微生物肥料的生產(chǎn)與應(yīng)用

微生物肥料的生產(chǎn)與應(yīng)用

由于化肥和農(nóng)藥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛使用，產(chǎn)品品質(zhì)得到了很大提高，但產(chǎn)品質(zhì)量下降，消耗大量能源，加劇了環(huán)境惡化。因此,在新世紀(jì)來(lái)臨之際,堅(jiān)持農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,使用生物技術(shù),尤其是微生物技術(shù)受到日益廣泛的關(guān)注。根據(jù)目前我國(guó)科技發(fā)展水平和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需要,現(xiàn)對(duì)已開始實(shí)踐的最主要的微生物肥料技術(shù)作一簡(jiǎn)單介紹。1微生物肥料施入土壤的少量產(chǎn)品,因其中所攜帶的特定的大量的微生物的生命活動(dòng)而表現(xiàn)某種特定的生理功能,滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)所需的特定的營(yíng)養(yǎng)需要,實(shí)現(xiàn)增產(chǎn),這一類產(chǎn)品叫微生物肥料。因目前主要使用細(xì)菌,所以又叫菌肥,或微生物接種劑。微生物肥料的特點(diǎn)如下。1.1多維填充劑造成的肥效作為微生物肥料,一般每公頃用量4~8kg。如果用量是這個(gè)值的10~100倍而產(chǎn)生肥效,則不是微生物肥料,而是普通肥料了,或者無(wú)效填充劑占據(jù)肥料的99.99%,消耗大量能源或運(yùn)輸能力,造成巨大浪費(fèi)。1.2有效菌數(shù)確定國(guó)外菌肥含菌量一般在108~1010個(gè)/g。我國(guó)農(nóng)業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)NY—227—94規(guī)定有效菌數(shù)對(duì)液體菌劑應(yīng)為5~15×108/g,固體菌劑應(yīng)為1~3×108/g。由于有些廠家生產(chǎn)技術(shù)不過(guò)關(guān)或管理不嚴(yán),雜菌污染嚴(yán)重,雖然總菌數(shù)很高,有效菌數(shù)確很低,不能產(chǎn)生菌肥作用。1.3農(nóng)業(yè)生理功能微生物肥料的關(guān)鍵是依靠特定微生物的生長(zhǎng)、繁殖,表現(xiàn)特定的生理功能,例如固氮、解磷、解鉀等,提供作物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)成分,或促進(jìn)植物吸收營(yíng)養(yǎng),抑制病原菌的致病作用,起到增產(chǎn)結(jié)果。微生物肥料不具依靠添加到菌肥中的N、P、K來(lái)起到增產(chǎn)效果。1.4登記、鑒定過(guò)的菌種根據(jù)農(nóng)業(yè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)NY—227—94,生產(chǎn)微生物肥料應(yīng)該使用登記、鑒定過(guò)的菌種,杜絕可能的病原菌,保證“無(wú)害、有效”原則,便于質(zhì)檢部門監(jiān)督、檢驗(yàn)。以上4條是相輔相成,缺一不可的主要原則。其核心是因微生物的生命活動(dòng)而產(chǎn)生增產(chǎn)效果。2微生物肥料的類型2.1根瘤菌肥使用根瘤菌,施到田間,與豆科植物共生結(jié)瘤固氮,是使用時(shí)間最長(zhǎng),效果最佳的菌肥。2.2固氮菌肥料利用各種自生固氮菌,固定大氣氮,但效果不佳。2.3解磷酶肥料主要利用巨大芽孢桿菌,把土壤中不溶性磷轉(zhuǎn)變?yōu)橹参锟晌绽玫目扇苄粤住?.4解鉀和細(xì)菌肥料又叫硅酸鹽細(xì)菌肥料,主要利用膠質(zhì)胞孢桿菌,可把鉀從不溶性含鉀礦石中釋放出來(lái),供植物吸收利用。2.55406種細(xì)菌肥料使用細(xì)黃放線菌,對(duì)作物產(chǎn)生多種刺激作用。2.6植物根際促進(jìn)生殖菌pgpr又叫“增產(chǎn)菌”或“多效菌劑”。在植物根部有益菌大量生長(zhǎng),抑制病原菌生長(zhǎng),促進(jìn)植物生長(zhǎng)。2.7養(yǎng)成分和生長(zhǎng)結(jié)果樹一類真菌,與植物根系共生,幫助植物吸收多種營(yíng)養(yǎng)成分特別是磷。以上均為單一菌種的菌肥。近來(lái)市場(chǎng)上還出現(xiàn)了使用多菌種的復(fù)合菌肥,有菌+菌、多菌種復(fù)合物、菌+營(yíng)養(yǎng)元素復(fù)合物,種類繁多。3菌種在堆肥期這類制劑含有大量的多種微生物,將制劑與農(nóng)業(yè)廢物尤其是秸桿混合后,由于多種優(yōu)良菌株聯(lián)合作用,快速降解生物大分子,縮短堆肥周期,增加腐質(zhì)含量,提高養(yǎng)分利用率,提供大量?jī)?yōu)質(zhì)有機(jī)肥料。至于肥料中菌類進(jìn)入土壤后是否繼續(xù)有效,尚無(wú)明確結(jié)論,但該類菌劑作用原理與菌肥有本質(zhì)區(qū)別。