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狹義的生物肥料,即指微生物(細菌)肥料,簡稱菌肥,又稱微生物接種劑。它是由具有特殊效能的微生物經過發酵(人工培制)而成的,含有大量有益微生物,施入土壤后,或能固定空氣中的氮素,或能活化土壤中的養分,改善植物的營養環境,或在微生物的生命活動過程中,產生活性物質,刺激植物生長的特定微生物制品。

廣義的生物肥料泛指利用生物技術制造的、對作物具有特定肥效(或有肥效又有刺激作用)的生物制劑,其有效成分可以是特定的活生物體、生物體的代謝物或基質的轉化物等,這種生物體既可以是微生物,也可以是動、植物組織和細胞。生物肥料與化學肥料、有機肥料一樣,是農業生產中的重要肥源。近年來,由于化學肥料和化學農藥的大量不合理施用,不僅耗費了大量不可再生的資源,而且破壞了土壤結構,污染了農產品品質和環境,影響了人類的健康生存。因此,從現代農業生產中倡導的綠色農業、生態農業的發展趨勢看,不污染環境的無公害生物肥料,必將會在未來農業生產中發揮重要作用。

可以分為兩類:

1、通過其中所含微生物的生命活動,增加了植物元素營養的供應量,包括土壤和生產環境中植物營養元素的供應總量和植物營養元素的有效供應量,促使植物營養狀況的改善,進而產量增加,這一類微生物肥料的代表品種是根瘤菌肥料。

2、其制品雖然也是通過其中所含的微生物生命活動的關鍵作用促使作物增產,但是其中微生物生 命活動的關鍵作用不限于提高植物的元素營養供應水平,包括了它們所產生的植物生長刺激素對植物的刺激作用,促進植物對營養元素的吸收作用,或者是有拮抗某些病原微生物的致病作用,減輕作物病蟲害而導致產量增加。這類微生物的種類和制品比較多,也比較復雜。但隨著研究的深入發展,此類微生物及其制品將會有比較合理、比較科學的歸屬、分類。

2、秸稈腐熟劑和畜禽糞便、有機垃圾發酵劑 隨著經濟的發展,農畜業集約化經營和農業龍頭企業的發展,農畜業廢棄物和生活垃圾污染環境的現象日益嚴重,如何處理這些有機廢物一直是令環保部門頭疼,被農業部關注的問題。一些發達國家開始采用微生物發酵方法處理固體有機廢棄物。中國也有一些單位開始對固體有機廢物進行試驗和應用。

3、微生物接種劑微生物接種劑是指用已知的有益微生物經液體發酵生產而成的液體活菌制品,或菌液經無菌載體吸附而成的固體活菌制品。生物肥料的產品質量不穩定是微生物接種劑生產中存在的最主要問題。其主要原因在于菌種、載體和發酵設備方面。菌種方面主要表現在菌種混雜、菌種退化、菌種組合不合理。微生物生產企業大多規模不大,技術力量和檢測能力有限,無法將菌種純化后再生產,有的企業更是沒有發現菌種已污染了雜菌。菌種退化也是企業在生產中經常遇到的難題,一方面是菌種供應方的問題,它希望企業長期購買它的菌種,因此在技術上進行了處理,另一方面是企業購買原種后進行了多次的轉接傳代,但又沒有提純復壯的技術。解決的方法是提純復壯和更換菌種。發酵設備不完善,也是微生物接種劑不合格的主要原因,微生物在無雜菌條件下發酵是接種劑生產的必備條件。許多企業采用敞口設備生產,或雖有標準發酵罐但無空氣過濾器,都不可能生產合格產品。吸附微生物的載體持水性差、載體偏酸偏堿、載體滅菌不完全和載體中的微量元素過高(主要企業在生產過程中加的)。

4、光合細菌肥料 光合細菌肥料發展很快,主要用于畜禽飼養和水產養殖,也可以用于農作物拌種和葉面噴施。

5、復合微生物肥料 復合微生物肥料是20世紀90年代的新產品。此類產品的種類較多。復合微生物肥料的產品形式主要有三種。第一種是微生物接種劑與有機物料、無機肥料混合后造粒;第二種是微生物接種劑與有機肥料混合造粒然后與化肥復合肥混合包裝;第三種是在有機無機復合肥的包裝中附加一袋微生物接種劑,在田間施用前,將接種劑與有機無機復合肥混合。

