微生物菌肥对农业生产的影响及研究趋势分析

2018-01-19武兴友

中国果菜 2018年4期

武兴友

（咸阳润源生物科技有限公司，陕西咸阳 713700）

化学肥料在农业生产上的大量应用会使土壤板结、土壤微生物区系发生变化、土壤质量严重退化，环境受到严重的污染。随着农业科学技术的进步，人们越来越重视安全有效的生物防治手段。在这一背景下，微生物菌肥应运而生。作为现阶段应用比较广泛的新型肥料，微生物菌肥是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品，本质上属于多元素性肥料，含有较多活性微生物。可通过所含微生物的活动增加植物养分的供应，促进植物生长，提高作物产量，改善作物品质。本文概括总结了微生物菌肥的作用、应用现状，并分析了发展趋势，提出了今后的研究方向。

1 微生物菌肥的作用原理

微生物菌肥本身不直接给予农作物提供养分，更多的是通过微生物菌肥的种群生命活动，间接或者直接分解、合成等方式来促进农作物的生长，增强农作物抗病虫性与抗逆性，从而改善农作物品质与产量。总的来讲，微生物菌肥的作用就是细菌的固定、分解、分泌作用，影响到土壤中营养养分的变化，土壤中养分变化了，生长在土壤中作物的生长情况当然也要变化。所以，微生物的作用是“作用”于土壤中，“反应”在作物上。如果土壤养分太低，微生物肥料（菌剂）也无回天之力，还得加施有机肥或化肥。

总之微生物菌肥无法完全代替传统化肥养料，但微生物菌肥能够在特定程度上降低传统肥料使用量，进一步增强化肥肥料使用效率进而改善土壤结构，提升土壤的有机质总含量。目前农业生产过程中，由于农药与化肥大批量应用，造成土壤内微生物结构出现了极大变化，有益微生物的生命活动逐渐弱化。因此，有针对性的施入微生物菌肥，可以有效发挥出微生物的集群肥效[1]。

2 微生物菌肥对农业生产的影响

2.1 改善土壤及环境

针对农业生产中常见的一些问题，如：土壤长期耕作导致了土壤的板结、碱化以及土壤中有害菌增多而有益菌减少，土壤病害频发、地下害虫威胁严重等，施用微生物菌肥后可以有效改善以上土壤问题。土壤主要由矿物质、有机质和微生物三大部分组成，土壤微生态区系微生物的活性大小对植物根部营养非常重要，因为土壤中的有益微生物直接参与土壤肥力的形成，包括土壤中物质和能量的转化、腐植质的形成和分解、养分的释放、氮素的固定等等。但纯自然状态下有益微生物数量不够，作用力也有限。因此，采用“人为方式”向土壤中增加有益微生物数量，就能够增强土壤中微生物的数量和整体活性，从而明显提高土壤的肥力。这就是施用微生物菌肥可以提高土壤肥力、减少化肥用量的科学原理。微生物菌肥中的有益菌自身的生命活动可以起到疏松土壤的作用，并且在繁殖、代谢的同时可以分泌产生大量的抑菌物质，有效抑制常见土壤病害的发生，增加土壤中有益菌的数量，恢复土壤有益菌群的平衡[2-4]。

2.2 减少化肥的施用量

微生物经再增殖后含有大量的固氮菌，可以大大提高土壤中的中微量元素含量，减少氮磷钾和其它中微量元素的施用量;同时含有多种高效活性有益微生物菌，增加土壤有机质，加速有机质降解转化为作物能吸收的营养物质，大大提高土壤肥力，减少化肥用量[5]。

2.3 促进植物生长

除了土壤之外，微生物菌剂对于作物的生长、发育，产量增加、品质改善等方面也都有着明显的作用。有益菌可以将土壤中固定住的氮磷钾、钙镁铁、锰铜锌等大、中、微量元素分解、转化释放出来，促进作物对于营养的充分吸收，保障营养供应；另外有益菌还可以分泌产生大量类似作物生长调节素的物质以及一些激素物质，很好地调节作物的生长发育，促进生产与产量的提升，增强作物中蛋白质、氨基酸、纤维素等多种营养成分的含量，明显改善作物的品质[6]。

