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The development status and suggestion of microbiological fertilizer in China

我国微生物肥料发展的现状与建议



全 文 :我国微生物肥料发展的现状与建议
连 宾!,",袁 生!,臧金平!!
(!# 南京师范大学 生命科学学院,南京 "!$$%&;"# 贵州工业大学 化学与生物工程学院,贵阳 ’’$$$()
摘 要:微生物肥料通常是指利用发酵技术生产出的含有特定有益微生物的液体活菌制剂,或该菌液经无菌载体
吸附后而制成的固体活菌制剂。随着我国绿色农业的蓬勃发展,微生物肥料在农业生产中越来越受到人们的重
视。介绍了我国微生物肥料的发展现状,并对我国微生物肥料产业化发展提出几点建议。
关键词:微生物肥料;生物肥料;绿色农业
中图分类号:)!** 文献标识码:+ 文章编号:!,&" - (,&.("$$*)$! - $$$* - $(
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微生物肥料的传统概念是接种剂,通常是指利
用发酵技术生产出的含有特定有益微生物的液体活
菌制剂,或该菌液经无菌载体吸附后而制成的固体
活菌制剂。微生物肥料产品中必须含有活的特定微
生物,在农业生产中应用能够获得特定的肥料效应,
并且这种效应的产生主要来自于制品中的活性微生
物[!]。合格的微生物肥料产品应该符合国家
15""&=%*行业标准,同时需要在农业部微生物肥料
检验中心申报登记["]。我国微生物肥料产业在生产
实践中得到迅速发展,新的微生物肥料品种不断增
加,有些微生物肥料产品的作用机理尚不完全清楚,
因而出现理论研究滞后于生产实际的现象。目前,
微生物肥料按其制品中特定的微生物种类可分为细
菌肥料(如根瘤菌肥)、放线菌肥料(如 ’*$,)、真菌
类肥料(如菌根真菌)等,这种分法既简单又便于理
解,但很难从名称上就知悉其作用,因而不利于实际
应用;以微生物肥料的作用机理可划分为根瘤菌肥
料、固氮菌肥料、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料、外生
菌根菌肥料等,这种分法功能明确,便于推广,目前
较为普及实用。但微生物肥料的功效往往是综合作
! 收稿日期:"$$(=!!=",
基金项目:中国博士后基金课题(中博基字["$$(]$(号)和贵州省科学基金课题(黔科合计 $$($&,号)
作者简介:连宾(!%,*=),男,教授,博士,主要开展土壤和食品微生物方面的研究工作。X=HE3A:Q34"(,.YI3>U!,( U C@H
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生 物 加 工 过 程
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第 "卷第 !期
"$$*年 "月
万方数据
用的结果,名称中过分强调某一方面的作用似乎不
妥。陈廷伟[!]指出现有多种制作微生物肥料的有效
菌种(包括固氮菌、磷细菌、钾细菌等)本身并不是肥
料,只有根据微生态学的理论在植物根部定植形成
优势菌落时,才能发挥其生物屏障作用和改善植物
营养条件的功能。近年来还出现微生物生态制剂、
活菌因子、微生物与大量有机物组合在一起的有机
复混微生物肥料等。事实上,增加作物的产量并不
是微生物肥料的唯一衡量指标,促进作物生长、抵抗
病虫危害和改善作物品质也应该是微生物肥料的功
能,而这与通常的化肥概念是有明显区别的["]。总
之,作为接种剂的传统微生物肥料,其概念、内含和
使用方式都在发生明显的变化,因此有关微生物肥
料产品的生产许可证制度、检验登记制度以及行业
标准的建立还有待于进一步完善[#]。
! 微生物肥料的发展现状
国内外微生物肥料的研究应用都是从豆科植物
上应用根瘤菌接种剂开始的,起初只有大豆和花生
根瘤菌剂。我国自 #$年代从国外引进自生固氮菌、
磷细菌和硅酸盐细菌制剂以来,先后推广使用
“#"$%”抗生菌肥料、固氮绿藻肥料、&’菌根以及作
为拌种剂的联合固氮菌和生物钾肥;上世纪 ($年代
以来推广应用由固氮菌、磷细菌、钾细菌和有机物复
合制成的生物肥料做基肥施用[!]。微生物肥料演化
过程中所用菌种、名称和功能的演变如表 )所示。
表 ) 微生物肥料的演变
*+,-. ) /.0.-123.45 +46 78+49:49 1; 3:7<1,:1-19:7+- ;.<5:-:=.<
名 称 接种剂 细菌肥料 菌 肥 微生物肥料 微生物肥料或生物肥料
内 容 根瘤菌 自生固氮菌、磷细菌、
钾细菌
细菌肥料、#"$% 抗生
菌肥、固氮蓝藻肥
菌肥与微生物发酵
剂、内外生菌根菌肥
微生物肥料与微生态制剂、联
合固氮菌和生物钾肥、生物有
机复混肥、活菌增长因子
菌种演变 根瘤菌 单一细菌种 扩大至放线菌及蓝藻 整个微生物领域 扩大至复混菌种和代谢产物
功能演变 仅固氮 增加解磷、解钾功能 增加抗菌性能等 复合功能 复合功能
