微生物資源開發(fā)與利用之農(nóng)業(yè)微生物

微生物的資源開發(fā)與利用——農(nóng)業(yè)微生物“微生物肥料”制作人：曹艷鳳臧慶梅程天樂(lè)趙婷婷

微生物肥料微生物肥料是指應(yīng)用于植物或土壤環(huán)境中有生物活性，起肥料效應(yīng)的、或以肥料方法施用的，以微生物活性生物體或其代謝產(chǎn)物為主要作用因子的生物制劑或肥料制品。微生物肥料也稱菌劑或菌肥，是由有益微生物、有機(jī)載體、無(wú)機(jī)化肥等組成的。目前所用的有益微生物包括根瘤菌、聯(lián)合或自生固氮菌、磷細(xì)菌、鉀細(xì)菌等等，主要作用包括固定空氣中的氮，活化土壤中的磷鉀等養(yǎng)分，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育，提高作物抗逆性。一般將含有特殊功能微生物的材料，稱為微生物肥料，與菌肥或菌劑不同的是含有一定量的氮磷鉀等無(wú)機(jī)肥料和大量的有機(jī)物料。目前開發(fā)出的微生物肥料主要有：根瘤菌類、生物鉀肥、復(fù)合微生物肥料，一般由功能微生物、載體和氮磷鉀肥料微生物肥料的簡(jiǎn)介微生物肥料的種類微生物肥料可以概括為三大類：一類是通過(guò)微生物的生命活動(dòng)，增加植物營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)量，導(dǎo)致植物營(yíng)養(yǎng)狀況的改善，從而提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。微生物的生命在土壤中和有害微生物相互拮抗，還能產(chǎn)生抗病、防病乃至治蟲的作用。這一類有代表性的產(chǎn)品根瘤菌、固氮菌、解磷菌和硅酸鹽（鉀菌）。它們大都能活化土壤，用量多在2公斤左右。另一類是微生物的代謝物質(zhì)，在工業(yè)培養(yǎng)中收集的絡(luò)合物，如氨基酸、黃植酸等，將它和礦質(zhì)微量元素加以配合，制成液態(tài)或固態(tài)的商品，達(dá)到刺激作物生長(zhǎng)或抵御病蟲害的作用。每畝地用量100克左右。再一類是借助微生物分解有機(jī)質(zhì)的功能，例如用酵素菌，加速農(nóng)家肥或桔稈的腐爛，達(dá)到增加土壤腐殖質(zhì)的作用。

磷磷對(duì)植物的重要性不亞于氮，是作物的三大營(yíng)養(yǎng)要素之一，是植物體內(nèi)重要化合物的組分，參與光合和呼吸作用，同時(shí)光合作用產(chǎn)物的運(yùn)輸離不開磷，磷在植物個(gè)體的成長(zhǎng)、發(fā)育等生命活動(dòng)中起著積極作用。施入土地的磷肥只有很少一部分轉(zhuǎn)化為有機(jī)磷，剩余的磷則被土壤固定。連年大量的施入磷肥的后果，除了產(chǎn)生不必要的浪費(fèi)，土壤中富集的大量磷肥不能被作物利用，導(dǎo)致土壤中的氮、磷、鉀肥比例失調(diào)，影響作物產(chǎn)量。同時(shí)，也可能污染水體，是使中磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)超標(biāo)，水體富營(yíng)養(yǎng)化，影響生態(tài)環(huán)境。世界上絕大多數(shù)的土壤(包括我國(guó)約2/3的耕地土壤)缺乏有效磷,植物難于吸收利用。而自然界中存在的許多微生物能夠?qū)㈦y溶性的磷酸鹽轉(zhuǎn)化為可溶性磷,采用解磷菌制成的菌肥施入土壤后,大量有益菌先入為主,抑制有害菌繁殖,改善植物根際微生物區(qū)系,保持了微生態(tài)平衡,還能提高土壤中有效磷含量,增強(qiáng)土壤生物活性和生化活性,促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育,提高作物產(chǎn)量。鉀鉀肥鉀肥施用適量時(shí)，能使作物莖稈長(zhǎng)得堅(jiān)強(qiáng)，防止倒伏，促進(jìn)開花結(jié)實(shí)，增強(qiáng)抗旱、抗寒、抗病蟲害能力。氮施用氮肥不僅能提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，還能提高農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。