微生物肥料(節(jié))ppt

1、1資源微生物學(xué)資源微生物學(xué)Resource Microbiology(第七章第七章)主講人：周而勛主講人：周而勛博士、教授、博導(dǎo)博士、教授、博導(dǎo)（資環(huán)學(xué)院植物病理學(xué)系）（資環(huán)學(xué)院植物病理學(xué)系）電話電話：38297832 (辦辦),-mail: http:/ 或或http:/ http:/2第七章第七章 微生物肥料微生物肥料 第一節(jié)第一節(jié) 肥料肥料概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 微生物肥料的作用微生物肥料的作用 第三節(jié)第三節(jié) 微生物肥料的種類微生物肥料的種類第四節(jié)第四節(jié) 微生物肥料的現(xiàn)狀和未來微生物肥料的現(xiàn)狀和未來第五節(jié)第五節(jié) 我國微生物肥料生產(chǎn)應(yīng)用我國微生物肥料生產(chǎn)應(yīng)用的若干

2、問題的若干問題3第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 一、肥料的定義與種類一、肥料的定義與種類 二、化學(xué)肥料的貢獻與弊端二、化學(xué)肥料的貢獻與弊端 三、微生物肥料的定義與發(fā)展三、微生物肥料的定義與發(fā)展4一、肥料的定義與種類一、肥料的定義與種類 1、定義、定義 國家標(biāo)準(zhǔn)肥料和土壤調(diào)理劑術(shù)語（GB/T6274-1997) 中，肥料(fertilizer) 的定義為“以提供植物養(yǎng)分為其主要功以提供植物養(yǎng)分為其主要功效的物料效的物料”。 2、種類、種類 分類方法很多。有人將肥料分為有機肥有機肥料料、化學(xué)肥料化學(xué)肥料和微生物肥料微生物肥料三大類。5 二、化學(xué)肥料的貢獻與弊端二、化學(xué)肥料的貢獻與弊端 1、貢獻、貢獻 在發(fā)

3、達國家，科技對農(nóng)業(yè)高速發(fā)展的貢獻率已達70%以上，其中作出主要貢獻的是種子(良種)、化肥化肥、農(nóng)藥和灌溉等農(nóng)業(yè)新技術(shù)。 眾所周知，肥料是植物的“糧食”、“營養(yǎng)”?；蕿楦鲊r(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收作出了重要貢獻。 2、弊端、弊端 但是，由于化肥在使用過程中大量流失，對生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的的污染。6 僅以地下水污染為例，近年來的研究證明，地下水硝酸鹽含量上升的最主要原因是氮肥的大量使用。 1990s中期，僅對我國北方一些省(市) 的調(diào)查表明，北方一些地區(qū)的農(nóng)村和小城鎮(zhèn)的地下水/飲用水硝酸鹽污染硝酸鹽污染問題已十分嚴重。其中1/2以上超過飲用水硝酸鹽含量標(biāo)準(zhǔn)（最高允許值為50mg/L），最高達到300mg/

4、L。 此外，蔬菜的硝酸鹽超標(biāo)問題也十分嚴重。 近年來，癌癥的大量發(fā)生與此有密切關(guān)系。7三、微生物肥料的定義與發(fā)展三、微生物肥料的定義與發(fā)展 1、定義、定義 陳華癸：所謂微生物肥料，是指一類含有活微生物的特定制品，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能夠獲得特定的肥料效應(yīng)，在這種效應(yīng)的產(chǎn)生中，制品中的微生物起關(guān)鍵作用微生物起關(guān)鍵作用。 2、作用與意義、作用與意義 使用微生物肥料，對改善作物養(yǎng)分供應(yīng)，調(diào)控其生長，提高產(chǎn)量和品質(zhì)，減少化學(xué)肥料的使用，提高土壤肥力，減少病蟲害發(fā)生和改善環(huán)境質(zhì)量等方面都具有重要的經(jīng)濟、生態(tài)和社會意義。8 3、新發(fā)展、新發(fā)展 微生物肥料在國際上的應(yīng)用和發(fā)展已有百年歷史，但由于其“遲效性”，

5、過去的發(fā)展緩慢。近年來，由于化學(xué)肥料的污染越來越嚴重，所以，微生物肥料又重新受到重視。 微生物肥料作為生物技術(shù)的發(fā)展及其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的一個方面，應(yīng)該也必須有一個良好的發(fā)展空間，由低級向高級、由低效到高效發(fā)展，并向農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。 可以預(yù)見，在本世紀，微生物肥料產(chǎn)業(yè)將成為持續(xù)農(nóng)業(yè)的一個重要方面，能夠獲得長足的發(fā)展和進步。9第二節(jié)第二節(jié) 微生物肥料的作用微生物肥料的作用 一、增進土壤肥力一、增進土壤肥力 二、制造和協(xié)助農(nóng)作物吸收營養(yǎng)二、制造和協(xié)助農(nóng)作物吸收營養(yǎng) 三、增強植物抗病蟲害和抗旱能力三、增強植物抗病蟲害和抗旱能力 四、減少化學(xué)肥料的使用量和提高四、減少化學(xué)肥料的使用量和提高作物品質(zhì)作物