时 间 始于 "$年代 #$年代 %$年代 >$ ? ($年代 ($年代中期以后
微生物肥料发展总的趋势是所用菌种范围不断
扩大,应用中强调多菌种和多功能的复合,甚至是菌
剂与有机和无机物料的混合[%]。随着科学研究的深
入,新的微生物功能被不断发掘,微生物肥料科学逐
渐与土壤微生物学、土壤化学、微生态学、植物病理
学、基因工程和农业生物工程等学科融合渗透,并派
生出许多新的研究方向,如:研究寡糖在植物生长中
的调节功能,通过有效手段调动植物自身的防御系
统来对付病原菌的侵害[>,(];利用微生物代谢产物如
活菌增长因子来促进作物生长[@];对固氮结瘤因子
即 -:21A78:5:4A1-:91B+778+<:6.B 的研究与利用[)$ ? )C];以
及基于近代微生态学理论发展起来的植物根际促生
细菌(DEDF)在促进作物生长和改善作物品质中的
作用研究[)!,)"],等。
现今市场上常见的复合(混)生物肥料有:肥力
高、酵素菌肥、GH 制剂、阿姆斯生物肥料、田力宝、
农大哥、九隆升、常春藤、桂乐牌复合生物肥等。这
些生物肥料与传统的微生物接种剂有明显差异,似
乎可视为广义的微生物肥料,其制品虽然也可以通
过其所含微生物的生命活动使作物增产(某些制品
中还包括数量不等的有机和无机成分),但已不仅仅
限于提高植物营养元素的供应水平,还包括改善作
物品质、对植物生长的刺激作用、促进营养元素吸收
利用、抑制植物根际病原微生物生长而使作物产量
得以增加。广义微生物肥料的概念恰好反映了当前
公认的微生物肥料所具有的 !个主要功效,即:增加
土壤肥力,产生植物激素类物质刺激作物生长和对
有害微生物的防治作用[)]。
微生物肥料主要用于拌种、作物沾根、叶面喷
施、秸杆腐解和堆肥发酵等,它作为一项新的农业措
施,在改善作物品质、保护农业生态环境以及发展高
产、优质、高效农业中的作用业已引起国内外学者的
普遍重视[)#]。现代发酵工程技术的飞速发展和不
断完善也为生物肥料的大规模工业化生产和应用提
供了前提和保障。我国微生物肥料产业发展十分迅
速,其种类之多、数量之大和应用范围之广在世界其
C$$"年 C月 连 宾等:我国微生物肥料发展的现状与建议 · # ·
万方数据
它国家中是少有的,可以说微生物肥料对促进我国
农业生产,发展绿色产业和实施可持续发展起到了
重要推动作用。但目前我国微生物肥料生产中还存
在着产品活菌数低、品种少、效果不稳定、成本和价
格较高等问题[!,",#,$#],还有待于深入研究解决。此
外,微生物肥料产业中存在的鱼龙混杂、参差不齐和
知识产权时常受到侵害现象十分普遍,这在一定程
度上影响了微生物肥料产业化进程、削弱了种植户
使用微生物肥料的积极性。
! 发展我国微生物肥料产业的举措
将我国微生物肥料研究成果实现产业化,并与
众多的商品肥料产品竞争,还有许多工作要做,作者
谨此提出以下建议用以抛砖引玉。
!%$ 加强基础理论研究,不断开发新的微生物肥料
品种
为了使微生物肥料在农业生产中的应用取得更
好的效果,对微生物肥料的作用机理需要进行深入
研究,而且需要加大微生物与植物之间的相互作用
机理等方面的研究,在理论指导下加强各类微生物
肥料品种的开发工作。此外造林用的外生菌根菌肥
料和废物处理(最终产品是肥料)中的发酵剂、增温
剂等都应属于微生物肥料开发品种范畴。菌种的生
产是微生物肥料的核心部分,有些可直接用于农作
物或牧草种子接种,有些则可作生产复合微生物肥
料的重要原料。
!%! 建立微生物肥料原料基地
目前许多微生物肥料品种还存在贮存期较短的
问题,需要从菌种、制剂配方、生产工艺和储存条件等
多方面来综合考虑解决这个问题。比如草炭、蛭石等
是微生物肥料生产的重要载体原料,我国草炭储量虽
大,但加工技术落后,供应渠道不畅,因此,有必要投
资建立采用先进设备的草炭或其它吸附剂加工厂,为
微生物肥料生产提供高质量的原料生产基地。
!%& 研制和生产微生物肥料专用机械设备,大力发
展微生物肥料加工业
微生物肥料产业化需要先进的机械设备,必须
具备工业化规模生产条件。鉴于微生物肥料生产的
特殊性,只有研制和生产微生物肥料专用机械设备
(如专用的造粒设备,干燥设备等),才能推动微生物
肥料加工工业的发展,为市场提供大量优质的微生
物肥料。
!%’ 建立健全行业标准,加强市场管理、质量监督
和知识产权保护
微生物肥料作为商品进入市场,其产品需要经
行业标准检验合格,符合国家颁布的微生物肥料质
量标准才能进入市场。但我国微生物肥料产品的检
验登记及行业标准不够完善,这既制约了微生物肥
料的发展又无法对微生物肥料市场进行有效的监督
和管理。建立微生物肥料的行业标准需要用有利于
该行业发展的思路来研究和看待新事物,而不能拘
泥于传统的陈旧理念,希望有关部门对此予以足够
的重视,并加强对诸如优良菌种、技术工艺等方面的
知识产权保护,有计划的严格审定新厂的建立,减少
无序竞争,促进良性发展。此外,加强微生物肥料在
推广环节中的技术服务,开展科普宣传也是微生物
肥料向产业化发展的重要保障。
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