微生物肥料研究进展及其在农业生产中的应用实践
李建军
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李建军,. 微生物肥料研究进展及其在农业生产中的应用实践[J]. 农业学报,2021.7. DOI:10.12721/ccn.2021.157068.
摘要: 科技不断发展,各领域技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,微生物资源开发与应用已经涉及农业、牧业、食品、医药、化工等多个领域,早在2016年我国就建立了“国家应用微生物资源库及综合研究平台”。以科技为先导的农业现代化建设,特别是微生物技术在农业中的重要作用不可小视。
关键词: 微生物肥料;研究进展;农业生产;应用实践
DOI:10.12721/ccn.2021.157068
基金资助:

引言

在农业生产中过量使用化肥和农药会造成土壤中的微生物种类大幅下降,土传病害大量增加,甚至出现瓜果不甜、蔬菜无味等现象。微生物肥料是一类含有活体微生物的肥料的总称,将其应用于农业生产,不仅可以促进植物生长、提高产量,而且有利于改善农产品品质及农业生态环境。将农业废弃物制成肥料,实现农业循环发展,对生态环境具有较大的益处。

1微生物肥料在农业生产中的作用

1.1改良土壤物理性质

微生物是决定土壤物理性质的重要因素之一,土壤中含有大量的有益微生物和有机质,微生物通过自身的生命活动,促进有机质的分解,有机质在分解过程中形成新的腐殖质,产生大量的有机酸,能降低土壤体积质量、增加土壤孔隙度和土壤持水量等,改善土壤的微生态环境,对改良土壤起到积极作用。曹力毅等研究表明一些细菌可通过增加土壤团聚体含量来改善盐碱土的土壤结构;相关人员研究了固氮眉藻(Calothrix braunii)、软管藻(Hapalosiphon intricatus)、单歧伪枝藻(Scytonema tol-ypothrichoides)、斯里兰卡单歧藻(Tolypothrix ceylonica)对稻田盐碱土的影响,结果表明合理施用几种蓝藻混合液后,土壤pH从9.2降到8.3,土壤孔隙增加了12%。因此,合理施用蓝藻能有效改良稻田盐碱土壤的物理性质。土壤物理性质是影响土壤肥力的重要因素之一。从颗粒分布的机械组成上来说,砂土虽然通气性好,但保肥能力差,黏土的保肥能力好,但通气性不好,而壤土居中,肥力质量较好;土壤容重反映了土壤的质地、有机质含量、结构和松密度等;孔隙度是土壤内部空隙的体现,空隙决定了土壤的通气性,土壤结构也决定着土壤的保水保肥性和通气性,而这些都影响着土壤肥力。

1.2微生物肥料的促生作用

研究发现,微生物肥料对黄瓜、大豆、番茄、辣椒等植物的产量、结果率、根系状态等各个方面都有较明显的促进作用。研究发现用毛状野豌豆和堆肥处理红辣椒,比用化学肥料处理更能促进红辣椒植物的生长;研究发现施用带有枯草芽孢杆菌的肥料能够促进黄瓜生长,增加黄瓜单株结果数和单果重,大幅度提升黄瓜产量;研究发现施用微生物肥料处理的番茄果实较大,皮色深红,果皮较薄,汁液较多,生长势强、抗病性好;采用复合微生物菌肥对大豆进行处理,结果表明根系的根条数以及根瘤数明显提高。由此可见,施用微生物肥料能够促进农作物的生长,增加果实的产量,改善果实的风味,这对有机农业的发展有很大的促进作用。近年来,随着农业的发展和饮食水平的提升,人们对水果蔬菜的质量提出了更高的要求,更加注重食品的安全和风味,尤其喜欢无污染、口感佳、品质上乘的有机食品。微生物肥料可以从维生素含量、可溶性糖、可溶性蛋白、有机酸、硝酸盐等方面来改善果实品质,提升水果的口感,使果实达到绿色食品的标准。维生素含量、可溶性糖含量、有机酸和可溶性蛋白质含量都是评测果实品质的指标,其含量越高,说明果实品质越好;硝酸盐特别是亚硝酸盐对人体健康有极大危害,其含量越高,说明果实品质越差。研究表明,随着微生物肥料施用量逐步的增加,维生素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量3种指标总体呈上升趋势,硝酸盐含量呈逐渐下降趋势。这说明施用微生物肥料对提高黄瓜品质具有重要作用。相关研究人员研究表明施用巨大芽孢杆菌,可提高小白菜产量,降低硝酸盐含量,改善小白菜品质。此外,微生物肥料还可以显著促进白菜的生长发育,提高白菜的单株鲜重和叶绿素含量,降低白菜的硝酸盐含量,提高可溶性糖含量和维生素含量,同时增强土壤中酶的活性。因此,施用微生物肥料可以降低农作物中硝酸盐含量,提高可溶性糖和可溶性蛋白含量,改善农作物品质,这可能是通过提高土壤中酶的活性来实现的,需要更进一步的研究探索。