6、品質(zhì) 五、目前正在研究開發(fā)的微生物肥五、目前正在研究開發(fā)的微生物肥料的作用料的作用10一、增進土壤肥力一、增進土壤肥力 1、增加土壤氮素、增加土壤氮素 例如：各種自生、聯(lián)合或共生固氮微生物肥料，可增加土壤中的氮素來源。 2、增加土壤礦物質(zhì)、增加土壤礦物質(zhì) 例如：多種溶磷、解鉀的微生物肥料，可將土壤中難溶的磷、鉀分解出來，為植物所吸收、利用。 3、增加土壤有機質(zhì)、增加土壤有機質(zhì) 例如：一些分解作物秸稈微生物制劑的應(yīng)用，增加了土壤中有機質(zhì)，增進了土壤肥力。11二、制造和協(xié)助農(nóng)作物吸收營養(yǎng)二、制造和協(xié)助農(nóng)作物吸收營養(yǎng) 1、根瘤菌微生物肥料、根瘤菌微生物肥料 肥料中的根瘤菌可以侵染豆科植物的根部，形成

7、根瘤，生活在根瘤里的根瘤菌類菌體利用豆科植物寄主提供的能量將空氣中的氮氮轉(zhuǎn)化為氨氨，進而轉(zhuǎn)化為植物能吸收的谷氨酸谷氨酸和谷氨酰胺谷氨酰胺類的優(yōu)質(zhì)氮素，供給豆科植物一生中氮素的主要需求，也就是根瘤菌為豆科植物制造和提供了氮素營養(yǎng)來源。12 2、菌根真菌肥料、菌根真菌肥料 叢枝菌根(Arbuscular Mycorrhiza, AM) (圖圖7-1) 真菌是一種土壤真菌，它與多種植物根系共生，其菌絲可以吸收更多的營養(yǎng)供給植物吸收利用，其中以對磷的吸收最明顯。研究還顯示，AM真菌對土壤中活動性、移動性緩慢的元素如鋅、銅、鈣等元素也有加強吸收的作用。 此外，微生物肥料中的一些菌種還可產(chǎn)生大量的植物生長

8、物質(zhì)，改善植物營養(yǎng)狀況，促使其健壯生長。13圖圖7-1 AM的結(jié)構(gòu)示意圖的結(jié)構(gòu)示意圖14三、增強植物抗病蟲害和抗旱能力三、增強植物抗病蟲害和抗旱能力 1、在這里特別強調(diào)“促進植物生長的根際細菌” (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria, PGPR)。 2、這類微生物既可產(chǎn)生某些生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，刺激植物生長、促進植物對營養(yǎng)元素的吸收，也可分泌某些拮抗物質(zhì)，抑制病菌和害蟲的生長發(fā)育，減輕病蟲害的發(fā)生，還可提高植物抗旱能力，提高植物產(chǎn)量（多功能微生物制劑）。 3、由于這個類群的多種多樣，目前正成為國際上的熱門研究領(lǐng)域。15四、減少化學(xué)肥料的使用量和四、減少化學(xué)肥料的

9、使用量和提高作物品質(zhì)提高作物品質(zhì) 1、減少化學(xué)肥料的使用量、減少化學(xué)肥料的使用量 大量研究表明，使用微生物肥料后，可減少化學(xué)肥料的使用量。這不僅具有經(jīng)濟上的意義，而且具有生態(tài)學(xué)意義和社會效應(yīng)，對保護環(huán)境也有好處。 2、提高作物品質(zhì)、提高作物品質(zhì) 使用微生物肥料后，可以改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)（如蛋白質(zhì)、糖、維生素的含量）。在有些情況下，品質(zhì)的改善比產(chǎn)量的提高好處更大。16五、目前正在研究開發(fā)的微生物五、目前正在研究開發(fā)的微生物肥料的作用肥料的作用 目前正在研究有關(guān)微生物肥料作用的外延和拓展。其作用主要表現(xiàn)在： 1、對環(huán)境的凈化作用、對環(huán)境的凈化作用 據(jù)報道，最近10多年，我國的化肥總用量增加了90.7

10、%，而同期糧食總產(chǎn)量僅增加了9.1%，氮素化肥的流失率高達45%，由此造成的環(huán)境污染可想而知。 因此，微生物肥料的大量使用，可大大減少化學(xué)肥料的使用量，對凈化環(huán)境將起到積極的作用。17 2、對城市垃圾和作物秸稈的處置、對城市垃圾和作物秸稈的處置 近年來，我國糧食的年播種面積為1.1億公頃(1公頃=15畝)，糧食年總產(chǎn)量4.67億噸，全年秸稈總產(chǎn)量6億多噸。 利用有益微生物對城市垃圾和作物秸稈分解、腐熟后，作為有機肥還田，變廢為寶，利國利民。 3、植物內(nèi)生菌的開發(fā)利用、植物內(nèi)生菌的開發(fā)利用 目前一些研究工作者正在研究一些禾本科植物如水稻和甘蔗的內(nèi)生菌，希望這些內(nèi)生菌能在這些植物的氮素供應(yīng)中起重要

11、作用。18第三節(jié)第三節(jié) 微生物肥料的種類微生物肥料的種類 一、固氮菌肥料一、固氮菌肥料 二、根瘤菌類肥料二、根瘤菌類肥料 三、解磷微生物肥料三、解磷微生物肥料 四、硅酸鹽細菌肥料四、硅酸鹽細菌肥料 五、光合細菌肥料五、光合細菌肥料 六、芽孢桿菌制劑六、芽孢桿菌制劑 七、分解作物秸稈制劑七、分解作物秸稈制劑 八、復(fù)合微生物肥料類八、復(fù)合微生物肥料類 九、九、PGPR類制劑類制劑 十、其他微生物肥料十、其他微生物肥料19一、固氮菌肥料一、固氮菌肥料 1、固氮菌肥料的應(yīng)用基礎(chǔ)、固氮菌肥料的應(yīng)用基礎(chǔ) 這里所說的固氮菌肥料是特指以能夠自由生活的固氮細菌或與一些禾本科植物進行聯(lián)合固氮的細菌為菌種生產(chǎn)出來的

