國內(nèi)生物肥的研究與應(yīng)用進(jìn)展

國內(nèi)生物肥的研究與應(yīng)用進(jìn)展

中國從20世紀(jì)50年代開始研究和應(yīng)用微生物肥料。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，對有害果實(shí)的生產(chǎn)規(guī)則要求控制和減少化肥的使用，增加化肥和生物肥，減少化肥對土壤、水源和水果的污染。因此，在過去10年中，受國家主管部門的重視，中國的生物肥研究和應(yīng)用迅速發(fā)展。本文簡要總結(jié)了國內(nèi)生物肥的研究和應(yīng)用進(jìn)展。1按生物肥的種類分類生物肥即微生物肥料,它是在人為選育土壤有益微生物菌種的基礎(chǔ)上,經(jīng)過工廠化培養(yǎng),復(fù)合以有機(jī)營養(yǎng)基質(zhì),并添加一定比例的礦質(zhì)營養(yǎng)元素生產(chǎn)出來的.是繼有機(jī)肥、化肥之后的第三類肥料,它的營養(yǎng)元素集速效、長效、增效為一體.微生物肥有微生物菌肥和微生物有機(jī)肥.微生物菌肥有單元菌肥(單元微生物肥)和復(fù)合菌肥(復(fù)合微生物肥)之分.近幾年來,復(fù)合微生物肥已成為發(fā)展主流,它們既含有解鉀細(xì)菌,又含有解磷細(xì)菌、固氮菌以及一些有益的放線菌等微生物種類.有液體肥和固體肥兩種形式.目前人們研究和推廣應(yīng)用的生物肥有從國外引進(jìn)的,國內(nèi)研發(fā)的,但多數(shù)還是國內(nèi)研發(fā)的產(chǎn)品.從所查文獻(xiàn)看國內(nèi)研發(fā)的生物肥有以下幾種:1.1微生物菌肥1.1.1單鏈微生物肥料如前幾年興起的生物鉀肥、生物磷鉀肥等.1.1.2年生物肥與專用生物肥(1)生物、有機(jī)、無機(jī)三維一體的復(fù)合微生物肥:“世綠”生物肥是黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)植研中心與加拿大合作開發(fā),利用生物、有機(jī)、無機(jī)三維一體,采用先進(jìn)的生物發(fā)酵,復(fù)合技術(shù)研制的一種生物環(huán)保型降解增效劑,利用特效菌種研制而成的高效廣譜植物根際菌肥.此類生物肥是研究應(yīng)用比較多的一種,還有百事達(dá)生物肥、黑龍江農(nóng)墾金禾農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司研制的新型高效復(fù)合型生物肥金禾山牌生物磷鉀肥,由上海農(nóng)投久泰生物肥料有限公司生產(chǎn)的一種高活性復(fù)合微生物肥料久泰生物肥[14.15],由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院原子能利用研究所開發(fā)研制,鞍鋼實(shí)業(yè)申豐生物工程有限公司生產(chǎn)的專利產(chǎn)品“申豐”高效生物肥,農(nóng)大生物環(huán)保肥,山東省萊蕪市同心生物工程有限公司生產(chǎn)的“鼎泰”牌酵素菌生物肥.解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院根據(jù)植物生理和土壤生態(tài)學(xué)原理研制,北京世紀(jì)阿姆斯生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的阿姆斯生物肥等.(2)專用復(fù)合生物肥:吳曉麗等對竹類植物根際有益微生物和根際聯(lián)合固氮進(jìn)行了研究,以竹子聯(lián)合固氮理論為基礎(chǔ),以篩選自竹類植物根際的聯(lián)合固氮菌和根際促生菌為主要功能菌研制出了竹林生物肥液體菌劑和竹林生物有機(jī)肥,研發(fā)了適地適樹的專用生物肥竹林生物肥,并對竹林生物肥的施用和肥效進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:此生物肥具有顯著促進(jìn)竹子生長、提高苗木成活率、提高竹筍產(chǎn)量和改良土壤的作用.