浅析微生物肥料的特点及存在的问题
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生物菌肥的研究现状及进展1.生物菌肥简介生物菌肥又称微生物肥料;它是一种含有活体微生物,通过其生命活动增加植物营养元素的供应量,有的还能产生植物生长激素或抑制有害微生物的活体制品;微生物菌肥的作用机理主要表现为微生物肥料可以通过提高土壤供应营养元素的能力,改善植物营养条件,增强根系活力,刺激植株生长,增加叶绿素含量和叶面积,减少呼吸作用,最终使作物获得增产;其次是微生物在生长、繁殖过程中所生成的植物激素,通过激素作用,使作物根系活力增强,光合作用效率提高,使作物获得充分的营养成分,最终提高产量;促成作物增产的另一因素是通过改善作物的营养环境和释放的激素能够增强植物抗逆性,对植物病虫害也具有一定的抑制作用,从而降低了产量损失;2.生物菌肥的特点生物菌肥作为一种生物产品,其与化学肥料相比具有如下几个特点:1不破坏土壤结构,不污染环境,且对人畜无害;2改善土壤肥力,肥效持久;3能促进某些作物的生长,增加产量,改善农产品的品质;4大多数生物菌肥原料多为废弃物、果渣、垃圾等;易于获取,变废为宝"而且配套生产设备的要求不高,成本较低;5其使用效果要受到环境条件如营养、水分、温度、pH等的影响;当前由于生产技术不够成熟,产品质量不高以及具体作用机制仍不十分清楚等原因,我国在生物菌肥领域仍仅处于一个尝试性阶段,真正投入到大田生产应用的生物菌肥并不多,但其已受到了许多农业生物专家的关注;3.国内目前生物菌肥的发展现状我国微生物肥料的研究和应用始于根瘤菌接种剂,近十年进入了稳定发展期;伴随着菌种、剂型的不断开发,产业规模不断扩大,生产和检测标准体系不断完善;近年来,随着对微生物类群的不断研究,微生物肥料所采用的菌种种类不断扩大;目前所使用的菌种已达到110多种,包括细菌、真菌、放线菌及蓝藻等;菌种的开发直接促进了新型微生物肥料种类的产生;据统计,我国现有的微生物肥料产品主要包括:根瘤菌制剂、自生及联合固氮菌类制剂、溶磷细菌制剂、溶磷真菌制剂、硅酸盐细菌制剂、促生细真菌制剂、光合细菌制剂、有机物料腐熟剂、土壤水体生物修复剂、放线菌制剂、厌氧菌制剂、微生物种子包衣剂、复合微生物制剂和生物有机无机肥料;我国微生物肥料的剂型从制成品性状来划分,主要包括液体和固体两种;其中液体剂型多是由发酵液直接装瓶,少量用矿油封面;固体剂型主要以草炭为载体,包含粉剂、颗粒两种类型,近年来也有以蛭石为吸附剂的;此外,还有将发酵液浓缩后冷冻干燥的制品;从内含物看, 则有单菌株制剂和多菌株制剂,部分还添加有增效物,如大量、微量元素化肥及有机物质等;微生物肥料产业近年来已初具规模,成为我国农业生物产业中的重要组成部分;目前全国约有800多家微生物肥料生产企业,年产量达900万吨;所生产的肥料产品中有近1600个获得了农业部颁发的产品临时登记证,其中的近700个产品已转为正式登记至2012年4月;微生物肥料的使用效果正逐渐被认可,应用范围不断扩大;当前,我国微生物肥料的应用面积在1亿亩以上,占我国耕地面积的%;每年约有450万吨应用在国家生态示范区、绿色和有机农产品基地,大田应用相对较少;1994年,农业部制定了首例微生物肥料的行业标准,规范了微生物肥料的生产;经过十几年的建设,我国微生物肥料标准体系基本建成,产品的生产应用及质量监督均有据可循;目前共包括了通用标准、使用菌种安全标准、产品标准、方法标准和技术规程五个方面的19个标准3项国家标准和16项农业行业标准;目前我国微生物肥料生产中还存在着产品活菌数低、品种少、效果不稳定、成本和价格较高等问题,还有待于深入研究解决;因此,微生物肥料具有低投入、高产量、高质量、高效益、无污染且生产微生物肥料来源充足,容易推广等优点,符合生态农业的发展方向,是生产绿色食品、利国利民之路;但是从整体来看,研究的范围、深度极其有限,仍需不断地探索;因此,我们要加强微生物肥料的研制开发,由豆科作物接种剂向非豆科用肥方面发展,由单一菌肥向复合菌肥方面发展,由单功能向多功能方面发展,由不耐忙藏向耐忙藏方面发展,最大程度的发挥它在农业生产中应有的经济效益、社会效益和生态效益;4.微生物菌肥的主要类型传统微生物肥料类型微生物肥料种类繁多,根据它们的特性和作用机理,传统上将它们大致分为5类:1.能将空气中的惰性氮素转化成作物可直接吸收的离子态氮素,在保证作物的氮素营养上起着重要作用的微生物制品,属于这一类的有根瘤菌肥料、固氮菌肥、固氮蓝藻等;2.能分解土壤中的有机质释放出其中的营养物质共植物吸收的微生物制品;3.能分解土壤中难溶性的矿物,并把它们转化成易溶性的矿质化合物从而帮助植物吸收各种矿质元素的微生物制品;其中主要是硅酸盐细菌肥料和磷细菌肥料;4.对某些植物的病原菌具有拮抗作用,能防治植物病害,从而促进植物生长发育的微生物制品,如抗生菌肥料;5.菌根菌肥料.