6、"酵素菌"和"EM " "酵素菌"和"EM "均是從日本引進的微生物發酵劑產品。真正以"EM"為名獲農業部登記的全國還沒有一家,事實上"EM"本身在日本就未獲日本政府的登記。發展EM和"酵素菌",首先要清楚"EM"和"酵素菌"所含的確切菌種類型,菌種的來源無論是自制的、還是從境外購買的都要經過鑒定,而且要鑒定到種。在企業無確切的生產標準,產品無量化指標、無檢測方法的情況下,不宜組織大的課題進行研究、推廣。

7、乳酸菌有機肥。代表是乳酸屎腸球菌"Anp01"。把含氮有機物噴施屎腸球菌,堆積發酵7-28天,含氮有機質會被酵化,發酵分解率高達40%以上,完全滿足有機肥的基本要求。乳酸屎腸球菌"Anp01"是為數不多的耐高溫乳酸菌,在堆積發酵高溫達到50度時,仍然可以有效繁殖發酵,這是乳酸菌發酵有機肥成功的重要因素。

1、微生物肥料的核心是指品種特定的有效的活微生物,任何一款產品的有效活菌數都有明確的規定,有效活菌數降到一定數量時,它的作用也就沒有了。

2、微生物肥料是一類農用活菌制劑,從生產到使用都要注意給產品中微生物一個生存的合適環境,主要是水分含量、酸堿度、溫度、載體中殘糖含量、包裝材料等等。

3、微生物肥料作為活菌制劑有一個有效期問題。此類產品剛生產出來時活菌含量較高,但隨著保存時間和不同的運輸、保存條件的變化,產品中的有效微生物數量逐漸減少,當減到一定數量時其有效作用顯示不出來。因此,規定產品的有效期和正確使用意義重大。

4、)注意適用作物和適用地區,是保證微生物肥料有效作用的重要保證。提倡有針對性地選育生產菌種,例如針對堿性土壤、酸性土壤的菌種,或是針對某特定作物的菌種。

除此之外,在施用技術上還要引起注意,同時也一定要看清產品是否有市場準入證。

生物有機復合肥是汲取傳統有機肥料之精華,結合現代生物技術,加工而成的高科技產品。其營養元素集速效、長效、增效為一體,具有提高農產品品質、抑制土傳病害、增強作物抗逆性、促進作物早熟的作用,其

主要特點是:

一、是無污染、無公害。生物復合肥是天然有機物質與生物技術的有效組合。它所包含的菌劑,具有加速有機物質分解作用,為作物制造或轉化速效養分提供"動力"。同時菌劑兼具有提高化肥利用率和活化土壤中潛在養分的作用。

二、是配方科學、養分齊全。生物有機復合肥料一般是以有機物質為主體,配合少量的化學肥料,按照農作物的需肥規律和肥料特性進行科學配比,與生物"活化劑"完美組合,除含有氮、磷、鉀大量營養元素和鈣、鎂、硫、鐵、硼、鋅、硒、鉬等中微量元素外,還含有大量有機物質、腐殖酸類物質和保肥增效劑,養分齊全,速緩相濟,供肥均衡,肥效持久。

三、是活化土壤、增加肥效。生物肥料具有協助釋放土壤中潛在養分的功效。對土壤中氮的轉化率達到5-13.6%;對土壤中磷、鉀的轉化率可達到7-15.7%和8-16.6%。

四、是低成本、高產出。在生育期較短的第三、四積溫帶,生物有機復合肥可替代化肥進行一次性施肥,降低生產成本。如大豆每畝施用生物復合專用肥30-40kg,玉米每畝施用專用肥50-75kg,一次性作底肥施入,不需追肥,既節省投資,又節省投工。與常規施用化肥相比,在等價投入的情況下,糧食作物每畝可增產10-20%。

