微生物肥料对土壤的改良以及在农作物生产中的应用

2023-08-10永靖县农业农村局耕地质量建设保护站崔彩秀

河北农机 2023年5期

永靖县农业农村局耕地质量建设保护站崔彩秀

前言

人口的增长和工业化的加速发展给农业生产带来了越来越严峻的挑战，同时，农业生产对土地的需求越来越高。然而，在传统化肥和农药的过度使用下，土壤环境逐渐恶化，农作物品质和产量下降，病害防治也面临着新的困难，而微生物肥料则成为了解决这些问题的一种有效途径。

1 微生物肥料的概念及种类

1.1 微生物肥料的概念

微生物肥料是一种利用微生物代谢产物和代谢能力，使植物获得养分、抵抗病虫害、提高产量和品质的一种肥料。其主要成分是一种或多种活性微生物，如细菌、真菌、放线菌等。这些微生物可以分解有机物质，释放出氮、磷、钾等营养元素，从而改善土壤的物理、化学和生物性质，增加土壤透气性、保水性和肥力。同时，微生物还可以促进土壤微生物群落的平衡，防止土壤酸化和盐碱化。微生物肥料的制备主要有两种方式：一种是通过筛选、培养和提取具有生物学特性的微生物，制备出含有微生物的肥料；另一种是通过直接提取自然界中的微生物，制备出活菌肥料。微生物肥料是一种绿色生态型肥料，具有广阔的应用前景。在农业生产中，通过合理使用微生物肥料，能够改善土壤环境、提高土壤肥力、增强植物免疫力和耐逆性，从而实现可持续发展和生态保护。

1.2 微生物肥料的种类

微生物肥料的种类较为丰富，根据微生物的特点和作用，微生物肥料可以分为有机肥微生物剂、磷酸盐微生物剂、固氮微生物剂、复合微生物肥料等。这些微生物肥料均具有增产、增效、抗病、抗旱、抗逆性强等优点，广泛应用于农作物的生产中，如蔬菜、水果、粮食等。有机肥微生物剂是指将厩肥、畜禽粪便、植物秸秆等有机材料与微生物混合，经过发酵、腐熟等处理后制成的一种微生物肥料。有机肥微生物剂中含有大量的微生物和有机物质，能够增加土壤肥力，改善土壤结构，提高土壤保水性和透气性。常见的有机肥微生物剂包括生物菌肥、有机生物肥料、有机微生物肥料等。磷酸盐微生物剂是指由一些能够固定磷酸盐和溶解固态磷酸盐的微生物制成的肥料。这类微生物能够将土壤中的难溶性磷酸盐转化为可溶性磷酸盐，提高土壤肥力，促进植物生长。常见的磷酸盐微生物剂包括磷酸盐溶解菌肥、磷酸盐转化菌肥等。固氮微生物剂是指由一些能够固定空气中氮气为氨气的微生物制成的肥料。这类微生物能够将大气中的氮气固定为植物可利用的氨，从而提高土壤氮素含量，促进植物生长。常见的固氮微生物剂包括蓝藻菌肥、根瘤菌肥等。复合微生物肥料是指将不同种类的微生物混合制成的一种肥料，具有多种肥料的优点。这类微生物能够促进植物的生长，增加产量和品质，同时还能防治病虫害、改善土壤环境、增强植物抗逆性等。常见的复合微生物肥料包括有机复合微生物肥料、生物菌肥、多菌株微生物肥料等。

2 对土壤的改良作用

2.1 改善土壤结构

微生物肥料是一种能够改善土壤结构的肥料。微生物肥料中含有大量的微生物，这些微生物能够分解有机质，增强土壤肥力，改善土壤结构，提高土壤保水性和透气性。首先，微生物肥料中的微生物能够分解有机质，将有机质转化为植物可吸收的营养物质。在这个过程中，微生物还能够产生一定量的有机酸和酶类物质，这些物质能够降低土壤的pH 值，改善土壤结构，提高土壤的肥力和通气性。其次，微生物肥料中含有大量的微生物，这些微生物能够在土壤中繁殖，增加土壤中微生物的数量，形成良性循环。同时，微生物能够产生多种代谢产物，如植物生长激素、抗生素和抗氧化物等，促进植物生长、防治病虫害和提高植物的抗逆性。此外，微生物肥料中的微生物还能够改善土壤的土质，增加土壤的孔隙度，从而提高土壤的透气性和保水性。这些孔隙还能够为植物的根系提供足够的空间，促进植物根系的发育，增强植物吸收水分和养分的能力。