12、固氮菌類肥料。所以，不包括根瘤菌類。 自生和聯(lián)合固氮菌與共生固氮的根瘤菌不同。根瘤菌與豆科植物形成共生固氮的器官根瘤。而自生和聯(lián)合固氮菌則缺乏這種結(jié)構(gòu)。 自生和聯(lián)合固氮菌除了固氮外，更為重要的是它們能夠產(chǎn)生多種植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，促進植物生長。20 2、固氮菌肥料的微生物資源、固氮菌肥料的微生物資源 （1）自生固氮屬(Azotobacter) （2）氮單胞菌屬(Azomonas) （3）固氮螺菌屬(Azospirillum) （4）貝氏固氮菌屬(Beijerinekia) （5）芽孢桿菌屬(Bacillus) （6）克魯伯氏桿菌屬(Klebsiella) （7）腸桿菌屬(Enterobacter

13、) （8）歐文氏桿菌屬(Erwinia) （9）紅色假單胞菌屬(Rhodopseudomonas) （10）紅螺菌屬(Rhodospirillum)21 3、固氮菌肥料的作用、生產(chǎn)和應(yīng)用、固氮菌肥料的作用、生產(chǎn)和應(yīng)用 （1）作用）作用 聯(lián)合固氮菌是在自然界多種植物根際生活著的利用植物根分泌物和土壤養(yǎng)分作為營養(yǎng)來源的、自身能夠進行固氮的微生物，它們與植物構(gòu)成聯(lián)合固氮體系。 固氮作用固氮作用 聯(lián)合固氮菌有一定的固氮作用，但它們的固氮能力遠不如根瘤菌。雖然如此，施用聯(lián)合固氮菌肥料確實有增產(chǎn)作用。這個原因只能以氮素代謝以外的原因來解釋。22 產(chǎn)生植物生長物質(zhì)產(chǎn)生植物生長物質(zhì) 早在1930s就發(fā)現(xiàn)，小麥

14、根際固氮菌的培養(yǎng)物中有促進植物生長的激素類物質(zhì)，如吲哚乙酸。后來發(fā)現(xiàn)，很多固氮菌都可產(chǎn)生植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì)，有的不止一種。 產(chǎn)生維生素和氨基酸產(chǎn)生維生素和氨基酸 現(xiàn)已經(jīng)知道多種土壤微生物的生命活動中產(chǎn)生維生素。如：自生固氮菌能夠產(chǎn)生維生素B1、B6、B12、H、煙酸、泛酸等。 另外，也有研究者認為，許多微生物在生長代謝過程中能夠產(chǎn)生多種氨基酸。23 產(chǎn)生多糖類物質(zhì)產(chǎn)生多糖類物質(zhì) 土壤微生物產(chǎn)生的多糖類物質(zhì)約占土壤有機質(zhì)的0.1%。 多糖是一種粘膠類物質(zhì)，它們與植物粘液、礦物膠體和有機膠體結(jié)合在一起，形成的粘液膜使植物根系不受土壤顆粒的損傷，也可防止病原菌的入侵。 另外，多糖類物質(zhì)也對植物生長有良

15、好的刺激作用，可促進植物健壯生長。24 （2）生產(chǎn)）生產(chǎn) 固氮菌劑的生產(chǎn)和其他農(nóng)用生物菌劑一樣，應(yīng)該在具有良好設(shè)備的工廠里、在嚴格的條件下進行生產(chǎn)，生產(chǎn)出的菌劑應(yīng)符合一定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 目前國內(nèi)生產(chǎn)這類產(chǎn)品有液體瓶裝的劑型和用草炭（泥炭土）等載體作為吸附劑吸附而成的固體劑型。 液體瓶裝的劑型是從發(fā)酵罐發(fā)酵結(jié)束后分裝而成的。 固體劑型是由草炭（泥炭土）等作為載體吸附發(fā)酵結(jié)束時的液體而成的。25 （3）應(yīng)用）應(yīng)用 適用作物適用作物：多為禾本科作物。有的為小麥專用，有的為水稻專用；也有的不強調(diào)作為種類，如小麥、玉米、高粱、甘蔗、谷子等均可使用。 使用劑量使用劑量：固體菌劑每畝用量為250-500g (

16、含菌量1-2億個/g)；液體菌劑每畝用量100mL (含菌量5-10億個/mL) 。 施用技術(shù)施用技術(shù)：多為拌種。無論是固體菌劑還是液體菌劑，都要根據(jù)種子的量，加適量水將菌劑均勻拌在種子上，使每粒種子都沾有菌劑而不太濕為原則，拌種后稍為陰干一下，即可播種。26 菌劑保存菌劑保存 固氮菌劑是一種活的生物制劑，需要一定的保存條件。保存時間的長短與溫度關(guān)系很大。10-20，可保存3-4個月；25 ，半個月。固體菌劑比液體菌劑保存時間長。 注意事項注意事項 拌種時勿置于直射陽光下，當(dāng)天拌種，當(dāng)天用完。 不能與殺菌劑、草木灰、速效氮肥及稀土微肥等同時使用。 宜在中低肥力水平的地區(qū)使用。27二、根瘤菌類肥