现代微生物肥料类型由于作物生长发育需要多种营养元素,单一菌种、单一功能的微生物肥料已经不能满足现代农业发展的需求;现代微生物肥料不仅仅由单一的菌种构成,而更加趋向于复合菌株组成的多功能微生物肥料;因此,现代微生物肥料可分为单一菌种肥料和复合菌种肥料;单一菌种肥料如上面所述的根瘤菌肥,固氮菌肥,解磷、解钾菌肥等属于这一类复合菌种肥料此类菌肥种类繁多,大致有:微生物-微量元素复合生物肥料;微量元素在植物体内是酶或辅酶的组成成分对高等植物叶绿素、蛋白质的合成、光合作用,对养分的吸收和利用方面起着促进和调节的作用;如元素钼、铁等是固氮酶的组成成分,是固氮作用不可缺少的元素;西南农学院分别用钼、钴、钨浸种做的葫豆田间试验以及中国农业科学院土壤肥料研究所的实验都证实了上述微量元素对共生固氮都有良好的增产效果;联合固氮菌复合生物肥料;由于植物的分泌物和根的脱落物提供能源物质,固氮微生物利用这些能源生活和固氮,因此称为联合固氮体系;这种联合固氮体系最早是在雀椑固氮菌Azotobacter paspali之间发现的;我国科学家从水稻、玉米、小麦等禾本科植物的根系分离出联合固氮细菌,并开发制成微生物肥料,由于具有固氮、解磷、激活土壤微生物和在代谢过程中分泌植物激素等作用,促进作物生长发育,提高小麦单位面积产量;在国内推广很快,应用面积达330多万公顷;甘肃省达27万公顷;固氮菌、根瘤菌、磷细菌和钾细菌复合生物肥料;这种生物肥料可以供给作物一定量的氮、磷和钾元素;选用不同的固氮菌、根瘤菌、磷细菌和钾细菌,分别接种到各种菌的富集培养基上,在适宜的温度条件下培养,达到所要求的活菌数后,再按比例混合制成菌剂,其效果优于单株菌接种;如BOM SINOw微生物有机肥料同时具有氨化、硫化、解磷的功能;有机-无机生物复合肥料;在长期应用微生物肥料的实践中,人们认识到,单独施用生物肥料满足不了作物对营养元素的需要,生物肥的增产效果是有限的;长期大量使用化肥,土壤板结,作物品质下降,口感不好,更值得注意的是影响人、畜的身体健康;因此,有机-无机复合生物肥料成为人们关注的一种新型肥料;多菌株多营养生物复合肥;这种生物肥料是利用多种生理生化习性相关的菌株共同发酵制造的一种无毒、无环境污染、可改良土壤的水溶性肥料;由于它是微生物发酵分解制造的生物肥,适用于各种农作物,可以改善作物品质、缩短生长周期、提高作物产量,用时该肥易于保管、运输和施用;如“垦易”活性生物肥料,是以鱼粉、红糖或蜜糖为主,制成培养液,高温灭菌,然后接种母剂,发酵20天左右;经微生物学分析,这种液体肥料含微生物种类很多,细菌、放线菌、霉菌和酵母都有,其中以芽孢杆菌为主;日本研制成的EM 生物肥料是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌等10个属 80多种微生物生命活动的产物;这些微生物在土壤中相互共存,可以产生各种酶、生理活性物质、维生素类物质等、直接或间接促进作物的生长;5.生物菌肥的作用机理生物技术的发展,使按照不同的要求对微生物进行纯化或改造成为可能;得益于此,微生物肥料所采用的菌种日趋多样化,并直接导致了微生物肥料的功能和种类不断更新;我国现有微生物肥料的功能已远远超出单纯固氮的范畴,其作用机理主要包括下述内容:1改善作物营养状况;各种自生、联合或共生的固氮微生物,能够固定空气中的N素,增加植物的N素营养;磷细菌的出现使应用微生物肥料提高土壤中磷素的的有效性成为可能;目前已知的磷细菌可以降解难溶性无机磷化物,也可以分解有机磷酸酯;前者主要通过在新陈代谢过程中产生有机酸、CO2、H2S、腐解植物残体时产生胡敏酸和富里酸以及通过对Ca2+的吸附和铵的同化过程来溶解无机磷化物;后者则通过分泌胞外磷酸酶对有机磷酸酯进行酶解;硅酸盐细菌能对土壤中云母、长石等含钾和磷的矿物进行分解,使难溶钾转化为有效钾,故也被称为钾细菌,其解钾作用可能与形成的胞外荚膜多糖和低分子量有机酸类代谢物的酸溶以及络合作用有关;2调节植物的生长;多数研究表明,微生物的活动所产生的生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸、乙烯、酚类化合物及其衍生物等植物激素,烟酸、泛酸、生物素、VB12等维生素以及核酸类和水杨酸都能不同程度地刺激调节植物的生长;3抑制植物病害;部分微生物主要为植物根际促长细菌, 即PGPR能通过产生铁载体、卵磷脂酶C和几丁质分解酶、抗生素、系统防卫酶以及氰化物HCN等多种物质抑制细菌或真菌性病害,某些微生物也能诱导系统抗性间接达到促进植物生长的作用;4增强植物的抗逆性;某些微生物能够提高植物对环境胁迫的抵抗能力,如抗旱性、抗盐碱性、抗极端温度、湿度或pH值、抗重金属毒害等能力;如VA菌根可以增强植物的抗旱能力,且不同菌株之间的抗旱能力具有差异;6.生物菌肥的应用我国的微生物肥料在目前的应用过程中表现出明显的优势,使用效果逐渐被农民等使用者认可,应用范围不断扩大,社会的接受能力正逐渐提高;现有针对微生物改善作物产量及品质等的研究多以研究简报为主,针对其改善原理的研究相对较薄弱;微生物肥料的增产效果王素英等统计了1989年以来我国微生物肥料施用研究中作物的增产情况,其结果是肯定的,多数增产幅度在10%-20%;但稳定的增产多是在配施化肥或有机肥的条件下获得的,单独施用微生物肥料的增产效果并不明显;这表明,微生物肥料只是一种辅助增产肥料,并不可替代化肥和有机肥;对不同的微生物肥料而言,其增产效果不同;王素英等的统计表明,复合微生物肥料、PGPR菌剂和固氮菌菌剂的增产效果平均在15%以上,属于较高水平;此外,微生物肥料在不同地区和不同作物上的增产效果也存在明显的差异;其原因应主要是由于微生物肥料中菌种的生长发育和代谢活动会受到诸如土壤类型、肥力条件、pH、水分条件等突然环境条件以及作物类型尤其是根基条件差异的影响,从而影响其肥力效果;微生物肥料对作物品质的改善目前微生物肥料对农产品品质的改善作用主要体现在绿色、无公害农产品上,且集中在对诸如蔬菜、水果、油料、茶以及药用植物等经济作物的研究上,在粮食作物上的研究较少;微生物肥料对作物品质的改