张丹丹
(白城师范学院生命科学学院 吉林 白城 137000)
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]。
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。此外肥料中的微生物还能拮抗某些病原性的微生物而起到抑制病虫害的作用,促进植物吸收利用经微生物活化的氮、磷等矿质元素,使根能吸收更多的水分和多种的微量元素从而导致植物的增产。微生物还能加速作物秸秆的腐熟及促进有机物的发酵等作用。以植物促生根际细菌为主要代表品种。
微生物肥料是活体肥料,其核心是微生物,具有微生物的特性。通过大量有益微生物的生命活动及物质代谢来完成其主要作用。大多数的有益微生物在旺盛的生长繁殖和新陈代谢的情况下,才能够不断的形成有益代谢产物和完成物质间的转化。因此,有益微生物的种类、新陈代谢是否旺盛是微生物肥料有效性的基础,而其他肥料一般是以无机元素如氮、磷、钾等的形式和多少为基础的。微生物肥料中含有大量的有益的活的微生物,是活制剂,所以它的肥效通常与活的微生物的数量、微生物的强度以及周围的环境等条件密切相关。周围的环境包括温度、水分、酸碱度、营养条件及原土壤中某些土著微生物间的排斥作用等等,因此微生物肥料在实际应用时要加以注意”[7]。微生物肥料中的有益微生物会产生一些刺激代谢产物,在次级代谢产物中有一些可能是植物的生长素类似物,在植物的幼苗期可以刺激其生长发育,还可提高果实及种子的品质[8],并对病虫害的防治还有一定的功能[9]。另外微生物肥料从环境保护的角度看还具有资源再利用、无毒无害、无污染、成本低的特点。
微生物肥料中的有益微生物会产生某些次级代谢产物如糖类物质,在土壤中的含量较少,能与植物的粘液、矿物胚体及有机胶体结合在一起,从而改善土壤团粒结构,增加土壤的性能和减少颗粒的损失,在一定的条件下还能参与腐殖质的形成。所以微生物肥料的施用不仅能改善土壤的性状还有利于土壤肥力的提高。在某种程度上微生物肥料也是一种土壤的净化剂。
化肥虽在大量施用,而利用率却在不断地降低这已是事实。那么单一的靠化肥来提高作物的产量是非常有限的,而且还涉及到了环境污染等问题。然而微生物肥料在解决提高化肥的利用率、合理施肥、缓解环境污染等方面起到了独到的总用。根据我国作物的种类和土壤条件,采用化肥与微生物肥料的配合使用,既能使作物增产,又减少了化肥的使用,降低了生产成品,同时还能改善土壤的品质、作物的品质,减少了环境污染。
全球都在积极的发展绿色农业来生产安全、无公害的绿色食品。绿色食品的生产过程中要求不用或尽量减少使用(或限量使用)化肥农药及其他的化学物质,要求肥料必须首先要保护和促进植物的生长和提高作物的品质;其次,不造成其施用对象产生和积累有害的物质,再次不能对生态环境产生不良影响。微生物肥料基本符合绿色食品的生产要求。近几年来,我国用具有特殊生理功能的菌种制成了微生物的肥料,缓和或减少了农产品的污染,同时也改善了作物的品质。
利用微生物具有特定的功能,分解发酵生活垃圾及废弃物而制成微生物肥料是一条经济、环保、可行的有效途径。目前主要是两种方法:一种,是有机复合肥料以大量的城市生活垃圾为原料,经过处理后由工厂进行直接加工而成。另一种,是工厂生产特制微生物肥料(或者是菌种剂)供应于堆肥场,对各种农业、牧业物料进行堆制,加快发酵过程,缩短堆肥的周期,同时还能提高堆肥的质量及成熟度。
我国微生物肥料的研究是从20世纪50年代开始的,已有50多年的历史。在我国主要施用于30多种作物,应用最多的禾谷类作物,其次是油料及纤维类,在烟草、糖、茶、牧草等经济作物上也有应用。但是因为作物的生理特点、环境等因素的不同,其增产效果也有很大的差异。对糖类的增产效果较好。此外,微生物肥料还能提高作物的品质,如钾细菌的微生物的肥料能够改善油菜的品质,提高氨基酸的含量,降低芥酸含量等等。
随着“绿色农业”、“有机生态农业”的发展,微生物肥料因其在改善土壤、减少环境污染及提高化肥利用率等方面的突出作用必将得到大力的推广。十八大中明确指出了生态文明,而微生物肥料完全符合生态农业和农业可持续发展的需要。但我国微生物肥料的研发与应用时间较短,其产品研制还处于初始阶段,基础研究薄弱。目前,重点还是要筛选特定功能的微生物菌种,多种微生物肥料的研制及推广,使微生物肥料的应用具有更广阔的前景。微生物肥料具有生产成本低、产率高、高效益、无污染、原料充足、生产技术简单等优点而越来越受到人们的重视,在环境友好型社会和节约型社会的建设中必将起到经济效益和社会效益。微生物肥料的市场前景会越来越广阔,市场潜力是巨大的。
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[2]葛均青,于肾昌.微生物肥料效应及其应用展望[J].中国生态农业报,2003,11(3):87-88.
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[8]于彩虹,许前欣,孟兆芳.生物菌肥对蔬菜品质的影响[J].天津农业科学,2000(6):20-22.
[9]林华峰.以菌治虫,生产无公害蔬菜[J].北京农业,2000,8:4-5.