微生物肥料對土壤的改良以及在農(nóng)作物生產(chǎn)中的應(yīng)用

永靖縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局耕地質(zhì)量建設(shè)保護(hù)站 崔彩秀

前言

人口的增長和工業(yè)化的加速發(fā)展給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對土地的需求越來越高。然而，在傳統(tǒng)化肥和農(nóng)藥的過度使用下，土壤環(huán)境逐漸惡化，農(nóng)作物品質(zhì)和產(chǎn)量下降，病害防治也面臨著新的困難，而微生物肥料則成為了解決這些問題的一種有效途徑。

1 微生物肥料的概念及種類

1.1 微生物肥料的概念

微生物肥料是一種利用微生物代謝產(chǎn)物和代謝能力，使植物獲得養(yǎng)分、抵抗病蟲害、提高產(chǎn)量和品質(zhì)的一種肥料。其主要成分是一種或多種活性微生物，如細(xì)菌、真菌、放線菌等。這些微生物可以分解有機(jī)物質(zhì)，釋放出氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素，從而改善土壤的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)，增加土壤透氣性、保水性和肥力。同時，微生物還可以促進(jìn)土壤微生物群落的平衡，防止土壤酸化和鹽堿化。微生物肥料的制備主要有兩種方式：一種是通過篩選、培養(yǎng)和提取具有生物學(xué)特性的微生物，制備出含有微生物的肥料；另一種是通過直接提取自然界中的微生物，制備出活菌肥料。微生物肥料是一種綠色生態(tài)型肥料，具有廣闊的應(yīng)用前景。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過合理使用微生物肥料，能夠改善土壤環(huán)境、提高土壤肥力、增強(qiáng)植物免疫力和耐逆性，從而實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)。

1.2 微生物肥料的種類

微生物肥料的種類較為豐富，根據(jù)微生物的特點和作用，微生物肥料可以分為有機(jī)肥微生物劑、磷酸鹽微生物劑、固氮微生物劑、復(fù)合微生物肥料等。這些微生物肥料均具有增產(chǎn)、增效、抗病、抗旱、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物的生產(chǎn)中，如蔬菜、水果、糧食等。有機(jī)肥微生物劑是指將廄肥、畜禽糞便、植物秸稈等有機(jī)材料與微生物混合，經(jīng)過發(fā)酵、腐熟等處理后制成的一種微生物肥料。有機(jī)肥微生物劑中含有大量的微生物和有機(jī)物質(zhì)，能夠增加土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤保水性和透氣性。常見的有機(jī)肥微生物劑包括生物菌肥、有機(jī)生物肥料、有機(jī)微生物肥料等。磷酸鹽微生物劑是指由一些能夠固定磷酸鹽和溶解固態(tài)磷酸鹽的微生物制成的肥料。這類微生物能夠?qū)⑼寥乐械碾y溶性磷酸鹽轉(zhuǎn)化為可溶性磷酸鹽，提高土壤肥力，促進(jìn)植物生長。常見的磷酸鹽微生物劑包括磷酸鹽溶解菌肥、磷酸鹽轉(zhuǎn)化菌肥等。固氮微生物劑是指由一些能夠固定空氣中氮氣為氨氣的微生物制成的肥料。這類微生物能夠?qū)⒋髿庵械牡獨夤潭橹参锟衫玫陌?，從而提高土壤氮素含量，促進(jìn)植物生長。常見的固氮微生物劑包括藍(lán)藻菌肥、根瘤菌肥等。復(fù)合微生物肥料是指將不同種類的微生物混合制成的一種肥料，具有多種肥料的優(yōu)點。這類微生物能夠促進(jìn)植物的生長，增加產(chǎn)量和品質(zhì)，同時還能防治病蟲害、改善土壤環(huán)境、增強(qiáng)植物抗逆性等。常見的復(fù)合微生物肥料包括有機(jī)復(fù)合微生物肥料、生物菌肥、多菌株微生物肥料等。

2 對土壤的改良作用

2.1 改善土壤結(jié)構(gòu)

