微生物肥料對土壤的改良以及在農作物生產中的應用

永靖縣農業農村局耕地質量建設保護站 崔彩秀

前言

人口的增長和工業化的加速發展給農業生產帶來了越來越嚴峻的挑戰，同時，農業生產對土地的需求越來越高。然而，在傳統化肥和農藥的過度使用下，土壤環境逐漸惡化，農作物品質和產量下降，病害防治也面臨著新的困難，而微生物肥料則成為了解決這些問題的一種有效途徑。

1 微生物肥料的概念及種類

1.1 微生物肥料的概念

微生物肥料是一種利用微生物代謝產物和代謝能力，使植物獲得養分、抵抗病蟲害、提高產量和品質的一種肥料。其主要成分是一種或多種活性微生物，如細菌、真菌、放線菌等。這些微生物可以分解有機物質，釋放出氮、磷、鉀等營養元素，從而改善土壤的物理、化學和生物性質，增加土壤透氣性、保水性和肥力。同時，微生物還可以促進土壤微生物群落的平衡，防止土壤酸化和鹽堿化。微生物肥料的制備主要有兩種方式：一種是通過篩選、培養和提取具有生物學特性的微生物，制備出含有微生物的肥料；另一種是通過直接提取自然界中的微生物，制備出活菌肥料。微生物肥料是一種綠色生態型肥料，具有廣闊的應用前景。在農業生產中，通過合理使用微生物肥料，能夠改善土壤環境、提高土壤肥力、增強植物免疫力和耐逆性，從而實現可持續發展和生態保護。

1.2 微生物肥料的種類

微生物肥料的種類較為豐富，根據微生物的特點和作用，微生物肥料可以分為有機肥微生物劑、磷酸鹽微生物劑、固氮微生物劑、復合微生物肥料等。這些微生物肥料均具有增產、增效、抗病、抗旱、抗逆性強等優點，廣泛應用于農作物的生產中，如蔬菜、水果、糧食等。有機肥微生物劑是指將廄肥、畜禽糞便、植物秸稈等有機材料與微生物混合，經過發酵、腐熟等處理后制成的一種微生物肥料。有機肥微生物劑中含有大量的微生物和有機物質，能夠增加土壤肥力，改善土壤結構，提高土壤保水性和透氣性。常見的有機肥微生物劑包括生物菌肥、有機生物肥料、有機微生物肥料等。磷酸鹽微生物劑是指由一些能夠固定磷酸鹽和溶解固態磷酸鹽的微生物制成的肥料。這類微生物能夠將土壤中的難溶性磷酸鹽轉化為可溶性磷酸鹽，提高土壤肥力，促進植物生長。常見的磷酸鹽微生物劑包括磷酸鹽溶解菌肥、磷酸鹽轉化菌肥等。固氮微生物劑是指由一些能夠固定空氣中氮氣為氨氣的微生物制成的肥料。這類微生物能夠將大氣中的氮氣固定為植物可利用的氨，從而提高土壤氮素含量，促進植物生長。常見的固氮微生物劑包括藍藻菌肥、根瘤菌肥等。復合微生物肥料是指將不同種類的微生物混合制成的一種肥料，具有多種肥料的優點。這類微生物能夠促進植物的生長，增加產量和品質，同時還能防治病蟲害、改善土壤環境、增強植物抗逆性等。常見的復合微生物肥料包括有機復合微生物肥料、生物菌肥、多菌株微生物肥料等。

2 對土壤的改良作用

2.1 改善土壤結構

微生物肥料是一種能夠改善土壤結構的肥料。微生物肥料中含有大量的微生物，這些微生物能夠分解有機質，增強土壤肥力，改善土壤結構，提高土壤保水性和透氣性。首先，微生物肥料中的微生物能夠分解有機質，將有機質轉化為植物可吸收的營養物質。在這個過程中，微生物還能夠產生一定量的有機酸和酶類物質，這些物質能夠降低土壤的pH 值，改善土壤結構，提高土壤的肥力和通氣性。其次，微生物肥料中含有大量的微生物，這些微生物能夠在土壤中繁殖，增加土壤中微生物的數量，形成良性循環。同時，微生物能夠產生多種代謝產物，如植物生長激素、抗生素和抗氧化物等，促進植物生長、防治病蟲害和提高植物的抗逆性。此外，微生物肥料中的微生物還能夠改善土壤的土質，增加土壤的孔隙度，從而提高土壤的透氣性和保水性。這些孔隙還能夠為植物的根系提供足夠的空間，促進植物根系的發育，增強植物吸收水分和養分的能力。