2.2 提高土壤肥力

提高土壤肥力是微生物肥料改良土壤的一个重要方面。微生物肥料中的微生物能够通过多种途径，促进植物生长，提高植物产量和品质。首先，微生物肥料中的微生物能够合成多种植物生长激素，如生长素、赤霉素、细胞分裂素等，这些生长激素能够促进植物的生长和发育，提高植物的产量和品质。例如，生长素能够促进植物细胞的伸长和分裂，增加叶面积和根系发达度，提高植物的光合效率和产量。赤霉素能够促进植物的开花和结实，增加果实数量和品质。因此，微生物肥料中的微生物能够通过合成植物生长激素的方式，促进植物的生长和发展。其次，微生物肥料中的微生物能够释放多种微量元素和矿物质，如铁、锰、锌、硼等，这些微量元素和矿物质是植物生长和发育所必需的营养物质，能够促进植物的生长和发展，提高植物的产量。例如，铁是植物合成叶绿素所必需的元素，锌是植物合成酶类和蛋白质的必需元素。此外，微生物肥料中的微生物能够分解有机物质，将其转化为植物可吸收的无机物质。例如，磷酸盐微生物剂能够将土壤中的植元素转化为可供植物利用的形态，以提高土壤中的磷素含量。固氮微生物剂能够将空气中的氮气转化为植物可利用的氨基酸和蛋白质，以提高土壤中的氮素含量。这些微生物肥料的应用能够提高土壤肥力，促进植物的生长和发育。

2.3 促进土壤生态平衡

微生物肥料作为一种生物肥料，具有很好的生态环境效应。首先，微生物肥料中的微生物能够产生多种代谢产物，包括抗氧化物等。这些代谢产物能够抑制病菌的生长，减少病害发生的可能性。例如，有机肥微生物剂中的乳酸菌能够产生抗生素和有机酸，抑制土壤中病菌和真菌的生长。同时，微生物肥料中的微生物还能够产生抗氧化物等代谢产物，增强植物的抗逆性，提高植物的生存能力。此外，微生物肥料中的微生物可以在土壤中繁殖，与土壤中的其他微生物一起构成复杂的微生物群落。这些微生物群落之间存在着相互作用和调节作用，可以促进土壤中有益微生物的生长和繁殖，抑制病原微生物的生长和发展，从而维持土壤生态平衡，保持土壤的健康状态。最后，微生物肥料中的微生物还可以通过生态作用，将土壤中的养分和有机质转化为植物所需要的养分和有机物质，从而促进土壤养分的循环和再利用。这些微生物还可以将植物残体和有机废物转化为有机肥料，加速土壤中有机质和养分的积累，进一步促进土壤生态系统的循环和稳定。

3 在农作物生产中的应用

3.1 增加产量

微生物肥料作为一种新型的肥料，能够增加农作物产量，同时降低土壤中化肥的使用量，从而减少了环境污染。首先，微生物肥料中的微生物能够合成多种植物生长激素，促进植物的生长、发育和繁殖。这些激素包括赤霉素、生长素、细胞分裂素等，能够促进植物生长，提高植物光合效率，从而提高产量。其次，使用微生物肥料可以减少化学肥料的使用。化学肥料虽然可以提供养分，但长期使用会使土壤酸碱度失衡、土壤生物活性下降，从而降低农作物的产量。而微生物肥料则可以减少对化学肥料的依赖性，保证农作物的充分生长和发育。

要想更好地发挥微生物肥料的增产作用，还需要采取一些附加措施。首先，在农作物品种的选择上，需要考虑微生物肥料中所含的微生物种类和数量，以便选择适合该农作物的微生物肥料。例如，对于需要大量吸收氮素的作物，如玉米，可选择含有大量的固氮菌的微生物肥料，以有效提高产量；而对于需要大量吸收磷的作物，如番茄、胡萝卜等，则可选择含有大量的磷溶解菌的微生物肥料，以提高磷的利用率，从而增加产量。此外，不同的豆科植物也需要选择不同类型的微生物肥料。例如，豆科植物中的豇豆需要根瘤菌的共生，而花生则需要根瘤菌的寄生。相应地，大豆需要根瘤菌的寄生或共生，而豆角则需要根瘤菌的共生或寄生。因此，在选择微生物肥料时需要注意农作物品种的特点和微生物肥料中所含的微生物种类与数量之间的匹配。其次，土壤环境因素也需要考虑，例如温度、湿度、含盐量等。不同的微生物对这些环境因素的适应能力也是不同的。一些微生物菌种对低温环境的适应能力较强，可以在低温季节生长繁殖，而一些微生物则更适应高温环境。另外，一些微生物菌种能够耐受高盐环境，如盐生菌可以在高盐度环境中生长繁殖。因此，在选择微生物肥料时，需要综合考虑当地的土壤环境因素，选择适应性强的微生物肥料。以盐碱地为例，盐碱的土壤中地盐分含量高，pH 值偏碱性，且土层深度较浅，导致土壤含水量不足。在这种环境下，应选择能够耐受高盐碱度的微生物菌种作为微生物肥料，例如碱杆菌、耐盐碱菌等，以促进植物吸收养分、提高植物对盐碱土的适应能力，从而增加农作物产量。另外，对于干旱区域，则可以选择一些具有耐旱性的微生物肥料，例如耐旱根瘤菌，以增加作物对干旱环境的适应性。

