生物菌肥的研究与应用
摘要：微生物肥料亦称菌肥、生物肥料、接种剂等是由于微生物生命活动
而使农作物得到特定的肥料效应的一类制品，具有无毒、无害、无任何污染和促进植物生长的作用。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
, 这将为生产开发高效优质的微生物肥料提供一个极好的发展机遇[1]。本文介绍了生物菌肥的种类及特点，说明了其研制原理，分析了其在农业生产中的作用，包括对土壤肥力、养分的吸收与释放、改善品质及增加粮食产量等方面的作用，并总结了其施用方法与条件，以促进生物菌肥的有效利用，最后还介绍了生物菌肥的发展现状与前景。
关键词：生物菌肥；种类及特点；作用原理；农业应用；前景展望
引言：我国农业化学肥料的大量施用不仅致使土壤板结、土壤微生物区系发生变化，而且带来食品安全问题，还造成大量的经济损失和严重的环境污染；化学农药的大量施用，治标不治本，病虫已产生了抗药性，化肥农药的残毒严重地危害人类的健康。而生物菌肥恰恰能解决这些问题，它靠有益菌的繁衍来活化土壤，供给作物所需要的各种营养，具有培肥地力、改良土壤、抗旱、促早熟的功效，还能解决土壤农药残留问题，是生产绿色食品不可缺少的肥料[2]。在当前农业可持续发展形势下，采用微生物肥料部分替代化肥日益受到重视。一．生物菌肥的概况
一）生物菌肥的定义所谓生物菌肥，是利用高科技手段将野外环境中筛选出来的微生物经诱变、复壮后，再经工业发酵，以草碳、褐煤、粉煤灰等为载体精加工而成的一种高含菌量的生物制剂，能通过微生物的特定作用给植物提供营养、调节植物生长。生物菌肥用于农业生产中能够获得特定的肥料效应，可作为化学肥料的有益补充[3] 。其在我国已有近50年的历史，从根瘤菌剂——细菌肥料——微生物肥料，从名称上的演变已说明我国微生物肥料逐步发展的过程。社会上对微生物肥料的看法存在一些误解。一种认为它肥效很高，把它当成万能肥料；另一种看法则认为它根本不是肥料。国内外多年试验证明，用根瘤菌接种大豆花生等豆科作物可提高共生固氮效能，确实有增产效果，而且对非豆科农作物也有增产效果，而且有化肥达不到的效果。因此，我们认为它是肥料，又与传统化肥和有机肥在概念和内涵上不同。
二）生物菌肥的种类过去的生物肥料只是一种辅助性肥料，它本身并不含有作物生长所需要的营养元素，而是通过自身微生物的生命活动，改善作物营养条件，如固定空气中的氮素，参与养分的转化，促进作物对养分的吸收，分泌各种激素刺激作物根系发育，抑制有害微生物的活动等，以达到促进作物生长的目的。目前发展的生物肥料，已不仅仅是一种辅助性肥料，还可以提供给作物各种营养，如将活的微生物特定种或菌株与微量元素复合而成的生物微肥等。生物肥料的种类很多。根据其作用不同，生物肥料可分为五大类：有固氮作用的菌肥；包括根瘤菌肥料、固氮菌肥料以及固氮蓝藻等。分解土壤有机物的菌肥；包括有机磷细菌肥料和复合细菌肥料。分解土壤中难溶性矿物的菌肥；包括硅酸盐细菌肥料、无机磷细菌肥料等。促进作物对土壤养分利用的菌肥；包括菌根菌肥料等。抗病及刺激作物生长的菌肥；包括抗生菌肥、增产菌肥等。目前，常用的生物菌肥有固氮菌剂、磷菌剂、钾菌剂、根瘤菌肥和抗生菌剂等。这些生物菌肥各具特点，各显其能，堪称氮、磷、钾三要素的增效剂，在农作物健康栽培，优质高产中发挥着重要作用[4]。
二、生物菌肥的原理及特点
由试验可知，微生物菌肥发挥作用的方式主要是提高土壤中可吸收钾与磷的含量，将无效钾、
磷转变为有效钾、磷，供植物吸收。如果土壤中原本没有钾、磷元素，菌肥也不可能产生些元素，即菌肥不能代替氮、磷、钾肥料，只能提高土壤肥料的利用率和肥效，使用菌肥后，仍需要施用常规肥料，才能保证作物的营养需求。[5] 微生物菌肥的增产机理主要分为三个方面：一是增加土壤肥力，如各种自生、共生的固氮生物肥料，通过生物固氮作用，
