微生物肥料的生产与应用

微生物肥料的生产与应用

由于化肥和农药在现代农业生产中的广泛使用，产品品质得到了很大提高，但产品质量下降，消耗大量能源，加剧了环境恶化。因此,在新世纪来临之际,坚持农业持续发展战略,使用生物技术,尤其是微生物技术受到日益广泛的关注。根据目前我国科技发展水平和农业生产实际需要,现对已开始实践的最主要的微生物肥料技术作一简单介绍。1微生物肥料施入土壤的少量产品,因其中所携带的特定的大量的微生物的生命活动而表现某种特定的生理功能,满足农作物生长所需的特定的营养需要,实现增产,这一类产品叫微生物肥料。因目前主要使用细菌,所以又叫菌肥,或微生物接种剂。微生物肥料的特点如下。1.1多维填充剂造成的肥效作为微生物肥料,一般每公顷用量4~8kg。如果用量是这个值的10~100倍而产生肥效,则不是微生物肥料,而是普通肥料了,或者无效填充剂占据肥料的99.99%,消耗大量能源或运输能力,造成巨大浪费。1.2有效菌数确定国外菌肥含菌量一般在108~1010个/g。我国农业部部颁标准NY—227—94规定有效菌数对液体菌剂应为5~15×108/g,固体菌剂应为1~3×108/g。由于有些厂家生产技术不过关或管理不严,杂菌污染严重,虽然总菌数很高,有效菌数确很低,不能产生菌肥作用。1.3农业生理功能微生物肥料的关键是依靠特定微生物的生长、繁殖,表现特定的生理功能,例如固氮、解磷、解钾等,提供作物生长所需营养成分,或促进植物吸收营养,抑制病原菌的致病作用,起到增产结果。微生物肥料不具依靠添加到菌肥中的N、P、K来起到增产效果。1.4登记、鉴定过的菌种根据农业部部颁标准NY—227—94,生产微生物肥料应该使用登记、鉴定过的菌种,杜绝可能的病原菌,保证“无害、有效”原则,便于质检部门监督、检验。以上4条是相辅相成,缺一不可的主要原则。其核心是因微生物的生命活动而产生增产效果。2微生物肥料的类型2.1根瘤菌肥使用根瘤菌,施到田间,与豆科植物共生结瘤固氮,是使用时间最长,效果最佳的菌肥。2.2固氮菌肥料利用各种自生固氮菌,固定大气氮,但效果不佳。2.3解磷酶肥料主要利用巨大芽孢杆菌,把土壤中不溶性磷转变为植物可吸收利用的可溶性磷。2.4解钾和细菌肥料又叫硅酸盐细菌肥料,主要利用胶质胞孢杆菌,可把钾从不溶性含钾矿石中释放出来,供植物吸收利用。2.55406种细菌肥料使用细黄放线菌,对作物产生多种刺激作用。2.6植物根际促进生殖菌pgpr又叫“增产菌”或“多效菌剂”。在植物根部有益菌大量生长,抑制病原菌生长,促进植物生长。2.7养成分和生长结果树一类真菌,与植物根系共生,帮助植物吸收多种营养成分特别是磷。以上均为单一菌种的菌肥。近来市场上还出现了使用多菌种的复合菌肥,有菌+菌、多菌种复合物、菌+营养元素复合物,种类繁多。3菌种在堆肥期这类制剂含有大量的多种微生物,将制剂与农业废物尤其是秸杆混合后,由于多种优良菌株联合作用,快速降解生物大分子,缩短堆肥周期,增加腐质含量,提高养分利用率,提供大量优质有机肥料。至于肥料中菌类进入土壤后是否继续有效,尚无明确结论,但该类菌剂作用原理与菌肥有本质区别。目前,国外已有很多产品打入中国市场,国内也有一些单位组织研究生产。4生物量和生物学知识欠缺由于微生物体积小、看不见、摸不着,在自然界广泛分布,种类繁多、混居,生理功能相差悬殊,加上我国科普水平落后,尤其是生物学知识欠缺,造成人们对微生物的神秘感。这样一方面给微生物肥料生产、应用带来困难,另一方面使假冒伪劣产品有空可钻。4.1豆科植物共生固氮有的产品名为“广谱共生固氮菌肥”,宣称能在大豆、小麦、棉花上共生固氮。就目前微生物学知识范围内,只有根瘤菌与农作物中的豆科植物共生固氮(此外还有其它共生固氮情况,但与本文讨论范围无关)。国内曾出现非豆科作物结瘤固氮的轰动世界的新闻,但经数次严密实验被否定。目前已知共生固氮涉及几十个基因,可能还有其他很多基因参与。一个装备几百万元设备的实验室一次能操作1~2个基因已属不易,而有人没有实验室却宣称转进几十个基因,引起共生固氮,纯属公开的伪科学。4.2会造成大量污染因自然界充满各种微生物,若没有良好的微生物学技术和生产环境,生产中极易造成大规模污染,使杂菌数增加,有效菌数下降。这样的产品,当然不会有什么肥效。总菌数不能作为合格指标。4.3生物化学成分有的产品中含有大量的常规N、P、K化肥,微量元素,甚至植物生长激素,以此作实验,当然比空白对照增产,标榜高新生物技术,却以普通化肥卖微生物肥料的高价,牟取暴利。4.4复合菌肥的生产因植物需要N、P、K等不同养分,有人就投其所好,生产多菌种复合菌肥。不同菌种混合后,相互间可能产生共处、促进、拮抗、抑制等不同作用;或施入土壤后某些菌株会逐渐消失而被淘汰。因此应该经过严格的配比组合试验,才能生产合格的复合菌肥。另外,即使一种菌,也有生态影响问题,在甲地有效,到乙地可能无效。4.5土壤有固氮菌肥有的产品也附有检测报告,但证据不充分。例如,有的固氮菌肥用“乙炔还原活性”作指标,证明有固氮活性,从而证明是固氮菌肥。实际上,随便从一块地里抓把土也能测出“乙炔还原活性”,而且这一把土也确实含有固氮菌,甚至根瘤菌,但谁都知道,这土是不能作菌肥出售的。用“乙炔还原活性”表达的固氮酶活性只能是一个间接的参考值,而不能作为是否是固氮菌肥的直接证据。有的产品附有很多增产报告,但实验设计极不规范,漏洞百出,无法作为证据。4.6利用微生物技术进行产品的单因素分析如果说前述几条问题因技术原因,难以界定主观和客观因素,难以区别有意识和无意识作假,那么有些人因无真正技术和合格产品,利用我国人口中科普知识欠缺,利用微生物技术的特殊性,借助特殊条件推销产品,就是有意作假。这些人蒙骗领导,获得批示,利用名人效应,甚至有偿新闻,广为刊载,借口“专利技术”、“知识产权”,拒绝监督,逃避检查。5建立政治检测平台,推动科研部门发展我国仍是一个农业大国,在农业生产中使用微生物肥料和其他制剂,具有重要的现实意义。由于微生物肥料本身还有许多理论上的问题有待进一步研究来解决,有关科研部门切不可急功近利,将一些不成熟的技术公布于众以获取经济效益。行政管理机构应尽