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近年來,我國微生物肥料產(chǎn)業(yè)取得了快速穩(wěn)定的發(fā)展,但也存在整體水平低,技術(shù)創(chuàng)新不足等問題,在功能機(jī)理、優(yōu)良菌種、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品及相關(guān)應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)上仍未有重大突破,這些都是影響行業(yè)發(fā)展的瓶頸難題。
在眾多技術(shù)方案中,根際微生物與植物的關(guān)系不容忽視。根際是一個獨特的環(huán)境,是受植物根系和根系分泌物直接影響的薄層土壤,植物和土壤微生物在這里發(fā)生著廣泛復(fù)雜的相互作用。
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃所研究員張瑞福認(rèn)為,從應(yīng)用角度分析,研究植物與微生物在根際的相互作用對開發(fā)生物肥料和生物農(nóng)藥具有重要的意義。
農(nóng)業(yè)發(fā)展呼喚微生物肥料
土壤是作物賴以生長的基地,而作物所需的營養(yǎng)元素主要是依靠土壤中生活的、每克土以億計的微生物的作用。然而,目前的土壤問題讓人擔(dān)憂。
在糧食十一連增的背后,化肥、農(nóng)藥的使用量不斷,牲畜糞便、秸稈等廢棄物也大量增加,已造成了農(nóng)村和農(nóng)田的廣泛面源污染和土壤肥力下降等嚴(yán)重問題,惡化了生態(tài)和城鄉(xiāng)人民的生活環(huán)境。
中國農(nóng)業(yè)在未來發(fā)展中面臨著既要保持高產(chǎn),又要減少面源污染之時,迫切需要可行的技術(shù)方案來降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對化肥、農(nóng)藥的依賴,提高其使用效率。而如何提高其使用效率?
在此種情況下,發(fā)展新型肥料,增強(qiáng)土壤活力,以可持續(xù)提高作物產(chǎn)量顯得尤為重要。
農(nóng)業(yè)部微生物產(chǎn)品質(zhì)量評估實驗室和農(nóng)業(yè)部微生物肥料質(zhì)檢中心主任李俊曾向記者介紹過,微生物肥料已成為植物營養(yǎng)與肥料中的重要組成部分,在提高養(yǎng)分轉(zhuǎn)化利用率、維護(hù)植物成長、增產(chǎn)提質(zhì)和保證可持續(xù)生產(chǎn)能力等方面具有不可替代的作用。
近年來,我國微生物肥料增長速度比較快,“每年有20%的增長,但總量還是偏小,不到肥料總量的3%?!睆埲鸶8嬖V《中國科學(xué)報》記者。
而歐美及南美的巴西、阿根廷等 這一比例要高得多,“這與我國對微生物肥料的重視及我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展對微生物肥料的需要不匹配,尤其是在 關(guān)注農(nóng)業(yè)‘減藥’的新形勢下?!睆埲鸶Uf。
他認(rèn)為,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的化肥不合理使用,化肥過多會掩蓋甚至抑制微生物的肥效,使農(nóng)民認(rèn)為微生物肥料效果不好,導(dǎo)致惡性循環(huán)。
此外,目前市場上微生物肥料所使用菌種性狀不好,企業(yè)在研發(fā)時,對微生物肥料的核心要素——菌種的選育投入少,菌種來源雜亂,“造成微生物肥料產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,影響了微生物肥料的推廣?!睆埲鸶8嬖V記者。
根際微生物:植物的第二基因組