五、是提高產品品質、降低有害積累。由于生物復合肥中的活化劑和保肥增效劑的雙重作用,可促進農作物中硝酸鹽的轉化,減少農產品硝酸鹽的積累。與施用化學肥料相比,可使產品中硝酸鹽含量降低20-30%,VC含量提高30-40%,可溶性糖可提高1-4度。產品口味好、保鮮時間長、耐儲存。

六、是有效提高耕地肥力、改善土壤供肥環境。生物肥中的活化菌所溢出的孢外多糖是土壤團粒結構的粘合劑,能夠疏松土壤,增強土壤團粒結構,提高保水保肥能力,增加土壤有機質,活化土壤中的潛在養分。

七、是抑制土傳病害。生物肥能促進作物根際有益

微生物的增殖,改善作物根際生態環境。有益微生物和抗病因子的增加,還可明顯地降低土傳病害的侵染,降低重茬作物的病情指數,連年施用可大大緩解連作障礙。

八、是促進作物早熟。

1、增進土壤肥力施用固氮微生物肥料,可以增加土壤中的氮素來源;解磷、解鉀微生物肥料,可以將土壤中難溶的磷、鉀分解出來,轉變為作物能吸收利用的磷、鉀化合物,改善作物的營養條件。

2、制造和協助農作物吸收營養根瘤菌侵染豆科植物根部,固定空氣中的氮素。微生物在繁殖中能產生大量的植物生長激素,刺激和調節作物生長,使植株生長健壯,促進對營養元素的吸收。

3、增強植物抗病和抗旱能力微生物肥料由于在作物根部大量生長繁殖,抑制或減少了病原微生物的繁殖機會;抗病原微生物的作用,減輕作物的病害;微生物大量生長,菌絲能增加對水分的吸收,使作物抗旱能力提高。

4、減少化肥的使用量和提高作物品質使用微生物肥料后對于提高農產品品質,如蛋白質、糖分、維生素等的含量上有一定作用,有的可以減少硝酸鹽的積累。在有些情況下,品質的改善比產量提高好處更大。

發展生物肥料的重要意義

1、改善作物品質、提高作物產量

徽生物肥料可將無機元素轉化為有益植物生長的有機化合物,改善土壤氧化還原條件,減低氮素脫氧和氧化過程,從而降低硝酸鹽含量。多項試驗表明,施用生物菌肥,蔬菜硝酸鹽含量減少25.44~4.3mg/L,平均降低19.09%;vc含量平均提高9.96mg/l009;糖分含量平均提高0.66mg/l崛。施生物菌肥的稻米蛋白質比對照組提高0.05%~0.65%。植物根際促生細菌(PGPR)是徽生物肥料的生命力所在,其促進植物生長的機制是產生生長素、抑制病原菌、根際固氮和分解難溶性磷鉀元素等。

根據有關研究結果,在豆科作物上施用根瘤菌制劑,不僅可提高收獲物中蛋白質的含量,而且還使大豆和花生平均增產10~20%;紫云英和苕子平均增產40%以上,在新開墾地中甚至可增產1~2倍;豌豆增產15%;蠶豆增產17%;檉麻增產13~30%。但施用不當,則可能增產效果很小或甚至無效果。使用其它類型的生物肥料,亦可使作物增產10%左右,且其品質也較單施化肥有一定改善。又據中國農業大學、吉林省農業科學院等單位的有關研究,如果施用方法得當,施用生物復合肥肥力高(用量7.5~15kg/ hm2)亦可使水稻增產5~15%,小麥增產3.1~10.0%,棉花增產7.8~30.2%,甘蔗增產約14%,油菜增產2.6~17.5%,蔬菜作物增產10%以上。而且,同時還節省了10~30%的化學氮肥,并同時使作物品質得到改善。