此項(xiàng)研究初步建立了配套的筍用竹林生物肥施用技術(shù),尤其是在竹林生物有機(jī)肥的研制中,形成了一套化學(xué)和生物方法結(jié)合的秸稈降解和促腐技術(shù),不僅具有顯著的肥效,且具改良土壤和保護(hù)環(huán)境的作用.此類肥還有江蘇省農(nóng)科院資環(huán)中心常志州研究員研制成功高效的豆科轉(zhuǎn)基因生物肥和蔬菜多功能生物肥———作物專用生物肥.1.2復(fù)混生物有機(jī)肥.楊洪元等針對廣西耕型棕色石灰土壤養(yǎng)分狀況,采用酵解素菌和分離篩選自廣西耕型棕色石灰土壤中的解磷解鉀菌等多種微生物研制成混合菌劑.然后將此混合菌劑,配以無機(jī)和微量元素,經(jīng)混合發(fā)酵、造粒等工藝研制成復(fù)混生物有機(jī)肥.應(yīng)用于廣西耕型棕色石灰土壤種植西瓜,取得了提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)的效果此類生物肥還有豐田有機(jī)生物肥、中國海洋大學(xué)生物工程開發(fā)有限公司生產(chǎn)的奧洛珈———海藻生物肥、江西省綠悅生物有限公司生產(chǎn)的果滿多生物有機(jī)肥等.1.3功能細(xì)菌回復(fù)突變劑由中國農(nóng)科院微生物肥料專家和北京農(nóng)豐收有機(jī)生物肥科技有限公司共同研發(fā)的高科技產(chǎn)品,是專門用于生產(chǎn)高品質(zhì)有機(jī)肥和生物有機(jī)肥的一種高效生物發(fā)酵劑.不僅對有機(jī)物有強(qiáng)大腐熟作用,而且在發(fā)酵過程中還繁殖大量功能細(xì)菌并產(chǎn)生多種特效代謝產(chǎn)物(如激素、抗生素等),從而刺激作物生長發(fā)育,提高作物抗病抗旱抗寒能力,功能細(xì)菌進(jìn)入土壤后可固氮、解磷、解鉀,增加土壤養(yǎng)分、改良土壤結(jié)構(gòu),提高化肥利用率.此類菌劑還有黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院生物技術(shù)中心生產(chǎn)的三龍生物肥菌劑[18.],江西省天意生物技術(shù)開發(fā)有限公司與日本EM研究機(jī)構(gòu)合作,使用其菌種生產(chǎn)的高科技產(chǎn)品,它通過新的特殊工藝,使起具有不同性質(zhì)和作用的厭氧菌和好氧菌等10屬80多種有益微生物有機(jī)結(jié)合,以活性狀態(tài)共存于一體,形成強(qiáng)大的多功能有益菌制劑-EM原露等.1.4開發(fā)生物和營養(yǎng)方面的生物藥肥艾格里微生物肥是湖南省植物保護(hù)研究所科技人員運(yùn)用生物高技術(shù),經(jīng)多年攻關(guān)研究而完成的一項(xiàng)高科技成果,是一種農(nóng)用光合細(xì)菌(PSB)菌劑.因其特有的生物學(xué)功能而具有肥料和農(nóng)藥的雙重作用,且無毒、微嗅、無刺激,對人畜和環(huán)境無任何不良副作用,是一種很有發(fā)展前途的環(huán)保型農(nóng)用微生物肥[7.8.9],此外還有中國綜合開發(fā)研究院東北設(shè)計(jì)研究分院研制開發(fā)的黃寧素生物肥,是含有黃腐酸、寧南霉素及營養(yǎng)元素為一體的生物藥肥.除以上所說之外,見有文獻(xiàn)報(bào)道的還有應(yīng)用現(xiàn)代固氮、植物營養(yǎng)學(xué)及核輻射誘變等技術(shù)研制成的新型高效多功能生物肥、磁性肥等.2生物肥的作用、機(jī)制和主要特征2.1復(fù)合微生物肥生物肥中的解磷細(xì)菌能分解土壤中的含磷礦物,釋放出有效磷,可以將土壤固定的無效磷重新轉(zhuǎn)化為有效狀態(tài),從而提高磷肥利用率;固氮菌可以把空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮化合物,成為細(xì)菌本身和植物都可以利用的氮素形態(tài),因而可以節(jié)約氮肥的投入;復(fù)合微生物肥中的某些菌種可以產(chǎn)生抗生素,抑制土壤中病原菌的生長和繁殖,控制根部病害的發(fā)生;有些菌種可以分泌植物生長刺激物質(zhì),促進(jìn)根系的生長,增強(qiáng)植物的抗逆性;微生物肥料還具有促進(jìn)土壤中有機(jī)殘?bào)w轉(zhuǎn)化為腐殖質(zhì)的作用,從而改良土壤結(