如何研究和開發(fā)新型肥料,并合理使用,成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要課題。
“對根際微生物和植物根系互作的研究,可以為微生物肥料開發(fā)中菌種的選擇及提高微生物應(yīng)用效果提供理論指導(dǎo)?!睆埲鸶Uf。
據(jù)了解,根際微生物對宿主植物類似于腸道微生物對人體的重要性,根際微生物在養(yǎng)分轉(zhuǎn)化吸收、植物促生、污染物降解、有機(jī)質(zhì)分解、土傳病原菌抑制和植物維護(hù)、協(xié)助植物抵抗逆境等方面發(fā)揮重要作用。充分發(fā)揮根際微生物的有益作用是減少農(nóng)用化學(xué)品投入(減藥)、支撐農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。
國際上目前倡導(dǎo)的農(nóng)業(yè)“常綠革命”是對過去幾十年“綠色革命”的進(jìn)一步,綠色革命的主要特征是依靠育種技術(shù)和農(nóng)用化學(xué)品投入增加糧食產(chǎn)量,而常綠革命倡導(dǎo)通過充分利用植物和微生物的有益互作促進(jìn)作物增產(chǎn),并提高產(chǎn)品品質(zhì)。
目前微生物肥料普遍面臨的共性問題是大田應(yīng)用效果不穩(wěn)定,張瑞福指出,其主要原因是環(huán)境因素復(fù)雜多樣,對施入土壤中的微生物肥料菌株的存活、競爭、定殖及功能發(fā)揮影響巨大。
張瑞福介紹,優(yōu)良菌種是微生物肥料的基礎(chǔ),由于土著微生物的競爭和土壤環(huán)境的復(fù)雜,微生物功能的發(fā)揮會受到影響,“在菌種篩選收集時,土壤適應(yīng)性和宿主植物的匹配性要成為考慮因素。”張瑞福說。
事實上,微生物肥料菌株在植物根際的競爭定殖能力是微生物肥料功能穩(wěn)定發(fā)揮的保障,所以對不同植物要選育在該植物根際競爭定殖能力強(qiáng)的菌株研發(fā)微生物肥料,比如利用某種植物的根系分泌物作為營養(yǎng),生長速度快。
“菌種選育時,應(yīng)以植物匹配性好、土壤適應(yīng)性廣為目標(biāo),微生物肥料菌種如果與植物匹配性能好,則該菌株的功能發(fā)揮受宿主植物影響較大?!睆埲鸶Uf。
在此基礎(chǔ)上,受土壤環(huán)境影響就較小,從而研制地域廣適性的作物專用微生物肥料,便于推廣應(yīng)用,因為農(nóng)民對作物類型的判斷要比對土壤類型的判斷容易。
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微生物菌肥是施用較多的一種肥料,那微生物菌肥究竟有哪些功效特點?該如何施用呢?下面就給大家介紹一下微生物菌肥的功效和施用技術(shù)。
微生物菌肥的功效
1、微生物菌肥由于含有大量的生物菌,通過生物菌的活動,不但可以改善土壤的理化性狀,提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量,而且具有解鉀、釋磷、固氮的功能。微生物菌肥施入土壤后,生物菌很快增殖,形成群體優(yōu)勢分解土壤中被固定的且植物不能吸收利用的氮、磷、鉀,并固定空氣中游離的氮,供植物吸收利用。
2、微生物菌肥不會對作物產(chǎn)生副作用,生物菌在土壤中的增殖代謝過程中能產(chǎn)生赤霉素及其它活性物質(zhì)等內(nèi)源激素,可自身調(diào)節(jié)生理過程,不會對作物產(chǎn)生副作用。
3、微生物菌肥可以促進(jìn)作物生根、出苗、提早成熟,提高作物的抗逆性,表現(xiàn)出抗病、抗旱、抗倒伏的作用。
4、微生物菌肥本身、無殘留,且能分解土壤中因長期施用化肥、農(nóng)藥的殘留,溶解污水灌溉后的重金屬殘留,凈化環(huán)境,是綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的 肥料。