可見,施用生物肥料不僅可以取得較好的增產和改善作物品質的效果,而且其經濟效益也是較大的。

2、降低了生產成本

據有關報道,用哈伯氏制氨法合成氨時,每制造含1kg純氮的肥料并輸送到用戶,其所消耗的燃油約為1.5kg,而固氮生物能直接或間接利用光能生產氨,且這種生產是就地發生的,不僅節約了肥料生產所需的能源和勞動力,而且又不必花費將所生產的肥料運往田間撒布的代價,同時亦節省了建造化工廠的費用等,可謂是一舉多得。對磷、鉀礦的開采也是一樣。開采磷、鉀礦不僅需要花費大量的勞動力,也要耗費大量能源,酸制法生產磷肥還要消耗大量的硫酸等,并占用很大的場地,在肥料的搬運中亦將消耗掉大量能量。上述結果,使得農民每施用1kg純氮、P2O5和K2O,就分別約需花費4.00元、4.50元和4.00元,同時,農民將肥料買回家后,還必須花大量的勞動力將其運到田間并施入農田中。

相對而言,生物肥料充分利用微生物的某種特征,以增加土壤中有效養分為目的,其施用量一般不大,在其生產過程中所消耗的能量也很少,且施用生物肥料的同時還可減少化肥的施用量,因而節約了施肥成本。當然,由于生物肥料中微生物的活動需要大量的能量,如自生固氮菌每固定27kg氮素就需要消耗100kg碳,共生固氮菌更是每消耗100kg碳只能固定1kg氮素,所以,生物肥料必須是在施足有機肥和適量化肥的基礎上才能發揮出其增產效果,或者說生物肥料只能是作為輔助肥料,而不能代替化肥和有機肥。

3、有效地利用了大氣中的氮素或土壤中的養分資源

據有關資料估計,全球每年生物固氮作用所固定的氮素大約為130×10kgN/年,而工業和大氣的固氮量則少于50×10kgN/年,即依靠生物所固定的氮素是工業和大氣固氮(如雷電對氮素的固定等)量之和的2.6倍,因此,開發和利用固氮生物資源,是充分利用空氣中氮素的一個重要方面。從目前的研究結果來看,雖然微生物的固氮效率因土壤條件的不同而有較大差異,但這種作用的存在無疑是氮肥工業的一個有力補充。作物對土壤中磷、鉀等礦質養分的利用能力較差,且磷、鉀等肥料的利用率也較低,據有關研究結果,磷肥的當季作物利用率大多不到20%,鉀肥的當季作物利用率一般亦在40%以下。從我國目前情況來看,磷鉀資源嚴重不足,特別是鉀肥大量依靠進口,所以,如何將土壤中的無效態磷、鉀轉化成可供作物吸收利用的有效態養分,一直為廣大研究者所關注,生物肥料的應用,無疑為其提供了前提條件。

4、減少了環境污染

當前,施肥所導致的環境污染問題已越來越受到人們的廣泛關注。據有關資料,在我國主要湖泊的富營養化中,來自農業非點源污染的影響甚至超過了工業污染�；�肥施入土壤后,除被作物吸收利用的部分外,還有相當部分通過滲漏、揮發及硝化與反硝化等途徑損失,因此將不可避免地導致對大氣、水體及土壤等環境的污染,在能量和經濟上也是一種浪費。而施用生物肥料如固氮類生物肥料,不僅可適當減少化學肥料的施用量(如前述施用肥力高可減少10~30%的化學氮肥),而且因其所固定的氮素直接貯存在生物體內,相對而言,對環境污染的機會也就小得多。

5、能在一定程度上改善土壤的理化性質

施用生物肥料,由于減少了化肥對土壤養分、結構等方面的不良影響,同時又使微生物的活動能力得到增強,所以在一定程度上改善了土壤的理化性質,并提高了土壤中某些養分的含量和有效性。同時施用生物肥料還可促進土體"三化"的形成,即使土壤腐殖質含量明顯提高而達到"腐殖化"、形成多功能的生理群微生物區系而達到"細菌化",顯著改善土體結構使水氣通暢而達到"結構化"。目前應用最多的是根瘤菌肥、固氮菌肥和固氮藍藻等。

