微生物肥料在高粱上的應(yīng)用研究

馬涌，郭建文，劉海

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所，山西晉中030600）

微生物肥料在高粱上的應(yīng)用研究

馬涌，郭建文，劉海

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所，山西晉中030600）

微生物肥料作為一種新型肥料，具有改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)土壤肥力、節(jié)約土地資源、增加糧食產(chǎn)量、減少化肥用量的優(yōu)點，是發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)的必然趨勢。簡述了微生物肥料的概念、分類、特點和作用機(jī)理及微生物肥料在高粱上的應(yīng)用研究，并分析了微生物肥料在我國、山西省的應(yīng)用和推廣情況。

微生物肥；高粱；應(yīng)用

隨著綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展以及人們對環(huán)保、食品安全意識的增強(qiáng)，化肥的過量使用已經(jīng)引起了人們的高度重視。微生物肥料與化學(xué)肥料相比，生產(chǎn)時消耗的能源少，生產(chǎn)成本低，能源消耗所帶來的環(huán)境污染少。目前，微生物肥料已經(jīng)發(fā)展為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一類重要肥料。微生物肥料是一類含有活微生物的特定制品，作物可獲得特定的肥料效應(yīng)，在這種效應(yīng)的產(chǎn)生中，制品中活的微生物起到關(guān)鍵的作用[1-3]。微生物肥料為作物生長創(chuàng)造了良好的土壤微生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)作物生長，增強(qiáng)植物抗病及抗逆能力，對提高農(nóng)作物品質(zhì)及產(chǎn)量等方面具有重要意義[4-5]。微生物肥料劃分方法有很多種，大致分為微生物菌劑、生物有機(jī)肥和復(fù)合微生物肥三類。按照改善植物營養(yǎng)元素的不同，分為固氮菌肥料、根瘤菌類肥料、磷細(xì)菌類肥料、硅酸鹽類肥料和VA菌根真菌肥料和復(fù)合微生物肥料等[6-8]。

目前，微生物肥料試驗局限于簡單的增產(chǎn)效果和抗性描述，施用機(jī)理方面的研究甚少。在當(dāng)前農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展形勢下，開辟微生物肥料部分替代化肥意義重大。

1 微生物肥料的特點

微生物肥料作為一種新型肥料，不僅能增強(qiáng)土壤肥力，還可以有效改善農(nóng)作物品質(zhì)。其含有大量有益微生物，而這些有益微生物是發(fā)揮其肥料有效性的基礎(chǔ)。微生物肥料的肥效與活菌數(shù)量、強(qiáng)度、周圍環(huán)境（如溫度、水分、酸堿度）、營養(yǎng)條件及原生活在土壤中土著微生物排斥作用相關(guān)。

有益微生物有利于物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，微生物肥效的高低取決于土壤中微生物生長、繁殖、新陳代謝的能力。微生物繁殖能力強(qiáng)的可以分泌足夠的小分子化合物、蛋白等有益于土壤和作物生長的代謝物質(zhì)，土壤微生物區(qū)系就會發(fā)揮正常的作用，土壤中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化就會正常進(jìn)行，最終會促進(jìn)作物的生長[9-12]。

2 微生物肥料的作用機(jī)理

微生物肥料的促生作用機(jī)理是多種作用的綜合結(jié)果。具體表現(xiàn)在以下幾個方面[13-16]：微生物肥料可以產(chǎn)生多種生理活性物質(zhì)，促進(jìn)植物對營養(yǎng)元素的吸收及產(chǎn)品品質(zhì)的改善；微生物肥料里面的活性物質(zhì)可以活化土壤肥力、刺激調(diào)節(jié)植物生長、提高植物的抗逆性，最終促進(jìn)植物生長；改善土壤微生物區(qū)系；提高作物的抗逆境、抵抗病蟲害的能力。

3 微生物肥料的應(yīng)用

微生物肥料在我國有近50 a的歷史，我國目前化肥實際用量達(dá)12億t，而微生物肥料年產(chǎn)40萬t（菌劑型占10%，年產(chǎn)僅為化肥的0.5%）。我國約20多個?。ㄊ?、區(qū)）都有微生物肥料的應(yīng)用。山西省微生物肥料的使用面積約6.67萬hm2，占全省耕地面積的0.77%，其中以固氮菌和光合菌類為主[17]。各地因土壤、溫度和氣候等條件的不同，其應(yīng)用方法和應(yīng)用效果也不一樣[18-31]。

