微生物肥料:农业应用市场广阔
——访农业农村部微生物产品质量监督检验实验中心(武汉)主任梁运祥
2021-07-21中国农资牛立亭
《中国农资》记者 牛立亭
绿色发展新思考
近年来,随着农业绿色高质量发展进程进一步推进,微生物肥料凭借其绿色、高效,促进作物生长发育,提高作物产量及品质,调节农业生态环境等功能,在新型肥料领域拥有巨大优势和潜力,成为现阶段肥料研究热点和企业产品技术创新焦点。
技术推陈出新,产品鳞次栉比,究竟微生物肥料有怎样的应用价值?又该如何应用?近日,《中国农资》记者特邀农业农村部微生物产品质量监督检验实验中心(武汉)主任、华中农业大学生命科学技术学院副院长、农业微生物学国家重点实验室固定研究人员梁运祥解答介绍了微生物肥料的应用价值与方法。
微生物对作物健康发挥重要作用
“植物体表(根茎叶)和体内存在大量微生物。”梁运祥表示,“构建平衡的微生物群落是植物健康的基础。”
梁运祥介绍,植物为多种微生物(包括细菌、真菌、原生生物、线虫和病毒)的生长和繁殖提供了许多生态位。这些微生物可与植物形成复杂的“共生功能体”,并在促进自然环境下植物的生产力和健康方面发挥重要作用。植物和微生物之间的进化选择有助于系统的整体稳定性。同时,微生物以群体、多种类方式存在,有些种类是相对固定的,即核心微生物群,可在各种环境中与给定宿主重现关联。在与植物相关的微生物群中,细菌和真菌是最主要的形式,与群落的其他成员相比,它们得到了相对充分的研究,但其他群体——比如古菌、藻类、线虫和原生生物——在植物的功能和健康方面也发挥着重要作用。
健康的植物拥有按分类结构化分成的多种多样的微生物群落,即植物微生物群,这些群落定居在每个可及的植物组织中。与植物相关的微生物群赋予植物宿主适度的优势,包括促进生长、吸收养分、胁迫耐受性和对病原体的抵抗力。微生物的群落具有一定的形成机制。对这些复杂相互作用的新见解将有助于增进我们对支配群落装配的进化和生态过程的理解,并将指导转化研究以提高植物的适应性和生产力。梁运祥指出:“与植物相关的微生物群落不代表随机组合,而是由群落装配的一般规则构成,并显示出明确的系统发育组织。它们的装配受微生物、它们的植物宿主和环境之间复杂的相互作用所控制,尽管其潜在机理尚不完全清楚。”
“平衡(种类、数量和比例)的微生物群落是植物健康的基础,而在植物生长过程中,失衡的微生物群落随着生态环境破坏,不正确的种植方式,土壤变化等,正变得比较普遍。投加特定微生物有助于群落的矫正。这便是微生物肥料应用的价值。”梁运祥表示,研究表明解磷菌可以通过根尖组织进入根系组织而在植物体内迁移,巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌能显著提高土壤有效磷含量和速效钾含量,同时对连作土灭菌处理,对改良土壤提高植物抗性也起到了可观的作用。
微生物肥要兼顾植物养分和微生物食物
相对于常规肥料为植物输送养分的功能外,微生物肥料的活性一直是业界关注和争议的焦点。微生物肥料在应用上要注意哪些要求?梁运祥指出:“微生物肥料应用要求要保证微生物在产品中的稳定性、在土壤中的稳定性和与植物的亲密接触。”
众所周知,土壤有机质含量不仅代表土壤碳贮量,也是土壤养分供应能力和肥力的重要指标之一,在耕地质量、环境保护、气候变化和农业可持续发展方面均有着至关重要的作用。据相关单位报告数据显示,全国农田耕层每千克土壤有机质平均含量为24.65 克,近30 年呈现整体上升趋势。
梁运祥指出:“土壤有机质是土壤微生物生命活动所需养分和能量的主要来源,没有它就没有土壤中所有的生物化学过程。土壤微生物种群,数量和活性随有机质含量增加而增加,具有极显著正相关。”据介绍,土壤中微生物的种类较多,有细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等。数量也很大,1 克土壤中就有几亿到几百亿个。大部分土壤微生物对作物生长发育是有益的,它们对土壤的形成发育、物质循环和肥力演变等均有重大影响。
“受食物限制、气候变化、土壤环境、种族竞争、捕食压力等因素影响,土壤微生物活动处于半抑制状态。”因此,梁运祥结合产品、土壤、作物三个方面强调了微生物肥料的应用方法。首先,在不同的形态的肥料中,微生物肥料的应用保障微生物在产品中的稳定性,并在最佳时期投入使用。同时,还需要为微生物在土壤中存活提供条件与食物。一方面是增加土壤有机质,对土壤环境改善,并适当进行土壤调理;另一方面,可直接快速补充微生物食物。满足微生物需要的食物主要有蛋白肽和小分子含碳有机物(碳能肥,肥料制造过程中易挥发)。此外,在与植物的亲密接触上,梁运祥建议,与种子亲密接触,可采用浸种、种子包衣、拌种;与根系亲密接触,可采用灌根、浇根;与植物叶面亲密接触,可采用叶面喷施。
梁运祥强调:“总而言之,微生物肥料在制造过程中,在考虑为庄稼提供养分的同时,也要考虑为微生物提供食物,为微生物的活性提供更多可能。”