中國政府針對生物肥料(微生物肥料)的研發、產品質量、推廣應用等方面非常重視,監管方面實行生產許可制度并由農業部審核并發放,"北京世紀阿姆斯生物技術有限公司"為中國首家獲證企業。隨著生物肥料的發展,少數地方在生產生物肥料時出現了無生產許可證、生產工藝落后、用未通過鑒定的菌種進行生產、有效菌含量低、雜菌超標等現象。還有些廠家在生物肥料中加入不適量的化肥或其它添加劑,使肥料中化肥的氮、磷、鉀含量過高導致有效菌死亡,而失去生物肥的作用。因此在選用生物肥料時要注意產品質量,防止假冒偽劣產品,以避免給農業生產帶來不應有的損失。

正確、合理的使用方法是發揮生物肥料作用的重要保證,要根據不同作物和當地的土壤條件等具體情況來選用不同的生物肥料。生物肥料常用于拌種、作基肥和追肥等,在使用方式上,生物肥可作葉面噴施,沾根等�？傊�,生物肥是發展起來的一類特殊肥料,農民朋友在應用中要不斷總結經驗,注意方法,使生物肥料在農業生產中起到應有的作用。

20世紀60年代末至七十年代初,全中國許多地方又恢復生物肥料生產和推廣細菌肥料,大部分采用發酵生產。與20世紀50年代相比,質量有了提高,但后來許多地方用爐灰渣替代草炭作吸附劑,產品質量下降,農民就不愿意使用了。這兩個階段的生物肥料生產有一個共同點——產品沒有嚴格的質量監督管理。20世紀80年代初,中國生物肥料生產及應用由于其增產明顯,品質改善、特別是對環保的特殊作用,又呈上升趨勢,開始出現了固氮、解磷和解鉀生物肥料極其由此演變出來的各種名稱各異,千奇百態的生物肥料。

還不斷有新的企業投入生產,有新的產品出現。國外生物肥料生產技術和產品也開始擁入中國市場,中國生物肥料的生產又進入了一個新的發展時期。問題

1、生物肥料生產企業發展過快過多,但多數是小規模企業,作坊式生產,設備工藝落后,職工素質不高,因此生物肥料產品質量參差不齊,產品中的成分構成不科學。

2、生物肥料種類很多,但多數還是傳統的固氮、解磷、解鉀細菌,有的甚至還在用酵母菌,缺乏新型高效產品。菌株目標效能不穩定,配方不盡合理、抗逆性差。生物肥料本身的基礎研究和應用研究還不夠,科研人員相對不足。有些作用機理還不清楚,對土壤和作物的影響還有待于繼續研究�；�礎研究嚴重滯后于生產實際,生物肥料的推廣未能遵從試驗、示范、推廣的程序。

3、市場監督管理缺乏必要的條件,少數企業在宣傳上夸大使用效果,使用不正當經營手段,甚至生產假冒偽劣產品,給農民造成損失,降低了生物肥料的聲。管理不夠規范,國家雖然實行了登記證管理制度,但管理力度不夠,不少未登記的企業或產品甚至假冒劣產品還在大張旗鼓的宣傳,生產和銷售,片面夸大生物肥料的作用,把生物肥料當作是能醫治百病的"神仙水"。

4、對生物肥料的正確宣傳和引導還不夠,其好處和效果還沒有為廣大農民所接受,生物肥料在全中國肥料中所占的比重還不大。

5、生物肥料試驗設計的不合理、不科學,帶來試驗結果的不真實。檢測標準不科學,帶來了產品質量的不穩定和不真實。

雖然生物有肥料有很多顯著的優勢,但在市場占有的份額還比較有限,各地運用情況也存在很大的差異。主要原因,有的地方反映銷售價格偏高,農民難以承受;有的反映肥效啟動較慢,作物顯性效應較弱;有些采用塑料大棚種菜的農戶反映有燒苗的現象。一是選用生產肥料的原材料價格過高,銷售的中間環節過多,層層加價;二是單一施用生物有機復合肥,忽視了其它肥料的作用,或是施用量過低;三是施肥時土壤墑情不足,或者是當時氣溫太低;四是一次施用量過大。對此,為了充分發揮生物有機復合肥料的肥效,應該采用增產節支、正確引導、科學使用的方法加速推廣運用。

首先,要降低生產成本。一是就地采用有機原料,不要遠距離調運,增加成本;二是減少銷售中間環節,生產與銷售近距離對接;三是搞好售后服務,組織科技下鄉,使肥料快速發揮肥效。