在固氮酶的催化作用下，可以将大气中的氮气转化为可供植物生长利用的氨，增加土壤中的氮素来源。二是许多种类的微生物在生长繁殖过程中会产生对植物有益的代谢产物，如生长素、吲哚乙酸等激素类物质，这些物质与植物根系接触后，能够刺激和调节作物生长，使植物生长健壮，进而达到增产的效果。三是对植物病害具有生物防治作用，多种微生物可以诱导植物产生过氧化物酶、多酚氧化酶等参与植物防御反应，利于防病抗病。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来完成，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。生物菌肥作为一种生物制剂与化学肥料相比具有以下特点：不破坏土壤结构、保护生态、不污染环境，对人、畜和植物无毒无害；肥效持久；提高作物产量和改进作物产品品质；成本低廉；有些种类的生物肥对作物具有选择性；其效果往往受到土壤条件和环境因素的制约；一般不能与杀虫剂、杀菌剂（真菌或细菌农药）混用；易受紫外线的影响，不能长期暴露于阳光照射下;此外,生物菌肥还能减少温室气体排放对全球环境友好。
三、生物菌肥在农业生产中的作用
一）改良土壤提高土壤肥力
微生物肥料中有益微生物能产生糖类物质，占土壤有机质的0.1%与植物
粘液，矿物胚体和有机胶体结合在一起，可以改善土壤团粒结构，增强土壤的物理性能和减少土壤颗粒的损失，在一定的条件下，还能参与腐殖质形成。各种自生或共生的固氮生物肥料，都可以通过固氮作用来增加土壤中氮素；有溶解磷、钾作用的微生物，可分泌多种有机酸并通过螯合作用促使难溶性磷及封闭态钾的释放；根际微生物还可以分泌一些诱导物提高土壤酶活性，有利于根际土壤养分的转化便于植物对营养物质的吸收利用。施用菌肥所有作物中的有效养分均有所增加，有效磷增加最高可达80.9%，有效钾增加最高可达66.3%，说明菌肥可提高土壤供肥能力。所以施用微生物肥料能改善土壤物理性状，有利于提高土壤肥力。
二）减少化肥用量，提高化肥利用率很多实验表明随着化肥的大量使用，其利用率不断降低。因此仅靠大量增施化肥不能更高的提高作物的产量还会引起一系列的环境问题。为此各国科学家都在努力探索提高化肥利用率达到平衡施肥、合理施肥。而生物菌肥在解决这方面问题上起到了很好的作用。一些生物菌肥可以通过固氮作用增加土壤中的氮素，有些可以溶解磷钾促进难溶性磷及封闭态钾的释放。使用生物菌肥后能将氮的利用率从35％提高到50％磷的利用率从20％提高到60％，钾的利用率从40％提高到70％[6]。生物菌肥与其它肥料配合施用的效果比较明显，微生物菌肥和化肥、有机肥等混合施用，比传统施肥增产超过10% 的报道占52.8%[15]。生物菌肥是一种高含菌量的生物制剂，施于土壤后需要十几天才能发挥肥效，多数生物菌需在氮元素的作用下才能复苏，所以在施生物菌肥时要适量地配合少量的氮肥，一般每公顷施复合生物菌肥225～300kg。与机肥料配合施用，可以加快改善土壤的理化性状，提高土壤有机质的含量，提高生物菌的活性。因此采用微生物肥料与其他肥料配合施用，既减少了化肥使用量，提高了化肥的施用量，还能保证增产。
三）促进农作物对养分的吸收，增加作物的抗性，改善农产品的品质生物菌肥不仅能够增土壤中的氮、磷、钾等大量元素，还能增加锌、锰、钼、铁等微量元素和腐植酸等，随着土壤中养分的增加，作物对养分的吸收也有一定的增加。例如根瘤菌肥，它是生物菌肥中重要的一种，它可以侵入豆科植物的根部，在根部形成根瘤，根瘤将空气中的氮转化为氨，供给作
