壤微生物多样性、生物量、生物适应性、生物稳定性、酶多样性等。为了减少农产品以及渔业、畜牧业中农药残留和残余化肥的问题,为了可持续发展的农田生态系统及平衡的土壤肥力,近年来,世界各国科研人员都在致力于寻求新的生态肥料,既能维护食品安全性和生态环境,又能减少对工业和农药化肥的依赖性,微生物菌肥成了首选。微生物菌肥的生产是根据土壤的微生态系统,利用能够促进植物生长、促进植物对土壤有效养分吸收的微生物菌群而研制的,不仅能改善土壤的结构、增加土壤肥力,还能保持微生态的平衡,保证农业的可持续发展性。1农业保险残留农药残留的危害化学肥料在我国农业生产使用中严重不合理,大量施入氮肥,而磷肥投入相对不足,钾肥以及其他的中微量元素则是极少或者不使用,造成土壤供肥不合理,养分失衡,也形成了作物对化肥的过分依赖。化学农药的滥施和化学肥料的盲目增加造成生态环境的污染,进而影响人类的健康。土壤中残留的农药化肥通过植物的根系吸收供给植物生长,产生含有农药残留的农产品,产生的带有农残的畜禽饲料,被畜禽使用后农残传入到肉蛋乳类产品中,在人体积累农残;其次土壤中的残留农药化肥可以渗透入地下水,再流入地表的海洋和湖泊,被水体的藻类和浮游生物利用后传入鱼虾蟹类渔产品中,进而传入到人类,形成农残药物在自然界中的恶性循环。随着人们对食品安全问题的重视,无农残和无其他有害物质污染的有机作物备受关注。世界各国对农药残留的限制和重金属含量的检测越来越严格,欧洲国家对农药残留的检测种类达到了62种,日本也有51种,并且对各类酯类杀虫农药的标准含量也在不断的上升。设法降低我国各类作物和经济作物中农药的残留和总金属的含量,是实现我国出口创汇、农业可持续发展的当务之急。施肥在农作物生产中有很重要的作用,我国农田由于长期过分依赖于化学农药和化学肥料,不但造成了大量不可再生资源的浪费,而且土壤的肥力降低、土质变坏,农作物的产量和品质也大幅降低。目前我国土壤中大多面临缺乏氮、磷元素,据统计,我国74%的耕地处于缺磷状态,且其中95%以上的为无效磷,不能被植物利用,施入土壤中的磷肥大多与土壤中Ca2+、Fe2+、Fe3+、Al3+结合形成难溶性的磷酸盐,加速土壤板结,此外,偏施氮肥,不但会影响作物的质量和产量,能减弱作物的抗胁迫能力,还能导致土壤酸化加剧,诱发根腐病和蚧、螨等吸汁类害虫的病害,造成水体和土壤环境的污染。2丛植菌根真菌amf植物根际土壤微生物的数量巨大,种类繁多,是丰富的生物资源库。土壤微生物可参与土壤腐殖质形成和有机质的分解,可形成根际微生物、菌根、根瘤等参与植物的代谢活动,同时对土壤肥力和土壤健康状况都起到很好的指示作用。土壤微生物类群主要包括细菌、放线菌和真菌等,其在土壤中的数量及各类群所占的比例是根际土壤微生物研究的基础,有益土壤微生物除了转变有机质为肥分之外,它对促进植物生长贡献很大。丛植菌根真菌(AMF)主要定殖在禾本科等植物的根系,增加植物体内的碳氮循环和植物对外界环境的胁迫能力;固氮菌群自然界氮分子为氮源;硝酸菌群转变有毒氨气为硝酸态氮;溶磷菌群解开土壤不溶性磷酸盐转为磷肥;酵母菌群制造维生素、生长促进素、分解有机物,增加抗病力;乳酸菌群分泌有机酸提高植物抗病力;光合细菌群制造葡萄糖、类胡萝卜素、消除硫化氢等有毒物质产生;放线菌群长期分泌定量抗生物质;好氧细菌和兼性厌氧菌能够增加土壤的呼吸度和各类酶的含量;白腐真菌降解土壤中的动植物残体,为植物的根系提供外源的碳。微生物在作物生态循环中的作用机制为:植物通过光合作用,将碳转化为糖类物质,经过传输到植物根际,由根系分泌到土壤中,供给植物根系根瘤菌、固氮菌、放线菌、真菌,以及与植物共生的丛植菌根真菌(AMF)的生命活动;同时,根际微生物分解土壤中的有机质以及固定在土壤中的N、P、K等元素使其释放出来,供植物根系吸收;AMF的根外菌丝的长度多达1m以上,能吸收植物根际之外的营养物质,通过根内菌丝传递给宿主植物,在土壤元素匮乏时增加植物的营养吸收,不仅能增强植物对元素缺乏的胁迫能力,还能增加植物的抗寒、抗旱、抗病虫害的能力。3生物有机肥的生产微生物菌肥是在有机物中加入合理配比的有益微生物霉菌、固氮菌、磷细菌和钾细菌等制备而成的新型绿色肥料,是目前国内外肥料发展方向之一。根据微生物菌肥的生产工艺(粉质、水溶、造粒)将目前市面上用于有机茶叶生产上的最具有竞争力的产品分三大类:(1)经过太阳能棚发酵处理、翻倒充氧、干燥、后熟、粉碎、筛分等技术精制而成的具有抗病、活化土壤、保肥保水、生态环保效果的高效生物有机肥。(2)将氮、磷、钾、生化氨基酸、微量元素等多种高活性物质与复合微生物益生菌———枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌等经过液体发酵后复合而成的水溶性微生物菌肥。(3)以禽畜的粪便为原料,经过无害化处理并添加腐殖酸、磷、钾、镁、硫等各类营养元素以及土壤有益微生物活体,再经过造粒完成的微生物菌肥。4茶树微生物菌肥的研究现状目前我国微生物菌肥的研究尚且存在很多不足之处,如有些产品的有效成分相对还比较低,微生物种群不稳定,品种容易退化、繁衍系数不高、颗粒强度较低,使长期的保存和运输过程中容易破碎和变质等问题。目前有关微生物菌肥的研究资料大多是肥效实验,而作为提高茶树微生物菌肥质量和产量化生产的关键步骤,即生物菌肥的研制工艺流程方面的报道非常少,而且很笼统,没有生