微生物肥料在培肥地力, 提高化肥利用率,抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收,净化和修复土壤,降低作物病害发生,促进作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用,保护环境,以及提高农作物产品品质和食品安全等方面已表现出不可替代的作用[1]。为明确这一新型肥料在农业生产方面的推动作用,现从以下4个方面详述微生物肥料的优势与作用,力求揭示其大面积推广的必然趋势。
1、微生物肥料的概念
微生物肥料指的是由1种或多种有益微生物、培养基质和添加剂配制而成的生物性肥料,也叫菌剂或菌肥,其包括固氮菌类、磷细菌、钾细菌、抗生菌类,还有具有加速有机肥堆腐速度、除臭等功能的微生物菌剂。其中,固氮菌类包括共生固氮菌,如豆科作物的根瘤固氮菌、自生固氮菌和联合固氮菌等。微生物肥料除含有上述活性微生物以外,还含有调节植物生长的多种调节剂、氨基酸等。目前,市场上主要的肥料品种有硅酸盐菌剂、复合菌剂和复合微生物肥料等[2]。微生物肥料属间接性肥料,其是以功能微生物为主体,以优质有机肥为基质,辅以少量化肥制成的生物复混肥,它集合了各类肥料的优点,既具有高肥效,又具有刺激作物生长及提高作物防病能力的作用,同时还可以改良土壤、培肥地力、激活迟效态养分、节本增效等特点[3]。合格的微生物肥料产品应符合国家NY884-2004行业标准,即有效活菌数(cfu)≥0.2亿个/g,有机质≥25%,有效期≥6个月等,同时需要在农业部微生物肥料检验中心申报登记后方可进入市场。
2、微生物肥料的主要功能及特点
2.1 微生物肥料的主要功能
固氮生物肥料可增加土壤中氮素的来源,有溶解磷、钾作用的微生物可产生多种有机酸,通过螯合作用促进难溶性磷和缓效钾的释放,根际微生物还可以产生一些诱导物提高土壤酶活性,有利于根际土壤养分的转化以便于植物对营养物质的吸收利用。
除了上述特殊功能外,生物菌肥还含有大量的微生物活体,施入土壤后,使土壤中微生物量、酶活性显著增加,促进土壤难溶性矿物质养分的释放。同时,某些微生物能产生植物激素,从而促进作物生长,有些真菌还能分解土壤中的有机物质,释放出糖类,促进固氮菌的生长,进一步提高土壤养分的有效性,而随着有益微生物的增加,还有拮抗病原生物的作用(其可分泌多种抗生素、杀虫物质及植物生长激素)。此外,由于有机物的矿化作用,可在土壤中产生大量的CO2,也增加了土壤的保温性能,同时土壤保肥、保水性能也得到加强[4]。葛均青等[4]研究认为,微生物肥料施入土壤后能活化土壤养分,改善植物营养环境或产生生理活性物质,刺激调节植物生长,具有低投入、高产出、高效益和无污染等特点。
2.2 微生物肥料的特点
一是能有效改善土壤物理性状,保护土壤结构,有利于提高土壤肥力,防治土壤生态环境污染。二是肥效持久,有效提高肥料利用率。三是缓和或减少农产品污染,提高作物产量且能改善作物品质,生产安全、无公害的绿色食品。四是有效分解土壤废弃物,可作为土壤净化剂。五是对靶标害物具有极高的选择性,能够作为杀虫剂行使农药职能。六是能产生糖类物质,与植物黏液、矿物胚体和有机胶体结合在一起,可改善土壤团粒结构,增强土壤的物理性能,减少土壤颗粒的损失,在一定条件下,还能参与土壤腐殖质的形成。
3、微生物肥料的施用效果
微生物肥料是活体肥料,主要靠大量有益微生物的生命活动来完成。只有当这些有益微生物处于旺盛的繁殖和新陈代谢的情况下,物质转化和有益代谢产物才能不断形成。因此,微生物肥料的施用效果及周围环境条件密切相关,包括温度、水分、酸碱度、营养条件及土壤中其他土著微生物的排斥作用等。
赵兰凤等[6]通过盆栽试验,以等养分量的有机无机肥作为对照,研究了生物复混肥施用量对土壤有效氮、磷、钾含量及玉米和油麦菜生长的影响。结果表明:生物复混肥的施用可以显著提高土壤有效氮、磷、钾含量。张辉等[7]通过对比化肥、有机肥、生物堆肥、有机无机复合肥和生物有机无机复合肥的田间试验效果,表明生物有机无机复合肥可显著提高土壤微生物活性以及土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶活性,同时可促进土壤有机质的分解转化和速效养分的释放。目前,微生物肥料主要用于拌种、作物蘸根、叶面喷施、秸秆腐解和堆肥发酵等。作为一项新的农业措施,其在改善作物品质、保护农业生态环境以及发展高产、优质、高效农业中的作用已引起国内外学者的普遍重视[8]。
4、微生物肥料的应用现状及必然性分析
目前,我国微生物肥料生产尚存在产品活菌数低、品种少、效果不稳定、成本和价格较高等问题。此外,该产业中存在大量鱼龙混杂、参差不齐和知识产权受侵害等现象,这也在一定程度上影响了微生物肥料产业化进程,削弱了种植户施用微生物肥料的积极性。另外,生产微生物肥料需要先进的机械设备,具备一定规模的工业生产条件(如专用的造粒设备、干燥设备等),只有研制和生产微生物肥料专用的机械设备,才能有效推动微生物肥料加工业的发展,为市场提供大量优质的微生物肥料。同时,国家也应进一步完善微生物肥料产品的检验登记及行业标准,政策上大力扶持微生物肥料研发团队,加强微生物肥料在推广环节中的力度,广泛开展科普宣传,为微生物肥料向产业化发展提供重要保障。从我国农业发展的战略高度来看,发展微生物肥料是可持续农业、生态农业的要求,也是我国无公害和绿色食品生产的现实需要,更是减少化肥和农药用量、降低环境污染的必然选择[9]。因此,大力推广微生物肥料也是发展现代农业科技和新农村建设的大势所趋。
5、参考文献
[1] 李俊,沈德龙,姜昕,等.我国微生物肥料行业的现状与发展对策[J].农业质量标准,2003(3):27-29.
[2] 连宾,袁生,臧金平.我国微生物肥料发展的现状与建议[J].生物加工过程,2004,2(1):4-6.
[3] 洪坚平,谢英荷,巫东堂.农业微生物资源的开发与利用[M].北京:中国林业出版社,2000:106-137.
[4] 李海云,王静,吕福堂,等.生物菌肥发展现状与展望[J].中国农村小康科技,2008(10):53-54.
[5] 葛均青,于贤昌,王竹红.微生物肥料效应及其应用展望[J].中国生态农业学报,2003,11(3):87-88.
[6] 赵兰凤,李华兴,缑武龙.生物复混肥施用量对土壤养分及作物生长的影响[J].土壤,2009,41(2):248-252.
[7] 张辉,李维炯,倪永珍.生物有机无机复合肥对土壤微生物活性的影响[J].农村生态环境,2004,20(1):37-40.
[8] 王素英,陶光灿,谢光辉,等.我国微生物肥料应用研究进展[J].中国农业大学学报,2003,8(1):l4-l8.
[9] 李俊,姜昕,李力,等.微生物肥料的发展与土壤生物肥力的维持[J].中国土壤与肥料,2006(4):1-5.
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