磷肥施用適量時(shí)，能促進(jìn)作物分蘗和早熟，加強(qiáng)其抗寒能力，提高其產(chǎn)量和質(zhì)量。有句順口溜是這么說(shuō)的氮長(zhǎng)枝葉鉀長(zhǎng)根要想開花結(jié)果用磷噴細(xì)菌類型解磷細(xì)菌由于其可以分解土壤中的難溶磷礦物，釋放出其中的磷或者是分解土壤中的有機(jī)質(zhì)，將有機(jī)磷變?yōu)橹参锟梢晕绽玫臒o(wú)機(jī)磷，從而為作物提供有效磷素。解鉀細(xì)菌多是硅酸鹽細(xì)菌，它能分解硅酸鹽類礦物并釋放出鉀等元素供植物利用，同時(shí)它也有固氮、解磷功能。固氮菌可以將空氣中的N2。還原為可以被作物吸收利用的氮肥。微生物肥料的使用要求微生物肥料是生物活性肥料，因此有特定的施用要求。一是避免開袋后長(zhǎng)期不用。開袋后，其他細(xì)菌就可能侵入袋內(nèi)，使微生物菌群發(fā)生改變，影響其使用效果。二是避免在高溫干旱條件下使用。在高溫干旱條件下使用微生物肥料，客觀存在的生存和繁殖就會(huì)受到影響，不能發(fā)揮良好的作用。三是避免與未腐熟的農(nóng)家肥混用。這類肥料與未腐熟的有機(jī)堆肥漚或混用，會(huì)因高溫殺死微生物，影響微生物肥料的發(fā)揮。同時(shí)也要注意避免與過(guò)酸堿的肥料混合使用。四是避免與農(nóng)藥同時(shí)使用?；瘜W(xué)農(nóng)藥都會(huì)不同程度地抑制微生物的生長(zhǎng)和繁殖，甚至殺死微生物。施用前后對(duì)比磷細(xì)菌的分離培養(yǎng)與篩選李曉卉,馬利青,王戈平,陸艷,蔡其剛.ChineseQinghaiJournalofAnimalandVeterinarySciences（青海畜牧獸醫(yī)雜志）.10/2010摘要:通過(guò)分離、篩選與純化,從土壤中篩選出具有解磷能力的菌株,根據(jù)解磷圈大小判斷其解磷能力,獲得了解磷能力較強(qiáng)的菌株2株,初步鑒定結(jié)果1株為巨大芽孢桿菌。關(guān)鍵詞:磷細(xì)菌;巨大芽孢桿菌;分離;篩選Abstract:Thephosphobacteriaareisolatedfromsoilbyisolating,screeningandpurifying,2strainsofthemwithpowerfulabilityofdissolvingphosphateareobtained,thecapacityofdissolvingphosphateisdeterminedbythesizeoftransparentorturbidringaroundthecolony,Theresultofelementaryidentificationshowedthat1strainwasBacillusmegaterium.Keywords:Phosphobacteria;Bacillusmegaterium;isolating;screening1磷細(xì)菌培養(yǎng)基I葡萄糖10g,(NH4)2SO40.5g,MgSO4#7H2O0.3g,NaCl0.3g,FeSO4#7H2O0.036g,MnSO4#7H2O0.03g,CaCO35g,瓊脂20g,蒸餾水1000mL,pH7.2~7.4。10磅40min滅菌后,冷卻至50e,立即加入無(wú)菌卵黃50mL,搖勻,倒平板。2磷細(xì)菌培養(yǎng)基II葡萄糖10g,(NH4)2SO40.5g,MgSO4#7H2O0.3g,NaCl0.3g,FeSO40.3g,KCl0.3g,MnSO40.03g,Ca3(PO4)210g,瓊脂20g,蒸餾水1000mL,pH7.2~7.4。10磅40min滅菌后;冷卻至50e,倒平板。方法:1）分離采取稀釋平板和劃線分離法。置于28攝氏度條件下倒置培養(yǎng)。2）分別在24h,36h,48h時(shí),將在溫箱中培養(yǎng)的平皿取出并觀察。培養(yǎng)基I上菌落周圍出現(xiàn)混濁圈的可視為有解有機(jī)磷能力,培養(yǎng)基II上菌落周圍出現(xiàn)透明圈的可視為有解無(wú)機(jī)磷能力的菌株。3）將初步判斷為磷細(xì)菌的菌株接入斜面培養(yǎng)基,經(jīng)劃線分離純化,鏡檢確定有芽孢的菌株進(jìn)行再次分離純化,純化后的菌株作為初篩菌株接入斜面培養(yǎng)基,保存?zhèn)溆谩?）