張瑞楠，邢永秀

（廣西大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，530000，廣西南寧）

在農(nóng)業(yè)發(fā)展進(jìn)程中，高投入的集約化農(nóng)業(yè)促進(jìn)了作物產(chǎn)量的大幅度提升，這其中無機(jī)肥料的作用舉足輕重。然而全球范圍內(nèi)，僅有30%～50%的氮肥、45%的磷肥被作物直接吸收利用，更多的是成為污染物，過剩肥料流失到土壤、河流之中，帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題。

如今全球范圍內(nèi)的綠色革命的推行，對(duì)農(nóng)業(yè)提出新要求。如何在提升作物產(chǎn)量和質(zhì)量的同時(shí)，保護(hù)環(huán)境、綠色生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的綠色優(yōu)質(zhì)高效發(fā)展，成為農(nóng)業(yè)推廣中的重要議題之一。微生物菌肥作為高效能、低成本的肥料，正逐漸進(jìn)入大眾視野。通過探究其在不同作物種植中的表現(xiàn)，以期為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供重要支撐，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)綠色發(fā)展提供新思路。

1 微生物菌肥概念

微生物菌肥是將目前研究中已發(fā)現(xiàn)的有益微生物，通過人工培養(yǎng)、量化生產(chǎn)后制成的一種生物肥料。土壤中富含大量營養(yǎng)物質(zhì)，但有的并不能被植物直接吸收利用，微生物菌肥通過微生物的生命活動(dòng)，將土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可以直接被植物吸收利用的營養(yǎng)物質(zhì)，提高土壤中的氮素和有效磷、鉀的含量，從而促進(jìn)植物的生長發(fā)育。還有一部分微生物菌肥可以抑制植物病原菌的活動(dòng)，通過間接地改善作物生長環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)植物生長發(fā)育，提升作物產(chǎn)量和品質(zhì)。相比于無機(jī)肥料，微生物菌肥的優(yōu)點(diǎn)在于：可以適用于各種作物，使用廣泛，且對(duì)于施用的土壤要求不高，具有普適性。

2 微生物菌肥作用

2.1 活化有機(jī)質(zhì)，豐富土壤中營養(yǎng)物質(zhì)

微生物菌肥含有多種活菌，其中較為廣泛的有固氮微生物、解磷微生物、根際促生菌等。菌肥中的微生物通過與植物間的共生體系，將土壤中的有機(jī)質(zhì)、腐殖質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，通過微生物的代謝和分解作用加工后，供給植物吸收利用。趙丹丹在研究微生物菌肥對(duì)番茄影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在“有機(jī)肥+225%菌劑”處理（即667 m2施有機(jī)肥5 000 kg、菌劑9 kg）的作用下，番茄根際土壤的容重相比于僅施用有機(jī)肥的對(duì)照組降低了30.38%，pH 值降低了10.31%，電導(dǎo)率降低了34.23%，有機(jī)質(zhì)含量增加了14.06%，堿解氮含量增加了28.58%，速效磷含量增加了14.06%，速效鉀含量增加了21.45%；并且該處理下土壤養(yǎng)分含量最豐富，土壤酶活性最高，其脲酶活性提高了26.06%，過氧化氫酶活性提高了26.32%，蛋白酶活性提高了52.03%，硝酸還原酶活性提高了28.06%。[1]

2.2 促進(jìn)植物生長

通常情況下，植物會(huì)通過根系將土壤中的水分和營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)礁鱾€(gè)組織。而植物的根際促生菌（plant growth promoting rhizobacteria，PGPR）是一種生活在植物根際的有益細(xì)菌，對(duì)植物生長有一定的促進(jìn)作用，對(duì)病原菌有拮抗作用。微生物菌肥中發(fā)揮主要作用的就是此類根際促生菌，其具有固定氮元素、溶解磷元素、分泌抗生素與植物激素等物質(zhì)的作用。PGPR 貫穿植物生長發(fā)育的各個(gè)環(huán)節(jié)，并起著促進(jìn)植物生長的作用。武杞蔓等研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)黃瓜施用農(nóng)用微生物菌劑“寧盾”后，黃瓜的株高、莖粗和葉片數(shù)均顯著高于對(duì)照組，葉片葉綠素含量也有顯著提高[2]。

2.3 提高產(chǎn)量，提升植物營養(yǎng)價(jià)值

隨著人們對(duì)優(yōu)質(zhì)食品需求的不斷提高，對(duì)人體有益、品質(zhì)上乘的農(nóng)產(chǎn)品越來越受到青睞。在土壤中施用微生物菌肥后，有益的微生物開始大量繁殖，其在代謝過程中產(chǎn)生的酶從作物根系進(jìn)入到作物體內(nèi)，可以有效促進(jìn)作物葉片的光合作用，調(diào)節(jié)作物莖部對(duì)果實(shí)營養(yǎng)元素的供應(yīng)量，從而達(dá)到提升果實(shí)品質(zhì)和產(chǎn)量的作用[3]。張博琦在研究新型微生物菌肥對(duì)飼料玉米生長及營養(yǎng)成分的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，施用微生物菌肥處理相比于對(duì)照組，可以顯著提高玉米籽粒粗蛋白含量、粗脂肪含量、淀粉含量和熱值。微生物菌肥通過代謝作用進(jìn)入植物體內(nèi)，進(jìn)一步提高了植物的營養(yǎng)物質(zhì)供應(yīng)。同時(shí)，還可以顯著降低玉米秸稈中性洗滌纖維含量，中性洗滌纖維含量是直接影響牲畜生產(chǎn)的指標(biāo)，降低其含量有利于提升畜產(chǎn)品品質(zhì)。因此，微生物菌肥在大大提升玉米品質(zhì)的同時(shí)，還能間接地提升畜產(chǎn)品品質(zhì)。[4]韓文星等對(duì)菌肥對(duì)燕麥生長和品質(zhì)影響的研究結(jié)果表明：燕麥的營養(yǎng)物質(zhì)有燕麥粗蛋白和粗脂肪，施用微生物菌肥后，上述兩種物質(zhì)的含量均有顯著提高；施用微生物菌肥對(duì)燕麥中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量兩個(gè)指標(biāo)也有顯著的降低作用。[5]