善作用是肯定的,即使某些微生物肥料没有明显的增产,但可以改善作物品质;对蔬菜而言,施用微生物肥料能够降低其硝酸盐含量,对Vc含量和含糖量也具有提高效果;王明友等在黄瓜上施用微生物菌肥后,提高了黄瓜中干物质、糖和Vc的含量,对其口味也具有改善作用;应用微生物肥料对水果品质的影响也比较明显;张振铭等通过对龙冈茌梨施用微生物肥料发现,复合微生物肥料能显着的增加龙冈茌梨的单果重,提高龙冈茌梨果实的可溶性总糖含量及可溶性固形物含量,能显着降低龙冈茌梨果实的可滴定酸含量和石细胞含量,减小果皮厚度,仅在微生物肥料浓度较高时改善作用才比较明显;微生物肥料对作物病害的抑制沈宝云等的研究表明,有机肥、腐植酸铵和微生物肥的配施能有效改良甘肃干旱地区马铃薯的连作障碍;徐振桐等的研究结果显示施用微生物肥料能减轻黄瓜霜霉病的发生;董艳等通过田间小区试验和大田示范研究了施用微生物肥料对烟叶品质的影响;结果表明:微生物肥料能不同程度减轻烤烟的野火病,炭疽病和赤星病的发病率及病情指数;7.生物菌肥的生产生物菌肥的生产非常方便,具有生产条件简单、技术含量不高、价格便宜、生产周期短的特点,非常适合在广大农村和农民朋友中推广应用;现以畜禽粪便等有机物料生产生物菌肥为例,结合生产实践经验,简要介绍生物菌肥的生产过程;①一般选择堆放不超过一个月的新鲜畜禽粪便或糟粕等有机物料为原料,选择干燥、无霉变的米糠、秸秆粉、锯末等高含碳化合物作辅料;②选择阴凉、通风的场地或连续发酵池作为处理场所,将畜禽粪便等原料进行晾晒干燥,水分控制在50%左右;③按原料75%-90%、辅料10%-25%、生物菌种%%的比例充分混匀,并用生石灰将pH 调至8 左右,堆放;④每次物料量不低于2 吨,料堆高度80cm 以上,环境温度在20℃以上为宜,料堆过小或环境温度低于15℃,不利于温度升高和微生物生长繁殖;⑤堆放第三天开始翻倒,每天一次,料堆温度超过65℃,则增加翻倒次数;翻倒应里外、上下翻匀;⑥物料疏松,料堆温度下降,无明显的异臭气味逸出,并布满大量白色菌丝即表明发酵结束;⑦发酵结束后,将料堆摊薄至20-30 cm,每天翻倒2 次,调节物料通透性,促使水分蒸发;当物料水分下降到25%以下时,即可装袋或加工制粒,得生物菌肥成品;8.生物菌肥在应用过程中存在的问题及建议微生物肥料应用的源头问题目前,我国微生物肥料的生产应用已经较为广泛,但在生产过程即应用的源头还存在某些问题;当前的微生物产品效果仍不够稳定、成本和价格较高,此外,该产业中还存在一些产品参差不齐、知识产权受侵害等现象,在一定程度上影响了微生物肥料的进一步应用;同时,国家应进一步完善微生物肥料产品行业的生产、检验等标准,扶持微生物肥料的研发,加强微生物肥料的推广,为微生物肥料产业的规模化发展提供保障;微生物肥料应用过程中的问题微生物肥料作为对传统化肥、有机肥的补充产品,在应用上更多的采用配合使用的方法;此外,由于其中存在有活的微生物菌种,故在应用时应考虑所施用的环境条件与微生物肥料的适宜性,这是保证微生物肥料发挥应有效果的重要前提之一;1首先,用户在应用微生物肥料前要通过产品的各项指标说明,明确产品的特点、功能、作用和施用方法;其次,应避免开袋后长期不用,防止其他菌就可能侵入袋内,使微生物菌群发生改变,影响其使用效果;最后,还应是避免在高温干旱条件下使用,并避免与未腐熟的农家肥混用,以免因高温杀死肥料中的微生物,同时应避免与农药同时使用;2关于具体的与化肥或有机肥的配合使用问题,目前虽有一定的研究成果出现,但尚未有具体的标准,在这一方面还需要国家相关部门及时出台指导意见;3我国耕地面积较大,条件差异显着;针对环境条件不适宜微生物生长、繁殖的耕地,需要进行质地、pH、肥力条件等相应的改善;9.生物菌肥的发展趋势从我国微生物肥料的成长史中可以看出我国微生物肥料的发展趋势;概括起来有这样几个方面:1由豆科作物接种剂向非豆科用肥方面发展微生物肥料起源于豆科作物专用根瘤菌接种剂;然而,豆科作物种植面积在我国较小,对肥料需求量远不如粮食作物大,加之,大豆、花生产区经常用根瘤菌剂就会出现老产区接种效果差的问题,因而四十多年来我国根瘤菌剂生产和应用量一直不大,始终没有形成产业规模,今后微生物肥料势必将转向非豆科粮食作物用肥;2由单一菌种想复合菌种方面发展豆科作物接种根瘤菌只要选用相应接种族的根瘤菌种;但是,由于微生物肥料的肥效并非单一功能作用结果,因而必然发展到多种菌的复合;目前,国内微生物肥料多趋向于将固氮菌和磷、钾细菌复合在一起施用,使得微生物肥料能同时供应作物氮、磷、钾营养元素;3由单功能向多功能方面发展微生物肥料由于其微生物活动的特性,必将在微生物种群繁殖生长的同时向作物根际分泌一些次生代谢产物,而其中的一些次生代谢产物具有改善植物营养、刺激生长和抑制病菌等综合功能;许多微生物的功能也不是单一的,有些自生固氮菌除有固氮作用外,还能抑制病菌;有些杀虫细菌同时具有抑菌作用,许多微生物都有刺激植物生长作用;因此,微生物肥料将向功效的多样化方向发展;除要求有肥效外,还可开发兼有防治土传病害,如小麦全蚀病、西瓜和棉花枯萎病的生物肥料;4由无芽孢菌转向芽孢菌种目前,我国应用的各种微生物肥料中固氮菌类包括根瘤菌类都是无芽孢菌类;由于无芽孢杆菌不耐高温和干燥,在剂型上只好以液体剂或将其吸附在基质如草炭或蛭石等中制成接种剂,以便于存储和运输;液体剂或固体菌剂用作拌种剂,每公顷用量很少;如作为基肥则用量大每公顷750kg左右,难以运输和施用,成本也高;价值:无芽孢菌抗逆性低,制成液体剂或吸附剂都不耐存储,难以进入商品渠道;因此,微生物肥料今后的发展必然在剂型上要有革新,要求菌种的更新换代,即应选用抗逆性高、能长时间存储的芽孢杆菌属;如现已为国际承认的有固氮作用的需氧芽孢细菌,多粘芽孢杆菌Bacillus polymyxa,其中一个有较强固氮能力的变种于1984年定名为固氮芽孢杆菌Bacillus azolofixans,其固氮酶活性可达69-240×106μg分子乙烯/ml/h,用凯式定氮法检定其固氮能力为葡萄糖;此类菌剂 80℃干燥制成干粉后可长期储存,适合于制成粉状或颗粒状微生物肥料,是固氮菌类更新换代的最佳菌种;10.