国内生物肥的研究与应用进展

国内生物肥的研究与应用进展

中国从20世纪50年代开始研究和应用微生物肥料。随着农业的发展，对有害果实的生产规则要求控制和减少化肥的使用，增加化肥和生物肥，减少化肥对土壤、水源和水果的污染。因此，在过去10年中，受国家主管部门的重视，中国的生物肥研究和应用迅速发展。本文简要总结了国内生物肥的研究和应用进展。1按生物肥的种类分类生物肥即微生物肥料,它是在人为选育土壤有益微生物菌种的基础上,经过工厂化培养,复合以有机营养基质,并添加一定比例的矿质营养元素生产出来的.是继有机肥、化肥之后的第三类肥料,它的营养元素集速效、长效、增效为一体.微生物肥有微生物菌肥和微生物有机肥.微生物菌肥有单元菌肥(单元微生物肥)和复合菌肥(复合微生物肥)之分.近几年来,复合微生物肥已成为发展主流,它们既含有解钾细菌,又含有解磷细菌、固氮菌以及一些有益的放线菌等微生物种类.有液体肥和固体肥两种形式.目前人们研究和推广应用的生物肥有从国外引进的,国内研发的,但多数还是国内研发的产品.从所查文献看国内研发的生物肥有以下几种:1.1微生物菌肥1.1.1单链微生物肥料如前几年兴起的生物钾肥、生物磷钾肥等.1.1.2年生物肥与专用生物肥(1)生物、有机、无机三维一体的复合微生物肥:“世绿”生物肥是黑龙江八一农垦大学植研中心与加拿大合作开发,利用生物、有机、无机三维一体,采用先进的生物发酵,复合技术研制的一种生物环保型降解增效剂,利用特效菌种研制而成的高效广谱植物根际菌肥.此类生物肥是研究应用比较多的一种,还有百事达生物肥、黑龙江农垦金禾农业科技有限责任公司研制的新型高效复合型生物肥金禾山牌生物磷钾肥,由上海农投久泰生物肥料有限公司生产的一种高活性复合微生物肥料久泰生物肥[14.15],由中国农业科学院原子能利用研究所开发研制,鞍钢实业申丰生物工程有限公司生产的专利产品“申丰”高效生物肥,农大生物环保肥,山东省莱芜市同心生物工程有限公司生产的“鼎泰”牌酵素菌生物肥.解放军军事医学科学院根据植物生理和土壤生态学原理研制,北京世纪阿姆斯生物技术有限公司生产的阿姆斯生物肥等.(2)专用复合生物肥:吴晓丽等对竹类植物根际有益微生物和根际联合固氮进行了研究,以竹子联合固氮理论为基础,以筛选自竹类植物根际的联合固氮菌和根际促生菌为主要功能菌研制出了竹林生物肥液体菌剂和竹林生物有机肥,研发了适地适树的专用生物肥竹林生物肥,并对竹林生物肥的施用和肥效进行了研究,结果表明:此生物肥具有显著促进竹子生长、提高苗木成活率、提高竹笋产量和改良土壤的作用.此项研究初步建立了配套的笋用竹林生物肥施用技术,尤其是在竹林生物有机肥的研制中,形成了一套化学和生物方法结合的秸秆降解和促腐技术,不仅具有显著的肥效,且具改良土壤和保护环境的作用.此类肥还有江苏省农科院资环中心常志州研究员研制成功高效的豆科转基因生物肥和蔬菜多功能生物肥———作物专用生物肥.1.2复混生物有机肥.杨洪元等针对广西耕型棕色石灰土壤养分状况,采用酵解素菌和分离筛选自广西耕型棕色石灰土壤中的解磷解钾菌等多种微生物研制成混合菌剂.然后将此混合菌剂,配以无机和微量元素,经混合发酵、造粒等工艺研制成复混生物有机肥.应用于广西耕型棕色石灰土壤种植西瓜,取得了提高产量、改善品质的效果此类生物肥还有丰田有机生物肥、中国海洋大学生物工程开发有限公司生产的奥洛珈———海藻生物肥、江西省绿悦生物有限公司生产的果满多生物有机肥等.1.3功能细菌回复突变剂由中国农科院微生物肥料专家和北京农丰收有机生物肥科技有限公司共同研发的高科技产品,是专门用于生产高品质有机肥和生物有机肥的一种高效生物发酵剂.不仅对有机物有强大腐熟作用,而且在发酵过程中还繁殖大量功能细菌并产生多种特效代谢产物(如激素、抗生素等),从而刺激作物生长发育,提高作物抗病抗旱抗寒能力,功能细菌进入土壤后可固氮、解磷、解钾,增加土壤养分、改良土壤结构,提高化肥利用率.