其次,要足墑適溫施用。無論在何種土壤上施用,都要有充足的墑情促其迅速分解轉化。氣溫在10℃-30℃的范圍內肥效較好,當氣溫低于10℃或高于35℃時,肥料轉化、吸收就會產生障礙。

第三,要配套正確施用。一是為了使肥料體現長效與速效的持續效應,凡是施用生物有機復合肥的大田,每畝要配施碳銨30公斤左右,然后再根據不同作物需要配施其它營養元素,不能用生物有機復合肥取代其它肥料。二是作基肥施用,每畝用量不超過50公斤。特別是塑料大棚種菜的更不能超量施用。三是土壤墑情不足時,施用后要及時抗旱調墑。

1、 生產企業必須不斷改進生產條件,配方,工藝,設備,提高職工素質。注重職工的在職培訓,與高等院校合作,與農業科學研究所合作,提高企業的綜合實力,增強基礎研究力度,制定產品質量標準,生產穩定的高質量的產品。

2、 根據市場需求,提倡創新,研究多種類型的高效產品。無論是對哪種類型的生物肥料,均應深入研究其所適用的土壤條件、作物類型、耕作方式、施用方法、施用量以及與之相應的化肥施用狀況等,即深入探討增產效果最大時的施用條件和施用方法,并有針對性地進行應用和推廣,這樣才能取得最好的增產效果。

3、建立良好的市場管理秩序,政府管理部門必須加大登記管理和打擊假冒偽劣產品的力度,創造良好的社會環境。要加強對生物肥料的質量監督,保證其生產質量,提高市場監督員的專業知識水平,阻止偽劣假冒生物肥料流入市場,坑害農民,鼓勵人們舉報偽劣假冒產品,讓農民群眾來監督,對生物肥料的發展是至關重要的。適當改變現有的化肥流通體系,加快生物肥料的流通速度,使其在活性最高的狀態下銷售到農民手中,以取得最佳的施用效果。

4、科普知識的宣傳和應用培訓,對應用地區的農業技術人員和農民進行培訓。向農民傳授正確使用生物肥料的知識,通過必要的田間試驗示范,使廣大農民親眼看到其施用效果。另外,還要讓農民知道生物肥料既不能代替化肥和有機肥,相反,由于生物肥料本身所含的養分較少,因此沒有施用充足的有機肥和合適的化肥其效果也不能充分顯示出來。所以,在施用生物肥料的同時,千萬不能忽視對化肥和有機肥的合理施用。當然,考慮到生物肥料具有固氮或活化土壤養分等特性,適當減少有關化肥的施用量,不僅節約生產成本,而且對改善作物品質、防止環境污染等也是十分必要的。

5、根據市場營銷學原理,設計出適合當地農民使用的產品,定價要注重農民的經濟承受能力,加強宣傳促銷,特別要加強門外廣告的宣傳,建立完善的銷售渠道。

由單純生物菌劑向復合生物肥轉化。由過去單純的硅酸鹽菌劑、土壤磷活化劑、根瘤菌劑、固氮菌劑等向生物菌劑與營養元素(氮、磷、鉀等元素,微量元素)、有機肥、抗生素等復合的復合生物肥轉化。這種轉化有利于實現生物肥與生物藥的結合,增強肥料的多功能作用效果。

由單一劑型品種的向多元化轉化。為適應不同的條件,生物肥料除有液體劑型、草炭載體的粉劑,還有顆粒劑型、凍干劑型、礦油封面劑型等。生物肥料作為生物技術的發展及其在農業生產中應用,正在醞釀一個良好的發展空間,由低級向高級、由低效到高效并向產業化方向發展。

21世紀,生物肥料開發對我國農業可持續發展具有重要意義,生物肥料將與化肥、有機肥一起構成植物營養之源。因此,生物肥料與化學肥料是相互配合、相互補充,它不僅是化肥數量上的補充,更主要的是性能上的配合與補充。生物肥料只有與有機肥料和化學肥料同步發展,才更具有廣闊的應用前景。