微生物菌肥在农业生产中的价值和应用
2023-01-05高向南
高向南
(铜陵国星化工有限公司,安徽 铜陵 244000)
1 微生物菌肥简述
1.1 微生物菌肥概念
作为一种新型的肥料产品,微生物菌肥隶属于第三代农业肥料的范畴,可以借助活性微生物实现繁殖,以提供充足的养分供给,让土地和作物可以获得所需养分。微生物菌肥是以先进的现代农业技术手段为基础所研发及制造的一种产品,表现出较高的利用价值,其中含有数量十分丰富的微生物菌。且自身具有较高的活性,可以适应不同农作物的种植及生长需求。与以往所使用的农作物肥料不同,微生物菌肥不再只适用于某一类作物,也因此为微生物菌肥提供了更加广阔的发展前景。此外,通过微生物菌肥可以让土壤得以重回最佳状态,以维持良好的养分平衡状态,保障土壤的酸碱平衡。
微生物菌肥是一种天然无污染的新型农业肥料,需要不断优化调整其生产要求及特性,方可切实保障土壤的保水、抗旱性能,切实提升农产品的产量和质量[1]。
1.2 微生物菌肥作用机理
对于微生物菌肥而言,其中的核心物质为活性微生物。依托于活性微生物的分解作用,可以有效推动整体自然界中的养分物质循环,以充分发挥其在植物—土壤生态系统中的重要价值。施加微生物菌肥,可以加快推动土壤养分的形成过程,以促进土壤有机质含量提升,相应减少化肥用量,实现对作物质量的优化调整,以相应提升农作物产量。通常可以将微生物菌肥的增产机理概括为如下形式:
首先,可以切实增加土壤肥力,以各类共生、自生的固氮微生物肥料为例,依托于生物的固氮作用,利用固氮酶进行催化,可以有效加快大气中氮气的转化过程,使其得以快速转化为植物生长所需的氨,丰富了土壤氮素的来源和获取路径。此外,运用不同类型的解磷、解钾微生物,可以实现对土壤中各类难溶矿质的充分分解,使其得以被农作物所吸收。一般而言,假单胞菌、芽孢杆菌等物质都是十分常见的菌种。利用此类菌种可以实现对土壤难溶物质的充分溶解,使其得以转化为可以为作用利用的钾离子和磷离子,为作物生长提供充足的养分。
其次,多种不同类型的微生物在实际生长繁殖阶段都会产生大量于其生长有益的代谢产物,如:生长素、赤霉素等激素类物质和各类维生素、氨基酸等物质。一旦此类物质与植物的根系发生接触,便可以实现对作物生长的充分刺激和有效调节,让植物对健壮生长,以保持良好的生长态势,达到相应的增产效果。
最后,可以起到一定的植物病害防治效果。通过多种微生物作用,实现对植物的充分诱导,进而产生多种植物病害防治所需的酶,如:多酚氧化酶、脂氧合酶等,以达到良好的病害防治效果。也有部分微生物可以生成抗菌素类物质,形成相应的优势种群,以实现对微生物生长的充分拮抗,降低病虫害发生率[2]。
2 微生物菌肥在农业生产中的应用价值
2.1 缓解连作障碍
在农业生产实践中充分利用微生物菌肥,可以达到良好的连作障碍缓释效果。一般而言,连作障碍主要代指因为长时间在某一片耕地中持续的耕种,使得土壤逐渐丧失了成长所需养分,同时也相应增加了农作物病虫害发生率的现象。造成连作障碍的最主要原因在于实施农作物耕种时,农作物可能需要持续性地吸收土壤中的养分,并且持续分泌许多于土壤微生物有害的物质,也因此加剧土壤微生物数量不平衡的问题。由于长时间的耕作和化肥农药的大量使用,都在一定程度上加剧了这一现象,引发了严重的连作障碍。
现将微生物菌肥在连作障碍中的作用机理概括如下:首先,借助物生物菌肥可以有效保障土壤原生微生物的平衡性,使其得以大量繁殖。同时,也可以实现对农作物生长分泌物的分解和合理化控制,以实现良好的连作障碍改善和优化效果。其次,施加微生物菌肥,可以凭借其丰富的微生物群落达到丰富有机物的作用,以相应规避农作物病害问题,达到良好的连作障碍缓解效果[3]。