3.2 改善品质

微生物肥料不仅能够提高农作物产量，还能够显著改善农作物的品质，包括营养成分、口感、色泽等方面。首先，微生物肥料能够提高农作物的营养成分含量。微生物在土壤中活动时，能够增加农作物的养分吸收和转运，提高作物的养分含量，如蛋白质、氨基酸、糖类等。其次，微生物肥料能够改善农作物的口感和色泽。微生物肥料中的微生物能够通过分解有机质、调节土壤pH 值和提供植物营养元素等，促进土壤微生物的生长和活动，增强土壤结构和通气性，提高土壤质量和水分保持能力。这样，农作物在生长期间能够充分吸收养分和水分，使得作物口感更加鲜美，色泽更加鲜艳。

微生物肥料的应用需要结合其他管理措施，才能更好地发挥作用。首先，需要实施水肥一体化管理措施。水肥一体化可以使土壤中的养分更加均匀地分布，避免肥料浪费和土壤污染。其次，需要实施土壤改良措施。通过改善土壤结构、提高土壤有机质含量、增加土壤微生物含量等措施，达到提高土壤肥力和微生物肥料的效果。此外，还可以结合其他生物制剂的应用，如生物有机肥、生物菌肥、生物农药等，以提高综合效果。其次，微生物肥料是活体微生物，对保存和使用方法要求较高。首先，需要注意存储温度。一般来说，微生物肥料的存储温度应该在4℃以下，避免微生物过度繁殖和失活。其次，需要注意存储湿度。微生物肥料容易吸收水分，因此需要放置在干燥通风的地方，避免受潮。此外，还需要注意存储时间。一般来说，微生物肥料的保质期较短，应尽快使用，避免过期失效。在使用微生物肥料时，需要按照使用说明进行使用，避免过量使用或使用不当而造成浪费或者不良后果。

3.3 抑制病害

微生物肥料在农作物生产中除了能够提高植物的生长和增加产量外，还具有抑制病害的作用。首先，微生物肥料中的有益微生物能够与土传病原菌竞争营养和生存空间，从而降低土壤中病原菌的数量和致病力，有效抑制土传病害的发生和传播。例如，应用芽孢杆菌、木霉等微生物肥料可以有效预防土传病害的发生。此外，微生物肥料中的有益微生物能够通过与病原菌的竞争、分解和抑制等多种途径，抑制叶面病害的发生和传播。例如，应用乳酸杆菌、枯草芽孢杆菌等微生物肥料能够有效预防叶面病害的发生。另外，微生物肥料中的有益微生物能够通过激活植物的免疫系统，提高植物的免疫力，增强植物对病害的抵抗力。例如，应用乳酸杆菌、链格孢等微生物肥料可以提高植物的免疫力，减轻病害对植物的伤害。

在农作物生产中，合理应用微生物肥料能够有效抑制病害的发生和传播，提高农作物的品质和产量。但需要注意的是，在施用微生物肥料时，需要根据病害的严重程度和作物的生长阶段，合理控制微生物肥料的用量和施用时间。通常每次施用后需要与土壤混合均匀，并及时浇水。此外，不同类型的微生物对不同的病害有不同的抑制作用，因此需要根据具体的病害类型选择适宜的微生物肥料。比如，枯萎病可以选择能够产生生物硅的微生物肥料，白粉病可以选择能够产生激素的微生物肥料。另外，微生物肥料在防治病害方面的作用有限，不能单独作为病害防治的手段。因此，在使用微生物肥料的同时，也需要结合其他防治措施，以最大程度地发挥微生物肥料的优势，预防和控制病害的发生。例如，轮作可以改善土壤环境，减少病原菌的滋生，降低病害的发生。采用科学的轮作方案，能够有效减少农作物的病害发生率。病残体是病害的重要来源，也是病原菌滋生的场所。清除病残体可以有效降低病害的发生率。在使用微生物肥料时，也要注意及时清除病残体，减少病害的发生。