我國(guó)微生物菌肥行業(yè)迎來(lái)黃金發(fā)展期

張洪勝 楊 述

1）山東省煙臺(tái)市農(nóng)科院果樹(shù)研究分院·265500 2）四川省新綠盛生物工程技術(shù)有限公司

微生物肥是一種以微生物生命活動(dòng)及其代謝產(chǎn)物使農(nóng)作物得到特定肥料效應(yīng)的微生物活體制品，它在培肥地力、提高化肥利用率、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、增強(qiáng)植物抗病蟲(chóng)害和抗旱能力、抑制農(nóng)作物對(duì)重金屬及農(nóng)藥等有害物質(zhì)的吸收、凈化和修復(fù)土壤、促進(jìn)農(nóng)作物秸稈和城市垃圾的腐熟利用等方面有著不可替代的功效。

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的果樹(shù)生產(chǎn)中因長(zhǎng)期過(guò)量施用化肥，導(dǎo)致土壤酸化、板結(jié)，土壤結(jié)構(gòu)被破壞，肥力下降，進(jìn)而引發(fā)樹(shù)勢(shì)衰弱、減產(chǎn)和品質(zhì)下降等一系列嚴(yán)重問(wèn)題，特別是近幾年越來(lái)越嚴(yán)重的果實(shí)著色不佳、果皮粗糙、生理病害嚴(yán)重等現(xiàn)象都與此有關(guān)。以氮肥為例，我國(guó)的平均施用量是美國(guó)的近3倍、澳大利亞的8倍多。形成了果品生產(chǎn)高投入、高污染、高危害的“石化農(nóng)業(yè)怪圈”。要從根本上解決這些問(wèn)題，不能靠簡(jiǎn)單地向土壤中施入一些堿性土壤調(diào)理劑等措施，而應(yīng)通過(guò)推廣有機(jī)生物菌肥等，既可增加土壤有機(jī)質(zhì)，改良土壤結(jié)構(gòu)，又改善果樹(shù)根際有益菌群等措施加以解決。所以，大力發(fā)展和推廣微生物有機(jī)菌肥是治本之策。

從戰(zhàn)略高度來(lái)說(shuō)，發(fā)展我國(guó)的微生物肥料產(chǎn)業(yè)是發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的要求，也是我國(guó)目前解決農(nóng)產(chǎn)品食用安全、達(dá)到綠色食品生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)需要，更是減少化肥和農(nóng)藥用量、降低環(huán)境污染的必然選擇。

1 發(fā)展史

我國(guó)微生物肥料的研究、生產(chǎn)和應(yīng)用已有70多年的歷史?？勺匪莸缴鲜兰o(jì)40年代,最早開(kāi)始研究應(yīng)用的是大豆根瘤菌劑和花生根瘤菌劑。在上世紀(jì)50～60年代，根瘤菌劑成為應(yīng)用最為廣泛的微生物肥料產(chǎn)品，其中大豆、花生、紫云英及豆科牧草接種面積較大，增產(chǎn)效果明顯。紫云英根瘤菌在未種植過(guò)紫云英的地區(qū)應(yīng)用，紫云英產(chǎn)草量可成倍增長(zhǎng)。大豆接種根瘤菌可增產(chǎn)225～300kg/hm2，花生根瘤菌可使花生增產(chǎn)10%～50%。豆科作物從根瘤菌中獲得的氮素約占其一生所需氮素的30%～80%，而且豆科根瘤固定的氮素大部分可為植物吸收利用。在保證作物產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)的同時(shí)，品質(zhì)亦相應(yīng)提高，環(huán)境效益更是不可估量。在上世紀(jì)60年代又推廣使用制成的 “5406”放線菌抗生菌肥料和固氮藍(lán)綠藻肥；70～80年代中期，又開(kāi)始研究VA菌根。VA菌根是內(nèi)生菌根的主要類(lèi)型,它得名于其菌絲在根細(xì)胞內(nèi)的特殊變態(tài)結(jié)構(gòu)泡囊和叢枝,因此又稱(chēng)為泡囊—叢枝狀菌根。菌根是土壤中的一類(lèi)真菌與植物根系所建立的互惠共生體,根據(jù)菌根的形態(tài)結(jié)構(gòu),主要分為三類(lèi)∶內(nèi)生菌根、外生菌根和內(nèi)外生菌根。多年的研究成果證實(shí),VA菌根由于能增加植物對(duì)礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)特別是P的吸收,提高光合速率,對(duì)養(yǎng)分平衡和水分利用起重要作用,進(jìn)而可增強(qiáng)植物抗旱、耐鹽堿、抗低溫、抗病蟲(chóng)等外部不良環(huán)境的能力,促進(jìn)植物生長(zhǎng),并改善其品質(zhì)。在改善植物磷素營(yíng)養(yǎng)條件和提高水分利用率方面，效果顯著。80年代中期至90年代，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中又相繼研發(fā)應(yīng)用聯(lián)合固氮菌和復(fù)合菌劑作為拌種劑；近幾年來(lái)，又推廣應(yīng)用由不同的菌劑與有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合的生物有機(jī)肥、復(fù)合微生物肥等技術(shù)含量高、效果更顯著、一肥多用新肥種。

