在農業生產中,過度使用化肥可能會引起土壤板結,造成環境污染,破壞微生物生存環境,使土壤中的微生物死亡,從而降低土壤肥力。微生物菌肥是一種新型肥料,它富含多種微生物和營養元素,可以有效改善土壤結構、提升土壤肥力、緩解連作障礙,進而促進農作物快速生長,提高產量和質量。
微生物菌肥是以先進的現代農業技術手段為基礎,研發出的一種新型的肥料,天然無污染,其中含有多種活性較強的微生物,利用活性微生物的生長、繁殖,提升土壤中有益微生物的含量和活力,抑制有害細菌,降低農作物的病蟲害發生率。微生物菌肥可以促進土壤中有機質分解,轉化為農作物更易吸收的物質,提升土壤肥力,維持土壤養分平衡,讓土壤恢復至最佳狀態,可以滿足不同農作物的生長需求,為種植的農作物提供充足的養分,微生物菌肥應用范圍廣泛。
微生物菌肥根據微生物的種類可分為細菌肥、真菌肥和放線菌肥,常用的細菌肥有光合細菌肥、纖維素分解菌肥、固氮菌肥、解磷菌肥、解鉀菌肥;常用的真菌肥有霉菌肥、酵母菌肥。微生物菌肥根據劑型可分為固體和液體,固體劑型的菌肥通常以草炭作為載體,可分為粉劑和顆粒,也可使用蛭石作為吸附載體,還有發酵液濃縮凍干后制成的菌肥;液體劑型的菌肥主要是將發酵液直接裝瓶或使用礦油封面。
3.1 降低連作障礙
連作障礙的主要原因是農作物根系會分泌危害土壤中有益微生物的物質,減少有益微生物數量,破壞土壤中的菌群平衡。微生物菌肥能增加土壤中有益微生物數量,促進土壤中有益菌生長和繁殖,降低各種病原菌數量和活性,減少有害物質,提升植株的抗病蟲害能力,改善連作障礙。微生物菌肥中含有農作物生長所需的有機物,促進農作物健壯生長,提升抗病能力。
3.2 改良土壤
微生物菌肥中的有益微生物可以釋放大量與植物黏液、礦物胚體高效結合的糖類物質,改善土壤中的團粒結構,提升土壤物理性質。微生物菌肥可以促進土壤中的農作物殘體腐爛和分解,釋放出更多肥料和有機質,提升土壤肥力,這些農作物殘體還會阻礙土壤透氣,微生物菌肥將其分解,提升土壤透氣性,改善土壤性狀。微生物菌肥吸收和轉化土壤中的鹽分,避免土壤鹽堿化,將無機物轉化為有機物,提升土壤中的有機物含量,還可以平衡土壤酸堿度,有效改良改善土壤。
3.3 提升土壤肥力
固氮生物肥料是微生物菌肥的一種,其中的有益微生物可以分泌多種有機酸,促進磷肥、鉀肥的溶解,從而提升土壤肥力。有益微生物還可以分泌大量能提升土壤中酶活性的誘導物,促進土壤中的養分轉化為農作物所需營養物質。
3.4 提升農作物抗逆性
微生物菌肥可以提升農作物抗病蟲害、抗旱澇、抗凍害等能力。微生物菌肥促進土壤中有益微生物大量繁殖,有益微生物可以產生大量有利于農作物生長的抗生素,抑制土壤中的致病性微生物,提升農作物抗病害能力。有益微生物還能提升農作物吸收營養物質的速度,保障農作物的吸水量,提升農作物抗旱的能力。還有部分微生物能通過吸附、螯合、還原和轉化等機制與重金屬反應,形成穩定的產物,降低重金屬毒性,加速重金屬的生態修復,減少農作物對重金屬的吸收,避免重金屬災害。某些有益微生物能夠產生與抗性相關的蛋白質以及抗氧化物質。此外,部分微生物具備調節植物內源激素平衡的能力,進而增強農作物的抗逆性。
3.5 協助農作物吸收養分
微生物菌肥中有一定數量的根瘤菌,根瘤菌可以很快侵入農作物根部變為大根瘤,促進氮元素轉化成為農作物可直接利用的氮化合物,根瘤菌還可以溶解磷肥和鉀肥,提升土壤中的磷、鉀元素的濃度,調節土壤結構,改善土壤質量,加快農作物對氮、磷、鉀、銅等各種元素的吸收,促進作物生長。
目前,我國20多個省份的30余種農作物開始應用微生物菌肥,在華東地區應用最多,東北地區應用較少,主要應用于禾谷類作物。微生物菌肥本身不能為農作物提供養分,不能完全取代傳統肥料,但是可以提升傳統肥料的利用效率,減少肥料使用量,改善土壤結構,減少環境污染。
4.1 缺乏專業人才
我國在微生物菌肥領域的研究主要集中在根瘤菌的固氮作用上,而對其他功能的研究相對較少。微生物菌肥的發展尚未能滿足農業發展的需求,主要是因為缺乏專業人才。盡管我國制定了很多政策控制農業生長中的化肥使用,使微生物菌肥有廣泛的發展前景,但由于缺乏完善的理論基礎,市面上的微生物菌肥往往未能合理搭配不同菌株,不能充分發揮菌株的協同作用,不能滿足各種農作物的生長需求,降低了微生物菌肥的應用效果。此外,微生物菌肥的使用標準還不完善,很多廠家生產的微生物菌肥中的有效活菌數量較少,不能滿足農業生產的需求。
4.2 微生物菌肥的局限性
微生物生存需要較為穩定、適宜的環境,環境和土壤條件改變會影響微生物的活性和數量,微生物菌肥不穩定,所以,在實際的農作物種植過程中,微生物易受到各種自然條件的干擾,微生物菌肥的作用無法達到實驗室的研究效果,不能保障農業生產者的穩定收益,限制了微生物菌肥的發展。微生物菌肥的生產和存儲過程需要保障菌株的活性和質量,存儲不當還會導致微生物死亡或失去活性,影響微生物菌肥的推廣應用。我國農業生產長期依賴化肥提升農作物產量,且微生物菌肥價格較高,農業生產者不會輕易使用有局限性的微生物菌肥。
不同菌肥的增產效果不同,各種農作物和氣候適用的微生物菌肥也不同,應根據實際情況選擇合適的菌肥、搭配合適的菌株,才能最大限度地促進農作物生長。還應根據當地環境和土地特性合理配比微生物菌肥、有機肥和化肥,充分利用肥料的養分,改善土壤性質,解決微生物肥料的局限性,彌補化肥的不足,從而提升農作物產量和質量。
微生物菌肥不能過量使用,如果土壤中養分超出農作物生長所需過多,反而不利于農作物生長,并可能引發嚴重的種植問題。使用微生物菌肥后,種植人員要控制種植區域內的氣候和土壤條件。微生物在18~25℃的條件下較為活躍,溫度過高過低都會降低微生物活性,削弱微生物菌肥應用效果。此外,相關部門應建立微生物菌肥的質量標準和管理體系,加強市場監管,促進微生物菌肥的產業化發展,提升微生物菌肥的使用率,充分發揮微生物菌肥的經濟效益和生態效益。
作者單位:葫蘆島市現代農業發展服務中心