国内外微生物肥料的发展概况.doc

国内外微生物肥料得发展概况

一、微生物肥料得定义

 微生物肥料就是指一类含有活微生物得特定制,应用于农业生产中,能够获得特定得肥料效应。可将微生物肥料分为两类,一类就是通过其中所含微生物得生命活动,增加了植物营养元素得供应量,导致村物营养状况得改善,进而产量增加,代表品种就是要菌肥:另一类就是广义得微生物肥料,其制品虽然也就是通过其中所含得微生物生命活动作用使作物增产,但它不仅仅限于提高植物营养元素得供应水平,还包括了它们所产生得次生代射物质,如激素类物质对植物得刺激作用,促进植物对营养元素得吸收利用,或者能够拮抗某些病原微生物得致病作用,减轻病虫害而使作物产量增加。

 二、微生物肥料得种类与作用机理

 微生物肥料得种类很多,如果按其制品中特定得微生物种类可分为细菌肥料(如根病菌肥、固氮菌肥)、放线菌肥(如抗生菌类、5406)、真菌类肥料(如菌根真菌)等:按其作用机理又可分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料等:按其制品中微生物得种类又可分为单纯得微生物肥料与复合微生物肥料。微生物肥料得功效主要就是与营养元素得来源与有效性有关,或与作物吸收营养、水分与抗病有关,概况起来有以下几个方面:

 1、增加土壤肥力,这就是微生物肥料得主要功效之一。如各种自生、联合、共生得国氮微生物肥料,可以增加土壤中得氮素来源,多种解磷、解钾微生物得应用,可以将土壤中难溶得磷、钾分解出来,从而能为作物吸收利用。

 2、产生植物激素类物质刺激作物生长,许多用作微生物肥料得微生物还可产生植物激素类物质,能刺激与调节作物生长,使植物生长健壮,营养状况与得到改善。

 3、对有害微生物得生物防治作用,由于在作物根部接种微生物肥力,微生物在作物根部大量生长繁殖,在为作物根际得优势菌,限制了其它病原微生物得繁殖机会。同时有得微生物对病原微生物还具有拮抗作用,起到了减轻作物病害得功效。

 三、我国微生物肥料得概况

 我国微生物肥料得研究应用与国际上一样,就是从豆科植物上应用根瘤菌接种剂开始得,起初只有大豆与花生根瘤菌剂:50年代,从原苏联引进自生固氮菌、磷细菌与硅酸盐细菌剂,称为细菌肥料:60年代又推广使用放线菌制成得“5406”抗生菌肥料与固氮蓝绿藻肥:70-80年代中期,又开始研究VA菌根,以改善植物磷素营养条件与提高水分利用率:80年代中期至90年代,农业生产中又相继应用联合固氮菌与生物钾肥作为拌种剂:近几年来又推广应用由固氮菌、磷细菌、钾细菌与有机肥复合制成得生物肥料做基肥施用。

 (二)微生物肥料得种类

 我国微生物肥料种类很多,有以下主要种类:根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷细菌肥料、硅酸盐细菌肥料、增产菌肥料、复合微生物肥料及其它一些种类。

 (三)微生物肥料得剂型

 从成品性状瞧,我国微生物肥料得制成品剂型主要分为液体与固体两种。液体有得就是由发酵液直接装瓶,也有试用矿油封面得;固体剂型主要以草炭为载体,分粉剂、颗粒两种剂型,近年来也有用蛭石为吸附剂得。还有用发酵液浓缩后冷冻干燥得制品。从内含物瞧,有单菌株制剂、多菌株制剂,也有微生物加增效物(如化肥、微量元素与有机物等)。近年还有施用量较大得微生物肥料作为底肥。

 (四)微生物肥料得质量标准、监督体系

 我国得微生物肥料生产应用过去一直没有从国家得角度进行质量监督,也没有国家标准,亦未实行生产许可证制度。经过多年得努力,于1994年农业部制定了一部行业标准,规范了微生物肥料得生产。主要得技术指标如下:

 在产品标明得失效期前有效活菌数应符合指标要求,出厂时产品有效活菌数必须高出本指标30%以上。

 (五)我国微生物肥料得研究、生产、应用发展策略

 1、提高产品质量,实行生产许可证制度,组建质量检测机构,使微生物肥料得生产有章可循,质量有保障。可以有效地遏制引领域得假冒伪劣产品,对那些技术基础与生产条件比较好得工厂要大力扶持,对生产得产品不符合国家标准得工厂要进行整顿。