解磷能力測(cè)定取初篩菌株培養(yǎng)24h后,制成菌懸液,并調(diào)整菌體濃度為108mL-1,12號(hào)針頭自制滴管吸取菌液垂直點(diǎn)種于培養(yǎng)基I和培養(yǎng)基II上,每板點(diǎn)種3點(diǎn),重復(fù)3個(gè)平板,28e倒置培養(yǎng)。于24h,72h,120h測(cè)量培養(yǎng)基I混濁圈直徑和培養(yǎng)基II透明圈直徑,觀察其解磷能力的強(qiáng)弱。5）初步鑒定對(duì)篩選出的菌株依據(jù)菌落特征、菌體形態(tài)、生化試驗(yàn)進(jìn)行初步鑒定。結(jié)論：磷作為植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素,是植物的重要組成成分,同時(shí)又以多種方式參與植物體內(nèi)各種生理生化過(guò)程,對(duì)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)發(fā)育和新陳代謝起著重要的作用13,42。研究證明,土壤中存在著大量微生物,能夠?qū)⒅参镫y以吸收利用的磷轉(zhuǎn)化為可吸收利用的形態(tài)152,這些微生物統(tǒng)稱為解磷菌。解磷菌能夠?qū)㈦y溶性的磷酸鹽轉(zhuǎn)化為水溶性磷,有效地增加土壤活性磷的含量,從而供植物利用162。本試驗(yàn)從土壤中分離并篩選了解磷菌優(yōu)勢(shì)菌株,以期充分發(fā)揮土著微生物的解磷優(yōu)勢(shì),為有機(jī)菌肥生產(chǎn)用菌株的選育提供研究基礎(chǔ)。發(fā)展前景近幾年來(lái)，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)肥料的需求量不斷增加，由于化學(xué)肥料價(jià)格上漲和大力使用化學(xué)肥料造成環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品污染等原因，人們開始重視微生物肥料的生產(chǎn)，因此，目前我國(guó)微生物肥料生產(chǎn)的發(fā)展是前所未有的。微生物在農(nóng)業(yè)上的作用已逐漸被人們認(rèn)識(shí)，現(xiàn)國(guó)際上已有70多個(gè)國(guó)家生產(chǎn)，應(yīng)用和推廣微生物肥料，我國(guó)目前已有350家企業(yè)年產(chǎn)約數(shù)十萬(wàn)噸微生物肥料應(yīng)用于生產(chǎn)，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)，隨著研究的深入和應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，微生物肥料已形成：（1）由豆科作物接種劑向非豆科作物肥料轉(zhuǎn)化（2）由單一接種劑向復(fù)合生物肥轉(zhuǎn)化；（3）由單一菌種向復(fù)合菌種轉(zhuǎn)化；（4）由單一功能向多功能轉(zhuǎn)化；（5）由用無(wú)芽孢菌種向用有芽孢菌種生產(chǎn)轉(zhuǎn)化等趨勢(shì)。在21世紀(jì)，加快微生物肥料的發(fā)展，增加微生物肥料在整個(gè)肥料中的比例是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。微生物肥料具有良好的發(fā)展前景。推廣使用微生物肥料，使農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，為發(fā)展綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)起到了關(guān)鍵性的作用，相信隨著社會(huì)的進(jìn)步，將會(huì)加速微生物肥料的研究和發(fā)展，其前景將是非常廣闊的。參考文獻(xiàn)【1】劉立鴻，李箐箐，王詠星.微生物肥料及其發(fā)展前景.新疆大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2004.【2】葛誠(chéng).微生物肥料的生產(chǎn)應(yīng)用及其發(fā)展【M】中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，1996.【3】李輝，生產(chǎn)無(wú)公害產(chǎn)品的新興肥料-酵母素肥料河北農(nóng)