2.2 提高土壤肥力

提高土壤肥力是微生物肥料改良土壤的一個重要方面。微生物肥料中的微生物能夠通過多種途徑，促進植物生長，提高植物產量和品質。首先，微生物肥料中的微生物能夠合成多種植物生長激素，如生長素、赤霉素、細胞分裂素等，這些生長激素能夠促進植物的生長和發育，提高植物的產量和品質。例如，生長素能夠促進植物細胞的伸長和分裂，增加葉面積和根系發達度，提高植物的光合效率和產量。赤霉素能夠促進植物的開花和結實，增加果實數量和品質。因此，微生物肥料中的微生物能夠通過合成植物生長激素的方式，促進植物的生長和發展。其次，微生物肥料中的微生物能夠釋放多種微量元素和礦物質，如鐵、錳、鋅、硼等，這些微量元素和礦物質是植物生長和發育所必需的營養物質，能夠促進植物的生長和發展，提高植物的產量。例如，鐵是植物合成葉綠素所必需的元素，鋅是植物合成酶類和蛋白質的必需元素。此外，微生物肥料中的微生物能夠分解有機物質，將其轉化為植物可吸收的無機物質。例如，磷酸鹽微生物劑能夠將土壤中的植元素轉化為可供植物利用的形態，以提高土壤中的磷素含量。固氮微生物劑能夠將空氣中的氮氣轉化為植物可利用的氨基酸和蛋白質，以提高土壤中的氮素含量。這些微生物肥料的應用能夠提高土壤肥力，促進植物的生長和發育。

2.3 促進土壤生態平衡

微生物肥料作為一種生物肥料，具有很好的生態環境效應。首先，微生物肥料中的微生物能夠產生多種代謝產物，包括抗氧化物等。這些代謝產物能夠抑制病菌的生長，減少病害發生的可能性。例如，有機肥微生物劑中的乳酸菌能夠產生抗生素和有機酸，抑制土壤中病菌和真菌的生長。同時，微生物肥料中的微生物還能夠產生抗氧化物等代謝產物，增強植物的抗逆性，提高植物的生存能力。此外，微生物肥料中的微生物可以在土壤中繁殖，與土壤中的其他微生物一起構成復雜的微生物群落。這些微生物群落之間存在著相互作用和調節作用，可以促進土壤中有益微生物的生長和繁殖，抑制病原微生物的生長和發展，從而維持土壤生態平衡，保持土壤的健康狀態。最后，微生物肥料中的微生物還可以通過生態作用，將土壤中的養分和有機質轉化為植物所需要的養分和有機物質，從而促進土壤養分的循環和再利用。這些微生物還可以將植物殘體和有機廢物轉化為有機肥料，加速土壤中有機質和養分的積累，進一步促進土壤生態系統的循環和穩定。

3 在農作物生產中的應用

3.1 增加產量

微生物肥料作為一種新型的肥料，能夠增加農作物產量，同時降低土壤中化肥的使用量，從而減少了環境污染。首先，微生物肥料中的微生物能夠合成多種植物生長激素，促進植物的生長、發育和繁殖。這些激素包括赤霉素、生長素、細胞分裂素等，能夠促進植物生長，提高植物光合效率，從而提高產量。其次，使用微生物肥料可以減少化學肥料的使用。化學肥料雖然可以提供養分，但長期使用會使土壤酸堿度失衡、土壤生物活性下降，從而降低農作物的產量。而微生物肥料則可以減少對化學肥料的依賴性，保證農作物的充分生長和發育。

要想更好地發揮微生物肥料的增產作用，還需要采取一些附加措施。首先，在農作物品種的選擇上，需要考慮微生物肥料中所含的微生物種類和數量，以便選擇適合該農作物的微生物肥料。例如，對于需要大量吸收氮素的作物，如玉米，可選擇含有大量的固氮菌的微生物肥料，以有效提高產量；而對于需要大量吸收磷的作物，如番茄、胡蘿卜等，則可選擇含有大量的磷溶解菌的微生物肥料，以提高磷的利用率，從而增加產量。此外，不同的豆科植物也需要選擇不同類型的微生物肥料。例如，豆科植物中的豇豆需要根瘤菌的共生，而花生則需要根瘤菌的寄生。相應地，大豆需要根瘤菌的寄生或共生，而豆角則需要根瘤菌的共生或寄生。因此，在選擇微生物肥料時需要注意農作物品種的特點和微生物肥料中所含的微生物種類與數量之間的匹配。其次，土壤環境因素也需要考慮，例如溫度、濕度、含鹽量等。不同的微生物對這些環境因素的適應能力也是不同的。一些微生物菌種對低溫環境的適應能力較強，可以在低溫季節生長繁殖，而一些微生物則更適應高溫環境。另外，一些微生物菌種能夠耐受高鹽環境，如鹽生菌可以在高鹽度環境中生長繁殖。因此，在選擇微生物肥料時，需要綜合考慮當地的土壤環境因素，選擇適應性強的微生物肥料。以鹽堿地為例，鹽堿的土壤中地鹽分含量高，pH 值偏堿性，且土層深度較淺，導致土壤含水量不足。在這種環境下，應選擇能夠耐受高鹽堿度的微生物菌種作為微生物肥料，例如堿桿菌、耐鹽堿菌等，以促進植物吸收養分、提高植物對鹽堿土的適應能力，從而增加農作物產量。另外，對于干旱區域，則可以選擇一些具有耐旱性的微生物肥料，例如耐旱根瘤菌，以增加作物對干旱環境的適應性。