1.3提高植物抗逆性

微生物肥料中的放线菌具有拮抗病原菌防病壮菌的作用,分泌细胞分裂素促进作物的生长,枯草芽孢杆菌可以增加作物抗逆性、固氮,提高对氮素的吸收。地衣芽孢杆菌具有抗病、杀灭有害菌的作用。微生物菌还具有改善土壤团粒结构,保持土壤透气、保水、供肥的能力,可改善作物的根部的生长环境,增加含氧量,促进根系的吸水吸肥能力,有效提高农作物的抗逆性。施用微生物肥料还有助于提高优势菌的繁殖率,优势菌体可产生较多的抗生素,通过抗生素的作用,抑制有害菌的繁殖,能有效抑制病菌的生长,如细菌以及真菌等。借助于较多的优势菌,有助于农作物吸收营养元素,提高作物吸收水分的能力,作物的抗涝能力得以提高。微生物菌肥可对土壤中的毒素进行分解,施用微生物肥料,可有效增加有机质含量,均衡供给植物养分,以满足农作物生长需求,提升作物的抗病能力。

2优化微生物肥料在农业生产中的应用措施

(1)加强对微生物肥料基础理论研究。为了加强对微生物肥料基础理论的研究,国家应该重视对相关研究项目的资金投入力度,通过加强研发资金投入力度,引导微生物肥料相关研究者重视对基础理论的研究,对微生物、土壤及植物间的相互作用机理进行深度分析,促进我国微生物研发水平的全面提升。(2)开发微生物肥料新品种。由于微生物肥料受到环境的影响非常大,因此微生物肥料在部分地区应用效果非常好,而在另一部分地区则收效甚微。为改变这一现状,需要针对不同地区的环境情况进行微生物肥料品种研发,研制出适合当地环境的产品,丰富微生物肥料的品种,推动全国范围内的农产品生产地区都能够找到适宜本地环境的微生物肥料。(3)推广微生物的使用。当前大多数农业从业者对于微生物肥料知之甚少,他们自然不会选择微生物肥料,而是继续沿用传统的化肥进行农业生产,加强微生物肥料相关知识的普及,使农业从业者能够逐步认识、接受并使用微生物肥料,促进微生物肥料在我国的普及。(4)加快研究成果的转化。为了推进我国微生物肥料的研发和成果的转化,除了需要相关研发人员的大力投入之外,还应该在微生物肥料研究领域促进微生物肥料企业和相关研究高校展开合作,企业研发团队和高校研究人员展开深入合作,促进微生物肥料的研究水平提升。除此之外,校企合作还能够推动高校科研成果的转化,使得科研成果能够在农业生产中得到广泛的应用。

结语

微生物肥料是作物天然肥料,不仅可以增加土壤肥力,还可以通过微生物生命活动及代谢产物改变土壤养分组成,改善土壤环境,达到提质提量的目的,这有助于农业高质量发展和乡村生态振兴。

参考文献

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