17、料二、根瘤菌類肥料 1、豆科植物的經(jīng)濟意義、豆科植物的經(jīng)濟意義 豆科植物-根瘤菌共生固氮體系，是迄今為止研究得最為清楚、與農(nóng)林業(yè)關(guān)系最為密切、地球上最重要的共生體系之一。 豆科植物分為蝶形花亞科、含羞草亞科和蘇木亞科，大約有2萬種。 （1）蝶形花亞科）蝶形花亞科：與農(nóng)業(yè)有關(guān)的豆科植物幾乎都在這個亞科里，98%結(jié)有根瘤。如：大豆、豇豆、花生、豌豆、菜豆、苜蓿、三葉草、紅豆草、紫云英等。28豆科豆科 蝶形花亞科蝶形花亞科 植物植物紫花苜蓿紫花苜蓿三葉草三葉草紅豆草紅豆草紫云英紫云英29 （2）含羞草亞科：）含羞草亞科：多為生長在熱帶、亞熱帶地區(qū)的喬木或灌木，少數(shù)是草本。如：銀合歡、含羞草等。結(jié)瘤的

18、植物約有90%。銀合歡銀合歡含羞草含羞草30 （3）蘇木亞科）蘇木亞科：主要分布在熱帶、亞熱帶地區(qū)，是一些觀賞灌木或喬木。如：紫荊、山扁豆等。結(jié)瘤的約有30%。紫荊花紫荊花紫荊花紫荊花31 2、豆科植物接種根瘤菌的必要性、豆科植物接種根瘤菌的必要性 所謂接種，就是在豆科植物種植之前，將有效的根瘤菌拌入種子（或土壤）以促進共生固氮的過程。下面五種情況尤其需要接種： （1）土壤中從來沒有種植過某種豆科植物，或該豆科植物是新引種的。 例如：1970s紫云英作為稻田綠肥擴種在淮河流域以北及黃河中下游地區(qū)，新種紫云英地區(qū)就必須接種紫云英根瘤菌。32 （2）豆科植物在本地區(qū)生長的自然結(jié)瘤情況不良，常常結(jié)瘤

19、延遲，不著生在主根上時。 （3）輪作，或前茬種植非豆科植物時。 （4）土壤肥力下降或新墾地、復(fù)墾地。 （5）豆科植物更新?lián)Q代快，需要接種相應(yīng)的菌種。33 3、豆科植物、豆科植物-根瘤菌共生體系應(yīng)用的種類根瘤菌共生體系應(yīng)用的種類 迄今從豆科植物根瘤里分離出來、進行過研究的共生固氮根瘤菌有100多種。主要有以下一些屬、種： （1）根瘤菌屬）根瘤菌屬(Rhizobium) 豌豆根瘤菌 (R. leguminosarum)：豌豆、蠶豆、菜豆、三葉草等。 菜豆根瘤菌 (R. etli)：菜豆、云豆等。 熱帶根瘤菌 (R. tropici)：菜豆、銀合歡。 山羊豆根瘤菌 (R. galegae)：山羊豆。

20、 驢喜豆根瘤菌：紅豆草。34 （2）慢生根瘤菌屬）慢生根瘤菌屬(Bradyrhizobium) 如：遼寧慢生大豆根瘤菌 (B. liaoningense)：大豆。 （3）中華根瘤菌屬）中華根瘤菌屬(Sinorhizobium) 中華根瘤菌(S. fredii)：大豆、野大豆等。 苜蓿根瘤菌(S. meliloti)：黃花苜蓿、紫花苜蓿、草木樨、胡盧巴等。 （4）固氮根瘤菌屬）固氮根瘤菌屬(Azorhizobium)：田菁。 （5）中慢生根瘤菌屬）中慢生根瘤菌屬(Mesoorhizobium)：紫云英、鷹嘴豆等。35 4、豆科植物接種劑、豆科植物接種劑根瘤菌劑的生產(chǎn)過程根瘤菌劑的生產(chǎn)過程 （1）

21、培養(yǎng)方式）培養(yǎng)方式 根據(jù)生產(chǎn)要求和各國的情況，目前世界上大多數(shù)國家都采用發(fā)酵罐通氣培養(yǎng)。 （2）培養(yǎng)溫度與周期）培養(yǎng)溫度與周期 溫度溫度：25-28。 周期周期：生長快的，如苜蓿、豌豆、三葉草、菜豆、紫云英的根瘤菌，48-72h；生長慢的，如花生、大豆、豇豆的根瘤菌，72-120h。 發(fā)酵后菌數(shù)發(fā)酵后菌數(shù)：3.0109個/mL。36 （3）劑型）劑型 固體劑型：固體劑型：根瘤菌接種劑接種劑最常用的固體劑型，它是用載體吸附發(fā)酵液后制成的。常用的載體有：草炭(泥炭土)、蛭石(美國)、草粉、苜蓿粉、秸稈粉、甘蔗渣粉等。 液體劑型：液體劑型：其次是液體劑型，就是將發(fā)酵液分裝于小瓶(100mL)即成。