此类菌剂还有黑龙江省农垦科学院生物技术中心生产的三龙生物肥菌剂[18.],江西省天意生物技术开发有限公司与日本EM研究机构合作,使用其菌种生产的高科技产品,它通过新的特殊工艺,使起具有不同性质和作用的厌氧菌和好氧菌等10属80多种有益微生物有机结合,以活性状态共存于一体,形成强大的多功能有益菌制剂-EM原露等.1.4开发生物和营养方面的生物药肥艾格里微生物肥是湖南省植物保护研究所科技人员运用生物高技术,经多年攻关研究而完成的一项高科技成果,是一种农用光合细菌(PSB)菌剂.因其特有的生物学功能而具有肥料和农药的双重作用,且无毒、微嗅、无刺激,对人畜和环境无任何不良副作用,是一种很有发展前途的环保型农用微生物肥[7.8.9],此外还有中国综合开发研究院东北设计研究分院研制开发的黄宁素生物肥,是含有黄腐酸、宁南霉素及营养元素为一体的生物药肥.除以上所说之外,见有文献报道的还有应用现代固氮、植物营养学及核辐射诱变等技术研制成的新型高效多功能生物肥、磁性肥等.2生物肥的作用、机制和主要特征2.1复合微生物肥生物肥中的解磷细菌能分解土壤中的含磷矿物,释放出有效磷,可以将土壤固定的无效磷重新转化为有效状态,从而提高磷肥利用率;固氮菌可以把空气中的氮气转化为氮化合物,成为细菌本身和植物都可以利用的氮素形态,因而可以节约氮肥的投入;复合微生物肥中的某些菌种可以产生抗生素,抑制土壤中病原菌的生长和繁殖,控制根部病害的发生;有些菌种可以分泌植物生长刺激物质,促进根系的生长,增强植物的抗逆性;微生物肥料还具有促进土壤中有机残体转化为腐殖质的作用,从而改良土壤结构,改善土壤的水、肥、气、热状况;能增进赤霉素含量,增大叶面积,光合作用从而增加也就提高了产量;能防止对氮的过分吸收,使硝酸盐含量降低,可溶性糖含量升高,Vc含量增大从而改善产品品质.2.2立地条件差,导致耕地肥效下降,提高耕地生产力一是无污染、无公害;二是配方科学、养分齐全;三是活化土壤、增加肥效;四是低成本,高产出;五是提高农产品品质、降低有害积累;六是有效提高耕地肥力、改善土壤供肥环境;七是抑制土传病害;八是促进作物早熟.3生物肥的使用和效果3.1与生态肥种的竞争“世绿”牌生物肥对提高高纬度地区水稻的茎蘖数、有效穗数都有很大的促进作用.同时能够提高水稻的株高,促发分蘖.提高水稻秸秆的充实度,同时也提高了产量,较好的协调了茎与穗之间对光合产物的竞争,使得光合产物分布和转移更合理.顾玉奎研究表明MI百事达生物肥独特的养分配比和高效的微生物菌种作用非常明显,增产增收效果显著,而且还可显著提高稻米的品质,是生产绿色无公害稻米的一种理想肥料,增强作物抗性,减轻病害发生.还使土壤团粒结构增加,土壤耕性改善,有利于耕地的长久利用保护.李艳杰研究表明三龙生物肥在玉米上的使用技术以种肥、种围施用为好;配合施用化肥增产增效较好,单施效果不好.并能提高玉米的抗病能力,提早成熟,其应用效果好于生物磷钾肥.宫占元等进行了农大环保生物肥应用于大豆效果的研究,结果表明大豆增产幅度在15.5%左右.3.2生物处理对西瓜产量及品质的影响蔬菜喷富绿生物肥后,叶色浓绿、植株粗壮、促进蔬菜生长,增产效果显著.王友平等研究表明复合生物肥能明显提高西瓜产量,显著改善品质,增加西瓜含糖量.何运祥研究表明艾格里生物肥在番茄、辣椒、和甘蓝上施用具有显著的增产效果且能诱导植株产生抗病性.潘复生等研究表明久泰复合生物肥能提高白菜品质,增加产量,久泰生物复合肥配施适量无机复合肥比较经济合理.杜琳辉等研究表明生物肥能显著提高葡萄产量及品质(葡萄可溶性固形物含量提高).3.3不同土壤肥力对麻生长及经济性状的影响罗巨海等试验研究表明阿姆斯生物肥能使棉花显著增产,能改善荒漠盐化土壤的理化结构,提高土壤肥力,改善作物品质,促进早熟,适应性强,增强作物的抗逆性.