2 行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái),我國(guó)微生物肥料行業(yè)發(fā)展迅猛,無(wú)論微生物肥料產(chǎn)品的種類(lèi)和總產(chǎn)量,還是其應(yīng)用面積都有了快速的增加,已逐漸成為肥料家族中的重要成員。我國(guó)微生物肥料產(chǎn)業(yè)基本形成,主要表現(xiàn)在∶①截止到2012年底，我國(guó)微生物肥料企業(yè)總數(shù)已達(dá)850個(gè)以上，肥料年產(chǎn)量達(dá)到900萬(wàn)t，總產(chǎn)值達(dá)150億元,全國(guó)從事微生物肥料生產(chǎn)的人員5萬(wàn)多人，累積應(yīng)用面積超過(guò)0.1億hm2,主要使用在蔬菜、糧食、甘蔗、果樹(shù)、中草藥、茶葉、棉花等作物上。我國(guó)微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)體系基本建成,核心企業(yè)群已經(jīng)形成,微生物肥料已成為生物產(chǎn)業(yè)和生物經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。②產(chǎn)品種類(lèi)眾多。在農(nóng)業(yè)部登記的產(chǎn)品種類(lèi)有11個(gè),包括固氮菌劑、根瘤菌菌劑、硅酸鹽菌劑、溶磷菌劑、光合細(xì)菌菌劑、有機(jī)物料腐熟劑、復(fù)合菌劑、內(nèi)生菌根菌劑、生物修復(fù)菌劑及復(fù)合微生物肥料和生物有機(jī)肥類(lèi)產(chǎn)品。從1996年國(guó)家將微生物肥料產(chǎn)品納入登記管理范疇,至今已有1790個(gè)產(chǎn)品取得農(nóng)業(yè)部的登記證,其中有800多個(gè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)為正式登記。③生物肥料使用菌種類(lèi)不斷擴(kuò)大。所使用的菌種早已不限于根瘤菌,即使是根瘤菌種類(lèi)也達(dá)十幾種,其他還有諸如各種自生、聯(lián)合固氮微生物、纖維素分解菌、乳酸菌，各種抗病類(lèi)桿菌等菌群。

3 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)

縱觀我國(guó)微生物肥料幾十年來(lái)的興衰過(guò)程，究其原因，其中缺少?lài)?guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)是主要因素之一。雖然1959年由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所提出過(guò)“商品菌肥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求”，但限于當(dāng)時(shí)條件，這個(gè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不高也不夠全面，再者是學(xué)術(shù)單位提出的規(guī)定，沒(méi)有上升到標(biāo)準(zhǔn)層面，缺乏法律性，對(duì)微生物肥料生產(chǎn)很難起到監(jiān)督和制約作用，致使一些質(zhì)量低劣菌肥流入市場(chǎng)，盲目應(yīng)用，不僅影響微生物肥料的使用，浪費(fèi)人力、物力，甚至還有可能將某些病原菌作為菌肥生產(chǎn)使用，危害人民健康，污染環(huán)境，造成嚴(yán)重后果。