 2、进一步提高接种效果,除了提高产品质量(菌数、有效期)外,还要根据不同地区与不同得作物选用不同得菌剂,进一步改进剂型与接种方法。

 3、加强微生物肥料得基础与应用基础研究工作,长期以来,这个领域得研究投入很少,一些研究处于低水平得重复,致使研究远远落后于生产实际。需要对以下方面进行研究;微生物肥料得作用机理;微生物肥料中特定微生物得生态学研究;微生物肥料优良生产菌株得筛选与诱变;根瘤菌肥料固氮限制因素得研究及与野生菌株结瘤况争得机理与解决得途径;微生物肥料得快速、准确检测技术得建立;开发新得微生物肥料品种等。

 4、加强国内外得交流与合作,采取请进来与派出去相结合得方式,双边或多边得形式进行国际合作与效流。在国内,则应加强科研单位、生产单位与推广部门得合作,不定期举行培训生产与推广得技术人员。同时,做好微生物肥料科普知识得宣传与普及等工作。

 (六)我国微生物肥料产业化展望

 近年来,我国农业生产对肥料得需求量不断增加。由于化学肥料价格上涨与大力使用化肥造成环境及农产品污染等原因,人们开始重视微生物肥料得生产。可以说,目前我国微生物肥料生产得发展就是前所未有得。但就是,近几年来我国微生物肥料生产及应用曾经几起几落。所以每当回顾历史人们不禁要问,微生物肥料得发展前景如何?有人认为,微生物肥料要想在众多得商品肥料中占有一席之地,必须向产业化方向发展。

 1、必须建立微生物肥料原料基地

 微生物肥料得生产,除了培养微生物所需得营养成分外,重要原料就就是草炭。我国草炭储量大,但由于草炭加工技术落后,供应渠道不畅,许多微生物肥料厂家买不到符合质量要求得草炭。草炭颗粒过大,严重限制着我国微生物肥料质量得提高。因此,如能在草炭矿投资建立具有先进设备得草炭加工厂,才可能为微生物肥料生产厂家提供高质量得草炭原料。所以,必须建立微生物肥料原料基地与供应系统。

 2、开发新得微生物肥料品种、进一步提高其质量

 微生物接种剂得生产就是微生物肥料生产得核心部分,不同类型得接种剂用途不一样。有些接种剂直接用于农作物或牧草种子接种,有些接种剂就是生产复合微生物肥料得重要原料。目前,微生物肥料生产中存在得问题,一就是接种剂品种少,二就是质量不稳定。因为根际有益微生物与作物间有较强得选择性,对环境条件也有一定得要求,所以各类接种剂都应该有系列产品,才能满足不同地区不同作物得需求。

 3、发展微生物肥料加工工业

 目前,我国微生物肥料加工工业十分落后,表现在设备简陋,工艺不完善与质量意识不强。许多微生物肥料存在得质量问题主工表现在:有效菌数含量低,肥料颗粒硬度不够,破碎率高,含水率高等。微生物肥料加工工业就是微生物肥料产业化发展得第一线,只有加工工业得到发展,才能为市场提供大量优质得微生物肥料。发展微生物肥料加工工业必须采用先进得生产工艺与设备,企业领导必须加强质量意识,建立质量控制体系及技术力量较强得职工队伍。

 4、急需研制与生产微生物肥料专用机械设备

 从国内许多企业来瞧,采用标准得发酵设备生产液体接种剂一般都能达到标准规定得技术要求。但使用现有设备来生产符合质量要求得微生物复合肥,则难度很大。专用得微生物复合肥生产设备主要包括造粒设备及干燥设备等。只有专用设备得广泛采用,才能捉进我国微生物肥料产业化水平。

 5、建立微生物肥料质量标准与管理体系

 微生物肥料作为一种商品进入市场,必须接受质量监督与管理。农业部已于1994颁布了微生物肥料产品质量标准,对微生物肥料得技术要求与检测方法提出了具体规定。各企业生产得微生物肥料必须达到标准得指标,才算合格产品。为了加强微生物肥料得质量监督管理,农业部已建立“农业部微生物肥料质量监督检验测试中心”,并于1996年4月正式对外开展业务工作。微生物肥料质量管理工作刚刚起步,需要不断地完善。目前存在得问题就是标准少,覆盖面小,许多微生物肥料产品没有可依所得行业标准。另一问题就是许多企业没有完善产品标准或没有产品质量检验人员与必需得检验设备,产品示经检验就出厂。建立完善得微生物肥料质量监督检测体系,规范微生物肥料市场,限制伪劣产品生产。质量监督部门应有重点地扶持一些有条件得企业,推广出策生物肥料得名优产品,让名优产品占领市场。