3 微生物菌肥發(fā)展動(dòng)態(tài)及存在問題

3.1 微生物菌肥發(fā)展動(dòng)態(tài)

微生物菌肥的發(fā)展是循序漸進(jìn)的，其種類由早期的根瘤菌、固氮菌、解鉀菌和解磷菌，到后來逐步演變?yōu)榉啪€菌、抗生菌等，研究范圍逐步擴(kuò)大，且隨著研究的逐漸深入，復(fù)合菌株也漸漸取代單一微生物菌肥；從作用對(duì)象來看，微生物菌肥從最初的作用于糧食作物，發(fā)展到今天逐漸形成規(guī)模，出現(xiàn)了作用于果蔬、經(jīng)濟(jì)作物和醫(yī)藥等領(lǐng)域的微生物菌肥。

3.2 微生物菌肥目前存在的問題

3.2.1 基礎(chǔ)研究滯后

微生物菌肥發(fā)展至今，其基礎(chǔ)性研究仍然不足。至今研究仍以大田試驗(yàn)居多，僅限于簡單的增產(chǎn)效果和抗性描述，生物統(tǒng)計(jì)分析不多，試驗(yàn)不夠深入，試驗(yàn)方法還停留在較基礎(chǔ)階段，不能與前沿新技術(shù)和新方法結(jié)合。同時(shí)受實(shí)驗(yàn)環(huán)境、區(qū)域等因素影響較大，因此試驗(yàn)結(jié)果的普遍適用性仍然存在爭議。且目前的試驗(yàn)研究對(duì)微生物作用機(jī)理、土壤與根際定殖機(jī)理、功能基因、微生物本身的特性和存活繁殖動(dòng)態(tài)等問題的結(jié)論尚不明確[6]。

3.2.2 產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊

微生物菌肥生產(chǎn)中運(yùn)用的菌種以細(xì)菌肥為主，細(xì)菌具有較強(qiáng)的自發(fā)突變性，且位于質(zhì)粒上的基因不穩(wěn)定，其菌株的特性在繁殖過程中很容易減弱或消失，優(yōu)良基因也會(huì)消失，因此在研發(fā)和試驗(yàn)過程中表現(xiàn)好的菌肥，在推廣和應(yīng)用中效果往往較差。菌種效能的不穩(wěn)定性和單一性使得在工廠化生產(chǎn)中存在菌株資源匱乏、活菌數(shù)量少、有效期短等問題。在投入生產(chǎn)時(shí)，對(duì)于生產(chǎn)環(huán)境和監(jiān)管要求較高，只有極少數(shù)企業(yè)能夠嚴(yán)格按照要求生產(chǎn)，這使微生物菌肥的批量化生產(chǎn)面臨挑戰(zhàn)。

3.2.3 針對(duì)性不強(qiáng)

微生物菌肥發(fā)揮效用與外部環(huán)境如空氣溫度、濕度、光照強(qiáng)度、土壤含水量、pH 值等有關(guān)。我國幅員遼闊，不同農(nóng)業(yè)種植區(qū)的外部環(huán)境不同，微生物菌肥所能發(fā)揮的效用也不盡相同。即使對(duì)同種作物來說，在不同外部環(huán)境中，施以相同的菌肥，其能發(fā)揮的效用仍然存在差異。

微生物菌肥無法廣泛應(yīng)用于各種植物。我國物種資源豐富，每種植物都有其自身的生理生化特性。微生物菌肥往往只針對(duì)某種特定的植物有高效作用，而無法廣泛應(yīng)用于不同植物。不同微生物菌肥的作用機(jī)制和作用效果都不盡相同。目前市場上微生物菌肥產(chǎn)品種類繁多，但其針對(duì)性不強(qiáng)，無法解決專一性問題，在菌株的組合上不夠科學(xué)、缺乏創(chuàng)新。

4 結(jié)語

我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，作物的產(chǎn)量、食品的安全無一不關(guān)乎民生。我國比任何國家都需要生物肥料的投入使用，微生物菌肥屬于當(dāng)前備受關(guān)注的肥料，不僅能夠有效改善植物的生態(tài)環(huán)境，而且能夠逐漸演變成發(fā)酵肥料，在不刺激農(nóng)作物生長的同時(shí)提高其產(chǎn)量，改善其營養(yǎng)狀況。因此微生物菌肥的推廣是有積極意義的，可以在保持土壤健康、減少對(duì)植物的危害等方面提供重要支撐，以滿足農(nóng)作物高產(chǎn)量高品質(zhì)生產(chǎn)的要求，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)綠色發(fā)展作出貢獻(xiàn)。