為了使我國(guó)微生物肥料生產(chǎn)走上健康發(fā)展之路，杜絕偽劣產(chǎn)品進(jìn)入農(nóng)田，農(nóng)業(yè)部于1992年開(kāi)始將微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)的制定納入議事日程，1994年5月31日農(nóng)業(yè)部頒布了我國(guó)第一個(gè)微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)（NY 227-1994微生物肥料），填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，其頒布實(shí)施對(duì)整頓我國(guó)微生物肥料市場(chǎng)、打擊假劣產(chǎn)品，保障微生物肥料健康發(fā)展起到了重要作用。

隨著微生物肥料行業(yè)的不斷發(fā)展，并且根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果，在NY 227標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)其中的根瘤菌肥料、固氮菌肥料、磷細(xì)菌肥料和硅酸鹽細(xì)菌肥料四部分進(jìn)行了重新修訂，于2000年頒布了4種相應(yīng)的菌劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，即《根瘤菌肥料》（NY 410-2000）《固氮菌肥料》（NY 411-2000）《磷細(xì)菌肥料》（NY 412-2000）和《硅酸鹽細(xì)菌肥料》（NY 413-2000）。這次修訂的4個(gè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，主要是根據(jù)廣泛征求意見(jiàn)后得到的反饋，并結(jié)合產(chǎn)品的實(shí)際情況，重點(diǎn)是將產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)——有效活菌含量進(jìn)行了針對(duì)性的調(diào)整，其它的理化指標(biāo)也做了適當(dāng)?shù)男拚?/p>

十一五期間，在農(nóng)業(yè)部和科技部等有關(guān)項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過(guò)幾年的努力，初步構(gòu)建了具有我國(guó)特色的微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)體系。這一標(biāo)準(zhǔn)體系框架由通用標(biāo)準(zhǔn)、使用菌種安全標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程等5個(gè)方面構(gòu)成，現(xiàn)已有19個(gè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施或起草中。在十一五期間，除了繼續(xù)加強(qiáng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的制定工作外，同時(shí)要做好有關(guān)檢測(cè)新技術(shù)、新方法及使用菌種安全鑒定等方面的標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

4 存在的問(wèn)題

微生物肥料的功效已得到人們的認(rèn)可，但其效果的穩(wěn)定性和科學(xué)的評(píng)價(jià)問(wèn)題未根本解決，制約了我國(guó)微生物肥料的進(jìn)一步推廣和普及。造成這種情況的原因是由于微生物肥料的作用受許多條件的制約，對(duì)一些制約因素不清楚或根本不了解，因而無(wú)法發(fā)揮其穩(wěn)定的功效。同時(shí)，我國(guó)生物肥料的研究開(kāi)發(fā)模式仍較為傳統(tǒng)，以大學(xué)、科研單位作為創(chuàng)新主體完成的技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)無(wú)法快速、有效地轉(zhuǎn)化為企業(yè)的產(chǎn)品；我國(guó)現(xiàn)有的生物肥料生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)規(guī)模較小，設(shè)備工藝不足，還沒(méi)有成為生物肥料的創(chuàng)新主體。

國(guó)家雖然在生物肥料方面實(shí)行登記管理制度，但管理力度和有關(guān)政策有待完善；生物肥料的宣傳、生產(chǎn)和銷(xiāo)售還沒(méi)有很好地結(jié)合在一起，農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)者對(duì)生物肥料的認(rèn)識(shí)還不夠，其銷(xiāo)售比例在全國(guó)肥料中比重偏低。因此，需要國(guó)家的立項(xiàng)支持，開(kāi)展微生物和作物及品種之間的關(guān)系、菌在載體上的存活，微生物進(jìn)入土壤后的存活、在根際的定殖，微生物之間的競(jìng)爭(zhēng)，以及其應(yīng)用方法等研究，為微生物肥料的研究和應(yīng)用提供技術(shù)支撐，從而推進(jìn)我國(guó)微生物肥料的健康發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