生物菌肥今后的研究方向目前微生物肥料发展还相当迟缓,其发展速度远远落后于肥料工业的发展要求;但是,我国拥有多年的实践和研究经验,在长期的农业生产应用中取得了较好的效果;加之近年来DNA 重组技术应用于微生物肥料领域后极大地促进了这一领域的发展,它不仅大大加速了筛选优质菌种的过程,而且还可以创造符合人们需要的新的优良菌种,基因重组还有可能生产出更多功能的微生物肥料产品;社会对粮食和肥料需求的加大,现代生态农业和有机农业对非化学肥料的需求,人们环境保护意识的提高,使微生物肥料的开发和研究具有巨大的潜力;微生物肥料存在的问题主要是质量上,肥效慢、专性强、使用面较窄、贮存期短、易失效等;而且,菌种分类地位不明确,有些产品使用的菌种缺乏必要的鉴定材料,不利于产品的标准化、商品化;因此,发展微生物肥料主要研究集中在以下几个方面:1研究固氮的分子基础,以提高微生物的固氮水平;2通过DNA重组技术改造共生细菌,提高其竞争力,使之能超过天然共生细菌,促进根瘤的形成3产生有用的微生物菌株合成铁载体siderophore,阻止植物病原微生物的生长;4 寻找并改造产生植物激素的微生物,使之能释放特定水平的某种激素,以促进植物的生长和繁殖;5完善微生物肥料的产品标准,加强对微生物肥料的质量监督和管理;6规范微生物肥料产品的质量检测,合理利用自动稀释仪、红外扫描菌落计数器、荧光抗体技术、免疫酶标技术、单克隆抗体、免疫印记技术、限制性核酸酶切图谱RFLP 及核酸杂交技术等对微生物肥料的质量提供检测;总之,由于微生物肥料具有低投入、高产出、高质量、高效益、无污染、原料充足、制作技术简单、容易推广等优点,非常符合现代生态农业和农业可持续发展的方向;随着社会对环境保护的日益重视,随着现代生态农业,绿色农业,有机农业的蓬勃发展,微生物肥料在农业生产中将发挥出其应有的经济效益和生态效益;。
微生物肥料的研究与应用在农业发展的过程中,化肥的使用应有尽有,但长期以来,化肥使用也引起了一系列生态环境问题,诸如土壤酸化、植物孱弱等等。
在此背景下,人们开始寻找新的替代方案,微生物肥料成为这样一个被重点关注的领域。
本文将着重探讨微生物肥料的研究与应用现况。
微生物肥料的类型微生物肥料是指运用微生物或者微生物代谢产物做肥料的一类肥料。
按照生源来源可将微生物分为两类,即土源性微生物、工业源性微生物。
土源性微生物包含在自然环境中广泛分布的土壤细菌、真菌、放线菌等等;而工业源性微生物包括发酵专用的菌株,包含在常见的微生物肥料中有磷酸菌肥料、木霉菌肥料、铵化菌肥料和硝化菌肥料等等。
微生物肥料的研究现况目前,微生物肥料的研究已经成为农业生产的重点方向。
但由于微生物肥料来源复杂、类型繁多,其研究难度也相应较高。
大多数微生物研究人员目前都致力于微生物菌株及其代谢产物的筛选,但这一过程的时间、人力都较为耗费,需要长期坚持。
微生物肥料研究还需要充分考虑微生物的基因背景、代谢产物、还原潜力等诸多因素,因此可以说微生物肥料的研究,就是对微生物生长发育的多面解析。
微生物肥料的应用现况随着微生物肥料研究的进展,微生物肥料的应用领域也随之扩大。
目前,微生物肥料主要分布在三个方向:第一,作为有机肥的补充,加速有机物质的降解,提高土壤的肥力。
有研究表明,使用微生物肥料可以提高农作物的产量,增加土壤有机质含量,同时还可减少农作物对化肥的依赖,提高作物质量。
第二,作为纯化剂,通过排放废物的方式生产出微生物肥料。
这种方法相对环保、安全,而且容易实现精准生产,逐步替代人工转化过程。
第三,作为功能性菌剂,用于增加农作物的抗病能力。
微生物菌剂是指含有至少2种且活性独立的某一菌种及其分解代谢物的菌群或其培养液,目前已经被广泛应用于农村生态经济建设当中。
使用微生物肥料或者菌剂,可以不但提高农作物产量、防旱、增肥、强健植株,而且还可以有效地防治农作物的病虫害,解决农民的后顾之忧。
微生物肥料研究现状及发展趋势分析微生物肥料是一种由各类微生物发酵而成的肥料,其含有丰富的氮、磷、钾等营养元素,同时还含有多种有益微生物,对土壤改良、植物生长有着显著的作用。
随着人们对绿色环保、有机农业的重视,微生物肥料越来越受到农业生产者和科研人员的关注和重视。
为了更好地推动微生物肥料的研究与发展,本文将对微生物肥料的研究现状及发展趋势进行分析。
一、微生物肥料研究现状微生物肥料的研究可以追溯到19世纪,当时就有科学家发现土壤中含有多种有益微生物,可以促进作物生长。
而随着微生物学和生物技术的发展,人们对微生物肥料的研究也逐渐深入。
20世纪末,随着生物技术和分子生物学的飞速发展,人们可以通过基因工程技术培育具有特定功能的微生物,从而生产出更加高效的微生物肥料。
这些研究成果使得微生物肥料在农业生产中得到了广泛的应用。
目前,微生物肥料的研究成果主要包括以下几个方面:(1) 优良菌种的筛选与培育。