微生物肥料是一種能夠改善土壤結(jié)構(gòu)的肥料。微生物肥料中含有大量的微生物，這些微生物能夠分解有機(jī)質(zhì)，增強(qiáng)土壤肥力，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤保水性和透氣性。首先，微生物肥料中的微生物能夠分解有機(jī)質(zhì)，將有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為植物可吸收的營養(yǎng)物質(zhì)。在這個過程中，微生物還能夠產(chǎn)生一定量的有機(jī)酸和酶類物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠降低土壤的pH 值，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤的肥力和通氣性。其次，微生物肥料中含有大量的微生物，這些微生物能夠在土壤中繁殖，增加土壤中微生物的數(shù)量，形成良性循環(huán)。同時，微生物能夠產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，如植物生長激素、抗生素和抗氧化物等，促進(jìn)植物生長、防治病蟲害和提高植物的抗逆性。此外，微生物肥料中的微生物還能夠改善土壤的土質(zhì)，增加土壤的孔隙度，從而提高土壤的透氣性和保水性。這些孔隙還能夠為植物的根系提供足夠的空間，促進(jìn)植物根系的發(fā)育，增強(qiáng)植物吸收水分和養(yǎng)分的能力。

2.2 提高土壤肥力

提高土壤肥力是微生物肥料改良土壤的一個重要方面。微生物肥料中的微生物能夠通過多種途徑，促進(jìn)植物生長，提高植物產(chǎn)量和品質(zhì)。首先，微生物肥料中的微生物能夠合成多種植物生長激素，如生長素、赤霉素、細(xì)胞分裂素等，這些生長激素能夠促進(jìn)植物的生長和發(fā)育，提高植物的產(chǎn)量和品質(zhì)。例如，生長素能夠促進(jìn)植物細(xì)胞的伸長和分裂，增加葉面積和根系發(fā)達(dá)度，提高植物的光合效率和產(chǎn)量。赤霉素能夠促進(jìn)植物的開花和結(jié)實，增加果實數(shù)量和品質(zhì)。因此，微生物肥料中的微生物能夠通過合成植物生長激素的方式，促進(jìn)植物的生長和發(fā)展。其次，微生物肥料中的微生物能夠釋放多種微量元素和礦物質(zhì)，如鐵、錳、鋅、硼等，這些微量元素和礦物質(zhì)是植物生長和發(fā)育所必需的營養(yǎng)物質(zhì)，能夠促進(jìn)植物的生長和發(fā)展，提高植物的產(chǎn)量。例如，鐵是植物合成葉綠素所必需的元素，鋅是植物合成酶類和蛋白質(zhì)的必需元素。此外，微生物肥料中的微生物能夠分解有機(jī)物質(zhì)，將其轉(zhuǎn)化為植物可吸收的無機(jī)物質(zhì)。例如，磷酸鹽微生物劑能夠?qū)⑼寥乐械闹苍剞D(zhuǎn)化為可供植物利用的形態(tài)，以提高土壤中的磷素含量。固氮微生物劑能夠?qū)⒖諝庵械牡獨廪D(zhuǎn)化為植物可利用的氨基酸和蛋白質(zhì)，以提高土壤中的氮素含量。這些微生物肥料的應(yīng)用能夠提高土壤肥力，促進(jìn)植物的生長和發(fā)育。

2.3 促進(jìn)土壤生態(tài)平衡

微生物肥料作為一種生物肥料，具有很好的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。首先，微生物肥料中的微生物能夠產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，包括抗氧化物等。這些代謝產(chǎn)物能夠抑制病菌的生長，減少病害發(fā)生的可能性。例如，有機(jī)肥微生物劑中的乳酸菌能夠產(chǎn)生抗生素和有機(jī)酸，抑制土壤中病菌和真菌的生長。同時，微生物肥料中的微生物還能夠產(chǎn)生抗氧化物等代謝產(chǎn)物，增強(qiáng)植物的抗逆性，提高植物的生存能力。此外，微生物肥料中的微生物可以在土壤中繁殖，與土壤中的其他微生物一起構(gòu)成復(fù)雜的微生物群落。這些微生物群落之間存在著相互作用和調(diào)節(jié)作用，可以促進(jìn)土壤中有益微生物的生長和繁殖，抑制病原微生物的生長和發(fā)展，從而維持土壤生態(tài)平衡，保持土壤的健康狀態(tài)。最后，微生物肥料中的微生物還可以通過生態(tài)作用，將土壤中的養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為植物所需要的養(yǎng)分和有機(jī)物質(zhì)，從而促進(jìn)土壤養(yǎng)分的循環(huán)和再利用。這些微生物還可以將植物殘體和有機(jī)廢物轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料，加速土壤中有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分的積累，進(jìn)一步促進(jìn)土壤生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)和穩(wěn)定。

