微生物菌肥简介

点击次数:   更新时间:2020-08-16 21:08     来源:火狐体育官网下载

  微生物菌肥简介_生物学_自然科学_专业资料。生物菌肥 微生物肥料是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种 制品,是农业生产中使用肥料的一种。其在我国已有近 50 年的历史,从根瘤菌剂 ——细菌肥料——微生物肥料,从名称上的演变已说

  生物菌肥 微生物肥料是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种 制品,是农业生产中使用肥料的一种。其在我国已有近 50 年的历史,从根瘤菌剂 ——细菌肥料——微生物肥料,从名称上的演变已说明我国微生物肥料逐步发展 的 过 程 。 长期以来,社会上对微生物肥料的看法存在一些误解和偏见。一种看法认为它 肥效很高,把它当成万能肥料,甚至扬言可以完全取代化肥;另一种看法则认为 它根本不是肥料。其实这两种都是偏见。国内外多年试验证明,用根瘤菌接种大 豆、花生等豆科作物可提高共生固氮效能,确实有增产效果,合理应用其它菌肥 拌种或施用微生物肥料,对非豆科农作物也有增产效果,而且有化肥达不到的效 果。因此,我们认为它是肥料,又与传统化肥和有机肥在概念和内涵上不同。 二、微生物肥料的种类 1、利用微生物直接作为农药 自然界中有不少微生物(病毒、细菌、真菌和线虫)具有杀虫、杀菌、除草及 植物生物 调节活性。这种微生物具有很高的专一性,其对靶标害物具有极高的选 择性,而对其他生物 却十分安全。 在现今的直接应用的微生物源农药中,以苏 云金杆菌(B·T)居主要市场,约占整个微 生物源农药的 70%以上,其中半数在 美国。目前的 B·T 商品约数百种,可防治百余种有害昆 虫。此外,美国的 Mycogen 公司生产的荧光极毛菌、孟山都公司的赛氏杆菌,以及 Fairfax 公 司生产的日本 金龟子芽孢杆菌等也是已产业化的细菌杀虫剂。同样,在我国 B·T 剂的生产与 应 用也基为广泛,据悉已有 50 余家工厂从事此药剂的应用开发。同样,采用病毒进 行防治虫的研究开发较为广泛。在德国、美国等国家均已开发了不少 产品,如苹 果蠢蛾颗粒体病毒、舞毒蛾核多角体病毒等。在我国,也开发了用于防治松毛虫 和 棉铃虫的核多角病毒,并有少量生产。此外,用真菌治虫也是一个重要方面,如 果白僵菌治虫已成为大家所熟知。Chr.Hansen ,Koppert 等公司亦开发了用轮技 孢菌治虫的产品。另外,也有用线虫、原生动物进行防虫 治虫的,并已产业化。 在杀菌剂方面也出现了不少防治病害的以菌治菌的产品,如 KemiraOy 公司用于 防治真 菌病害的细菌产品——Mycostop;WRGrace、EcologicalLabs、 Bio—Innovation 等公司以 绿粘帝霉、大隔孢伏革霉、木霉属等真菌来防治各种 真菌病害。此外,Bio—Care 公司生产 的放射形土壤杆菌、Bumsphillips 公司生 产的荧光极毛杆菌则作为防治各种细菌的细菌产品。 同时,也有用真菌产品作 为“除草剂”以达到以菌治草的,如 Ecogen、Philom、Bios 等 公司的盘长孢状 刺盘孢产品、Abbott 公司的棕榈疫霉产品均可用于防除杂草。由于人们对微生物 源农药的开发兴趣越来越浓厚,近年来又出现了不少新的直接作为农 药的微生物 原农药。如日本烟草公司开发了用于防除草坪杂草早熟禾的细菌除草剂(Xantho monascapestris);俄罗期科学院则开发了用于防治蚜虫和红蜘蛛等害虫的细菌性 杀虫剂双 毒杆菌。英国作物保护学会则于 1997 年 4 月举行了一次有关微生物源 杀虫剂发展前景的世界 性会议。会上,美国氰胺公司介绍了采自非洲蝎子的工程 棒状病毒的田间杀虫效果;英国的 天然作物保护公司则介绍了生产 Beauveriabassiana 的生产剂型。会议中,充分肯定了微生 物源杀虫剂的作用, 并肯定了其前景。 2、利用微生物的产生物(代谢物)作为农药 利用微生物的产生物(代谢物)作为农药——农用抗生素,近年来的发展甚为 迅速,已 成为“白色农药”中的一个重要方面,也是我国微生物源农药的主体之 一。而今,已商品化 的农用抗生素几乎遍及了农药所有领域。其中作为杀菌剂的 有春日霉素、多氧霉素、井冈霉 素、农霉素、链霉素等;杀虫剂有阿维菌素、杀 螨素等;除草剂有双丙氨膦;植物生长调节 剂 有赤霉素等。农用抗生素已成为 世界农药市场中不可缺少的一部分,它在植物保护中作为化 学农药的互补药剂正 越来越引起人们的注意。在我国,仅井冈霉素目前的产量已达 5000 余吨 ,每年 可挽回稻谷 23 亿千克,成为目前农药中使用面积最广、价格最便宜、对人畜十分 安全 的理想的无公害的农药。 由于农用抗生素在作物保护中所起到的不可磨灭 的作用,并由于化学农药尤其是拟除虫 菊酯类等传统杀虫剂的抗性等问题,在 90 年代又掀起了新的农用抗生素的开发高潮,使不少 新的农用抗生素不断问世。如 在农用杀虫抗生素中,继阿维菌素、灭粉毒素等后,又开发了戒台霉素、梅岭霉 素、 Okara-mine、Altermicidin 及 thuringiensin 等十余个新的品种,并且其中 不少有望商业化 。农用除草抗生素商品化原先仅有双丙氨膦一个产品,但近年来 又发现了不少具有除草活 性的农用抗生素,如 Phthoxazolin、Homoalanosin、 Hydatocidin、Arabenoic 酸、α-亚甲 基 β-氨基丙酸及 Conmexistin 等。其中 有的具有商品化的价值,估计不久将会有新的除草抗 生素问世。杀菌抗生素是农 用抗生素中商品化最多的一类,除上述外,最近又开发了磷氮霉素、白 肽霉素、 金核霉素等。有人还从小麦全蚀病培养物中分离得一株链霉菌,其产生物对防治 蔬 菜灰霉病有良效。西班牙的 Lleida 研究中心则发现赭曲霉代谢物 Aspyrone 对 防治柑桔褐疫霉 代谢物 aspyrone 等病原菌有效。日本化药公司最近发现了对植 物具有生长活性的抗生素 Pironetin,并已开发作为作 物防倒伏剂,最近已进入 商品化阶段。这是继赤霉素后开发的又一个具有植物生物调节剂作 用的农用抗生 素。 “白色农药”之一——农用抗生素的开发势必会对传统化学农药产生极大的挑 战,同时 也为新化学农药的开发提供了资源和启迪。 3、以生物与化学相结合的方法开发新农药 农用抗生素的研究开发,不仅限于用以直接防治农作物的病虫草害,更为化学 农药的创 制提供了先导化合物。不少公司通过对生物源农药(包括微生物源农药) 进行化学改造创新 了许多新的农药。这些新农药不仅保留了原生物源农药特有的 品质(如对环境安全,选择性 强等),并克服了某些生物农药的不足,使产品焕 发了生命或具有很大的市场价值。 如吡咯霉素由于其稳定性等诸多原因而难以商品化,氰胺公司以其有效基团为 先导化合 物,经结构改造后合成了被人们誉为当今杀虫剂支柱之一的 AC303630。 又如杀菌抗生素 Strobilurin 能有效地抑制作物的灰霉病和根腐病,但在田间极 不稳定 ,根本无法商品化。英国的捷利康公司、德国的巴斯夫公司以及日本的盐 野义公司等通过对 其结构的改造,开发出了新杀菌剂 ICI5504A、BAS——409F 和 SSF——126 开创了新的杀菌剂 系列。同样,阿维菌素是一个极为高效的农畜用杀 虫抗生素,但也存在着对人畜急性口服毒性 较高及对鳞翅目害虫几乎无效的缺 陷。为此,美国默克公司通过对其结构的改造,从千余个 衍生物中筛选了两个化 合物依维菌素和埃玛菌素,前者使其对人畜毒性明显得到改善,后者 则扩大了杀 虫谱及使杀虫活性提高 1-2 个数量级。这种通过生物与化学相结合开发新农药的 方法,大大提高了新农药的开发效率,也成为 当今世界创新制新农药的有效方法 之一。这种由“白色农药”经结构改造开发出的新的、更 优于原“白色农药”的 新药剂,越来越引起人们的关注。 4、基因工程在作物保护中的应用越来越广泛 基因工程是当前“白色农药”中研究得最广泛、发展最快的一个领域。至今, 转基因作 物已遍及世界各地。1996 年,世界上约有 280 万公顷转基因作物;1997 年达到了约 1300 万公 顷,增长了 300%以上。其中,美国达 810 万公顷,中国 180 万公顷,阿根廷 140 万公顷,加拿 大 130 万公顷。作为农药(抗虫、抗病) 的转基因作物,不仅限于 B·T 等细菌,而今发展到 其他细菌、病毒和线虫等。 更有在烟草中导入了动物编程性细胞死亡抑制基因,在植物中导 入动物编程性细 胞抑制基因在世界上尚属首例。而抗农药(主要为除草剂)的转因作物的出 现, 大了除草剂的应用。 料。 三、微生物肥料的特点 微生物肥料是活体肥料,它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活动 来完成。只有当这些有益微生物的生命活动来完成。只有当这些有益微生物处于 旺盛的繁殖和新陈代谢的情况下,物质转化和有益代谢产物才能不断形成。因此, 微生物肥料中有益微生物的种类、生命活动是否旺盛是其有效性的基础,而不像 其它肥料是以氮、磷、钾等主要元素的形式和多少为基础。正因为微生物肥料是 活制剂,所以其肥效与活菌数量、强度及周围环境条件密切相关,包括温度、水 分、酸碱度、营养条件及原生活在土壤中土着微生物排斥作用都有一定影响,因 此在应用时要加以注意。 四、微生物肥料的特殊作用 微生物肥料还有一些其它肥料没有的特殊作用。现简介如下: 1、提高化肥利用率的作用。随着化肥的大量使用,其利用率不断降低已是众所 周知的事实。这说明,仅靠大量增施化肥来提高作物产量是有限的,更何况还有 污染环境等一系列的问题。为此各国科学家一直在努力探索提高化肥利用率达到 平衡施肥、合理施肥以克服其弊端的途径。微生物肥料在解决这方面问题上有独 到的作用。所以,根据我国作物种类和土壤条件,采用微生物肥料与化肥配合施 用,既能保证增产,又减少了化肥使用量,降低成本,同时还能改善土壤及作物 品质,减少污染。 2、在绿色食品生产中的作用 随着人民生活水平的不断提高,尤其是人们对生活质量提高的要求,国内外都 在积极发展绿色农业(生态有机农业)来生产安全、无公害的绿色食品。生产绿色 食品过程中要求不用或尽量少用(或限量使用)化学肥料、化学农药和其它化学物 质。它要求肥料必须首先保护和促进施用对象生长和提高品质;其次不造成施用 对象产生和积累有害物质;三是对生态环境无不良影响。微生物肥料基本符合以 上三原则。近年来,我国已用具有特殊功能的菌种制成多种微生物肥料,不但能 缓和或减少农产品污染,而且能够改善农产品的品质。 3、微生物肥料在环保中的作用 利用微生物的特定功能分解发酵城市生活垃圾及农牧业废弃物而制成微生物肥 料是一条经济可行的有效途径。目前已应用的主要是两种方法,一是将大量的城 市生活垃圾作为原料经处理由工厂直接加工成微生物有机复合肥料;二是工厂生 产特制微生物肥料(菌种剂)供应于堆肥厂(场),再对各种农牧业物料进行堆制, 以加快其发酵过程,缩短堆肥的周期,同时还提高堆肥质量及成熟度。另外还有 将微生物肥料作为土壤净化剂使用。 4、改良土壤作用 微生物肥料中有益微生物能产生糖类物质,占土壤有机质的 0.1%,与植物粘液, 矿物胚体和有机胶体结合在一起,可以改善土壤团粒结构,增强土壤的物理性能 和减少土壤颗粒的损失,在一定的条件下,还能参与腐殖质形成。所以施用微生 物肥料能改善土壤物理性状,有利于提高土壤肥力。 五、微生物肥料的发展前景 微生物在农业上的作用已逐渐被人们所认识。现国际上已有 70 多个国家生产、 应用和推广微生物肥料,我国目前也有 250 家企业年产约数十万吨微生物肥料应 用于生产。这虽与同期化肥产量和用量不能相比,但确已开始在农业生产中发挥 作用,取得了一定的经济效益和社会效应,已初步形成正规工业化生产阶段。随 着研究的深入和应用的需要不断扩大新品种的开发,微生物肥料现已形成(1)由豆 科作物接种剂向非豆科作物肥料转化;(2)由单一接种剂向复合生物肥转化;(3) 由单一菌种向复合菌种转化;(4)由单一功能向多功能转化;(5)由用无芽胞菌种 生产向用有芽胞菌种生产转化等趋势。不仅如此,近 20 年来,许多国家更认识到 微生物肥料作为活的微生物制剂,其有益微生物的数量和生命活动旺盛与否是质 量的关键,是应用效果好坏的关键之一。为此,现已有许多国家建立了行业或国 家标准及相应机构以检查产品质量。我国也制定了农业部标准和成立微生物质量 检测中心,并已于 1996 年正式对微生物肥料制品进行产品登记、检测及发放生产 许可证等工作。 1997 年,在意大利洛克菲勒基金会中心召开的生物固氮:全球挑战与未来需求 国际讨论会上,各国着名科学家制定了一个到 21 世纪生物固氮增加需求的行动计 划,其中就包括发展微生物肥料以增加豆科和非豆科产量,我国也在微生物肥料 发展形势下加大了研究力度。相信随着科学的进步,研究和生产发展的需要及监 督制度的完善,微生物肥料一定能健康有序地发展,为农业增收发挥其应有的作 用,前景将是非常广阔的。

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