科研人员通过对土壤样品的分析和培养,筛选出了一些在土壤改良、植物生长促进等方面具有显著作用的优良微生物菌种,例如一些氮、磷、钾资源利用效率高的微生物,以及一些有益的生物防治菌株等。
(2) 微生物肥料的生产技术。
随着生物技术的发展,人们可以通过发酵工艺生产出各种类型的微生物肥料,其中包括发酵床、罐体发酵等生产工艺。
这些技术使得微生物肥料的产量和质量得到了较大提高。
(3) 微生物肥料的应用技术。
人们通过对微生物肥料的施用技术进行改进,使得微生物肥料可以更好地发挥作用,例如将微生物肥料与化肥混合施用,或者将其与种子一起进行处理,从而提高了微生物肥料的利用效率。
虽然微生物肥料的研究取得了一定的成果,但仍然存在一些问题:(1) 菌种筛选不足。
目前对土壤中微生物的了解还不够充分,很多优良的菌种还没有被发现和利用起来,限制了微生物肥料的研究和应用。
(2) 生产技术不成熟。
一些地方在微生物肥料的生产过程中存在工艺控制不到位、设备陈旧等问题,导致微生物肥料的产量和质量无法得到保障。
我国微生物肥料研究现状及发展趋势近年来,随着农业产业技术不断进步,许多有利于农产品产量和质量提高的新型农业肥料应运而生。
其中,微生物肥料因其独特的生物效应而受到广泛关注和研究。
作为进入新世纪的一种可持续农业发展模式,微生物肥料在促进与农作物生长发育和抗病有关的非现代农业发展中发挥了重要作用。
微生物肥料是以某种微生物为主要原料,通过特定的生产工艺得到的一种肥料,其成份有细菌、真菌、放线菌和藻类等。
它们基本上为有机质,容易与水和土壤中的矿物元素有机结合,使农作物得到充分的营养和养分,有助于农作物的生长发育和抗病能力的提高。
微生物肥料的发展可以大致分为以下几个阶段:1、发现及实验应用阶段:早在20世纪初,微生物肥料作为新型肥料已经引起了人们的关注,60年代有许多国家开始生产和使用微生物肥料;2、研究及推广应用技术阶段:20世纪90年代以后,随着科学家对微生物肥料研究的不断深入,微生物肥料在农业上的使用也得到了很大的推广和应用;3、普及和发展阶段:近年来,微生物肥料已经进入了普及使用阶段,而且正在取得良好的成效;4、研究室研究和技术阶段:经过长期的研究,目前学术界已经阐明了微生物肥料独特的机理和效应,出现了特定的技术模式和丰富的技术种类;随着技术的不断发展,现在的微生物肥料的形式更加多样,而且具有更强的抗病能力,使其在保护环境、提高产量和提高质量等方面发挥着重要的作用。
未来的发展趋势中,微生物肥料将更加科学和自然,更加具有创新性,使其成为一种绿色、可持续的肥料。
总之,微生物肥料是一个广阔的研究领域,发展前景和可能性都是惊人的,其在农业发展中扮演着不可或缺的角色,现在尚处于发展阶段,随着不断的发展和研究,它将为我们提供更多有效的解决方案,从而更好地满足农业发展的需求。
浅谈微生物肥料的应用与发展趋势【摘要】随着我国绿色农业的蓬勃发展,微生物肥料在农业生产中越来越受到人们的重视。
微生物肥料中的有效微生物可对植物的生命活动产生特定肥效及生理功能,目前微生物肥料已在中国得到广泛使用。
微生物肥料应用的广阔前景将在中国农业的可持续发展中起到不可替代的作用。
【关键词】微生物肥料;绿色农业;特定肥效进入新世纪以来,国内外都在积极的发展绿色农业,正是因为人们的环保意识逐渐增强,开始对食品安全加以重视,对食品品质的要求也在明显提高。
中国是一个农业大国,在农业生产中如何实现生态系统的物质循环,生产绿色无公害的产品。
这就要求肥料不仅要促进作物生长和提高产品质量,而且不能造成有害物质产生和积累,不污染土壤和环境。
那么迫切的要求有一种能够降低化肥施用量,提高产品质量,降低食品中有害物质含量的新型肥料,而微生物肥料恰好具备这些特点[1],基于上述原因国内外都在积极开发利用微生物肥料,因而其再次受到人们的极大关注。
大量的研究证明,微生物肥料具有提高作物品质,促进生长,提高土壤养分有效性等作用[2-3]。
1 微生物肥料的定义及特点1.1 微生物肥料的定义微生物肥料是指一类含有活微生物的特定制品应用于农业生产中能够获得特定的肥料效应在这种效应的产生中制品中活微生物起关键作用[4]。
微生物肥料在生产实践中得到了发展,新品种的微生物肥料也在不断地产生,但一般将微生物肥料分为两类:一类,是微生物肥料中的多种有益微生物的生命活动,能够使植物营养元素的供应量增加,导致其营养状况的改善从而增加了植物的产量。
以各种根瘤菌肥料为主要代表品种,目前依然主要用于豆科植物,通过同化空气中氮素的形式供给豆科植物主要的营养元素氮源[5]。
另一类,是指广义的微生物肥料,此类肥料也能够通过活的微生物的生命活动使作物增产,但它的作用除了提高植物营养元素的供应水平之外,还能靠其本身产生的次级代谢产物如各类的生长刺激素(激素类的物质)对植物的生长有刺激作用。
浅析微生物肥料的特点及存在的问题一、微生物肥料的特点1. 有机氮素含量丰富微生物肥料是由微生物代谢产物和生物质组成的,其含有丰富的有机氮素。
这些有机氮素可以直接被植物吸收利用,不仅能够满足植物对氮素的需求,还能够提高土壤的肥力,促进土壤微生物的生长繁殖,促进土壤有机质的积累,从而增加土壤肥力,改善土壤结构。
3. 有利于提高土壤的抗逆性微生物肥料中的微生物对植物具有一定的抗逆性,能够在一定程度上提高植物对病虫害、干旱、盐碱、寒冷等逆境的抵抗能力。
使用微生物肥料能够提高农作物的产量和品质,降低农业生产中的风险,有利于农业的可持续发展。
二、微生物肥料存在的问题1. 产品质量不稳定目前市场上的微生物肥料产品质量良莠不齐,有些产品存在着微生物含量低、活性不高、存活率低等问题,导致其在使用过程中效果不佳。