22、種衣劑：種衣劑：也有人將根瘤菌發(fā)酵液與一些微量元素、殺蟲劑、殺真菌劑等藥劑混合制成種衣劑，包衣在種子表面，成為球化種子，等等。37 5、根瘤菌接種劑的質(zhì)量要求、根瘤菌接種劑的質(zhì)量要求 （1）純度高）純度高 國內(nèi)：雜菌率不超過10-15%； 國外：雜菌率不超過5-10%。 （2）含有一定量的活菌）含有一定量的活菌 國內(nèi)：活菌量2109個/g (mL)； 國外：活菌量5109個/g (mL)。 （3）含水量）含水量 含水量30%。含水量太高，容易造成菌劑結(jié)塊，容易長霉菌。38 （4）pH值值 應(yīng)為中性。根瘤菌的生存環(huán)境要求pH 6-8， 但最佳為pH 7。 （5）有效期）有效期 國外：普通條件下(

23、20)，固體劑18個月；較低溫度下(10左右)，時間延長。 我國：固體劑6-8個月；液體劑1個月。 （6）外觀和包裝）外觀和包裝 外觀：固體劑：疏松、無霉菌生長、不結(jié)塊的粉末或顆粒。液體劑：乳白色和微黃色。 包裝：名稱、產(chǎn)生單位、含菌量、有效期等39 6、各種根瘤菌接種劑的使用技術(shù)、各種根瘤菌接種劑的使用技術(shù) （1）固體菌劑）固體菌劑 是最為常用的一種劑型。多用作拌種劑使用，即先用少量水將菌劑拌勻，再拌在1畝地的種子量上。 用量：250-500g/畝。 （2）液體菌劑）液體菌劑 多采用拌種方式，將菌液直接加在1畝地的種子量上，輕輕拌和，使每粒種子上都粘上菌液，稍陰干即可播種。 用量：100mL

24、/畝。40 （3）顆粒菌劑）顆粒菌劑 特征與使用特征與使用：顆粒的大小、密度與種子相當(dāng)。在播種時與種子一起混播。 優(yōu)點優(yōu)點：提高根瘤菌的結(jié)瘤競爭性；避免了根瘤菌與種子表面的有毒物質(zhì)接觸；即使種子上拌有殺菌劑也不會傷害根瘤菌；還可避免拌種時損傷種皮。 缺點缺點：每畝地的用量較粉劑和液劑大得多。 （4）凍干菌劑）凍干菌劑 特征與使用特征與使用：將發(fā)酵菌液加入適量的保護劑，真空凍干而成。使用時以適量水將凍干菌劑稀釋，然后拌種，陰干后播種。 優(yōu)點優(yōu)點：凍干菌劑體積小，便于保存和運輸。 缺點缺點：需要昂貴的設(shè)備。這種菌劑目前應(yīng)用不廣。41三、解磷微生物肥料三、解磷微生物肥料 1、解磷微生物肥料的應(yīng)用基礎(chǔ)

25、、解磷微生物肥料的應(yīng)用基礎(chǔ) （1）磷是作物生長發(fā)育必須的三大元素之一 氮、磷、鉀被稱為作物生長發(fā)育的三大元素。 （2）磷是作物體內(nèi)很多重要有機化合物的組成元素 核酸、核蛋白、磷脂、腺三磷均含有磷。 （3）微生物可將土壤中難溶性的磷酸鹽分解出來，供作物利用 微生物在其生命活動中可產(chǎn)生很多有機酸，使土壤中難溶性的磷酸鹽溶解出來，以達到供應(yīng)農(nóng)作物磷素營養(yǎng)的目的。42 2、解磷微生物的種類、解磷微生物的種類 （1）巨大芽孢桿菌(Bacillus megatherium) （2）蠟樣芽孢桿菌(B. cereus) （3）短小芽孢桿菌(B. pumilus) （4）氧化硫硫桿菌(Thiobacillus

26、thioxidans) （5）解磷真菌：有很多種類。如：黑曲霉(Aspergillus niger)等。 （6）假單胞菌(Pseudomonas spp.)：種類多。如：熒光假單胞菌(P.fluorescens)和惡臭假單胞菌(P.putida) 等。43 3、解磷微生物肥料的生產(chǎn)及應(yīng)用問題、解磷微生物肥料的生產(chǎn)及應(yīng)用問題 （1）要弄清楚解磷微生物的分類地位）要弄清楚解磷微生物的分類地位 在篩選時，必須把解磷微生物的分類地位搞清楚，不能光考慮其是否解磷或解磷強度，還要注意其是否是病原菌。否則會對人體造成危害。人們應(yīng)該從以下例子中吸取教訓(xùn)： 1970s曾用一種假單胞菌(Pseudomonas s

27、p.)作為生產(chǎn)菌種來生產(chǎn)“解磷細菌肥料”，在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，凡接觸過此產(chǎn)品的人，只要有傷口就久治不愈，并發(fā)炎、化膿。后來經(jīng)鑒定，該菌是毒力較強的銅綠假單胞菌(P. aeruginosa) (又名綠膿桿菌)，經(jīng)消毒、銷毀、深埋后才解決了蔓延和進一步危害。(基礎(chǔ)研究的重要基礎(chǔ)研究的重要性！性！)44 （2）要研究其解磷條件）要研究其解磷條件 對一種解磷微生物，要研究其解磷條件，了解土壤類型、肥力水平、作物種類對其解磷的影響。 （3）要研究其生產(chǎn)工藝和條件）要研究其生產(chǎn)工藝和條件 對一種解磷微生物，還要研究其生產(chǎn)工藝和條件，既要考慮其有效活菌數(shù)量，又要注意其活性以及對不良環(huán)境的抵抗能力。45四、硅酸鹽細