5 發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)微生物肥料產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算，我國(guó)微生物肥料的市場(chǎng)前景極為廣闊。我國(guó)微生物肥年產(chǎn)量只有化肥的0.5%，如果這一比例達(dá)到3%，就能達(dá)到減少50萬(wàn)t化肥用量、增產(chǎn)糧食100億kg的直觀效果。同時(shí)還能取得減少農(nóng)民投入、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、減少環(huán)境污染等巨大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益。

近年來(lái),國(guó)家全方位支持微生物肥料行業(yè)發(fā)展，出臺(tái)了有關(guān)生物產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的相關(guān)政策，2009年國(guó)務(wù)院發(fā)布《促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》；2010年國(guó)務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》；2011年10月發(fā)改委等五部委聯(lián)合發(fā)布《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》，指南涉及10大產(chǎn)業(yè)137項(xiàng)，微生物肥料列現(xiàn)代農(nóng)業(yè)18項(xiàng)優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)之一。未來(lái)的研發(fā)應(yīng)側(cè)重以下幾個(gè)方面。

5.1 菌株的篩選和聯(lián)合菌群的應(yīng)用 在深入了解有關(guān)微生物特性的基礎(chǔ)上，采用新的技術(shù)手段，根據(jù)用途把幾種所用菌種進(jìn)行恰當(dāng)、巧妙組合，使其某種或幾種性能再提高一步，使復(fù)合或聯(lián)合菌群發(fā)揮互惠、協(xié)同、共生等作用，排除相互拮抗的發(fā)生。

5.2 生產(chǎn)條件的改善和生產(chǎn)工藝的改進(jìn) 發(fā)酵條件、工藝流程、合適的載體、劑型、粘著劑的發(fā)展，尤其是在產(chǎn)品保質(zhì)期方面需要開(kāi)展深入的研究。

5.3 研發(fā)的熱點(diǎn)產(chǎn)品 主要有有機(jī)物料腐熟劑(或稱(chēng)發(fā)酵劑)、根瘤菌劑、生物修復(fù)劑（微生物區(qū)系、解毒、重茬等）、促生菌劑、生物有機(jī)肥等。

有機(jī)物料腐熟劑作為接種菌劑可以使堆肥物料快速達(dá)到高溫，控制堆肥過(guò)程中臭氣的產(chǎn)生，縮短堆肥腐熟進(jìn)程；可以有效殺滅病原體和降解有機(jī)污染物，提高堆肥質(zhì)量。有機(jī)物料腐熟劑雖然在促進(jìn)農(nóng)作物秸稈和殘茬的物質(zhì)轉(zhuǎn)化腐熟方面以及畜禽糞便除臭腐熟發(fā)揮了非常好的作用，但產(chǎn)品效果的穩(wěn)定性以及菌種組成的合理性方面還需要開(kāi)展深入的研究工作，需要開(kāi)發(fā)出效果更穩(wěn)定、針對(duì)性更強(qiáng)的產(chǎn)品應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)中。

根瘤菌劑作為微生物肥料中的一類(lèi)重要品種，在我國(guó)卻沒(méi)有得到普遍應(yīng)用，這主要是由于科學(xué)普及不夠，農(nóng)民對(duì)根瘤菌的作用不了解所致。另外，存在的根瘤菌劑產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定、使用菌種的有效性低、接種后在種子上存活時(shí)間短、結(jié)瘤效果差、產(chǎn)品保質(zhì)期短等問(wèn)題未很好的解決。因此，這方面需要國(guó)家加大投入，開(kāi)展相關(guān)的研究，加快新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。由于接種根瘤菌劑還能有效降低和減輕豆科作物重茬的病害，根瘤菌劑在我國(guó)具有十分良好的應(yīng)用前景。