張丹丹
(白城師范學院生命科學學院 吉林 白城 137000)
進入新世紀以來,國內外都在積極的發展綠色農業,正是因為人們的環保意識逐漸增強,開始對食品安全加以重視,對食品品質的要求也在明顯提高。中國是一個農業大國,在農業生產中如何實現生態系統的物質循環,生產綠色無公害的產品。這就要求肥料不僅要促進作物生長和提高產品質量,而且不能造成有害物質產生和積累,不污染土壤和環境。那么迫切的要求有一種能夠降低化肥施用量,提高產品質量,降低食品中有害物質含量的新型肥料,而微生物肥料恰好具備這些特點[1],基于上述原因國內外都在積極開發利用微生物肥料,因而其再次受到人們的極大關注。大量的研究證明,微生物肥料具有提高作物品質,促進生長,提高土壤養分有效性等作用[2-3]。
微生物肥料是指一類含有活微生物的特定制品應用于農業生產中能夠獲得特定的肥料效應在這種效應的產生中制品中活微生物起關鍵作用[4]。
微生物肥料在生產實踐中得到了發展,新品種的微生物肥料也在不斷地產生,但一般將微生物肥料分為兩類:
一類,是微生物肥料中的多種有益微生物的生命活動,能夠使植物營養元素的供應量增加,導致其營養狀況的改善從而增加了植物的產量。以各種根瘤菌肥料為主要代表品種,目前依然主要用于豆科植物,通過同化空氣中氮素的形式供給豆科植物主要的營養元素氮源[5]。
另一類,是指廣義的微生物肥料,此類肥料也能夠通過活的微生物的生命活動使作物增產,但它的作用除了提高植物營養元素的供應水平之外,還能靠其本身產生的次級代謝產物如各類的生長刺激素(激素類的物質)對植物的生長有刺激作用。此外肥料中的微生物還能拮抗某些病原性的微生物而起到抑制病蟲害的作用,促進植物吸收利用經微生物活化的氮、磷等礦質元素,使根能吸收更多的水分和多種的微量元素從而導致植物的增產。微生物還能加速作物秸稈的腐熟及促進有機物的發酵等作用。以植物促生根際細菌為主要代表品種。
微生物肥料是活體肥料,其核心是微生物,具有微生物的特性。通過大量有益微生物的生命活動及物質代謝來完成其主要作用。大多數的有益微生物在旺盛的生長繁殖和新陳代謝的情況下,才能夠不斷的形成有益代謝產物和完成物質間的轉化。因此,有益微生物的種類、新陳代謝是否旺盛是微生物肥料有效性的基礎,而其他肥料一般是以無機元素如氮、磷、鉀等的形式和多少為基礎的。微生物肥料中含有大量的有益的活的微生物,是活制劑,所以它的肥效通常與活的微生物的數量、微生物的強度以及周圍的環境等條件密切相關。周圍的環境包括溫度、水分、酸堿度、營養條件及原土壤中某些土著微生物間的排斥作用等等,因此微生物肥料在實際應用時要加以注意”[7]。微生物肥料中的有益微生物會產生一些刺激代謝產物,在次級代謝產物中有一些可能是植物的生長素類似物,在植物的幼苗期可以刺激其生長發育,還可提高果實及種子的品質[8],并對病蟲害的防治還有一定的功能[9]。另外微生物肥料從環境保護的角度看還具有資源再利用、無毒無害、無污染、成本低的特點。
微生物肥料中的有益微生物會產生某些次級代謝產物如糖類物質,在土壤中的含量較少,能與植物的粘液、礦物胚體及有機膠體結合在一起,從而改善土壤團粒結構,增加土壤的性能和減少顆粒的損失,在一定的條件下還能參與腐殖質的形成。所以微生物肥料的施用不僅能改善土壤的性狀還有利于土壤肥力的提高。在某種程度上微生物肥料也是一種土壤的凈化劑。