这主要是由于生产工艺和技术水平不足所致,需要加强对微生物肥料生产的监管和管理,提高产品质量,保障产品的有效性和安全性。
2. 使用效果不明显有些农民在使用微生物肥料后,发现其效果并不明显,甚至有些产品还会对作物产生不良影响,导致农民对微生物肥料产生怀疑和误解。
这主要是由于农民对微生物肥料的理解不够,使用方法不当或者选择的产品质量不好所致。
有关部门和农业技术人员需要加强对微生物肥料的宣传和指导,提高农民对微生物肥料的认识和正确使用方法。
3. 生产成本较高相比于化学肥料,微生物肥料的生产成本较高,价格也相对较贵,导致一些农民不愿意使用或者使用量有限。
这主要是由于微生物肥料的生产工艺复杂、设备和原材料成本高所致。
为了推动微生物肥料在农业生产中的广泛应用,需要通过技术创新和政策支持等措施,降低微生物肥料的生产成本,提高其使用的经济性和可持续性。
4. 市场监管不到位当前市场上存在一些假冒伪劣的微生物肥料产品,给消费者带来了不小的经济损失和农业生产上的问题。
由于市场监管不到位,这些假冒伪劣产品屡禁不止,严重影响了健康农业的发展。
微生物肥料知识介绍(总11页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--微生物肥料知识介绍一、微生物肥料微生物肥料又称菌剂,是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品,是农业生产中使用肥料的一种。
我国科学院院士、土壤微生物学的奠基人之一陈华癸先生在论述菌剂的含义时指出,所谓的微生物肥料,是指“一类含有活微生物的特定制品,应用于农业生产中,能获得特定的肥料效应,在这种效应的产生中,制品中活微生物起关键作用,符合上述定义的制品均应归入菌剂”。
菌剂在我国已有近50 年的历史,从根瘤菌剂→细菌剂料→菌剂(微生物肥料),名称的演变已说明我国菌剂逐步发展的过程。
二、微生物肥料的作用微生物肥料对农业生产起着重要的作用,这不仅体现在改善土壤养分供应状况,而且体现在对作物生长的促进、抗病、抗逆性等方面。
近年来,随着可持续农业及无公害农业的发展要求,生物菌剂逐渐受到人们的关注。
施用微生物肥料不仅可以改善土壤环境、活化土壤养分、提高土壤供肥能力,而且能够减少化肥施用量,降低化肥污染环境的程度,对农业的可持续发展起着不可忽视的作用。
三、国内外对微生物肥料的研究和利用在微生物肥料中,以根瘤菌剂的研究和应用为最早和最为广泛。
20世纪初,欧美的一些国家开始根瘤菌剂的商品生产。
30年代,美国、苏联等国对白生固氮菌进行了多次试验和推广应用。
70年代中期,巴西及中国学者先后在玉米根系上发现了联合固氮体系。
随后的研究又证明,水稻、甘蔗以及一些热带牧草等作物的根际均有很强的固氮活性,联合固氮作用很普遍。
80年代中期,美国、以色列等在盆栽和大田试验中进行了研究和应用。
20世纪60年代磷钾细菌剂推广应用。
在我国,微生物肥料的应用较为晚。
1950年开始对根瘤菌、抗生菌等多种菌剂进行了全面的研究和应用。
从欧美国家引进花生根瘤菌种的同时,筛选出大豆和根瘤菌和紫云英根瘤菌菌株。
60年代福建、吉林、江苏等省还就自生固氮菌剂进行多点的肥效研究。
2024年复合微生物菌肥市场分析现状1. 引言复合微生物菌肥是一种以微生物为主要成分的有机肥料,它具有提高土壤肥力、促进植物生长和增加作物产量的特点。
近年来,随着农业生产方式的转变和人们对食品安全的日益关注,复合微生物菌肥在农业领域的应用逐渐增多。
本文旨在对复合微生物菌肥市场的现状进行详细分析,为相关企业和农业生产者提供参考。
2. 复合微生物菌肥的优势复合微生物菌肥相比传统化肥具有以下优势:•环保:复合微生物菌肥采用天然微生物菌种制作而成,不含化学物质,对环境无污染。
•提高土壤肥力:复合微生物菌肥中的微生物可以分解有机质,释放养分,改良土壤结构,提高土壤肥力。
•促进植物生长:复合微生物菌肥中的益生菌能与植物根系共生,提供植物所需养分和生长因子,促进植物生长。
•增加作物产量:复合微生物菌肥能够改善土壤环境,增加作物的抗病能力和产量。
•提高农产品品质:复合微生物菌肥能够提高农产品的营养价值和品质。
3. 复合微生物菌肥市场规模复合微生物菌肥市场在过去几年保持了稳定增长的趋势。
根据市场研究数据,2019年全球复合微生物菌肥市场规模达到了XX亿美元。
预计到2025年,市场规模将继续增长,达到XX亿美元。
4. 复合微生物菌肥市场发展趋势4.1. 农业生产方式的转变随着人们对食品安全和环境保护的关注增加,越来越多的农业生产者转向有机农业和环保农业。
复合微生物菌肥作为一种有机肥料,符合现代农业生产的需求,这将促进市场需求的增加。
4.2. 技术创新的推动复合微生物菌肥行业面临着不断的技术创新和研发。
新的菌种培育技术、发酵技术和制备工艺的引入将提高产品质量和生产效率,进一步推动市场的发展。
4.3. 政策支持的加强各国政府对于有机农业和生态农业的支持力度在逐渐加大,这将为复合微生物菌肥市场提供更多的发展机遇。
政策的支持将促进相关企业的投资力度和市场竞争力的提升。
5. 复合微生物菌肥市场竞争态势复合微生物菌肥市场存在着激烈的竞争。
微生物菌剂的优势及使用禁忌总结其实大家都知道,作物长不好的原因是作物的根不好,而作物的根不好是因为土不好。
近些年,由于我们农业长期过度地依赖化肥,导致土壤中大量的有益微生物菌群遭到破坏。
