肥料发展新方向——复合型微生物肥料

李启才 牟玉华 杜文艳 周富忠

导读：微生物肥料开发对我国现代农业的稳步健康发展有着重要意义，从微生物肥料的产品分类、作用效果、使用方法、施用时的注意事项、应用前景5个方面进行了较全面地介绍，以便让广大农民朋友正确认识微生物肥料的作用和效果。

微生物肥料是指一类含有活微生物的生物制剂，有提高植物产量或品质等特定肥料效应，所含微生物在增产、提质等效应中起关键作用。我国对微生物肥料的研究和生产较早，20世纪40年代开始研究根瘤菌肥，50年代研究根瘤菌在内的固氮菌、硅酸盐细菌等，60年代推出“5406”放线菌，70-80年代研究土壤真菌制成的泡囊-丛枝菌根（AM菌根）。到了20世纪90年代特别是21世纪以来，由于化肥过量和不平衡施用，导致土壤出现酸化板结、结构破坏、有机质含量下降、缺素突出、地力衰退、土壤污染、环境恶化、生态失调等一系列问题，农产品则逐步出现产量不高、品质不优、效益低下等问题。

为了解决这些问题，科学家们把目光转向了微生物肥料，因而掀起了这一新型肥料的研究热潮，先后研究出了根瘤菌、固氮菌、解磷类微生物、硅酸盐类微生物、光合细菌、有机物料腐熟剂、促生菌、菌根菌、生物修复菌等多种微生物菌剂。尤其是近10年来我国微生物肥料生产发展非常快，2006年7月以前在农业部取得登记的微生物产品有511个，到2015年11月达到1 398个，登记菌种近130个，其中含2种以上菌种的复合产品占比超过一半，比如德强生物股份有限公司（哈尔滨）生产的生物有机肥料（茬必健）就含有枯草芽孢杆菌和胶冻样芽孢杆菌，武汉合缘绿色生物工程有限公司生产的复合微生物肥料含巨大芽孢杆菌、酿酒酵母、植物乳杆菌，湖北太阳雨三农科技有限责任公司生产的有机物料腐熟剂含枯草芽孢杆菌、戊糖片球菌、粉状毕赤酵母、米根霉、黑曲霉。生产企业也由500余家发展到1 000余家，翻了一番，其中湖北有近20家。

但是，社会上对微生物肥料的看法仍然存在2种误解和偏见。一种是过分夸大微生物肥料的作用，把它当成万能肥料，认为它肥效很高，完全可以取代化肥；另一种则忽视了微生物肥料的作用，认为它根本不是肥料，没有任何肥效。为了让广大农民朋友正确认识微生物肥料的作用和效果，特对微生物肥料的产品分类、作用效果、使用方法、注意事项及应用前景作了较全面介绍。

1 微生物肥料的产品分类

目前，按我国微生物肥料的登记制度，可将其分为农用微生物菌剂、复合微生物肥料、生物有机肥料三大类，执行标准各不相同，分别对有效活菌数、水分含量、pH值范围、杂菌率、无害化指标及保值期等技术指标作出了明确规定。

1.1 农用微生物菌剂，执行GB 20287-2006国家标准

该标准对农用微生物菌剂的定义是：指目标微生物（有效菌）经工业化生产扩繁后加工制成的活菌制剂。它有直接或间接改良土壤、恢复地力，维持根际微生物区系平衡，降解有毒、有害物质的作用；应用于农业生产，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长、改善农产品品质及农业生态环境。分为液体、粉剂、颗粒3种剂型，包括农用微生物菌剂和有机物料腐熟剂两大类产品。农用微生物菌剂的主要技术要求为：有效活菌数≥2.0亿个/g（mL），颗粒≥1.0亿个/g，复合菌剂每一种有效菌数≥0.01亿个/g（mL），单一的胶质芽孢杆菌粉剂中有效菌数≥1.2亿个/g；粉剂含水量≤35%，颗粒含水量≤20%；液体pH值5.0～8.0，粉剂、颗粒pH值5.5～8.5；液体杂菌率≤10%，粉剂杂菌率≤20%，颗粒杂菌率≤30%。无害化指标：粪大肠菌群数≤100个/g（mL）；蛔虫卵死亡率≥95%；砷 及其化合物（As）≤75 mg/kg，镉及其化合物（Cd）≤10 mg/kg，铅及其化合物（Pb）≤100 mg/kg，铬及其化合物（Cr）≤150 mg/kg，汞及其化合物（Hg）≤5 mg/kg。有机物料腐熟剂的主要技术要求为：有效活菌数≥0.5亿个/g（mL），液体≥1.0亿个/mL；纤维素酶活（以农作物秸秆类为腐熟对象测定）≥30 U/g（mL），蛋白酶活（以畜禽粪便类为腐熟对象测定）≥15 U/g（mL）；水分及pH值要求与前者一致。2种产品的保质期均为不低于6个月 （液体不低于3个月），包装一般不超过 2 kg（L），多在 500～2 000 g（mL）。