4 微生物肥料生產(chǎn)與研究中存在的問題

我國微生物肥料在生產(chǎn)與研究中存在的問題很多，主要有菌種品質(zhì)沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、不符合行業(yè)要求[32]，很多產(chǎn)品只是有其名無其用；生產(chǎn)微生物肥料的設(shè)備不正規(guī)[33]，生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)不到相應(yīng)的指標(biāo)要求；生產(chǎn)微生物肥料技術(shù)工藝落后、相應(yīng)的配套生產(chǎn)管理不健全、缺少專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊、重復(fù)生產(chǎn)和企業(yè)創(chuàng)新意識不強(qiáng)。這些問題都嚴(yán)重制約我國微生物肥料產(chǎn)業(yè)的健康、快速發(fā)展[34-35]。

5 微生物肥料在高粱上的應(yīng)用

目前，在我國有30多種作物施用微生物肥料。其中，禾谷類作物應(yīng)用最多，煙草、茶葉、中藥材、牧草應(yīng)用較少。微生物肥料在高粱上的應(yīng)用研究主要集中在對高粱萌發(fā)期、苗期的生長影響上。趙應(yīng)等[36]研究了沸力佳生物菌肥在高粱上的應(yīng)用，結(jié)果表明，使用沸力佳生物菌肥較常規(guī)有機(jī)肥產(chǎn)量差異顯著，平均增產(chǎn)達(dá)11%；大區(qū)肥力水平越低，增產(chǎn)效果越好，在高中低肥力水平上分別增產(chǎn)9%，10%和14%；能縮短生育期，增強(qiáng)抗旱能力和抗蟲抗病能力。張倩[37]研究了一種微生物菌肥對甜高粱種子萌發(fā)、幼苗生長和抗逆能力的影響，結(jié)果表明，使用含淀粉芽孢桿菌的菌液對甜高粱進(jìn)行灌根處理，對幼苗生長有抑制作用，尤其是降低了株高，可以提高幼苗的抗旱性和耐鹽性。崔洪飛[38]研究了不同腐植酸菌肥及其對高粱種子生長發(fā)育的影響，結(jié)果表明，腐植酸菌肥可以有效促進(jìn)高粱種子的生長發(fā)育。

6 微生物肥料的發(fā)展前景

高粱具有相對高產(chǎn)、抗逆性強(qiáng)、光合效率高等顯著特性，因此，其為干旱、鹽堿和瘠薄等邊際農(nóng)田生長的先鋒作物[39]。高粱種植面積隨傳統(tǒng)釀造業(yè)和高粱配合飼料業(yè)的不斷發(fā)展呈逐年擴(kuò)增趨勢[40]。

微生物肥料產(chǎn)投比大，可以有效保護(hù)生態(tài)環(huán)境，加強(qiáng)生態(tài)建設(shè)。如果微生物肥料產(chǎn)量達(dá)到化肥用量的3%，應(yīng)該根據(jù)全國不同地區(qū)、不同土壤類型和相應(yīng)的作物根系篩選菌種，生產(chǎn)專用微生物肥料，以促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[41]。

加強(qiáng)微生物肥料基礎(chǔ)科研工作，篩選合適的菌種，研制適合當(dāng)?shù)貤l件的微生物肥料，開辟微生物肥料部分替代化肥在當(dāng)前農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展形勢下意義重大。微生物肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展順應(yīng)國家發(fā)展戰(zhàn)略要求，屬于可持續(xù)農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)。隨著近幾年科學(xué)的進(jìn)步、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，人們對環(huán)保意識和食品安全意識的增強(qiáng)及監(jiān)督制度的完善，微生物肥料在可持續(xù)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用和地位也越來越重要，微生物肥料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景非常廣闊[42]。

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Application of Microbial Fertilizer in Sorghum

MA Yong，GUO Jian-wen，LIU Hai
（Institute of Sorghum，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Jinzhong030600，China）

Microbial fertilizer can improve soil structure,and strengthen the soil fertility,save the land resources,increase food production and reduce the amount of fertilizer,which is the inevitable trend of the development of green agriculture and ecological agriculture.This paper briefly introduces the concept,classification,characteristics and mechanism of microbial fertilizer,and analyzes the application and popularization of microbial fertilizers in China and Shanxi province.At present,the research on the application of microbial fertilizer in sorghum mainly focuses on the effect of the growth of sorghum during the germination period and seedling stage.

microbial fertilizer;sorghum;application

S144

A

1002-2481（2016）02-0278-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.02.37

2015-10-08

山西省重點實驗室高粱遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新（2015Q-03）；山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技攻關(guān)項目（11yzgz027）

馬涌（1980-），男，山西太原人，助理研究員，主要從事玉米遺傳育種研究工作。郭建文為通信作者。