化肥雖在大量施用,而利用率卻在不斷地降低這已是事實。那么單一的靠化肥來提高作物的產量是非常有限的,而且還涉及到了環境污染等問題。然而微生物肥料在解決提高化肥的利用率、合理施肥、緩解環境污染等方面起到了獨到的總用。根據我國作物的種類和土壤條件,采用化肥與微生物肥料的配合使用,既能使作物增產,又減少了化肥的使用,降低了生產成品,同時還能改善土壤的品質、作物的品質,減少了環境污染。
全球都在積極的發展綠色農業來生產安全、無公害的綠色食品。綠色食品的生產過程中要求不用或盡量減少使用(或限量使用)化肥農藥及其他的化學物質,要求肥料必須首先要保護和促進植物的生長和提高作物的品質;其次,不造成其施用對象產生和積累有害的物質,再次不能對生態環境產生不良影響。微生物肥料基本符合綠色食品的生產要求。近幾年來,我國用具有特殊生理功能的菌種制成了微生物的肥料,緩和或減少了農產品的污染,同時也改善了作物的品質。
利用微生物具有特定的功能,分解發酵生活垃圾及廢棄物而制成微生物肥料是一條經濟、環保、可行的有效途徑。目前主要是兩種方法:一種,是有機復合肥料以大量的城市生活垃圾為原料,經過處理后由工廠進行直接加工而成。另一種,是工廠生產特制微生物肥料(或者是菌種劑)供應于堆肥場,對各種農業、牧業物料進行堆制,加快發酵過程,縮短堆肥的周期,同時還能提高堆肥的質量及成熟度。
我國微生物肥料的研究是從20世紀50年代開始的,已有50多年的歷史。在我國主要施用于30多種作物,應用最多的禾谷類作物,其次是油料及纖維類,在煙草、糖、茶、牧草等經濟作物上也有應用。但是因為作物的生理特點、環境等因素的不同,其增產效果也有很大的差異。對糖類的增產效果較好。此外,微生物肥料還能提高作物的品質,如鉀細菌的微生物的肥料能夠改善油菜的品質,提高氨基酸的含量,降低芥酸含量等等。
隨著“綠色農業”、“有機生態農業”的發展,微生物肥料因其在改善土壤、減少環境污染及提高化肥利用率等方面的突出作用必將得到大力的推廣。十八大中明確指出了生態文明,而微生物肥料完全符合生態農業和農業可持續發展的需要。但我國微生物肥料的研發與應用時間較短,其產品研制還處于初始階段,基礎研究薄弱。目前,重點還是要篩選特定功能的微生物菌種,多種微生物肥料的研制及推廣,使微生物肥料的應用具有更廣闊的前景。微生物肥料具有生產成本低、產率高、高效益、無污染、原料充足、生產技術簡單等優點而越來越受到人們的重視,在環境友好型社會和節約型社會的建設中必將起到經濟效益和社會效益。微生物肥料的市場前景會越來越廣闊,市場潛力是巨大的。
[1]劉健,李俊,葛誠.微生物肥料作用機理的研究進展[J].微生物學雜志,2001,3(21):33,36,46.
[2]葛均青,于腎昌.微生物肥料效應及其應用展望[J].中國生態農業報,2003,11(3):87-88.
[3]王素英,陶光燦.我國微生物肥料的應用研究進展[J].中國農業大學學報,2003,8(1):14-18.
[4]考恩·瑞金特吉斯,等.未來農業[M].北京:中國農業科技出版社,1995:5-6.
[5]葛誠.吳薇.我國微生物肥料的生產、應用及問題[J].中國農業通報,1994(3):24-28.
[6]胡學玉,曾希柏,葉志華.中國生物肥料資源構成及開發利用[J].湖北農業科學,2000(6).
[7]李華,王光龍,谷守玉,等.生物肥料的研究與應用[J],1998(5):11-12.
[8]于彩虹,許前欣,孟兆芳.生物菌肥對蔬菜品質的影響[J].天津農業科學,2000(6):20-22.
[9]林華峰.以菌治蟲,生產無公害蔬菜[J].北京農業,2000,8:4-5.