1.2 复合微生物肥料，执行NY/T 798-2015农业行业标准

该标准对复合微生物肥料的定义是：指特定微生物与营养物质复合而成，能提供、保持或改善植物营养，提高农产品产量或改善农产品品质的活体微生物制品。分为液体和固体2种剂型，其主要技术指标是：有效活菌数固体≥0.2亿个/g、液体≥0.5亿个/mL，含2种以上微生物的每一种有效菌数≥0.01 亿个/g（mL）；总养分（N+P2O5+K2O）固体8.0%～25.0%、液体 6.0%～20.0%；有机质≥20.0%（液体不作要求）；固体含水量≤30.0%；pH值5.5～8.5；液体杂菌率≤15.0%，固体杂菌率≤30.0%。无害化指标：粪大肠菌群数≤100个/g（mL）；蛔虫卵死亡率≥95%；砷（As）≤15 mg/kg，镉（Cd）≤3 mg/kg，铅（Pb）≤50 mg/kg，铬 （Cr）≤150 mg/kg，汞 （Hg）≤2 mg/kg。保质期不低于6个月 （液体不低于3个月），这种肥料是化肥与微生物肥的复合体，含有一定的氮、磷、钾速效养分，即技术指标中的总养分。

1.3 生物有机肥，执行NY/T 884-2012农业行业标准

该标准对生物有机肥的定义是：指特定功能微生物与主要以动植物残体（如畜禽粪便、农作物秸秆等）为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。分为粉剂和颗粒2种剂型，其主要技术指标相同：有效活菌数≥0.2亿个/g；有机质≥40%；水分≤30%；pH值5.5～8.5；对杂菌率没作要求。无害化指标：粪大肠菌群数≤100个/g；蛔虫卵死亡率≥95%；砷（As）≤15 mg/kg，镉（Cd）≤3 mg/kg，铅（Pb）≤50 mg/kg，铬（Cr）≤150 mg/kg，汞（Hg）≤2 mg/kg。 保质期不低于 6个月，从外观看与商品有机肥的差别不大。

2 微生物肥料的作用效果

微生物肥料在土壤中通过特定微生物菌株快速繁殖，固定大气中的氮、释放土壤中固定态磷和钾，充分发挥土壤、空气等环境养分潜力，营造良好的土壤微生态环境利于作物生长，达到减少化肥用量、降低环境污染、提高作物产量和品质的作用。

2.1 提高化肥利用率，增加作物产量

微生物肥料在多种作物上表现出不同程度的增产作用，幅度在5.6%～22.8%；根据用量不同，可替减化肥10%～30%。利川市土肥站2017年在茶叶上的试验结果表明，在常规施肥的基础上，667 m2增施100 kg武汉合缘绿色生物工程有限公司生产的复合微生物肥料，667 m2鲜茶叶增产256 kg，增收近800元，增幅达22.8%；尿素用量减少30%，未出现减产。在水稻、马铃薯、甘蓝、白菜等作物上的试验结果表明，在配方施肥的基础上应用德强生物股份有限公司（哈尔滨）生产的茬必健20 kg/667 m2，增产幅度分别为5.6%、18.5%、12.3%、15.5%；水稻和马铃薯上减少配方肥10%未减产，甘蓝和白菜上减少配方肥20%减产不明显。

2.2 改善微生态环境，提升土壤肥力

施用微生物肥料增加土壤中的有益微生物，使土壤微生物群落得到优化，并快速繁殖，分解、释放土壤养分，改善作物根部营养。微生物的大量活动还能增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失。微生物肥料多以有机物料作为基质和载体，并为微生物提供营养，因此富含有机质，长期施用能逐渐提高土壤有机质含量，促进土壤团粒结构形成，培肥地力；并对酸性土壤有一定改良作用，缓慢提高土壤pH值，增强土壤对酸碱的缓冲能力。