胡建辉等研究了艾格里生物肥在苎麻上的施用效果,结果表明艾格里生物肥能促进苎麻生长、改善经济性状提高产量、提高效益等.3.4其他生物肥研究3.4.1有机复施生物肥,做小施大肥,早结铃,早结铃,早成熟.汪清和等研究表明“滴力”液肥配施“地福来”生物肥能促进棉花生长发育,减少蕾铃脱落,提高伏桃比例,增加单株成铃数和单铃重,促进棉花早开花,早结铃,早吐絮,提早成熟.比使用单一生物肥增产效果显著,是一种较为理想的施肥方式.汪建远研究了有机复合肥配施生物肥在“日本艾”上的应用,结果表明二者混施对“日本艾”增产增收效果非常突出并能改善品质和土壤结构,在大面积种植后农家肥不足的情况下,用有机复合肥、生物肥可取代常用的无机复合肥,作基肥和追肥.3.4.2不同肥料对番茄产量和维生素含量的影响徐宗才等通过对九菌王、EM、肥士特、阿姆斯四种生物肥在番茄上的应用试验研究表明九菌王和EM提高单果重的作用更显著,从而提高产量.施肥时期在缓苗后、结果初期施用增产效果最好,盛果期根据具体情况可适当补施.生物肥EM、九菌王和肥士特均能显著提高番茄的糖分含量和维生素含量,阿姆斯能显著提高番茄的糖分含量,但增加维生素含量的作用不大.因此生物肥EM、九菌王、肥士特可以在番茄生产上推广应用.叶景学研究表明同种肥料在不同蔬菜上的效果不同,EM对白菜的增产效果极其显著,而对于花椰菜则无明显的增产效果;三效对花椰菜的增产效果达极显著水平,而对白菜的作用仅为7%.EM、富龙、活绿宝、吉鸿和高美施可作为白菜良好的肥源,垦易、高美施和三效可作为花椰菜优质的肥源.崔战龙等通过不同生物肥在水田应用试验得出在黑龙江地区建议推广应用活力素底肥和世绿生物肥.3.4.3澳洛景-海藻生物肥对对对对具体菌核的控制效果单俊伟通过海藻生物肥的抗病试验,认为澳洛珈-海藻生物肥对棉花黄萎病及向日葵的菌核菌均有良好的控制效果;对提高发芽率和增加根系长度有明显的效果.3.4.4生物有机肥减少根系吸收铜的效果张连忠等研究表明生物有机肥可以减少苹果根系对铜和镉元素的吸收.生物有机肥减少根系吸收铜的效果比对镉更明显,生物有机肥对铜吸附作用比对镉的吸附作用更好.4微生物肥料与农药生物肥施用方法有多种,可作基肥和追肥,可喷雾、灌根,可与农家肥、有机肥混合拌种后沟施或穴施,大田种子浸种拌种,苗木蘸根,还可叶面喷施等.使用时要严格按着要求使用,运输存放时避免与碱性化肥、农药一起存放,避免紫外线照射及高温低温等环境的影响.虽然微生物肥料有许多优点,但是并不能完全代替其他肥料.微生物肥料本身矿质营养元素含量较低,应当秋季或早春施入生物肥和有机肥,以后适当补施复混肥.施用生物肥的同时,应增加有机肥、农家肥的施用量,最好把微生物肥与有机肥混合后做基肥施用.另外微生物肥料不能与化肥、杀菌剂、石灰等一起施用,以免杀死菌体.微生物肥料在存放过程中,菌体处于休眠状态(芽孢);当施入土壤后,湿度、温度、营养等环境条件适宜,微生物便开始大量繁殖生长.如果与化肥、石灰、杀菌剂一起施用,在土壤中解除休眠状态的菌体很容易被杀死,而达不到原来的施肥目的.5引进生物肥,适度种植从地域上看,全国范围内虽然都有研究和应用,但总体上应用的范围较少,尤其是推广应用方面,我国黑龙江省、山东省推广应用的面积较多,其他省市推广的范围较小,很多的研究仅限于试验研究阶段;生物肥应用的作物以农作物(如水稻、棉花、玉米等)和蔬菜(番茄、白菜、萝卜等)较多,其它如果树、花卉应用比较少,尤其是花卉未见有文献报道.国内所使用的生物肥有引进产品(如MI百事达生物肥[美国][10.24]、复合生物肥[美国][25.26]、富绿生物肥[新西兰]等),国内产品,其中国内产品研究应用较多.综上所述,近10年内,在我国政府倡导和扶持下,专家们将生物肥料作为促进生态农业发展的重要技术之