3 农业生产应用微生物菌肥的现状

3.1 微生物菌肥的起源

我国微生物菌肥研究已有近50年的历史，名称上从根瘤菌剂--细菌肥料--微生物肥料逐渐演变，这已说明我国微生物肥料逐步发展的过程。国内微生物菌肥研究主要是由农作物中豆科植物根瘤菌的接种展开，最初只有花生与大豆根瘤菌剂。20世纪中后期，从苏联引进了自生固氮菌、硅酸盐细菌、解磷细菌、固氮蓝绿藻肥、供应地恩地微生物菌剂以及VA菌根等；后来逐渐开始应用生物钾肥与联合固氮菌拌种剂。现阶段，广泛应用由磷细菌、固氮菌、有机肥以及钾细菌复合制成生物肥料作为基肥使用。

3.2 微生物菌肥的使用现状

相对于传统施肥而言，微生物菌肥与有机肥、化肥混合使用，可以使农业生产增产超过10%。微生物菌肥的种类包括解磷细菌、固氮菌、复合微生物化肥以及解钾细菌等，而不同的微生物菌肥的增产效果也不相同。其中，固氮菌、光合细菌、复合微生物肥料、解钾细菌以及菌根菌类肥料平均增产比率分别是14%、13%、21%、12%以及22%。微生物菌肥针对不同区域应用和农业增产程度有着较大差异性，相关工作人员在小麦、马铃薯、玉米以及番茄等4种农作物中展开微生物肥料的田间应用试验，结果可以总结出化肥基肥总用量大致降低了25%～45%。4种作物产量相对于常规性施肥提高比率分别是4%、18%、11%以及36%。生物菌肥应用在大豆作物上，通过浸种期与鼓粒期合理喷叶面素菌肥后大豆产量增长3%～10%左右。现阶段国内约占20个省以上均应用微生物肥料，其中以华中区域最多、华北区域和西北区域次之；东北区域和华南区域相对较少。总的来讲，微生物菌肥逐渐应用在30多种农作物的生产环节，以禾谷类农作物应用量最多、其次是纤维类和油料类。结合不同作物的生理特征、接种物种类、地理环境以及农业措施不同，其应用后实际效果也不尽相同[7]。有专家提出，微生物菌肥发挥作用需要特定的条件，除了适合的土壤温度和湿度外，土壤中的有机质含量和氮含量也会影响菌肥效果。陶树兴认为，菌在分解有机质时需要合成蛋白质，从而需要一定量的氮素，因此土壤中必须保证含有充足的有机质和氮肥，如果田间养分含量不足，可能会造成一定程度的脱肥[6]。

4 微生物菌肥的研究方向

4.1 影响微生物菌肥肥效因素的研究

我国农业生产中肥料需求量逐渐增加，化学肥料的价格大幅上涨，并且过量应用化肥而造成了环境与农作物严重污染问题，目前开始重视对微生物菌肥生产和使用。微生物肥料使用价值得到了农业生产者认可，但是实际生产环节效果并不稳定[8]。从本质上讲，是因为对微生物菌肥肥效的制约因素分析不够透彻。微生物实施到土壤之后，相同类型的微生物竞争、接种菌株以及拮抗作用等在农作物的根际定殖能力等均产生积极影响，今后需要深入对微生物菌肥肥效制约因素的研究，使物生物菌肥的效果趋于稳定。

4.2 与其他农药联合使用的技术性研究

作为化学肥料和生物制剂，微生物菌肥在维持土壤结构、降低环境污染以及保护生态平衡等方面的应用价值已得到了共识，但微生物菌肥施用后，施肥效果会受到土质情况中有机物、酸碱性、养分以及水分、外界环境中光照强度、温度以及通气程度等因素影响；通常情况下无法和杀菌剂与杀虫剂联合使用；容易受到紫外线干扰，不可长时间放置在阳光下照射。因此要增加微生物菌肥与其他农药联合使用的技术性研究，以节约生产和人力成本。

4.3 微生物菌肥生产工艺与应用方法的研究

因为微生物肥料可以高效缓解和处理肥源不足，有高产出、低投入以及绿色环保等特征，符合可持续的农业发展战略需求。相关工作人员必须结合微生物菌肥生产工艺与应用方法等内容展开深入研究，确保微生物菌肥发挥出最大功效。也有专家提出，微生物菌肥中菌的最佳生长和繁殖温度在25～37℃，高于45℃时，菌肥效果会大打折扣。此外，遭遇连续降雨时，也会因菌肥中的菌群被冲散，造成使用效果不佳[3]。