3.2 改善品質

微生物肥料不僅能夠提高農作物產量，還能夠顯著改善農作物的品質，包括營養成分、口感、色澤等方面。首先，微生物肥料能夠提高農作物的營養成分含量。微生物在土壤中活動時，能夠增加農作物的養分吸收和轉運，提高作物的養分含量，如蛋白質、氨基酸、糖類等。其次，微生物肥料能夠改善農作物的口感和色澤。微生物肥料中的微生物能夠通過分解有機質、調節土壤pH 值和提供植物營養元素等，促進土壤微生物的生長和活動，增強土壤結構和通氣性，提高土壤質量和水分保持能力。這樣，農作物在生長期間能夠充分吸收養分和水分，使得作物口感更加鮮美，色澤更加鮮艷。

微生物肥料的應用需要結合其他管理措施，才能更好地發揮作用。首先，需要實施水肥一體化管理措施。水肥一體化可以使土壤中的養分更加均勻地分布，避免肥料浪費和土壤污染。其次，需要實施土壤改良措施。通過改善土壤結構、提高土壤有機質含量、增加土壤微生物含量等措施，達到提高土壤肥力和微生物肥料的效果。此外，還可以結合其他生物制劑的應用，如生物有機肥、生物菌肥、生物農藥等，以提高綜合效果。其次，微生物肥料是活體微生物，對保存和使用方法要求較高。首先，需要注意存儲溫度。一般來說，微生物肥料的存儲溫度應該在4℃以下，避免微生物過度繁殖和失活。其次，需要注意存儲濕度。微生物肥料容易吸收水分，因此需要放置在干燥通風的地方，避免受潮。此外，還需要注意存儲時間。一般來說，微生物肥料的保質期較短，應盡快使用，避免過期失效。在使用微生物肥料時，需要按照使用說明進行使用，避免過量使用或使用不當而造成浪費或者不良后果。

3.3 抑制病害

微生物肥料在農作物生產中除了能夠提高植物的生長和增加產量外，還具有抑制病害的作用。首先，微生物肥料中的有益微生物能夠與土傳病原菌競爭營養和生存空間，從而降低土壤中病原菌的數量和致病力，有效抑制土傳病害的發生和傳播。例如，應用芽孢桿菌、木霉等微生物肥料可以有效預防土傳病害的發生。此外，微生物肥料中的有益微生物能夠通過與病原菌的競爭、分解和抑制等多種途徑，抑制葉面病害的發生和傳播。例如，應用乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌等微生物肥料能夠有效預防葉面病害的發生。另外，微生物肥料中的有益微生物能夠通過激活植物的免疫系統，提高植物的免疫力，增強植物對病害的抵抗力。例如，應用乳酸桿菌、鏈格孢等微生物肥料可以提高植物的免疫力，減輕病害對植物的傷害。

在農作物生產中，合理應用微生物肥料能夠有效抑制病害的發生和傳播，提高農作物的品質和產量。但需要注意的是，在施用微生物肥料時，需要根據病害的嚴重程度和作物的生長階段，合理控制微生物肥料的用量和施用時間。通常每次施用后需要與土壤混合均勻，并及時澆水。此外，不同類型的微生物對不同的病害有不同的抑制作用，因此需要根據具體的病害類型選擇適宜的微生物肥料。比如，枯萎病可以選擇能夠產生生物硅的微生物肥料，白粉病可以選擇能夠產生激素的微生物肥料。另外，微生物肥料在防治病害方面的作用有限，不能單獨作為病害防治的手段。因此，在使用微生物肥料的同時，也需要結合其他防治措施，以最大程度地發揮微生物肥料的優勢，預防和控制病害的發生。例如，輪作可以改善土壤環境，減少病原菌的滋生，降低病害的發生。采用科學的輪作方案，能夠有效減少農作物的病害發生率。病殘體是病害的重要來源，也是病原菌滋生的場所。清除病殘體可以有效降低病害的發生率。在使用微生物肥料時，也要注意及時清除病殘體，減少病害的發生。

4 結語

微生物肥料是一種生物肥料，由含有一定數量的微生物基質制成。微生物肥料的應用可以有效提高土壤肥力，改善土壤環境，提高農作物產量和品質，抑制病害等，是未來農業發展的重要方向。在微生物肥料的應用過程中，需要結合其他管理措施，以便更充分地發揮其應用優勢。