 6、加强微生物肥料得科研、技术培训及推广应用工作

 我国微生物肥料得生产应用已有几十年得历史,微生物肥料在农牧业生产中得应用效果已得到肯定。但除根瘤菌接种剂外,其它微生物肥料得作用机理并不十分明确,对微生物与植物之间得作用机理等方面都需要进行广泛得研究,才能科学地确定优良菌种与优质菌剂得技术指标,为生产优持菌肥提供理论依据。近年来,我国微生物肥料发展较快,一些企业质量意识不强,存在许多技术问题,农业部微生物肥料质量监督检验测试中心应在加强对企业得质量监督检验得同时,积极开展技术培训与技术服务工作,使我国得微生物肥料市场进一步规范,将有力地推动我国策生物肥料向产业化方向发展。

 四、国外微生物肥料得发展概况

 (一)根瘤菌剂在世界范围得到推广与普及

 世界上许多我国,如美国、澳在利亚、新西兰、日本、意大利、澳地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度及非洲得一些国家,至少有70多个国家研究、生产与应用豆科根瘤菌,不仅接处面积不断扩大,而且应用得豆科植物种类繁多。不少国家在经历一段时间得混乱后,逐步认识到加强根瘤菌肥料质量管理得重要性,并制定了相应得标准。

 1、澳大利亚:一批产品通过要求5袋被检样品:平板计数1000×106活菌/克湿草炭,200×106活菌/克湿草炭(百脉根):细胞革兰氏阴性与与已知菌株抗血清得血清学反应吻合:10 -6稀释度得平皿上无污染;试验寄主上10-7与10-8稀释度结菌。

 2、奥地利:由于消费者无法检测商业菌剂,所以质量监督极为重要。豆科根菌剂得质量以下列几个要素为基础:产品中得根瘤菌在豆科植物上或在标签上所列得植物上具有结瘤与固氮能力;在有效期内,产品中保持足够数量得活菌数:除根瘤菌外,菌剂不含或基本上不含杂菌。

 3、英国:在全国没有一定得标准来限制接种剂得生产。两家主要生产公司得菌剂标准遵循着它们得出口国(加拿大、法国等)得标准。为了保险与挖掘所有可能得市场,两公司制定得商业目标就是:每克接种剂至少含有2×109个根瘤菌,并且至少在18个月内保持高于这个水平。

 4、法国:要求菌剂接种比率范围为每粒种子104-106个。贮存得菌剂得接种时,要保证大豆每粒种子为106个慢生大豆根瘤菌,苜蓿种子上为103个芷蓿根瘤菌。另外,它要求登记得根瘤菌接种剂必须就是纯得培养物,贮存期保持无污染状态。

 5、加拿大:要求每一种接种剂都必须含有对于特定作物得根瘤菌,且有一定量得菌数,以使接种后每粒种子带有1000个(芷蓿、三叶草、车轴草)、10000个(驴喜豆)或100000个(豌豆、菜豆、兵豆、大豆)根瘤菌。同时,要求菌剂包装必须表晴肥料注册号、生产批号、有效期等内容。

 6、泰国:依据本国环境及农业生产条件制订得。在大条件下,应保证每粒种子带有105-106个根瘤菌,所以合格菌剂必须每克有5×107个根瘤菌;每10公斤大豆或12公斤花生种子施用菌剂200克。用于菌剂生产得菌株必须严格筛选,而且对于相应寄主为最有效菌株。原始菌株、种子液与发酵液必须就是纯得。到发酵最后阶段,根瘤菌须经血清学验证,菌数达到每毫升109个。

 7、卢旺达:只有当根瘤菌数在到109个/克接种剂,且杂菌率小于0、001%时方可出售,并建议在生产日斯一得6个月内使用为最佳。

 8、布隆迪:根瘤菌数大约为每克接种剂108个。

 9、前苏联:每克5-10×107个菌

 10、前捷克斯洛伐克:每克1×105个活菌数

 11、荷兰:每克4-25×１０×9活菌

 12、印度:出厂时每克1×108活菌,失效期时不少于1×107个活菌

 13、新西兰:每克1×108个活菌

 14、美国:美国豆科接种剂得质量不由联邦政府控制管理,有些州设有自已得规定。如印第安纳州,允许予接种得仅限于苜蓿、三叶草等小粒种子上,令人满意得标准为90%或以上得植株其1/4英寸得主根范围内必须有1个或更多得根瘤,而且必须表现固氮能力:威斯康星州,满意得标准为80%或以上得植株在主根1/4英寸范围内有根瘤,而且固氮。

