中国农用微生物菌肥登记情况及在草莓中的应用进展

2022-09-17杨海霞王彬娜王金凤

农业工程技术 2022年19期

李辉，杨海霞，孙燚，王彬娜，郝羽，柴静，王金凤

（1.北京市昌平区耕地保护站，北京 102299；2.北京市昌平区农业服务中心，北京 102299；3.北京市昌平区农业环境监测站，北京 102442）

当前形势下，农业面源污染问题作为农业的负面产物，其对农业可持续发展的桎梏性日益凸显，已为全社会高度重视。现有大量研究表明，过量使用化肥是现阶段导致农业面源污染问题的主要原因之一。当前中国农业生产中的化肥使用强度已明显超过国际公认的化肥施用安全上线，严格控制、减少化肥使用量，防控化肥面源污染工作已势在必行。

北京昌平区草莓是当地经济支柱产业之一，多年来逐渐发展壮大，现有草莓设施日光温室13000 栋，2018 年草莓产业生产种植达到3.25亿元，随着产业发展壮大同时也存在一些问题，当前，农户为提高产量，在草莓生产上施用化肥量不断增多，同时草莓连年种植，不仅导致作物产量和品质减低，也引起土壤及水体生态环境的污染，威胁土壤健康导致土传病害高发，甚至造成土壤次生盐渍化，同时化肥释放养分快，流失也很快，这与作物养分吸收特点并不一致，在作物生长前期，根系弱，吸收养分少，不需要大量养分时过多施肥形成了养分胁迫，而后期根系强，需求旺盛时养分却因为流失而供应不足。

农用微生物菌剂是指目标微生物（有效菌）经过工业化生产扩繁后加工制成的活菌制剂。它具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、有害物质等作用；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。与传统肥料相比，微生物肥料在保护生态、农业废弃物资源利用、维护土壤健康、提高肥料利用率和农产品品质等方面具有优势。是中国实现农业绿色发展不可或缺的产品，目前产业已步入良性循环，并向健康有序、持续方向发展。”据农业农村部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心主任李俊介绍，截至2020 年10 月底，中国已有微生物肥料企业2050 家、产能达到3000 万t、登记产品6428 个、产值400 亿元，微生物肥料已经成为中国新型肥料中年产量最大、应用面积最广大的肥料。

中国微生物菌剂情况现状

农用微生物菌剂相关标准

国家标准GB 20287-2006 《中国的农用微生物菌剂标准》由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会于2006 年5 月25 日发布，2006 年9 月1 日正式实施。行业标准NY/T 2321-2013《微生物肥料产品检验规程》是由国家农业农村部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心制定的，标准规定了农用微生物菌剂的术语和定义、产品分类、要求、试验方法、检验规则、包装、标识、运输、贮存。并规定了产品的技术指标，常用检测培养基制定、常用染色体、稀释法、和酶活的测定。微生物检测其他相应标准见表1。

表1 中国农用微生物菌剂标准

微生物菌剂登记情况

在农业农村部微生物网站注册登记的微生物肥料是由3106 个公司登记的8627 个产品。由图1 中可以看出现有的微生物肥料从2000 年到2005 年中国微生物菌剂登记数量较少，多数在15 个以下；从2006～2010 年开始数量较多；2011～2017 年登记数量增长速度较快，2018 年到达峰值，呈几何级增长，当年增长数量3794 个。

图1 2000～2020 年微生物肥料登记情况

微生物菌剂形态情况

粉剂4095 个，占比47.47%.颗粒2746 个，占比31.83%。液体1786 个，占比20.70%。通过分析可知微生物菌肥中形态以粉剂为主，占比47.47%。

微生物菌剂分类情况

按照微生物菌肥的微生物种类和功能特性分为根瘤菌菌剂、复合微生物菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、生物有机肥、根瘤菌菌剂、生物修复菌剂、内生菌根菌剂、土壤修复菌剂和微生物浓缩菌剂共十类。登记数量最高的是微生物菌剂4092 个，占比47.13%，其次为生物有机肥，占比为29.29%；复合微生物肥料1588个，占比18.41%;有机物料腐熟剂303 个，占比35.12%；根瘤菌菌剂39 个，占比0.45%。其余的菌剂登记数量较少（表2）。微生物菌剂中包括微生物菌肥和微生物浓缩制剂，微生物菌肥有效活菌数量≥0.20 亿/g 或者0.20 亿/mL，微生物浓缩制剂有效活菌数都≥200 亿/g。生物有机肥和复合微生物菌肥是微生物和氮磷钾肥料或有机肥的混合物。

表2 不同种类微生物肥料的登记数量

有效菌种

截至2021 年4 月，登记的8627 个微生物肥料产品中共有163 个有效菌种，包括60 个属，菌种总应用频次为12446 次，表3 中可以看出芽孢杆菌属是在微生物菌肥中应用最广泛的菌种，至少有66.52% 以上的微生物菌肥产品中含有芽孢杆菌属。在应用频次最多菌种为枯草芽孢杆菌应用率为 66.52%，其次为地衣芽孢杆菌应用率20.82%、解淀粉芽孢杆菌应用率18.25%、胶冻样类芽孢杆菌应用率17.00%、巨大芽孢杆菌应用率4.95%。