3 在農(nóng)作物生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 增加產(chǎn)量

微生物肥料作為一種新型的肥料，能夠增加農(nóng)作物產(chǎn)量，同時降低土壤中化肥的使用量，從而減少了環(huán)境污染。首先，微生物肥料中的微生物能夠合成多種植物生長激素，促進(jìn)植物的生長、發(fā)育和繁殖。這些激素包括赤霉素、生長素、細(xì)胞分裂素等，能夠促進(jìn)植物生長，提高植物光合效率，從而提高產(chǎn)量。其次，使用微生物肥料可以減少化學(xué)肥料的使用。化學(xué)肥料雖然可以提供養(yǎng)分，但長期使用會使土壤酸堿度失衡、土壤生物活性下降，從而降低農(nóng)作物的產(chǎn)量。而微生物肥料則可以減少對化學(xué)肥料的依賴性，保證農(nóng)作物的充分生長和發(fā)育。

要想更好地發(fā)揮微生物肥料的增產(chǎn)作用，還需要采取一些附加措施。首先，在農(nóng)作物品種的選擇上，需要考慮微生物肥料中所含的微生物種類和數(shù)量，以便選擇適合該農(nóng)作物的微生物肥料。例如，對于需要大量吸收氮素的作物，如玉米，可選擇含有大量的固氮菌的微生物肥料，以有效提高產(chǎn)量；而對于需要大量吸收磷的作物，如番茄、胡蘿卜等，則可選擇含有大量的磷溶解菌的微生物肥料，以提高磷的利用率，從而增加產(chǎn)量。此外，不同的豆科植物也需要選擇不同類型的微生物肥料。例如，豆科植物中的豇豆需要根瘤菌的共生，而花生則需要根瘤菌的寄生。相應(yīng)地，大豆需要根瘤菌的寄生或共生，而豆角則需要根瘤菌的共生或寄生。因此，在選擇微生物肥料時需要注意農(nóng)作物品種的特點和微生物肥料中所含的微生物種類與數(shù)量之間的匹配。其次，土壤環(huán)境因素也需要考慮，例如溫度、濕度、含鹽量等。不同的微生物對這些環(huán)境因素的適應(yīng)能力也是不同的。一些微生物菌種對低溫環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，可以在低溫季節(jié)生長繁殖，而一些微生物則更適應(yīng)高溫環(huán)境。另外，一些微生物菌種能夠耐受高鹽環(huán)境，如鹽生菌可以在高鹽度環(huán)境中生長繁殖。因此，在選擇微生物肥料時，需要綜合考慮當(dāng)?shù)氐耐寥拉h(huán)境因素，選擇適應(yīng)性強(qiáng)的微生物肥料。以鹽堿地為例，鹽堿的土壤中地鹽分含量高，pH 值偏堿性，且土層深度較淺，導(dǎo)致土壤含水量不足。在這種環(huán)境下，應(yīng)選擇能夠耐受高鹽堿度的微生物菌種作為微生物肥料，例如堿桿菌、耐鹽堿菌等，以促進(jìn)植物吸收養(yǎng)分、提高植物對鹽堿土的適應(yīng)能力，從而增加農(nóng)作物產(chǎn)量。另外，對于干旱區(qū)域，則可以選擇一些具有耐旱性的微生物肥料，例如耐旱根瘤菌，以增加作物對干旱環(huán)境的適應(yīng)性。

3.2 改善品質(zhì)

微生物肥料不僅能夠提高農(nóng)作物產(chǎn)量，還能夠顯著改善農(nóng)作物的品質(zhì)，包括營養(yǎng)成分、口感、色澤等方面。首先，微生物肥料能夠提高農(nóng)作物的營養(yǎng)成分含量。微生物在土壤中活動時，能夠增加農(nóng)作物的養(yǎng)分吸收和轉(zhuǎn)運，提高作物的養(yǎng)分含量，如蛋白質(zhì)、氨基酸、糖類等。其次，微生物肥料能夠改善農(nóng)作物的口感和色澤。微生物肥料中的微生物能夠通過分解有機(jī)質(zhì)、調(diào)節(jié)土壤pH 值和提供植物營養(yǎng)元素等，促進(jìn)土壤微生物的生長和活動，增強(qiáng)土壤結(jié)構(gòu)和通氣性，提高土壤質(zhì)量和水分保持能力。這樣，農(nóng)作物在生長期間能夠充分吸收養(yǎng)分和水分，使得作物口感更加鮮美，色澤更加鮮艷。