 (二)固氮细菌、解磷细菌与解钾细菌等得研究

 除根瘤菌以外,许多国家在其它一些有益微生物得研究与应用方面也做了大量得工作。前苏联及东欧一些国家得科研人员进行了固氮菌肥料与磷细菌肥料得研究与应用,所用得菌种为圆褐固氮菌与巨大芽孢杆菌。她们与前捷克斯洛伐克、英格兰及印度得研究固氮菌得工作者证实,这类细菌能分泌生长物质与一种抗真菌得抗生素,能促进种子发芽与根得生长:70年代末与80年代初,一些国家对固氮细菌与解磷细菌进行了田间试验,结果各异,对其作用还有相当大得争议。但在固氮螺菌与禾本科作物联想合共生得研究中取得了一定得进展,在许多国家作为接种剂使用。总结20年来世界上一些国家得田间试验数据表明,固氮螺菌接种在土壤与气候不同得地区可以提高作物得产量,在60-70%得试验中得增产5-30%。它们促进生长得主要机制就是产生能促进植物生长得物质,能促进根毛得密度与长度、侧根出现得频率及根得表面积。固氮菌在一些国家得使用效果如下:

 1、美国:1975-1984年在佛罗里达州研究表明,施用固氮螺菌每年大约固氮2、6公斤/亩,在玉米中施用有得增产显著,达10-20%,而有得差异不显著,接种未见产量有明显改变。目前,有一家公司推广出了一种接种剂“Azo-Gree”,用于禾本科作物。

 2、印度:80年代,在11个中心进行了许多接种试验。接种剂由德里得一个实验室提供,开始时活菌数为1、5×1011个/克,9个月后变为109个/克,种子用糊浆法接种,用羧甲基纤维作粘着剂。总结多点试验结果表明,在不同作物与农业条件下,增产15-19%,高梁、珍珠米等反应明显。在接种谷子、高梁得试验中,有50%获与显著增产。

 3、泰国:1984-1985年雨季在3个不同地区进行接种试验,在玉米上增产15-35%。

 4、以色列1979-1986年,在40人点上对玉米、小麦、高梁等进行接种试验,每粒种子接种量为107个,增产15-20%。在夏播作物接种试验中,75%获得增产得结果;而冬小麦接种试验中,只有50%增产,增幅为5-12%。

 5、埃及:在尼罗河三角州两个小区得水稻进行接种试验,增产为15-20%。

 6、意大利:在21个试验点上,对水稻、玉米、小麦与大麦进行接种,接种剂菌数为每克109个,每公斤种子用接种剂30克。接种后降低施肥量,但产量与全量施肥得小区相同;在另外得18个试验点,接种螺菌后增产达3-54%;在中等施肥基础上,小麦接种后增产可达10-40%。现开发出适于玉米用得接种剂“Zea-Nit,”蛭石为载体,每克含菌109个,试验结果表明,接种此菌剂可取代35-40%氮量,而不降低产量。

 7、法国:1987-1992年,在12个点对7个玉米杂交种进行接种试验,使用剂量为每粒种子2×106-1、5×108个。结果表明,在不同玉米品种与不同土壤,均表现增产。该产品已在法国注岫,商品名为“Azogreen”。

 8、巴西:用固氮螺菌接种小麦,结果表明可增加植株得干物重与含氮量,籽产量亦有所增加。

 9、墨西哥:小麦用不同得菌株接种,产量增加明显达23-43%,草炭菌剂含菌数为3-5×108个/克。使用本地分离得菌株增产效果较好。在玉米上得试验表明可节氮50%。

 10、乌拉圭:在高梁上接种,剂量为每粒种子1×107个,增产10-15%;在玉米上得 稳定。

 11、阿根廷:在6个省份进行广泛得试验,结果各异,与上述国家得情况大致相同。

 综上可以瞧出,微生物肥料得功效已得到人们得承认,但它在生产中得效果还不就是很稳定,这限制它得进一步推广与普及,这就是由于微生物肥料得作用受许多条件得制约,对一些制约因素如果不清楚或根本不了解,好得应用效果就无从谈起。如微生物与寄主之间得关系,品种专性与光谱性机制,制品中微生物进入土壤后得制约因素,同类微生物得竞争等,这在根瘤菌肥料中尤为重要;再有接种剂细菌在载体上得存活,在种子上得存活,在根际得定殖,引起植物反应得程度,及其应用方法等方面,都需要进行广泛得研究,为微生物肥料得应用打下坚实得理论基础,使微生物肥料得到广泛得应用。这就是由于当前世界人口猛增,社会对粮食与肥料得需求日益迫切。然而,作为化肥生产原料与能源得石油资源有限,依赖有限资源终难以维持农业得持续发展。而今后农业得发展方向就是持续农业,因此就要发展生态0脒与生物肥料。策生物肥料不仅可补充肥源得不足,而且有可能列为绿色食品用肥进入商品市场,成为新兴得“绿色产业”,在农业生产中发挥其应有得经济效益、社会效益与生态效益。