28、菌肥料四、硅酸鹽細菌肥料 1、硅酸鹽細菌肥料的定義、硅酸鹽細菌肥料的定義 所謂硅酸鹽細菌肥料，是指用膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilagionsus)為菌種生產(chǎn)的硅酸鹽菌劑或硅酸鹽細菌肥料。許多企業(yè)將其稱為生物鉀肥。 2、硅酸鹽細菌肥料的應(yīng)用基礎(chǔ)、硅酸鹽細菌肥料的應(yīng)用基礎(chǔ) 此類產(chǎn)品在前蘇聯(lián)和我國研究、應(yīng)用較早。在多種作物和許多地區(qū)都獲得了較好的效果，深受農(nóng)民歡迎。46 一般認為，此菌能在含鉀的長石、云母、磷灰石、磷礦粉及其他礦石的無氮培養(yǎng)基上生長，釋放出磷、鉀等營養(yǎng)元素，菌體自身富含鉀元素的能力很強，經(jīng)測定，菌體細胞灰分中鉀含量高達33%-43%。 此外，此菌在生長繁殖過程中還可產(chǎn)生

29、一些有機酸、氨基酸、植物激素等活性物質(zhì)，這些物質(zhì)可促進植物健壯生長。 3、硅酸鹽細菌肥料的菌種、硅酸鹽細菌肥料的菌種 如上所述，硅酸鹽細菌肥料的生產(chǎn)菌種為膠質(zhì)芽孢桿菌(Bacillus mucilagionsus)，也叫凍膠樣芽孢桿菌。47五、光合細菌肥料五、光合細菌肥料 1、光合細菌簡介、光合細菌簡介 （1）定義）定義：光合細菌(Photosynthetic Bacteria，簡稱PSB)是一大類在地球上生存最早的能進行光合作用的原核生物的總稱。 （2）特征）特征：PSB的共同特征是含有光合色素，可在光照條件或厭氧條件下生長繁殖，其中的大多數(shù)能夠以不同的有機酸、醇類等有機化合物作為光合作用的

30、電子供體和碳源。48 2、光合細菌的主要種類、光合細菌的主要種類 目前在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用的光合細菌的主要種類有： （1）紅假單胞菌屬 (Rhodopseudomonas) 如：球形紅假單胞菌(Rp. globiformis) （2）紅螺菌屬 (Rhodospirillum) 如：黃褐紅螺菌(Rs. fulvum) （3）紅細菌屬 (Rhodobacter) 如：莢膜紅細菌(Rb. capsulatus)49 3、光合細菌的應(yīng)用、光合細菌的應(yīng)用 1970s以來，對PSB的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究有了很大進展，在以下領(lǐng)域取得了較好的應(yīng)用效果。 （1）農(nóng)業(yè)方面）農(nóng)業(yè)方面 使用對象使用對象：小麥、瓜果、蔬菜等。 施用

31、方法施用方法：噴施、蘸秧、灌根。 使用效果使用效果：對上述作物的根、葉生長具有明顯的促進和增產(chǎn)效果。有的試驗還表明對某些植物病害有明顯的抑制作用。50 （2）畜牧業(yè)方面）畜牧業(yè)方面 有人將光合細菌作為飼料添加劑，喂養(yǎng)幼禽、幼畜有減輕腹瀉的效果，可以提高幼禽、幼畜的成活率。用于糞便處理有除臭的效果。 此外，在以下方面的應(yīng)用也取得較大進展： （3）漁業(yè)方面）漁業(yè)方面 （4）湖泊凈化處理）湖泊凈化處理 （5）有機廢水的治理）有機廢水的治理51六、芽孢桿菌制劑六、芽孢桿菌制劑 1、芽孢桿菌、芽孢桿菌制劑制劑的優(yōu)點的優(yōu)點 芽孢桿菌由于在生長過程中可產(chǎn)生芽孢，對不良環(huán)境具有很強的抵抗力。所以，很多企業(yè)都把

32、目光轉(zhuǎn)向芽孢桿菌的篩選和開發(fā)。 2、芽孢桿菌的常用菌種、芽孢桿菌的常用菌種 （1）枯草芽孢桿菌 (Bacillus subtilis) （2）地衣芽孢桿菌 (B. licheniformis) （3）多粘芽孢桿菌 (B. polymyxa)52七、分解作物秸稈制劑七、分解作物秸稈制劑 1、制作作物秸稈肥料，利國利民、制作作物秸稈肥料，利國利民 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)每年都產(chǎn)生大量的作物秸稈，這些秸稈遠遠未被人們很好地利用。因此，研究利用微生物來分解作物秸稈，作為有機生物肥料，是一件利國利民的事情。 2、分解作物秸稈的微生物種類分解作物秸稈的微生物種類 （1）細菌類：有纖維分解細菌、芽孢桿菌等 （2）放線菌類

33、：主要為高溫放線菌 （3）真菌類：例如木霉菌等53八、復(fù)合微生物肥料類八、復(fù)合微生物肥料類 在微生物肥料的生產(chǎn)應(yīng)用過程中，為了提高接種效果，一些研制者在復(fù)合劑型上作了一些研究。從實用角度出發(fā)，采用復(fù)合方式可能是提高接種效果的一個途徑。 1、兩種或兩種以上的微生物復(fù)合、兩種或兩種以上的微生物復(fù)合 例如有人用假單胞菌與大豆根瘤菌復(fù)合使用，促進和增加了大豆的結(jié)瘤率。 2、一種微生物和其他營養(yǎng)物質(zhì)復(fù)配、一種微生物和其他營養(yǎng)物質(zhì)復(fù)配 如：菌+大量元素（N、P、K）；菌+微量元素（如Cu、Zn、Mg等）；菌+有機物或植物激素。54九、九、PGPR類制劑類制劑 1、PGPR簡介簡介 最近20多年來，在資源微