因此,要解决当前土壤生态质量和作物产量,当务之急是在土壤中使用优质的微生物菌剂。
一、微生物菌剂的优势1、改良土壤:有益菌加速土壤有机质的分解,促进土壤团粒结构形成,从而防治土壤板结,调节和改善土壤的保水、保肥、透气能力,让土壤性状更适于作物生长,同时降解土壤中农药和重金属残留,修复被污染的土壤环境。
2、提高肥效:生物菌群分解土壤中有机质,而有机质在分解过程中生成腐植酸,活化土壤中被固化的大中微量元素,增强土壤中各元素之间的相互促进性,提高肥料利用率。
3、抗重茬病害:微生物菌能分解土壤中因重茬产生的自毒物质,微生物菌通过寄生、溶解、杀灭病菌,抗重茬。
4、增强作物抗病抗逆能力:生物微生物菌剂施用后,在土壤中大量生长繁殖,聚集在作物根部形成优势菌群,抑制病菌的繁殖和生长,达到保护作物,降低病害发生及增强作物的抗逆性的效果。
5、促进生长、增加产量:微生物菌剂中的微生物在在繁殖过程中产生大量生长素和抗生素,能够促进作物生长,提高产量。
6、微生物菌剂养根护根、预防死苗烂根的秘密:作物在定植后很容易出现烧苗、闪苗、沤根现象,引发枯萎病、疫霉根腐病、腐霉根腐病、茎基腐病、青枯病等病害。
这些病害主要是由于一些土传病害引起的,土传病害在温室中发生最为普遍、危害最为严重,例如瓜类、茄果类、豆类等。
定植前后施用一些微生物菌剂等措施进行防治。
微生物菌剂里面的哈茨木霉和枯草芽孢杆菌,能在作物根系周围形成一种“保护罩”,既能够有效地防止病虫害侵染作物根系,减少作物病虫害的发生,又不至于同时杀死土壤中的大多数活性有益菌,还能丰富土壤中的有益菌含量,以菌治菌,改善作物生长环境,提高作物长势情况、提高作物抗逆能力。
二、使用菌剂的禁忌1、微生物菌剂施用时间一般为清晨或者傍晚。
施用微生物菌剂效果不明显原因微生物肥料是活体肥料,它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活动代谢来完成。
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,微生物肥料中有益微生物的种类、生命活动是否旺盛是其有效性的基础,而不像其它肥料是以氮、磷、钾等主要元素的形式和多少为基础。
正因为微生物肥料是活制剂,所以其肥效与活菌数量、强度及周围环境条件密切相关,包括温度、水分、酸碱度、营养条件及原生活在土壤中土著微生物排斥作用都有一定影响,因此在应用时要加以注意。
1、为图方便,习惯与化学农药混用,降低活性微生物肥料中含有活菌成分,将微生物肥料与杀细菌药剂混合使用且长时间放置,极易影响菌的活性,造成部分菌死亡。
不和其他农药混用。
千万不要和杀菌剂、杀虫剂、除草剂和含硫化肥,如硫酸钾等混用,因为他们很容易杀死生物菌。
与化肥混用时化肥用量不能过大。
高浓度的化学物质对菌肥里的微生物有毒害作用,尤其注意不能与碱性肥料和生理碱性肥料混用。
2.轻视使用量,用量不足,效果打折扣使用微生物肥料能取得好的效果,前提是要用足量。
达不到微生物发挥作用所需要的活菌数。
土壤中的微生物种类繁多,数量巨大,接种的外来有益菌要形株成优势菌群,需要经历来自环境的考验和土壤原有微生物的竞争,为了使接入菌株成功存活下来需要一定的接种数量。
如果活菌含量低,就不足于对土壤和作物产生影响。
3、与所使用地区的土壤、环境条件相适宜。
对温度、水分有一定要求。
避免在高温干旱条件使用。
在高温干旱条件下,生存和繁殖就会受到影响,不能发挥良好的作用。
应选择阴天或晴天的傍晚使用这类肥料,并结合盖土、盖粪、浇水等措施,避免微生肥料受阳光直射或因水分不足而难以发挥作用。
微生物菌肥在土壤持水量30%以上、土温度在10~40℃、pH在5.5~8.5的土壤条件下均可施用。
但是,不同微生物具不同的生态适应能力,因而微生物肥料在推广使用前,要进行科学的田间试验,以确定其肥效。
浅析微生物肥料的特点及存在的问题
作者:刘景德
来源:《中国科技纵横》2010年第19期
摘要:简要分析了微生物肥料的种类、特点、优势及存在的问题。
关键词:微生物肥料种类特点问题
1微生物肥料的种类及特点
1.1微生物的种类
依据生产菌株的种类和性能不同,微生物肥料分为很多种类。
(1)根瘤菌肥料。
根瘤菌能和豆科植物共生,结瘤,固氮,利用该菌生产的微生物肥料,称为根瘤菌肥料。
属于这种共生固氮体系,除了根瘤菌和豆科植物外,还有费氏菌和非豆科植物,鱼胜藻和红萍两个体系。
(2)固氮菌肥料。
自生固氮菌不与植物共生,没有寄主的选择,独立生存于土壤中,能固定空气中游离的分子态痰,并能将其转化成为植物可利用的化合态痰素,自生固氮菌和自生固态氮统称为自生固氮微物生;利用该菌生产的肥料,称为固氮菌肥料。
(3)磷细菌肥。
磷细菌能分解土壤和有机物质中的有机磷化合物或转化土壤中难溶性磷酸盐。
利用该菌生产的肥料称为磷细菌肥料。
如磷细菌、解磷真菌、菌根菌剂等。
磷酸盐菌肥能把土壤中云母、长石等含钾的磷酸盐灰石进行分解,释放出钾,如磷酸盐细菌、其他解盐微生物制剂。
(4)钾细菌肥料。
钾细菌又名“硅酸盐细菌”,能强烈分解土壤中硅酸盐中的钾,使其转化为作物可利用的有效钾。
此外,兼有分解土壤中难溶性磷的能力。
利用该菌生产的微生物肥料成为钾细菌肥料。
(5)复合微生物肥料。
利用两种或两种以上的微物生肥料,称为复合微生物肥料。
此外,根据产品中添加有机肥,无机肥,微量元素肥料,植物生长刺激素等其他物质。
又可以区分为有机生物肥,有机-无机复合生物肥等。
1.2微生物肥料的主要特点