jié)構(gòu),改善土壤的水、肥、氣、熱狀況;能增進(jìn)赤霉素含量,增大葉面積,光合作用從而增加也就提高了產(chǎn)量;能防止對氮的過分吸收,使硝酸鹽含量降低,可溶性糖含量升高,Vc含量增大從而改善產(chǎn)品品質(zhì).2.2立地條件差,導(dǎo)致耕地肥效下降,提高耕地生產(chǎn)力一是無污染、無公害;二是配方科學(xué)、養(yǎng)分齊全;三是活化土壤、增加肥效;四是低成本,高產(chǎn)出;五是提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、降低有害積累;六是有效提高耕地肥力、改善土壤供肥環(huán)境;七是抑制土傳病害;八是促進(jìn)作物早熟.3生物肥的使用和效果3.1與生態(tài)肥種的競爭“世綠”牌生物肥對提高高緯度地區(qū)水稻的莖蘗數(shù)、有效穗數(shù)都有很大的促進(jìn)作用.同時(shí)能夠提高水稻的株高,促發(fā)分蘗.提高水稻秸稈的充實(shí)度,同時(shí)也提高了產(chǎn)量,較好的協(xié)調(diào)了莖與穗之間對光合產(chǎn)物的競爭,使得光合產(chǎn)物分布和轉(zhuǎn)移更合理.顧玉奎研究表明MI百事達(dá)生物肥獨(dú)特的養(yǎng)分配比和高效的微生物菌種作用非常明顯,增產(chǎn)增收效果顯著,而且還可顯著提高稻米的品質(zhì),是生產(chǎn)綠色無公害稻米的一種理想肥料,增強(qiáng)作物抗性,減輕病害發(fā)生.還使土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)增加,土壤耕性改善,有利于耕地的長久利用保護(hù).李艷杰研究表明三龍生物肥在玉米上的使用技術(shù)以種肥、種圍施用為好;配合施用化肥增產(chǎn)增效較好,單施效果不好.并能提高玉米的抗病能力,提早成熟,其應(yīng)用效果好于生物磷鉀肥.宮占元等進(jìn)行了農(nóng)大環(huán)保生物肥應(yīng)用于大豆效果的研究,結(jié)果表明大豆增產(chǎn)幅度在15.5%左右.3.2生物處理對西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響蔬菜噴富綠生物肥后,葉色濃綠、植株粗壯、促進(jìn)蔬菜生長,增產(chǎn)效果顯著.王友平等研究表明復(fù)合生物肥能明顯提高西瓜產(chǎn)量,顯著改善品質(zhì),增加西瓜含糖量.何運(yùn)祥研究表明艾格里生物肥在番茄、辣椒、和甘藍(lán)上施用具有顯著的增產(chǎn)效果且能誘導(dǎo)植株產(chǎn)生抗病性.潘復(fù)生等研究表明久泰復(fù)合生物肥能提高白菜品質(zhì),增加產(chǎn)量,久泰生物復(fù)合肥配施適量無機(jī)復(fù)合肥比較經(jīng)濟(jì)合理.杜琳輝等研究表明生物肥能顯著提高葡萄產(chǎn)量及品質(zhì)(葡萄可溶性固形物含量提高).3.3不同土壤肥力對麻生長及經(jīng)濟(jì)性狀的影響羅巨海等試驗(yàn)研究表明阿姆斯生物肥能使棉花顯著增產(chǎn),能改善荒漠鹽化土壤的理化結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,改善作物品質(zhì),促進(jìn)早熟,適應(yīng)性強(qiáng),增強(qiáng)作物的抗逆性.胡建輝等研究了艾格里生物肥在苧麻上的施用效果,結(jié)果表明艾格里生物肥能促進(jìn)苧麻生長、改善經(jīng)濟(jì)性狀提高產(chǎn)量、提高效益等.3.4其他生物肥研究3.4.1有機(jī)復(fù)施生物肥,做小施大肥,早結(jié)鈴,早結(jié)鈴,早成熟.汪清和等研究表明“滴力”液肥配施“地福來”生物肥能促進(jìn)棉花生長發(fā)育,減少蕾鈴脫落,提高伏桃比例,增加單株成鈴數(shù)和單鈴重,促進(jìn)棉花早開花,早結(jié)鈴,早吐絮,提早成熟.比使用單一生物肥增產(chǎn)效果顯著,是一種較為理想的施肥方式.