表3 已登记微生物菌肥中应用最多的前20 种菌种

草莓微生物菌肥现状

草莓微生物肥料登记菌种情况

截至2021 年4 月有213 个为生物菌肥产品在草莓上适用，占登记产品的2.47%，其中，登记产品只在草莓上适用的产品有67 个，占生物菌肥产品的31.46%。在草莓上适用的菌种有44 个，占所有菌种类型的27%。

草莓上适用的微生物菌剂剂型情况

草莓上适用的微生物登记从剂型看，粉剂93 个，占比43.66%；液体66 个占比30.99%，颗粒53 个占比24.88%（图2）。

图2 草莓上适用微生物菌剂肥料剂型情况

草莓上适用的微生物菌剂类型

截至2021 年4 月登记的213 个在草莓上适用的微生物菌剂类型包括微生物菌剂、生物有机肥、复合微生物肥料、光合细菌菌剂、内生根菌剂五种，其中数量最多的是微生物菌剂135种占全部微生物菌剂的3.30%、生物有机肥占全部有机肥种类的1.58%、复合微生物肥料占全部复合微生物肥料的2.02%、内生根菌剂占全部内生根菌剂的20%（表4）。

表4 草莓上适用的微生物菌剂类型

登记菌种在草莓上的应用频次

在草莓上应用频次前十的菌种由高到低包括枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、哈茨木霉、苏云金芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、淡紫紫孢菌、多粘类芽孢杆菌、植物乳杆菌具体见表5。其中，最高的是枯草芽孢杆菌占全部枯草芽孢杆菌的2.23%；其次为地衣芽孢杆菌占全部的2.51%；第三为胶冻样类芽孢杆菌，占全部的2.39%。

表5 草莓上适用的前十的微生物菌种类型

微生物肥料对草莓生长的影响

对草莓微生物活性的影响

毛宁等[1]的研究表明施用生物有机肥能提升土壤中细菌20% 以上，放线菌数量有所减少，说明草莓种植土壤中施用生物有机肥有利于土壤中碳、氮等元素循环利用，提高土壤质量，恢复土壤微生活力，更有利于作物生长；生物菌肥处理草莓中 VC 含量和糖度均明显高于未施用生物有机肥处理，能明显提高草莓品质。

微生物菌剂能有效防治草莓病害

董琼娥等[2]的研究结果表明复合微生物菌剂、解淀粉芽孢杆菌培养物萃取液复合使用时复合微生物菌剂与解淀粉芽孢杆菌培养物萃取液混合后形成的复合微生物制剂对草莓白粉病的防治效果最好，使用5次后防效可达94.0%，且产量和商品果率最高，分别为3.53 t/667 m2和92.8% 比单独使用复合微生物菌剂效果好，可广泛推广使用。在白粉病发病前或初期可单独使用复合微生物菌剂进行防治，以预防为主。姜莉莉等[3]的研究表明以生物有机肥完全或部分替代化学肥料可在一定程度上降低草莓枯萎病的发病率和病情指数。且生物有机肥对草莓枯萎病的防治效果随着时间推移逐渐增加。草莓移栽后60 天，施用生物有机肥22.5 t/hm2后不施用任何肥料的情况下，草莓枯萎病的发病率为零，以生物有机肥部分替代化肥时，草莓枯萎病发病率是2.22%，此试验表明施用生物有机肥能提升草莓的抗病性。

微生物菌剂对草莓生长指标的影响

王贞等[4]的研究结果表明，施用NEM 微生物菌剂的情况下，施用一个月后，草莓的株高、冠径、叶片长、叶柄长、花序梗长都有不同程度的增加，并且随着菌剂用量越大而增大，同时菌剂处理后，一定程度上能改善果实风味，果实酸味减轻，甜味增加，可溶性固形物含量也有所增加，但是此实验还需要进一步进行研究已确定更好的微生物菌剂施用水平。同时，施用生物有机肥有利于草莓单果质量和糖酸比的提高，同时可提高草莓的VC 含量和提高可溶性固形物含量7% 以上。

微生物菌剂对草莓产量的影响

曲贵伟等[5]的研究表明生物有机肥和化肥配合施用比单施生物有机肥提高产量4%，单独施用有机肥也能在一定程度上提高产量，但是，比有机肥和化肥配合施用的产量低。张正球等[6]的研究表明微生物菌剂处理的草莓产量显著高于常规处理的草莓产量，产量提高了17.33%。同时也高于施用大量元素水溶肥的产量。且施用微生物菌剂能有一定的节肥效益，能较少水分10.5%，能节省肥料投入90 元/hm2，合计节省成本60765 元/hm2。