2.3 增强作物抗逆性，改善产品品质

近年来，我国已研制了多种具有特殊功能的微生物肥料，不但能缓和或减少农产品污染，还能抑制土壤中的真菌和线虫及植物根部病虫害，提高作物的抗重茬、抗早衰、抗倒伏、抗病虫、抗旱、抗寒等抗逆性，而且能够改善农产品的品质。比如，生物有机肥茬必健在利川的齐跃山高山蔬菜基地上应用，抗重茬效果显著，甘蓝根肿病发病率最高可降低18.6%。部分科研人员的试验结果表明，施用微生物肥料可使蔬菜硝酸盐含量减少25.4～44.3 mg/kg，比常规施肥降低 193.1%；而蔬菜维生素C、糖分含量分别可提高 99.6、6.6 mg/kg。

2.4 治理环境污染，修复土壤质量

农药污染、抗生素残留、除草剂残留、连作障碍是我国农业发展中面临的迫切需要解决的问题。微生物数量大、种类多、变异快，降解有机物的潜力相当大，而且干净彻底、无二次污染。几乎所有能造成环境污染的有机物都能被微生物分解、利用，微生物肥料为消除农药残留、治理环境污染提供了一条崭新的途径。针对目前土壤污染形势严峻、生态破坏严重的情况，我国开展了大量的利用微生物肥料进行土壤生态修复方面的研究。在微生物肥料对重金属污染、有机污染、盐碱化、荒漠化、酸化等典型污染土壤的治理上取得不同程度的进展，微生物肥料将逐步成为重构健康土壤的主力军。

3 微生物肥料的使用方法

微生物肥料应用需遵循两大基本原则：依据微生物肥料产品特点合理使用，依据农业生产需求选择使用。根据微生物肥料的不同类型，可作基肥、种肥、追肥，还可蘸根、灌根、喷施，大田及苗床施用皆可。在测土配方施肥的基础上，结合施用微生物肥料及有机肥，更有利于作物的高产优质，特别是农用微生物菌剂必须配合有机肥施用，保证其快速大量繁殖所需营养，才能充分发挥其功效。

3.1 育苗苗床施用

在整苗床之前，先将微生物肥料均匀撒施于苗床表面，再翻土整细后播种；若采用盘式或营养钵育苗，可先将微生物肥料均匀拌入育苗土或育苗基质中堆置3天，再装入育苗盘或营养钵，后播种盖土。因育苗多在温室或塑料大棚中进行，温湿度相对较高，利于微生物生长繁殖，与大田基肥相比可适当减少微生物肥料用量。

3.2 作基肥施用

微生物肥料不是速效肥料，肥料中微生物的快速大量繁殖需要一定时间，作基肥最好在作物播种或移栽前10天左右提前施用。单一的微生物肥料一般不会出现烧种、烧根、烧苗等问题，旱地沟施或穴施等集中施用方式利于充分发挥其功效。水田可在整田前均匀撒施于地表，然后立即耕整，将肥料翻入泥中。不同微生物肥料品种和类型用量差异较大，应严格按产品使用说明用量施用。

3.3 拌种、蘸根

作种肥拌种，可先将作物种子用营养液、豆浆、红糖水或水浸湿，然后放入微生物肥料中搅拌，让种子表面均匀粘满肥料，摊于通风良好的室内阴干后立即播种。拌种后放置时间不要过长，播种后立即覆土，尽量减少阳光直射时间。蘸根可先将固体微生物肥料加一些细土，再加适量水搅拌成泥浆状，液体微生物肥料按说明倍数稀释，移栽时，将作物根在肥料浆（或肥液）中蘸一蘸后再移栽、定植，并及时覆土。

3.4 作追肥施用

作追肥施用，可用灌根或直接穴施、沟施的方法，同样要在作物的营养临界期、营养大量吸收期提前10天左右施用，和化肥同期施用既不安全，且时间也偏晚，还不利于微生物肥料的肥效发挥。灌根时液体剂型按说明倍数稀释，粉剂或颗粒按200～300倍稀释，667 m2微生物肥水用量1 500～2 000 kg。穴施或沟施用量按不同微生物肥料使用说明进行，不论是灌根还是直接施用，施肥前需在作物根系旁开沟或挖穴，肥料放入后立即盖土。果树追肥时要在树冠投影外围（根盘外缘）挖沟施肥，茶园在行间开沟施肥，密度较大的作物可采用沟施方法，密度小的作物可用穴施，节约肥料用量，使微生物肥料集中在作物根系周围，充分发挥其微生物的功效。