汪建遠(yuǎn)研究了有機(jī)復(fù)合肥配施生物肥在“日本艾”上的應(yīng)用,結(jié)果表明二者混施對“日本艾”增產(chǎn)增收效果非常突出并能改善品質(zhì)和土壤結(jié)構(gòu),在大面積種植后農(nóng)家肥不足的情況下,用有機(jī)復(fù)合肥、生物肥可取代常用的無機(jī)復(fù)合肥,作基肥和追肥.3.4.2不同肥料對番茄產(chǎn)量和維生素含量的影響徐宗才等通過對九菌王、EM、肥士特、阿姆斯四種生物肥在番茄上的應(yīng)用試驗(yàn)研究表明九菌王和EM提高單果重的作用更顯著,從而提高產(chǎn)量.施肥時(shí)期在緩苗后、結(jié)果初期施用增產(chǎn)效果最好,盛果期根據(jù)具體情況可適當(dāng)補(bǔ)施.生物肥EM、九菌王和肥士特均能顯著提高番茄的糖分含量和維生素含量,阿姆斯能顯著提高番茄的糖分含量,但增加維生素含量的作用不大.因此生物肥EM、九菌王、肥士特可以在番茄生產(chǎn)上推廣應(yīng)用.葉景學(xué)研究表明同種肥料在不同蔬菜上的效果不同,EM對白菜的增產(chǎn)效果極其顯著,而對于花椰菜則無明顯的增產(chǎn)效果;三效對花椰菜的增產(chǎn)效果達(dá)極顯著水平,而對白菜的作用僅為7%.EM、富龍、活綠寶、吉鴻和高美施可作為白菜良好的肥源,墾易、高美施和三效可作為花椰菜優(yōu)質(zhì)的肥源.崔戰(zhàn)龍等通過不同生物肥在水田應(yīng)用試驗(yàn)得出在黑龍江地區(qū)建議推廣應(yīng)用活力素底肥和世綠生物肥.3.4.3澳洛景-海藻生物肥對對對對具體菌核的控制效果單俊偉通過海藻生物肥的抗病試驗(yàn),認(rèn)為澳洛珈-海藻生物肥對棉花黃萎病及向日葵的菌核菌均有良好的控制效果;對提高發(fā)芽率和增加根系長度有明顯的效果.3.4.4生物有機(jī)肥減少根系吸收銅的效果張連忠等研究表明生物有機(jī)肥可以減少蘋果根系對銅和鎘元素的吸收.生物有機(jī)肥減少根系吸收銅的效果比對鎘更明顯,生物有機(jī)肥對銅吸附作用比對鎘的吸附作用更好.4微生物肥料與農(nóng)藥生物肥施用方法有多種,可作基肥和追肥,可噴霧、灌根,可與農(nóng)家肥、有機(jī)肥混合拌種后溝施或穴施,大田種子浸種拌種,苗木蘸根,還可葉面噴施等.使用時(shí)要嚴(yán)格按著要求使用,運(yùn)輸存放時(shí)避免與堿性化肥、農(nóng)藥一起存放,避免紫外線照射及高溫低溫等環(huán)境的影響.雖然微生物肥料有許多優(yōu)點(diǎn),但是并不能完全代替其他肥料.微生物肥料本身礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量較低,應(yīng)當(dāng)秋季或早春施入生物肥和有機(jī)肥,以后適當(dāng)補(bǔ)施復(fù)混肥.施用生物肥的同時(shí),應(yīng)增加有機(jī)肥、農(nóng)家肥的施用量,最好把微生物肥與有機(jī)肥混合后做基肥施用.另外微生物肥料不能與化肥、殺菌劑、石灰等一起施用,以免殺死菌體.微生物肥料在存放過程中,菌體處于休眠狀態(tài)(芽孢);當(dāng)施入土壤后,濕度、溫度、營養(yǎng)等環(huán)境條件適宜,微生物便開始大量繁殖生長.如果與化肥、石灰、殺菌劑一起施用,在土壤中解除休眠狀態(tài)的菌體很容易被殺死,而達(dá)不到原來的施肥目的.5引進(jìn)生物肥,適度種植從地域上看,全國范圍內(nèi)雖然都有研究和應(yīng)用,但總體上應(yīng)用的范圍較少,尤其是推廣應(yīng)用方面,我國黑龍江省、山東省推廣應(yīng)用的面積較多,其他省市推廣的范圍較小,很多的研究僅限于試驗(yàn)研究階段;生物肥應(yīng)用的作物以農(nóng)作物(如水稻、棉花、玉米等)和蔬菜(番茄、白菜、蘿卜等)較多,其它如果樹、花卉應(yīng)用比較少,尤其是花卉未見有文獻(xiàn)報(bào)道.國內(nèi)所使用的生物肥有引進(jìn)產(chǎn)品(如MI百事達(dá)生物肥[美國][10.24]、復(fù)合生物肥[美國][25.26]、富綠生物肥[新西蘭]等),國內(nèi)產(chǎn)品,其中國內(nèi)產(chǎn)品研究應(yīng)用較多.綜上所述,近10年內(nèi),在我國政府倡導(dǎo)和扶持下,專家們將生物肥料作為促進(jìn)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要技術(shù)之