34、生物研究工作中，有一個新興的熱點領(lǐng)域十分值得注意，這就是“促進植物生長的根際細菌” (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria，簡稱PGPR)。 這類細菌在生長代謝過程中，能產(chǎn)生許多促進植物生長的物質(zhì)，因而日益受到微生物學(xué)家、植保學(xué)家、農(nóng)學(xué)家的廣泛關(guān)注。55 2、已報道的、已報道的PGPR的種類的種類 （1）蠟桿菌 （2）氣單胞菌 （3）檸檬節(jié)桿菌 （4）巴西固氮螺菌 （5）自生固氮菌 （6）芽孢桿菌 （7）假單胞菌 （8）沙雷氏菌 （9）陰溝腸桿菌 （10）普利茅斯沙氏菌56 3、 PGPR的作用機理的作用機理 （1）分泌植物促生物質(zhì)）分泌植物促生物質(zhì) 如：赤

35、霉素、細胞分裂素、吲哚乙酸、生物素和泛酸等。 （2）對豆科植物結(jié)瘤的促生作用）對豆科植物結(jié)瘤的促生作用 Grimes (1987)，用惡臭假單胞接種菜豆，在溫室和大田試驗均表明增加了共生體的結(jié)瘤作用。 類似的工作在其他一些學(xué)者的研究中也得到了一致的結(jié)果。57 （3）促進出芽的作用）促進出芽的作用 deFreitas等(1989)報道，用9個PGPR菌株在小麥上試驗，低肥力土壤上7個菌株有促進出芽作用，另2個菌株在高肥力水平上表現(xiàn)促進出芽。其他學(xué)者在馬鈴薯、苜蓿、胡蘿卜、玉米、大豆等作物上也均取得這樣的結(jié)果。 （4）對土傳病害的生物防治作用）對土傳病害的生物防治作用 很多研究表明， PGPR不僅

36、具有增產(chǎn)作用，而且對一些土傳病原菌如腐霉菌、鐮刀菌、絲核菌引起的根腐病、枯萎病、猝倒病和立枯病等土傳病害均有很好的生物防治作用。58十、其他微生物肥料十、其他微生物肥料 1、菌根真菌肥料、菌根真菌肥料 （1）菌根名稱的由來）菌根名稱的由來 菌根(mycorrhiza)一詞，來源于希臘文 mycor (真菌)和 rhiza (根)的復(fù)合。由Frank于1885年首次提出。 （2）菌根的定義）菌根的定義 真菌與植物根系形成的互惠共生體叫菌根。 能夠與植物根系形成菌根的真菌叫菌根真菌（mycorrhizal fungus）。59 （3）菌根真菌肥料及其作用）菌根真菌肥料及其作用 由菌根真菌制成的微生

37、物肥料稱為菌根真菌肥料。主要作用如下： 菌根增大了植物根系的吸收面積，幫助植物不斷地吸取水分和養(yǎng)分； 菌根真菌能產(chǎn)生拮抗物質(zhì)，抑制根部病菌對植物的侵害，菌根真菌起到保衛(wèi)者的作用。 菌根真菌能誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗病性。60 （4）菌根的類型及其真菌）菌根的類型及其真菌 外生菌根外生菌根（圖（圖1） 形成外生菌根的形成外生菌根的真菌真菌：大多數(shù)是高等擔(dān)子菌，主要是蘑菇目的真菌；其次是子囊菌。161 內(nèi)生菌根內(nèi)生菌根（圖（圖2） 形成內(nèi)生菌根的形成內(nèi)生菌根的真菌真菌：種類較少，主要是接合菌亞門內(nèi)囊霉科真菌。262 2、固氮藍藻肥料、固氮藍藻肥料 （1）藍藻簡介）藍藻簡介 藍藻，也叫藍細菌。分為自生和共生兩

38、類。藍藻的生活環(huán)境十分廣泛，從北極到南極都有。這些藍藻有的可在無氧條件下固氮，有的可在低氧條件下固氮。可以做成微生物肥料使用。 （2）應(yīng)用）應(yīng)用 紅萍-固氮藍藻共生體常作為稻田肥料應(yīng)用，它們不污染環(huán)境，不消耗水稻的光合作用產(chǎn)物，是一種很有發(fā)展前景的微生物肥料，同時還是魚的良好餌料。63第四節(jié)第四節(jié) 微生物肥料的現(xiàn)狀和未來微生物肥料的現(xiàn)狀和未來 一、我國微生物肥料研究和開發(fā)現(xiàn)狀一、我國微生物肥料研究和開發(fā)現(xiàn)狀 二、微生物肥料的應(yīng)用前景二、微生物肥料的應(yīng)用前景 三、國內(nèi)外微生物肥料的發(fā)展趨勢三、國內(nèi)外微生物肥料的發(fā)展趨勢64一、我國微生物肥料研究和開發(fā)現(xiàn)狀一、我國微生物肥料研究和開發(fā)現(xiàn)狀 我國微生