3.5 叶面喷施

液体微生物肥料作追肥时可用此法，喷施主要适用于蔬菜和密植作物，在作物整个生育期根据生长情况结合作物营养临界期和最大效应期喷施2～3次。稀释倍数按使用说明进行，喷施时间最好选择傍晚或无雨的阴天，避免喷施过程中遭阳光直射。微生物肥料喷施的效果一般要低于土壤施用效果，因此土壤施用与喷施相结合效果更好。

4 施用微生物肥料的注意事项

微生物的生存及正常繁殖对土壤的温湿度、营养及环境pH值等都有要求，在微生物肥料施用过程中应注意以下几点。

4.1 识别是否登记

未获得国家登记证的微生物肥料质量没有保证，建议不要使用。可能其有效菌数、水分、杂菌率等指标达不到技术要求，特别是重金属含量等存在超标风险。获得国家登记的微生物肥料产品都有一个唯一的登记证号，临时登记证有效期1年，登记证号为“微生物肥（2017）临字（0123）号”；正式登记证有效期5年，登记证号为“微生物肥（2015）准字（0987）号”。第1个括号内的4位数为登记年号，第2个括号内的4位数是证号。

4.2 查看肥料有效期

目前我国对微生物肥料的有效期要求是不低于6个月（液体为3个月），而多数微生物肥料中的有效菌存活时间不超过1年，所以购买时一定要查看微生物肥料的生产日期，不买过期产品，并要尽快使用；若存放时间过长，其菌种休眠状态可能被破坏，部分有效菌死亡导致效果变差，甚至没有效果。

4.3 注意土壤环境条件

不同微生物对温度的要求不一样，一般低于5℃微生物不活动，而高于45℃则会死亡。微生物肥料的最佳应用温度为25～37℃，土壤的含水量要求在60%左右，因此高温、低温、干旱条件下的农作物田块不宜施用。多数微生物适宜中性土壤环境，过酸过碱的土壤施用微生物肥料效果较差，酸性土壤可配合（最好不直接混合）施用石灰、草木灰或奥力硅、最镁等碱性肥料，而碱性土壤则可配合施用石膏、硫酸亚铁等，以增强微生物的活性。

4.4 提供充足的营养

微生物肥料要配合有机肥施用，特别是农用微生物菌剂要依靠有机质分解为微生物提供能源和必要的养分。同时，最好适量补充氮、磷、钾及微量元素肥料。例如豆科作物生长早期，必须供应适量的氮素，促进作物生长和根瘤的发育，才能有效提高固氮量；钼是根瘤菌合成固氮酶必不可少的元素，钼肥与根瘤菌肥配合施用，可明显提高固氮效率；施磷肥可以发挥“以磷增氮”的作用；为微生物提供适量的钾、钙营养，有利于其大量繁殖。

4.5 避免阳光直射

施用微生物肥料时，要避免长时间在阳光下暴晒，以免紫外线杀灭部分微生物，施入土壤中后应立即覆土。

4.6 不与化肥、农药直接混合

由于杀菌剂、杀虫剂、除草剂和含硫的化肥（如硫酸钾等）、高浓度复合肥以及稻草灰等容易杀死肥料中的微生物，因此不要将微生物肥料与这些药、肥直接混合施用。特别是在防治根茎部病害时，使用多菌灵、噁霉灵、硫酸铜等药剂灌根会杀灭肥料中的微生物，所以建议使用微生物肥料后不要再用农药灌根的方法防治作物病虫害。

5 微生物肥料的应用前景

基于微生物在农业生产中的不可替代性，2013年美国科学家提出了 “微生物可以养活世界”的观点。近期美国、中国等相继提出并实施微生物组学研发战略计划。而我国通过对微生物肥料产业发展的政策扶持和资金支持，以及对其规范的登记管理，引导该产业迅猛发展。过去近10年时间，微生物肥料产业的年发展平均速度达10%，预计未来10年的年增长速度仍将超过10%，该行业将持续快速稳定发展。微生物肥料与化肥、有机肥料在数量和性能上的相互配合、相互补充，使微生物肥料将与化肥、有机肥一起构成植物营养之源，21世纪微生物肥料开发对我国现代农业的稳步健康发展有着重要意义。