微生物肥料

微生物肥料又稱生物肥料、接種劑或菌肥(bacterial manure)等，是指以微生物的生命活動為核心，使農作物獲得特定的肥料效應的一類肥料製品。微生物肥料和微肥有本質的區別：前者是活的生命，而後者是礦質元素。微生物資源豐富，種類和功能繁多，可以開發成不同功能、不同用途的肥料。而且微生物菌株可以經過人工選育並不斷純化、復壯以提高其活力，特別是隨著生物技術的進一步發展，通過基因工程方法獲得所需的菌株已成為可能。

基本介紹

• 中文名：微生物肥料
• 外文名：Microbial fertilizers
• 特點：利用微生物直接作為農藥
• 性質：農業生產中使用肥料的一種
• 用途：施肥
• 別名：生物肥料

微生物肥料的種類

微生物肥料的種類很多，目前一般將微生物肥料製品分為兩大類：一類是狹義的微生物肥料，指通過微生物的生命活動，增加了植物營養元素的供應量，包括提高土壤和生產環境中植物營養元素的供應總量，致使植物營養狀況的改善，進而產量增加，這一類微生物肥料的代表品種是根瘤菌肥；另一類是廣義的微生物肥料，指通過其中的微生物的生命活動，不但能提高植物營養元素的供應量，還能產生植物生長激素，促進植物對營養元素的吸收利用或有拮抗某些病原微生物的致病作用，減輕農作物病蟲害而促進作物產量的增加。

按微生物種類劃分

按微生物種類可分為五大類：①細菌類肥料(如根瘤菌肥、固氮菌肥、解磷菌肥、解鉀菌肥、光合菌肥)；②放線菌類肥料(如抗生菌肥)；③真菌類肥料(菌根真菌肥：包括外生菌根菌劑和內生菌根菌劑)；④藻類肥料(如固氮藍藻菌肥)；⑤複合型微生物肥料，即肥料由兩種以上微生物按一定比例組合形成。

按作用特性劃分

按作用特性可分為兩類：

1、微生物接種劑

利用多孔的物質作為吸附劑(如草炭)，吸附發酵液而製成菌劑。這種菌劑用於拌種或蘸根，一方面，肥料中的有益微生物通過其生命活動增加植物營養元素的供應，改善植物根際微生態環境；另一方面，有益微生物可通過非特異性拮抗作用，在作物根面、根際與病原微生物形成空間競爭，抑制或降低病蟲害的發生頻率和危害程度，從而達到作物增產的目的。

2、複合微生物肥料

此類肥料屬於復混肥的範疇其復混內容和形式比較多樣，包括多種微生物的組合、有益微生物與不同添加劑的組合等，其中添加劑包括有機物(畜禽糞便、革炭、褐煤等)、無機物(化肥、微量元素)等多種添加劑的複合製品。

按其功能和肥效劃分

按其功能和肥效可分為以下幾類：①增加土壤氮素和作物氮素營養的菌肥，如根瘤菌肥、固氮菌肥、固氮藍藻肥等；②分解土壤有機質的菌肥，如有機磷細菌肥料、綜合性菌肥；③分解土壤難溶性礦物質的菌肥，如磷細菌肥料、鉀細菌菌肥、菌根真菌肥料；④刺激植物生長的菌肥，如促生菌肥；⑤增加作物根系抗逆能力的菌肥，如抗生菌肥料、抗逆菌類肥料。從微生物肥料發展的趨勢來看，以複合微生物多功能、適應能力強的生物製劑配合有機肥料生產的有機複合肥，或開發多功能光合菌肥的市場前景更好。

按其成品劑型劃分

主要有液劑、粉劑和顆粒三種劑型。

1、液體類

即將菌種投放到無菌罐中進行工業深層發酵而成，其中活菌的含量將直接影響到肥料的套用效果。

2、粉劑類

粉劑類是由液體微生物肥料和草炭土等載體混合均勻而產生的，它具有運輸方便、含菌量高、增產效果明顯的特點。

3、顆粒類

顆粒類是液體微生物肥料經過造粒設備進行噴霧、造粒、低溫烘乾而產生的，具有運輸方便、施用簡便、保質期長的優點。

微生物肥料的作用

微生物肥料的功效是一種綜合性作用，一般不直接為農作物提供營養元素，主要起間接營養的作用，歸納起來主要有如下幾方面。

增進土壤肥力

這是微生物肥料的主要作用之一。例如各種自生、聯合或共生的固氮微生物肥料，可以增加土壤中的氮素含量；多種溶磷、解鉀的微生物，如芽孢桿菌、假單胞菌的套用，可以將土壤中難溶的磷、鉀分解出來，轉變為作物能吸收利用的磷、鉀化合物，使作物生長環境中的營養元素供應增加。一些微生物肥料的套用，增加了土壤中的有機質，提高了土壤的肥力。