5、微生物菌肥多以優(yōu)質(zhì)草碳為載體,其中草碳含有大量的植物必須的微量元素。這是其它化學(xué)肥料所不具備的。
微生物菌肥的施用技術(shù)
1、微生物菌肥肥效持續(xù)時間長。由于生物菌具有較強(qiáng)的生命力,一般肥效可達(dá)150-180天,一季作物只施用一次,即可滿足作物一生的生長發(fā)育的要求。
2、微生物菌肥是一種活性菌,施用時必須埋于土壤中,不能撒施于地表,一般深施7-10cm。由于生物菌對作物的根系和種子不造成任何傷害,所以微生物菌肥施用時應(yīng) 限度地靠近作物根系,讓其與作物根系 限度地接觸,才能充分發(fā)揮微生物菌肥的肥效。作種肥時,施于種子正下方2-3cm處;作追肥時盡量靠近根系為好;葉面噴施時,應(yīng)在下午3時后進(jìn)行,并噴施于葉的背面,防止紫外線殺死菌種。
3、微生物菌肥與其它肥料配合施用效果好。由于微生物菌肥是一種高含菌量的生物制劑,施于土壤后需要15-20天才能發(fā)揮肥效,多數(shù)生物菌需在氮元素的作用下才能復(fù)蘇。
5、配制營養(yǎng)土:微生物菌肥可以配制各種作物的營養(yǎng)土,一般取田園土 (沒有被農(nóng)藥污染過的田園土)60kg,該營養(yǎng)土可用于農(nóng)作物、蔬菜、瓜果、果樹等育苗、養(yǎng)苗等使用。
改良和修復(fù)土壤功能
微生物菌肥中的有益菌加速了土壤有機(jī)質(zhì)的分解,促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成,從而打破土壤板結(jié),調(diào)節(jié)和改善土壤的保水、保肥、透氣性能,使之更適于作物生長。同時降解土壤中農(nóng)藥重金屬殘留,修復(fù)被污染的土壤環(huán)境。
02
提供或活化養(yǎng)分功能
除菌肥自身具備的營養(yǎng)物質(zhì)外,其中的功能菌還具有固氮、解磷、解鉀等多種功能。使作物可以利用空氣中的氮素,并分解土壤中難溶性的磷、鉀元素,使其能被作物吸收利用,從而提高肥料利用率,減少了化學(xué)肥料施用。
03
改善農(nóng)作物品質(zhì)功能
微生物菌肥在提供和活化養(yǎng)分的同時,可以促進(jìn)多種微量元素釋放,例如小分子氨基酸、維生素和生長刺激物質(zhì)。作物吸收了這些養(yǎng)分之后,果實更加飽滿,風(fēng)味更佳純正,農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。
04
幫助作物防病抗病功能
當(dāng)微生物菌肥施入土壤,其中的有益菌大量繁殖,形成優(yōu)勢菌群,抑制了致病菌的繁殖和活動,達(dá)到了生物防治作物土傳病害的作用。微生物菌肥通過改良土壤,為作物提供養(yǎng)分,促進(jìn)其根莖健壯。其中的一些功能菌可以增強(qiáng)作物抗寒性、抗旱性等,提高作物抵御病蟲害浸染的能力。
05
有機(jī)肥效力功能
菌肥和有機(jī)肥配合使用,可促進(jìn)有機(jī)肥肥效的發(fā)揮。菌肥中的菌種可加速有機(jī)肥中有機(jī)物料的分解,使土壤在2-3年內(nèi),達(dá)到生產(chǎn)有機(jī)農(nóng)作物的標(biāo)準(zhǔn)??朔擞袡C(jī)肥料肥效慢的特點,單施有機(jī)肥產(chǎn)量低的特點。
06
持續(xù)適量提供養(yǎng)分功能
微生物菌肥施入土壤后,其中的有益菌在作物根系不斷繁殖活動,這是一個長期的過程,可持續(xù)、適量地向作物提供養(yǎng)分,且不含任何毒害物質(zhì),不會對土壤造成殘留和負(fù)擔(dān),這也是它相較于化學(xué)肥料的一個優(yōu)勢。
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