微生物肥料的應(yīng)用需要結(jié)合其他管理措施，才能更好地發(fā)揮作用。首先，需要實施水肥一體化管理措施。水肥一體化可以使土壤中的養(yǎng)分更加均勻地分布，避免肥料浪費和土壤污染。其次，需要實施土壤改良措施。通過改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、增加土壤微生物含量等措施，達(dá)到提高土壤肥力和微生物肥料的效果。此外，還可以結(jié)合其他生物制劑的應(yīng)用，如生物有機(jī)肥、生物菌肥、生物農(nóng)藥等，以提高綜合效果。其次，微生物肥料是活體微生物，對保存和使用方法要求較高。首先，需要注意存儲溫度。一般來說，微生物肥料的存儲溫度應(yīng)該在4℃以下，避免微生物過度繁殖和失活。其次，需要注意存儲濕度。微生物肥料容易吸收水分，因此需要放置在干燥通風(fēng)的地方，避免受潮。此外，還需要注意存儲時間。一般來說，微生物肥料的保質(zhì)期較短，應(yīng)盡快使用，避免過期失效。在使用微生物肥料時，需要按照使用說明進(jìn)行使用，避免過量使用或使用不當(dāng)而造成浪費或者不良后果。

3.3 抑制病害

微生物肥料在農(nóng)作物生產(chǎn)中除了能夠提高植物的生長和增加產(chǎn)量外，還具有抑制病害的作用。首先，微生物肥料中的有益微生物能夠與土傳病原菌競爭營養(yǎng)和生存空間，從而降低土壤中病原菌的數(shù)量和致病力，有效抑制土傳病害的發(fā)生和傳播。例如，應(yīng)用芽孢桿菌、木霉等微生物肥料可以有效預(yù)防土傳病害的發(fā)生。此外，微生物肥料中的有益微生物能夠通過與病原菌的競爭、分解和抑制等多種途徑，抑制葉面病害的發(fā)生和傳播。例如，應(yīng)用乳酸桿菌、枯草芽孢桿菌等微生物肥料能夠有效預(yù)防葉面病害的發(fā)生。另外，微生物肥料中的有益微生物能夠通過激活植物的免疫系統(tǒng)，提高植物的免疫力，增強(qiáng)植物對病害的抵抗力。例如，應(yīng)用乳酸桿菌、鏈格孢等微生物肥料可以提高植物的免疫力，減輕病害對植物的傷害。

在農(nóng)作物生產(chǎn)中，合理應(yīng)用微生物肥料能夠有效抑制病害的發(fā)生和傳播，提高農(nóng)作物的品質(zhì)和產(chǎn)量。但需要注意的是，在施用微生物肥料時，需要根據(jù)病害的嚴(yán)重程度和作物的生長階段，合理控制微生物肥料的用量和施用時間。通常每次施用后需要與土壤混合均勻，并及時澆水。此外，不同類型的微生物對不同的病害有不同的抑制作用，因此需要根據(jù)具體的病害類型選擇適宜的微生物肥料。比如，枯萎病可以選擇能夠產(chǎn)生生物硅的微生物肥料，白粉病可以選擇能夠產(chǎn)生激素的微生物肥料。另外，微生物肥料在防治病害方面的作用有限，不能單獨作為病害防治的手段。因此，在使用微生物肥料的同時，也需要結(jié)合其他防治措施，以最大程度地發(fā)揮微生物肥料的優(yōu)勢，預(yù)防和控制病害的發(fā)生。例如，輪作可以改善土壤環(huán)境，減少病原菌的滋生，降低病害的發(fā)生。采用科學(xué)的輪作方案，能夠有效減少農(nóng)作物的病害發(fā)生率。病殘體是病害的重要來源，也是病原菌滋生的場所。清除病殘體可以有效降低病害的發(fā)生率。在使用微生物肥料時，也要注意及時清除病殘體，減少病害的發(fā)生。

4 結(jié)語

微生物肥料是一種生物肥料，由含有一定數(shù)量的微生物基質(zhì)制成。微生物肥料的應(yīng)用可以有效提高土壤肥力，改善土壤環(huán)境，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)，抑制病害等，是未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要方向。在微生物肥料的應(yīng)用過程中，需要結(jié)合其他管理措施，以便更充分地發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢。