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在环境?;げ亢凸磷试床苛戏⒉嫉?005-2013中国土壤污染调查公报中显示:在实际调查面积630万平方公里中,全国土壤环境状况总体不容乐观,部分地区土壤污染较重,全国土壤总超标率16.1%,土壤污染已成为我国许多地方的“公害”。
      在土壤污染严重的形势下,相关土肥专家建议,可以通过农艺手段如增加土壤有机质、施用土壤调理剂、采用生物吸收法等能够钝化、减轻甚至修复大多数的超标土壤。加之,近年来,我国微生物肥料行业发展迅速,大量具有特殊功能的微生物制品和新型微生物肥料问世,因此向土壤中施入微生物肥料将是土壤生态修复的重要发展方向。

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1、微生物肥料概念及分类


1.1微生物肥料概念

微生物肥料(microbial fertilizer)在我国又被称为细菌肥料、生物肥料,许多国家将其称作接种剂,日本将其称作微生物土壤改良材料,也有一些国家将其称为微生物肥料或生物肥料。尽管有不同的名称,但制品中都含有一定数量的微生物,而且这些微生物又起重要作用。对此类制品的名称的不同看法和意见,主要是由于此类制品的种类不断发展以及对它们的作用机理阐明不够,甚至不够了解造成的。我国土壤微生物的奠基人陈华癸为微生物肥料下的定义是:所谓微生物肥料,是指一类含有活微生物的特定制品,应用于农业生产中,能获得特定的肥料效应,在这种效应中,制品中活微生物起关键作用,符合上述定义的制品均应归入微生物肥料中。国家农业部微生物肥料标准的定义:含有微生物的特定制品,通过其生命活动,增加了植物营养元素的供应量(包含土壤和生产环境中植物元素的供应量和植物营养元素的有效供应量),又能产生植物生长激素或抑制有害微生物活动的活体制品,日本微生物制剂专业委员会(葛成,2000)的定义为:施用于土壤中,通过制剂中所含的维生物的生命活动,促进植物生长的一类土壤调节剂。

1.2微生物肥料的肥料效应

微生物肥料的微生态效应主要表现在以下几个方面:1、调控已失调的微生态;2、增加微生态环境中有益微生物种群数量,降低低危害能力;3、肥料中的微生物是活菌,除活菌作用外,活菌代谢产物也改善微生态环境中化学及物理环境,达到增产作用。

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1.3微生物肥料分类


1.3.1按照特定微生物及作用机理划分


微生物肥料的种类较多,按照制品中特定微生物种类可以分为细菌肥料(如根瘤菌肥料,硅酸盐肥料),放线菌肥料(如抗生菌肥料),真菌肥料(如菌根真菌);按其作用机理分为根瘤菌类肥料、固氮菌肥料(自生或联合共生)、解磷菌类肥料、硅酸盐类肥料;按其制品中的内含微生物分为单一的微生物肥料和复合微生物肥料。

我国目前市场上出现的品种主要有:1、固氮菌类肥料;2、根瘤菌类肥料;3、解磷菌肥料;4、硅酸盐细菌肥料;5、光合细菌肥料;6、芽孢杆菌制剂;7、分解作物秸秆制剂;8、微生物生长调节剂类;9、复合微生物类肥料;10、与PGPR类联合使用的制剂;11、其它微生物肥料(AM菌根真菌肥料、抗生菌肥料)等。


1.3.2按照概念涵盖范围不同划分


 一类是狭义的微生物肥料,指通过其中所含微生物的生命活动来增加植物营养元素的供应量,从而改善植物的营养状况来提高产量; 

 另一类是广义的微生物肥料,指通过其中微生物的生命活动,提高植物营养元素的供应量,产生植物生长激素,促进植物对营养元素的吸收利用或拮抗某些病原微生物的致病作用,减轻农作物病虫害而使产量增加。

常见的微生物肥料分为三种产品:生物有机肥、微生物菌剂、复合微生物菌剂。

 生物有机肥指特定功能微生物与主要以动植物残体(如畜禽粪便、农作物秸秆等)为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。

 微生物菌剂(农用微生物菌剂)指目标微生物(有效菌)经过工业化生产扩繁后加工制成的工业制剂。它具有直接或间接改良土壤、回复地力,维持根际微生物区系平衡,降解有毒、有害物质等作用;应用于农业生产,通过其中所含微生物的生命活动,增加植物养分的供应量或促进植物生长、改善农产品品质及农业生态环境。

复合微生物肥料是指特定微生物与营养物质复合而成,能提供、保持或改善 植物营养,提高农产品产量或改善农产品品质的活体微生物制品。 


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2、微生物肥料是土壤污染的“克星”表现在哪里?


土壤污染主要可以分为无机污染物和有机污染物,无机污染物主要包括酸、碱、重金属、盐类等;有机污染物主要包括有机农药、酚类、氰化物、石油、合成洗涤剂等。微生物肥料修复土壤的基本原理是在适当的条件(水分、温度、pH值等)下,肥料中的微生物菌群与土壤中原有的有益微生物共同形成优势菌群,促进土壤生态系统中碳、氮、氧等元素的良性循环,从而修复土壤生态环境系统,使生态系统达到新的稳定的平衡。

其中,微生物肥料对无机污染物的修复机理是微生物肥料进入土壤生态系统后,好氧菌、厌氧菌等微生物益生菌群,通过自身的生物反应,降低土壤的酸度,提高土壤的pH值,从而降低土壤中有害重金属的毒害;同时肥料中的微生物菌可以将重金属固定,促使土壤中活性重金属变为有机结合态,形成过滤层和隔离层,降低作物对土壤中重金属的吸收,从而避免了土壤中重金属等有害物质或其分解产物通过“土壤→植物→人体”,或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收,损害身体健康。

微生物肥料在对土壤中农药等有机污染物修复方面的作用是降低病虫害的防治次数,降低农药的使用量,从而减少农药在作物中的残留量。其一,微生物肥料能改变土壤耕作层微生物区系,在作物根系周围形成优势菌落,从而强烈抑制病原菌繁殖,降低病虫害发生次数;另一方面,微生物在其生命活动过程中产生多种物质,如激素类、腐植酸类以及抗生素类,这些物质能刺激作物生长健壮,增强作物自身抗病害能力。

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3、微生物肥料缘何在土壤修复领域“异军突起


    3.1  国家支持微生物肥料发展,同时鼓励进行微生物肥料在“土壤调理”方面的技术研发。生物产业是我国七大战略性新兴产业之一,生物肥料部分则是生物产业的重要部分。2012年12月国务院发布《生物产业发展规划》,微生物肥料被纳入到“农用生物制品发展行动计划”,明确提出要加快突破“保水抗旱、荒漠化修复、磷钾活化、抗病促生、生物固氮、秸秆快速腐熟、残留除草剂降解及土壤调理”等生物肥料的规?;捅曜蓟际跗烤?,提升产业水平。

    3.2  我国的微生物资源具有菌种资源丰富、微生物肥料产品种类繁多、应用范围广泛的特点。丰富的微生物资源为发展微生物肥料产业提供了保证,同时我国微生物种类多样的特点又于土壤中的污染物种类较多的现实相对应,可以修复土壤中的多种污染物。

    3.3  微生物肥料生产成本低,利于农民接受,可以在农村进行大范围推广使用,在与无机肥料共同使用的基础上,减少无机肥料的使用量,同时起到修复土壤的作用。

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