目前,國(guó)外已有很多產(chǎn)品打入中國(guó)市場(chǎng),國(guó)內(nèi)也有一些單位組織研究生產(chǎn)。4生物量和生物學(xué)知識(shí)欠缺由于微生物體積小、看不見(jiàn)、摸不著,在自然界廣泛分布,種類繁多、混居,生理功能相差懸殊,加上我國(guó)科普水平落后,尤其是生物學(xué)知識(shí)欠缺,造成人們對(duì)微生物的神秘感。這樣一方面給微生物肥料生產(chǎn)、應(yīng)用帶來(lái)困難,另一方面使假冒偽劣產(chǎn)品有空可鉆。4.1豆科植物共生固氮有的產(chǎn)品名為“廣譜共生固氮菌肥”,宣稱能在大豆、小麥、棉花上共生固氮。就目前微生物學(xué)知識(shí)范圍內(nèi),只有根瘤菌與農(nóng)作物中的豆科植物共生固氮(此外還有其它共生固氮情況,但與本文討論范圍無(wú)關(guān))。國(guó)內(nèi)曾出現(xiàn)非豆科作物結(jié)瘤固氮的轟動(dòng)世界的新聞,但經(jīng)數(shù)次嚴(yán)密實(shí)驗(yàn)被否定。目前已知共生固氮涉及幾十個(gè)基因,可能還有其他很多基因參與。一個(gè)裝備幾百萬(wàn)元設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室一次能操作1~2個(gè)基因已屬不易,而有人沒(méi)有實(shí)驗(yàn)室卻宣稱轉(zhuǎn)進(jìn)幾十個(gè)基因,引起共生固氮,純屬公開的偽科學(xué)。4.2會(huì)造成大量污染因自然界充滿各種微生物,若沒(méi)有良好的微生物學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)環(huán)境,生產(chǎn)中極易造成大規(guī)模污染,使雜菌數(shù)增加,有效菌數(shù)下降。這樣的產(chǎn)品,當(dāng)然不會(huì)有什么肥效。總菌數(shù)不能作為合格指標(biāo)。4.3生物化學(xué)成分有的產(chǎn)品中含有大量的常規(guī)N、P、K化肥,微量元素,甚至植物生長(zhǎng)激素,以此作實(shí)驗(yàn),當(dāng)然比空白對(duì)照增產(chǎn),標(biāo)榜高新生物技術(shù),卻以普通化肥賣微生物肥料的高價(jià),牟取暴利。4.4復(fù)合菌肥的生產(chǎn)因植物需要N、P、K等不同養(yǎng)分,有人就投其所好,生產(chǎn)多菌種復(fù)合菌肥。不同菌種混合后,相互間可能產(chǎn)生共處、促進(jìn)、拮抗、抑制等不同作用;或施入土壤后某些菌株會(huì)逐漸消失而被淘汰。因此應(yīng)該經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的配比組合試驗(yàn),才能生產(chǎn)合格的復(fù)合菌肥。另外,即使一種菌,也有生態(tài)影響問(wèn)題,在甲地有效,到乙地可能無(wú)效。4.5土壤有固氮菌肥有的產(chǎn)品也附有檢測(cè)報(bào)告,但證據(jù)不充分。例如,有的固氮菌肥用“乙炔還原活性”作指標(biāo),證明有固氮活性,從而證明是固氮菌肥。實(shí)際上,隨便從一塊地里抓把土也能測(cè)出“乙炔還原活性”,而且這一把土也確實(shí)含有固氮菌,甚至根瘤菌,但誰(shuí)都知道,這土是不能作菌肥出售的。用“乙炔還原活性”表達(dá)的固氮酶活性只能是一個(gè)間接的參考值,而不能作為是否是固氮菌肥的直接證據(jù)。有的產(chǎn)品附有很多增產(chǎn)報(bào)告,但實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)極不規(guī)范,漏洞百出,無(wú)法作為證據(jù)。4.6利用微生物技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的單因素分析如果說(shuō)前述幾條問(wèn)題因技術(shù)原因,難以界定主觀和客觀因素,難以區(qū)別有意識(shí)和無(wú)意識(shí)作假,那么有些人因無(wú)真正技術(shù)和合格產(chǎn)品,利用我國(guó)人口中科普知識(shí)欠缺,利用微生物技術(shù)的特殊性,借助特殊條件推銷產(chǎn)品,就是有意作假。這些人蒙騙領(lǐng)導(dǎo),獲得批示,利用名人效應(yīng),甚至有償新聞,廣為刊載,借口“專利技術(shù)”、“知識(shí)產(chǎn)權(quán)”,拒絕監(jiān)督,逃避檢查。5建立政治檢測(cè)平臺(tái),推動(dòng)科研部門發(fā)展我國(guó)仍是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用微生物肥料和其他制劑,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于微生物肥料本身還有許多理論上的問(wèn)題有待進(jìn)一步研究來(lái)解決,有關(guān)科研部門切不可急功近利,將一些不成熟的技術(shù)公布于眾以獲取經(jīng)濟(jì)效益。行政管理機(jī)構(gòu)應(yīng)盡