我國是農業大國，也是人口大國，用僅占世界7%左右的耕地養活了22%的人口，中國在糧食生產所取得偉大成就，離不開黨中央始終以農業為基礎，把農業放在發展國民經濟首位的決策，也離不開幾代人的共同努力和辛勤的勞動，更離不開糧食生產中各種農業生產資料的貢獻。化肥在我國農業生產中發揮過重要作用，但不容忽視的是，隨著化肥的過量施用，有機質含量下降，土壤生物活性降低，土壤物理性狀惡化，導致土壤質量下降。微生物肥料能夠通過微生物活動和代謝產物提升土壤肥力，刺激植物生長，增加作物產量，提高作物品質，在減施化肥、農藥中具有重要作用，同時對保護生態環境都具有重要的意義。 

一、微生物肥的定義

微生物肥料是以微生物的生命活動導致作物得到特定肥料效應的一種制品, 應用于農業生產中, 能夠獲得特定的肥料效應, 是農業生產中使用肥料的一種。其在我國已有近50 年的歷史。我國農業農村部批準登記的微生物肥料產品共有9個菌劑類品種和2個菌肥類品種（如表1所示），從菌劑到肥料，從分解到提供營養物質等功能，包含的內容非常廣泛。

 

表1 微生物肥料產品分類

微生物肥料產品

種類

功能

微生物菌劑（9種）

根瘤菌劑、固氮菌劑、溶磷菌劑、硅酸鹽菌劑、菌根菌劑、光合菌劑、有機物料腐熟劑、復合菌劑、土壤修復菌劑

本身并不是肥料，但具有改善植物的微生態環境，直接或間接改良土壤、恢復地力、維持根際微生物區系平衡、降解有機物或有毒有害物質和改善植物營養條件等功能。

微生物肥料（2種）

復合微生物肥料

復合微生物肥料是把無機營養元素、有機質、微生物菌株有機結合于一體，體現無機化學肥料、有機肥料以及微生物肥料的綜合效果，是化解土壤板結現象，修復和調理土壤，提高化學肥料利用率，提高果實品質及產量的首推肥料。


生物有機肥

生物有機肥是指特定功能微生物與主要以動植物殘體為來源并經無害化處理、腐熟的有機物料復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料。

二、微生物肥料的特點

1、微生物肥料主要是提供有益的微生物，而不是提供礦質營養養分；

微生物肥料的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活動來完成。只有當這些有益微生物處于旺盛的繁殖和新陳代謝的情況下, 物質轉化和有益代謝產物才能不斷形成。因此, 微生物肥料中有益微生物的種類、生命活動是否旺盛是其有效性的基礎, 而不像其它肥料是以氮、磷、鉀等主要元素的形式和多少為基礎。

2、人們無法用肉眼觀察微生物，所以微生物肥料的質量人眼不能判定，只能通過分析測定。微生物菌劑中的液體及粉劑劑型中的有效活菌數(cfu) 為2.0億/g（ml），而顆粒劑型中有效活菌數(cfu) 為1.0億/g。微生物肥料中的有效活菌數(cfu) 為0.2億/g。

3、微生物肥料的作用容易受到微生物生存環境的影響；

正因為微生物肥料是活制劑, 所以其肥效與活菌數量、強度及周圍環境條件密切相關, 包括溫度、水分、酸堿度、營養條件及原生活在土壤中土著微生物排斥作用都有一定影響, 因此在應用時應加以注意。

三、 微生物肥料的作用機理

微生物肥料的功效主要是與營養元素的來源和有效性有關, 可與作物吸收營養、水分和抗病有關, 概況起來有以下幾個方面:

2.1 培肥土壤，改善植物的營養元素的供應

微生物肥料通過其中所含微生物的生命活動, 增加了植物元素營養的供應, 包括土壤和生產環境中植物營養元素的供應總量和植物營養元素的有效供應量, 改善植物營養狀況, 進而增加產量, 如各種自生固氮菌、聯合固氮菌、共生固氮菌肥料, 可以通過將空氣中的N2固定為NH3，增加土壤和作物的氮素來源, 多種解磷、解鉀微生物,在其生長代謝過程中產生大量的有機酸類物質，可以將土壤中難溶的磷、鉀釋放出來, 也增加了土壤中微量元素硅、鋁、鐵、鎂、鉬等的釋放和有效性，為作物吸收利用。

圖1 大豆根瘤

圖2 接種大豆根瘤菌的效果

圖3  膠凍樣芽胞桿菌（解鉀細菌）的菌落及細胞形態

VA菌根真菌, 它能與多種植物根系共生, 其共生菌絲可以擴大植物根的吸收范圍，吸收更多的營養物質供給植物。菌根對磷元素的吸收最為明顯,對土壤中活性差、移動性緩慢的元素如鋅、銅、鈣等也有加強吸收的作用。

圖4 菌根真菌增加作物對磷的吸收面積示意圖

2.2 產生植物激素類物質刺激作物生長

用作微生物肥料的微生物許多是植物生長促生菌（plant growth- Promoting rhizobacteria，PGPR），可產生多種植物激素類物質, 如核苷酸、吲哚酸、赤霉酸、水楊酸、類黃腐酸，還可產生維生素類、氨基酸類等, 這些物質含量雖然不多,但生理活性功能很大, 它們能刺激作物生長發育, 提高作物體內酶的活力, 增強作物的抗病、抗逆作用, 對生根、促長、保花、保果等生理過程都有一定作用。

2.3 對植物土傳病害的生物防治作用

土壤中有許多病原菌，尤其是在作物連作的情況下，病原菌大量富集在作物根際。在作物根部接種微生物肥料, 由于微生物在作物根際大量生長繁殖, 成為優勢微生物，占據了生態位，從而限制了其它病原微生物的生長繁殖；有的功能微生物可在作物根系分生區和伸長區大量定殖并形成生物膜，從而防止病原菌對根的侵染。有的微生物還產生一些抗菌蛋白或抗生素，對病原微生物具有拮抗作用, 起到了減輕作物病害的功效。應用微生物肥料還可通過改變根際微生物群落結構，提高有益微生物的比例，減少病原菌的數量，從而達到生物防治作用。一些菌株還能誘導植物的系統抗性(Induced Systemic Resistance, ISR)，從而增強了植物的抗病能力。

圖5. 拮抗微生物菌株對病原菌產生的拮抗圈

2.4 改良土壤作用

土壤團聚體是衡量土壤質量的重要指標。微生物肥料中的真菌和放線菌借助它們的菌絲將土壤顆粒彼此機械地纏繞在一起而形成團聚體;有的微生物還能產生胞外多聚物，如胞外多糖和多肽，與植物粘液,礦物和有機膠體結合在一起, 使小團聚體聚合形成大團聚體，改善土壤團粒結構,改善土壤的物理性能,在一定的條件下,還能參與腐殖質的形成。所以施用微生物肥料能改善土壤物理性狀, 有利于提高土壤肥力。

圖6 產生胞外多糖的細菌

作者：沈標，田艷麗（南京農業大學）


微生物肥料在農業生產中的作用

圖文簡介

微生物肥料能夠通過微生物活動和代謝產物提升土壤肥力，刺激植物生長，增加作物產量，提高作物品質，在減施化肥、農藥中具有重要作用，同時對保護生態環境都具有重要的意義。