2.2 改良土壤性质
施加微生物菌肥,可以起到一定的土壤性质改良效果。在施加一定量的微生物菌肥后,可以凭借肥料的自身微生物群活动进行大量的糖类物质生产。将糖类物质与植物粘液及其他物质进行结合,在此基础上改善和优化土壤团粒结构,保障土壤的整体质量。同时,借助微生物菌肥可以达到良好的植物残渣和根体分解效果,借助于物质的分解作用,减少可能对土壤透气造成阻碍的物质。同时,分解并释放数量更多的肥料和微生物质,加速土壤的有机化进程,实现对土壤状态的有效改善。最后,借助微生物菌肥可以实现对土壤盐分的充分转化和有效吸收,以达到平衡土壤酸碱值的效果,切实提升土壤质量。
2.3 提升土壤肥力
在农业生产实践中大量运用微生物菌肥,可以借助于固氮生肥料作用,让土壤的肥力得到提升。作为一种十分重要的微生物菌肥类型,在固氮生物肥料中含有十分丰富的微生物。而此类微生物具备一定的磷、钾元素溶解能力,可以实现对土壤的活化,以相应保障土壤的性能,实现对土壤功能的高效调节。
运用固氮生物肥料,可以切实提升土壤中钾元素及磷元素的含量,以促进土壤肥力及有机物含量提升。与此同时,利用此类微生物可以达到良好的土壤酶活化效果。微生物在土壤中会发生大规模分泌,产生出可以提升酶活性的诱导物,以促进土壤养分的转化,切实提升其中的营养物占比[4]。
2.4 提升植物抗逆性
抗逆性,也即农作物自身所具备的抵抗不良环境因素的能力,如:抗旱害能力、抗虫害及病害能力等。通过微生物菌肥,可以切实提升农作物的抗逆性,其原因在于利用微生物菌肥可以分泌出与农作物自身生长有益的抗生素,以保障农作物自身的抗病和抗菌能力。同时,发挥微生物菌肥的优势,综合利用各类微量元素,让农作物的吸水量和抗逆水平得到切实提升,并在此基础上实现对重金属灾害的高效处理。
2.5 协助农作物吸收养分
利用微生物菌肥,可以让农作物吸收充足的生长所处养分,其主要原因在于微生物菌肥中含有一定量的根瘤菌肥。此类肥料可以入侵到农作物的根茎之中并改变其结构,实现对农作物根茎的改变,使其得以转化为大块的根瘤物,让农作物得以从中汲取更为丰富的营养物质,从而推动农作物的成长。此类根茎一经形成,便可以达到良好的微量元素吸收及获取效果,从中汲取大量的磷、氮、钾类元素,促进农作物生长,为其提供成长所需养分,促进其吸收利用。
3 微生物菌肥的应用现状
我国在微生物菌肥领域的研究最早起源于豆科植物,是从根瘤菌接种剂研究开始的。在研究的初始阶段,研究人员普遍将目光放在大豆和花生根瘤菌剂的研究上,直到20世纪中叶后,中国才从原苏联相继引入了硅酸盐细菌及自生固氮菌、“5406”抗生菌肥料和VA菌根等抗菌物质;20世纪末,又陆续使用了生物钾肥和联合固氮菌等物质,将其作为主要的拌种剂。近年来,在微生物菌肥领域又引入了全新的固氮菌、钾细菌和有机肥复合生物肥料,可以将其作为主要的基肥材料予以使用。
将微生物菌肥及有机肥、化肥等肥料进行混合,并投入农业生产之中。相比于传统的施肥方式,其表现出的增产效益显著。在微生物菌肥中主要包含复合微生物、固氮菌类、解钾细菌类肥料,每种不同类型的微生物菌肥所能发挥的增产效益都存在不同程度的差异,其中以菌根菌类的增产效益最高,随后依次为复合微生物肥料、固氮菌类肥料及光合细菌类肥料等。将微生物应用于不同地区之中,所能起到的增产效益也存在一定差别。有研究者用了3年的时间,针对马铃薯、小麦、番茄和玉米等作物施加了微生物肥料,并进行了田间试验,最终得出如下成果:每减少1/4左右的化肥基肥用量,就会导致四种作物产量相比于常规施肥分别提升18%、4%、36%和11%。