改良土壤結構

微生物還能分泌產生大量的胞外多糖類物質，如莢膜多糖、肽聚糖等。研究表明，這些有益微生物產生的糖類物質，占土壤有機質的0.1%，它們能與植物根系分泌物、土壤膠體等共同作用,形成土壤團粒結構。此外，它們還參與腐殖質形成，改善土壤理化性質。

刺激作物生

有些微生物肥料中的微生物還可分泌植物激素類物質、維生素等，刺激和調節作物生長發育。例如，固氮菌等能夠產生多種活性物質(生長素、環己六醇、泛酸、吡哆醇、硫胺素等)，固氮菌培養物中可檢測到吲哚-3-乙酸；螢光假單孢菌的所有菌株均能產生赤黴素和類赤黴素物質，部分菌株還能產生吲哚乙酸，少數菌株能合成生物素和泛酸；叢枝菌根真菌能誘導牧草植株產生細胞分裂素(CTK)，改變脫落酸(ABA)與赤黴素的比例。

改善作物品質

許多微生物肥料能改善作物品質。根瘤菌固定的氮素能輸往籽粒，使得豆科作物籽粒蛋白質含量提高。此外，一些蔬菜施用某些微生物肥料之後，能增加其中的維生素含量，降低葉菜類作物中的硝酸鹽含量，提高果菜類作物中的糖分含量等。

增強植物抗病(蟲)和抗逆性

某些微生物肥料中的微生物能產牛抗乍素類物質．對病原微生物能產生直接的拮抗作用。抑制它們的生長繁殖。細黃放線菌能分泌產生“5406”抗生素，對棉花黃萎病、枯萎病等有一定防治效果。此外，有益微生物在作物根部定殖之後，大量生長、繁殖的結果形成了作物根際的優勢菌群，通過對養分資源和生存空間的占用，對致病微生物產生競爭優勢，從而抑制這些有害微生物的生長和繁殖，間接地增強了植物的抗病能力。

減少化肥的使用量、提高肥料利用率

使用微生物肥料後可以減少化肥的施用餐。由於微生物肥料可以提高土壤的養分含量，因此在相同地力水平的土壤上可以減少化肥的用量，並且獲得等效的增產效果。微生物肥料在提高肥料利用率方面有明顯作用，根據作物種類、土壤類型和氣候條件，微生物肥料與化肥的合理配合，既能增加作物產量，又能提高肥料利用率，這不僅有經濟上的意義，而且有生態學和環境保護的意義。除上述作用外．微生物肥料還具有如下作用：施用後不會造成有害物質在作物體內的積累；對農業生態環境無不良影響，有的還具有土壤淨化劑功效，降低土壤中過多積累的有機物質。如分解纖維素、木質素等微生物肥料，可對城市生活垃圾、農牧業有機廢棄物進行快速發酵。

微生物肥料的特點

微生物肥料的作用基礎是起特定作用的活體微生物。這些微生物通過它們的生長繁殖和生理活動，直接或間接地影響植物的生理代謝或土壤環境條件。為了充分發揮微生物肥料作用，微生物肥料應具備如下特點。

菌種的高效性

菌種的高效性微生物是微生物肥料的核心，這些菌種是針對不同作物和土壤類型，通過人工篩選或生物工程技術選育、改造並經過大量科學試驗後，獲得的優良菌株。由於核心菌種或菌株生理生化功能的差異，不同微生物肥料功效也不一致。以根瘤菌為例，菌株固氮能力差異很大，有的菌株甚至不具固氮能力。

活性菌量豐富

活性微生物數量是肥效得以充分發揮的基礎。任何一種微生物肥料都必須含有足夠多、有活性的特定微生物，這些特定微生物的數量和純度直接關係到微生物肥料的套用效果，是衡量微生物肥料質量的重要標誌。當微生物肥料中特定微生物的數量降低到一定程度，或純度達不到要求時，肥效就會降低甚至失效。由於菌體的存活時間有限，因此微生物肥料的有效期也是衡量微生物肥料的重要因素。