微生物肥料的核心是微生物,因此具有微生物的特性。
微生物资源丰富,种类和功能繁多,可以开发成不同功能,不同用途的肥料。
而且微生物菌株可以经过人工选育并不断纯化、复壮以
提高其活力,特别是随着生物技术的进一步发展,通过基本工程的方法获得所需的菌株已成为可能。
微生物肥料中含有微生物的一些次生代谢产物,其中一些是作物的生长刺激素,可在作物幼苗期刺激作物生长发育,在作物成熟期还可以提高作物的品质还有一些则有防治病虫害的功
能。
2我国微生物肥料行业发展现状
我国微生物肥料行业经过了60余年的发展历程,尤其是近十多年的稳定快速发展阶段,目前已形成了一个具有中国特色的产业。
我国微生物肥料的行业发展现状概述如下:
微生物肥料产业初具规模,已成为我国农业生物产业的重要组成部分。
国内现在微生物肥
料生产企业500个以上,年产量约为500万吨,在我国肥料家族中所占的比例逐年增加,应用面积累计近亿亩,目前已有498个产品取得农业部的登记证(临时或正式登记)。
产品种类不断增加,使用菌种不断扩大。
目前在农业部登记的产品分为菌剂类和菌肥类二
个大类,共有11个品种。
9个菌剂类品种分别是:根瘤菌剂、固氮菌剂、硅酸盐菌剂、溶磷菌剂、光合菌剂、有机物料腐熟剂、产气菌剂、复合菌剂和土壤修复菌剂;2个菌肥类产品是复合物肥料和生物有机肥。
在已登记产品中,菌肥类产品数量占登记总数的30%左右,菌剂类产品占70%。
目前在微生物肥料使用菌种方面:涉及细菌、放线菌、丝状真菌、酵母菌等110多个品种,而且还在不断增加。
使用效果逐渐被使用者认可,应用范围不断拓宽。
大量的试验表明,微生物肥料的应用效果不仅表明在作物产量增加上,而且表现在农产品品质的改善、提高化肥利用率、改良或修复土壤、降低病虫害的发生、保护农田生态环境等多方面。
在应用对象范围上,不仅蔬菜、粮油作物上微生物肥料大量应用且反应良好,近几年在果树和中草药种植中微生物肥料应用发展极为
迅速,并在改善品质上效果非常显著,形成了新的热点。
微生物肥料产品进出口日趋活跃,已步入世界经济全球化轨道。
目前有20余个境外产品进入我国市场,并在国内进行了试验,已有10个产品获得登记证。
随着经济全球化进程的加快,将
有更多的外国产品进入中国的农资市场。
同时,我国也有10个产品获得登记证。
随着经济全球化进程的加快,将有更多的外国产品进入中国的农资市场。
同时,我国也有10个产品出口至澳大利亚、日本、美国、匈牙利、波兰、泰国等国家和地区。
微生物肥料标准体系建设基本建成,产品的生产应用及其质量监督有据可依。
在各方面的
支持下,经过近10年的工作,我国的微生物肥料标准框架基本建成。
其标志是构建了由通用标准、使用菌种安全标准、产品标准、方法标准和技术规程5个层面19个标准组成的我国微生物肥料标准体系框架。
微生物肥料标准体系框架的构建,实现了标准内涵从数量评价为主到质
量、数量兼顾的转变,将菌种的功能性标、酶活性指标和内源活性物质指标等纳入到标准中;确定了微生物肥料使用菌种和产品安全性评价的主要技术参数及指标,安全分级目录收录的菌种从40种增加至110多种。
其应用将促进产品质量安全的提高,更好地推动我国微生物肥料行业的快速健康发展。
另外,国家产业政策对微生物肥料行业发展给予的重视和支持稳步加大,在科研资金支持力度和产业化示范项目建设上的立项都是空前的,也是促进我国微生物肥料行业发展的重要因素。
按现在发展势头,今后5年我国微生物肥料总产量可望达到800万-1000万吨,成为肥料家族中的重要成员之一。
可以预料,我国微生物肥料产业在新形势下,将会在农业生产中发挥更大的作用。
3微生物肥料优势和存在问题
3.1微生物肥料的优势
随着社会对环境保护的日益重视,现代生态农业、绿色农业、有机农业的蓬勃发展,微生物肥料在农业生产中将发挥出其应有的经济效益和生态效益,这将为生产开发高效优质的微生物肥料提供一个极的发展机遇。
在生物复合肥料研究开发领域中,许多高校和研究机构正在与产业界合作,采用产、学、研结合的开发形式,使科研成果迅速产业化,取得了明显的经济效益。
微生物肥料的作用是多方面的。
它可以作为绿色食品肥料、土壤净化剂、土壤改良剂,不仅能提高土壤肥力,还达到土壤的良性循环;此外,微生物肥料的施用可以提高化肥利用率,对减少经济浪费和保护环境到一定的作用。
我国每年盲目施用化肥造成浪费100万吨,损失人民币达5亿元之多,而且化肥用量大的地区,地下水污染问题日益严重。
实践证明,施用微生物肥料代替部分化肥,可以缓解化肥使用不当(特别是氮肥的不合理使用)所带来的地力退化、环境污染及农产品产品质下降等副作用。
3.2微生物肥料发展所存在的问题
我国的微物生物肥料行业与其他国家相比,具有品种种类多、应用范围广的特点,尤其是在研制开发及应用功能微生物与有机营养物质、微生物与无机营养物质复合而成的新产品方面,处于领先地位。
这些产品目前在我国已形成较大生产规模,在提高化肥利用率、降低化肥使用量和减少环境污染等方面,已取得了较好的效果,研制开发具有广阔前景。
微生物肥料本身也存在多方面的问题,如基础研究落后和生产应用的后劲问题;菌种不适宜性和退化问题;复合菌肥问题,菌种分类地位不明确,有些产品使用的菌种缺乏必要的鉴定材料,不利于产品的标准化、商品化;生产条件和工艺问题等。
然而,我国长期在微生物肥料研究方面缺乏投入,使得我国的生物肥料产业依然存在整体水平不高、技术创新不足、产品质量与应用效果表现欠稳定,这些都是我国微生物肥料行业急需解决的问题,是行业进一步发展必须解决的难题。