39、物肥料的研究和生產(chǎn)始于新中國成立初期（1950s初），經(jīng)過60年的發(fā)展，目前具有以下特點： 1、初步形成了微生物肥料產(chǎn)業(yè)，有一定的規(guī)模和、初步形成了微生物肥料產(chǎn)業(yè)，有一定的規(guī)模和水平水平 近年來，由于化學(xué)肥料價格上漲和大量使用化肥造成環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品污染等原因，人們開始重視微生物肥料的生產(chǎn)。因此，目前我國微生物肥料生產(chǎn)的發(fā)展機遇是前所未有的。但是，60年來我國微生物肥料生產(chǎn)及應(yīng)用曾經(jīng)幾起幾落。目前有一定規(guī)模的生產(chǎn)廠家300多家，年產(chǎn)量超過100萬噸。設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高。65 2、產(chǎn)品種類繁多，使用的菌種不斷擴大、產(chǎn)品種類繁多，使用的菌種不斷擴大 菌種種類：菌種種類：除了傳統(tǒng)的根瘤菌制劑以外

40、，還有上面所述的自生、聯(lián)合固氮微生物，芽孢桿菌，光合細菌等各種微生物肥料。 制品劑型：制品劑型：多種多樣，如液體、固體、顆粒、甚至凍干劑型等。 3、使用的效果逐漸被農(nóng)民認可，使用面積、使用的效果逐漸被農(nóng)民認可，使用面積不斷擴大不斷擴大 當(dāng)前生產(chǎn)使用的一些品牌產(chǎn)品，如硅酸鹽菌硅酸鹽菌劑劑，經(jīng)過多年研究、在多種作物上試驗、示范和推廣，目前已在全國20多個省、市應(yīng)用，取得顯著的效果，有的企業(yè)的產(chǎn)品出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。66 4、行業(yè)管理初步形成，質(zhì)量意識開始深入、行業(yè)管理初步形成，質(zhì)量意識開始深入人心，質(zhì)檢系統(tǒng)初步形成人心，質(zhì)檢系統(tǒng)初步形成 農(nóng)業(yè)部微生物肥料質(zhì)檢中心1996年正式成立，從此，農(nóng)業(yè)部已將

41、微生物肥料納入肥料登記管理。此后，農(nóng)業(yè)部、國家工商管理總局均發(fā)布了關(guān)于加強肥料生產(chǎn)、管理的文件?？梢灶A(yù)料，微生物肥料的登記和質(zhì)量管理將逐步走上科學(xué)、規(guī)范、法制軌道。 5、少數(shù)產(chǎn)品開始進入國際市場、少數(shù)產(chǎn)品開始進入國際市場 近年來，國內(nèi)生產(chǎn)的一些微生物肥料靠自身的質(zhì)量和應(yīng)用效果，開始有部分出口。如硅硅酸鹽菌劑酸鹽菌劑出口到泰國、印度等國家。67二、微生物肥料的應(yīng)用前景二、微生物肥料的應(yīng)用前景 微生物肥料具有以下優(yōu)點，所以，其應(yīng)用前景是非常廣闊的： 1、生產(chǎn)成本低、應(yīng)用效果好，不僅增加產(chǎn)量，還可提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。 2、不僅不污染環(huán)境，還可減少化肥的使用量，對改善不斷惡化的環(huán)境具有重要意義。 3、對城

42、市、農(nóng)村廢棄物進行無害化、資源化處置，變廢為寶、利國利民。 4、微生物肥料適用對象廣、適用地區(qū)廣。68三、國內(nèi)外微生物肥料的發(fā)展趨勢三、國內(nèi)外微生物肥料的發(fā)展趨勢 1、應(yīng)用地區(qū)和豆科作物品種不斷擴大、應(yīng)用地區(qū)和豆科作物品種不斷擴大 目前，包括美國、英國、法國、日本、意大利等發(fā)達國家在內(nèi)，至少有70個國家在生產(chǎn)根瘤菌肥，并應(yīng)用于各種不同的豆科植物上，增產(chǎn)效果十分顯著。 2、生產(chǎn)條件的改善和生產(chǎn)工藝的改進、生產(chǎn)條件的改善和生產(chǎn)工藝的改進 發(fā)達國家：發(fā)酵條件嚴格；載體滅菌使用射線；等。 我國：相對落后。企業(yè)規(guī)模小，條件簡陋。69 3、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品登記和質(zhì)量監(jiān)督、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品登記和質(zhì)量監(jiān)督 微生物肥料是一種易失效的特殊商品，產(chǎn)品質(zhì)量的好壞是應(yīng)用效果好壞的關(guān)鍵之一。因此，必須把好質(zhì)量關(guān)。 4、與微生物肥料有關(guān)的基礎(chǔ)和應(yīng)用基、與微生物肥料有關(guān)的基礎(chǔ)和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的深入和發(fā)展礎(chǔ)研究的深入和發(fā)展 微生物肥料要起作用，受到很多條件的限制。因此，必須加強理論基礎(chǔ)研究，如微生物在土壤中的消長動態(tài)等。70 5、微生物肥料粘著劑的發(fā)展、微生物肥料粘著劑的發(fā)展 為了使微生物肥料接種時不致散落，粘著劑是致關(guān)重要的。因此，粘著劑的研究是近年來微生物肥料領(lǐng)域中的活躍領(lǐng)域之一。 6、聯(lián)合菌群的應(yīng)用、聯(lián)合菌群的應(yīng)用 聯(lián)合菌群的應(yīng)用不是把幾種微生物簡單地混合在一起進行發(fā)酵，而是要研究幾種微生物混合后的相互作用問題，