種類明確，作用清楚

微生物肥料起作用的微生物必須經過嚴格的鑑定，其分類地位明確，對人、畜、植物無害，也不會破壞土壤微生態環境。例如，某些假單胞菌在生長和代謝過程中，可以產生促進植物生長的物質，但也產生某些有害物質，有的甚至是人、動物或植物的病原菌，這類微生物就不能作為微生物肥料。事實上，歷史上曾有使用未經嚴格鑑定的微生物而造成危害的教訓。“有效、無害”是生產、施用微生物肥料的原則，許多國家對此有明確的立法。

針對性強，適用範圍得當

不同的微生物肥料適用於相應的作物和特定的土壤環境條件。在生產實踐中，許多使用者對此並不十分注意，在我國曾有錯誤地將大豆根瘤菌劑套用於小麥、玉米的情況。

儲存和施用技術嚴格

溫度、光照、酸鹼度和滲透壓等環境因素都能影響到微生物的存活。儲存微生物肥料應選擇避光、低溫環境條件。施用微生物肥料應防止長時間暴露在陽光下，以免紫外線殺死肥料中的微生物；微生物肥料不應直接與化肥混合施用，以免因滲透壓的改變而抑制或殺死其中的有效菌等。

微生物肥料的施用條件

與其他肥料一樣，正確的施用微生物肥料才能發揮其肥效。微生物肥料的有效使用條件包括：

1、禁忌與化肥、農藥、殺蟲劑等的合用、混用。

2、與所使用地區的土壤、環境條件相適宜。微生物菌肥在土壤持水量30%以上、土溫度在10～40℃、pH在5.5～8.5的土壤條件下均可施用。但是，不同微生物具不同的生態適應能力，因而微生物肥料在推廣使用前，要進行科學的田間試驗，以確定其肥效。

3、對溫度、水分有一定要求。避免在高溫乾旱條件使用。在高溫乾旱條件下，生存和繁殖就會受到影響，不能發揮良好的作用。應選擇陰天或晴天的傍晚使用這類肥料，並結合蓋土、蓋糞、澆水等措施，避免微生肥料受陽光直射或因水分不足而難以發揮作用。此外，如根瘤菌、菌根菌肥料等對宿主有很強的專一性，使用時應予考慮。

微生物肥料的套用前景及發展趨勢

微生物在農業上的作用已逐漸被人們所認識。目前國際上已有70多個國家生產、套用和推廣微生物肥料。我國也有250家企業年產約數十萬噸微生物肥料套用於生產。這雖與同期化肥產量和用量不能相比，但確已開始在農業生產中發揮作用，取得了一定的經濟效益和社會效應，隨著相關研究的深入和市場需求的不斷擴大，微生物肥料生產已旱現出規模化工業生產模式。

施用廣泛、市場容量大

適宜施用微生物肥料的作物種類和地區很多，各種豆科作物、糧食作物、經濟作物、蔬菜瓜果等，都可以套用微生物肥料提高產量、改善品質。據不完全統計，我國目前微生物肥料年產量在10萬～40萬t，與同期化肥產最相比微不足道。以豆科作物來說，我國僅大豆種植面積每年約為1 000萬hm²，花生約330萬hm²，而實際套用微生物肥料接種的大豆面積僅1%左右花生更少，何況還有其他的大面積豆科綠肥、牧草都極少套用，可見微牛物肥料的市場容量是相當大的。

生產成本低、套用效果好

我國長期大量施用化肥，使單位化肥量的增產量下降，因此有效合理施用化肥，提高化肥利用率已成為一個重要課題。因此，增加有機肥、微生物肥料的施用不再是權宜之計，而是降低農民投入，提高產品品質、減少環境污染，取得較大的經濟、社會和生態效益的一項有效措施。

生產無公害綠色食品、減少環境污染的需求

無公害綠色食品對當今的農業提出了更高的要求。人們對農產鼎的數量和質量也提出來更高的要求。隨著國內外積極發展綠色農業(生態農業)，生產安全、無公害的綠色食品成為一個發展趨勢，這就為開發生產高效優質的微生物肥料提供一個極好的發展機遇。並且由於濫用化肥引起的土壤質量下降，地下水污染等問題日益突出，無污染的微生物肥料的綜合作用更顯示出它的套用優勢和良好的發展前景。