微生物肥料研究进展及其在农业生产中的应用

摘要 随着可持续农业的发展,微生物肥料因其环保无公害、高效、成本低等特点成为当前肥料研究的热点。伴随着“生态农业”“绿色农业”的发展要求,微生物肥料将成为大势所趋。综述了微生物肥料的种类及其功能、作用机理(包括增加有效营养源的缓慢释放和吸收、改变植物激素平衡促进其生长和发育、增强植物抗逆性和固氮作用)和国内外研发现状,最后就微生物肥料的研发和应用前景进行了展望并提出了具体建议。

关键词 微生物肥料;功能;作用机理;研发现状;展望

中图分类号 S144文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2019)11-0013-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.11.005

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract With the development of sustainable agriculture, microbial fertilizers have become the research hotspot of current fertilizers because of their environmental protection, pollutionfree, efficient and low cost. As a kind of newtype fertilizer, microbial fertilizer can meet the demand of developing “green agriculture” and “ecological agriculture”. In this paper, the types, function, advantages and disadvantages of microbial fertilizer were reviewed. The domestic and foreign research status and the action mechanism were expounded such as increasing the slow release of effective nutrient sources, promoting the growth and development of plants by changing the balance of phytohormones, and enhancing the stress resistance of plants. This paper plays an important role in the further study of microbial fertilizers and provides theoretical basis for the better production and application of microbial fertilizer.

Key words Microbial fertilizer;Roles;Mechanism;Research status;Prospect

基金項目 甘肃省科技支撑计划项目(1604NKCA077)。

作者简介 缑晶毅(1995—),女,甘肃天水人,硕士研究生,研究方向:根际微生物与植物互作。*通信作者,教授,博士生导师,从事草类植物逆境生理研究。

收稿日期 2018-12-24

粮食供应、食品安全问题是维系社会稳定的基础和保障。据统计,到2017年,粮食生产连续6年达6 000万t以上。与此同时,我国粮食进口量却日益递增,目前已突破1×108 t。由此可见,我国粮食供应存在严峻问题,亟待解决。为提高作物产量、改善作物品质,化肥和农药的使用量逐年增加,在满足生产的同时也带来了能源消耗过度、农业生态系统退化加剧、食物安全性降低和环境污染严重等不良影响[1]。因此,为统筹人口、资源、环境之间的矛盾,必须走绿色、有机、生态环保的可持续发展道路[2]。有益微生物具有增加土壤肥力[3]、促进植物生长[4-5]、改善植物品质、提高植物抗性等作用[6]。微生物肥料不但可以避免环境污染,改善

土壤结构,同时能够提高植物抗病虫害能力,为食品质量和安全提供保障。微生物菌肥备受人们关注,是发展“绿色农业”的需要,应用前景十分广阔[7]。

1 微生物肥料的分类及优劣

微生物肥料指含有可繁殖微生物,并能分泌植物激素、促进植物吸收营养元素、抑制有害微生物活性的一类活体制品[8]。微生物肥料可分为三大类:①人工挑选的一种或几种微生物扩繁后直接使用或者添加其他储存载体制成的微生物菌剂,如根瘤菌接种剂、光合细菌菌剂;②微生物和其他必需营养元素如氮、磷、钾等混合制成的复合微生物肥料;③微生物和有机肥如动植物残体、秸秆等混合制成的生物有机肥。

相比较化肥,微生物肥料有效成分为微生物,活性高,成本低,而且能增加有效营养源,缓解土壤板结,降解土壤污染物,减少因肥料淋失而造成的水污染。但微生物肥料具有肥效不稳定、肥力释放缓慢等缺点,不能取代化肥来施用。研究表明,微生物肥料配合化肥施用可以有效提高植物对化肥的利用率,改善综合特性[9-10]。随着科技的进步,微生物肥料将逐渐成为绿色、有机农业的重要用肥之一,在现代农业生产中发挥越来越重要的作用(表1)。

2 微生物肥料的作用

微生物肥料富含有益微生物,具有生物活性,其中特定的功能微生物通过自身的生命活动来改善土壤结构、促进土壤中物质的转化与利用、调控植物生长、提高植物的抗病能力,进而提高作物的产量和品质[11]。

2.1 提高植物对营养元素的利用率

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