现阶段,中国有超过20个省份都运用了微生物肥料,其中尤以在华中地区的运用最多,而华北和西北地区的微生物肥料运用频率则相对较少,华南和东北地区则是微生物肥料应用最少的地区。中国微生物菌肥目前已经在30多种作物上实现了充分运用,其中尤以在禾谷类作物中的应用最为广泛,而油料及纤维类作物次之。对于不同作物而言,由于其生理特点、作用环境及接种物类型都存在一定的差异,也相应影响了其应用效果。
通常无法将微生物菌肥当作一种可以直接吸收利用的肥料,而是可以依托于微生物种群的生命活动,实现直接或间接的肥料分解效果,以相应合成可以促进作物生长的物质,让作物的抗逆性和抗病虫性质得到切实提升,实现对作物质量的改善,提升作物产量,为其提供充足的生长所需营养。由此可见,尽管微生物菌肥具有诸多优势,但是其仍然难以完全取代传统的肥料。利用微生物菌肥,可在一定程度上减少传统肥料的使用量和使用频率,相应提升化学肥料的利用率,实现对土壤结构的优化改善,促进土壤有机质含量提升。对于农业生产实践而言,所使用的化肥和农药数量越多,则土壤中微生物结构的变化就会越明显,也会相应有益微生物的活动。为此,需要有目的地向土壤中施加一定量的微生物菌肥,以充分保障微生物的集肥效能。
4 微生物菌肥在农业生产中的应用策略
第一,为了让微生物菌肥的作用和价值得以充分彰显,要求农作物种植人员积极做好肥料搭配工作,充分运用各种不同类型肥料,避免出现局限于微生物菌肥或传统肥料的情形。微生物菌肥自身无法达到为农作物提供可吸收肥料的效果,而只能通过微生物生命活动进行分解,合成植物所需的营养物质,以保障农作物的产量及品质。因此,需要有关种植人员在农业种植实践中,针对微生物菌肥、有机肥和化肥进行充分整合,以充分规避在肥料使用过程中的各类局限性问题,提高肥料的利用率。同时,通过不同肥料之间的互补和共通效果,让农作物的产量及品质得到切实提升。
第二,为充分保障微生物菌肥的运用质量,使其使用效果可以得到切实提升,要求在微生物菌肥运用实践中充分利用各类不同类型的微生物菌肥,如:解钾微生物菌肥、菌根微生物菌肥及复合微生物菌肥等。通常情况下,不同的微生物菌肥都有着相应的作用环境,但是无论哪一种微生物菌肥都可以起到提升农作物产量及质量的作用[3]。
第三,要求农作物种植人员充分关注种植区域内的气候及土壤条件,选择最为适合的微生物菌肥类型,并投入使用,以充分展现微生物菌肥的实际价值。然而,对于土壤质量相对较差且不具备过多微生物群落的土壤质地而言,施加微生物菌肥通常无法达到良好的种植效果。为切实避免浪费现象,必须挑选其他类型的肥料并予以使用。
最后,在运用微生物菌肥时,需要充分把握适量的原则。一般而言,微生物菌肥与其他类型的肥料并未存在明显差异,尽管微生物菌肥自身具备良好的运用效果,可以在农业种植过程中发挥出巨大作用。但是,一旦未能控制好使用量,也可能带来许多不必要的问题。如果施加的微生物菌肥数量过多,则可能增加农作物及土壤微生物含量过量的风险,导致农作物获取了大量养分,甚至远远超出了其生长所需养分,带来了十分严峻的种植问题[2]。
5 结语
微生物菌肥是一种十分优秀的新型农业肥料,在农业生产过程中应用微生物菌肥,可以实现良好的种植效果,以相应改良土壤的质量,提升农作物产量和质量。以科学合理的方式施加微生物菌肥,可以让农作物的养分得以充分优化,以提升农作物的抗逆性水平,切实提升和改良土壤的肥力状态,以实现对连作障碍的充分优化。然而,在实际运用阶段,为了让微生物菌肥的作用和价值得以充分彰显,要求农作物种植者充分关注种植区域土壤实际,挑选出最为契合的微生物菌肥类型,综合利用各类有机肥和化肥,充分发挥微生物菌肥的价值,推动农作物生产的可持续发展。