微生物肥料作用機理
微生物肥料
微生物肥料是以微生物的生命活動導致作物得到特定肥料效應的一種製品，是農業生產中施用肥料的一種。
其在中國已有近50年的歷史，從根瘤菌劑一細菌肥料一微生物肥料，從名稱上的演變已說明我國微生物肥料逐步發展的過程。
(一)微生物肥料的分類
1. 按照微生物分類學進行分類
(1) 細菌性微生物肥料。肥料中添加了在微生物分類學上為細菌界的微生物肥(表18)。
(2) 真菌性微生物肥料。常見的真菌性微生物肥料是酵母菌肥，酵
母菌屬於原生生物界、子囊菌門、酵母菌科的真菌微生物。
2. 按照肥料中含有微生物種類多少分類
(1) 單一微生物肥料。如根瘤菌劑，是指以根瘤菌為生產菌種製成的微生物製劑產品，它能夠固定空氣中的氮元素，為宿主植物提供大量氮肥，從而達到增產的目的。
(2) 複合微生物肥料。如EM菌是以光合細菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌為主的10個屬80餘個微生物複合而成的微生物菌製劑。
3. 按照微生物肥料在農業生產中的作用分類
(1) 發酵類微生物肥料。秸稈腐熟劑、EM肥，能夠加快土壤或有機肥中有機物的發酵腐熟，縮短有機物的礦物化過程。
(2) 固氮菌生物肥料。含有根瘤菌(固氮)微生物肥料，能夠把空氣中的氮素固定轉化為作物可以吸收利用的氨態氮，改善作物氮營養狀況。
(3) 多功能微生物肥料。除具有改善土壤結構、增加作物營養條件功能外，還具有防治作物土傳病害的功效，增強作物的抗逆性等，如芽孢桿菌類菌肥。
（二）主要微生物菌群概述
1.光合菌
指在厭氧條件下，能利用光能作為能量來源進行不放氧光合作用的細菌統稱為光合細菌，是地球上最早出現的具有原始光能合成體系的原核生物。
光合菌群的代謝物質不僅被植物直接吸收，還可以成為其他微生物繁 殖的養分，增殖其他的有益微生物。
光合菌群是肥沃土壤和促進動植物生長的主要力量。
光合細菌還含有抗細菌、抗病毒的物質，這些物質能鈍化病原體的致病力以及抑制病原體生長。同時光合細菌的活動能促進放線菌等有益微生物的繁殖，抑制絲狀真菌等有害菌群生長，從而有效地抑制某些植病的發生與蔓延。
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(1) 光合菌肥在農業中的生產與應用。光合菌肥的生產主要包括以下兩個方面：首先是以有機、無機原料培養液接種光合細菌，經發酵培養而成的光合細菌菌液；其次是由某種固體物質作為載體吸附光合細菌菌液而成固體菌劑。
(2) 施用方法。光合細菌肥料一般用於農作物的基肥、追肥、拌種、葉面噴施和秧菌蘸根等。
(3) 侷限性。由於光合細菌應用歷史比較短，許多方面的應用研究還處在初級階段，還有大量的、深入的研究工作要做。
尤其是這一產品的質量、標準以及進一步提高應用效果等方面基礎薄弱，有待進一步加強。
目前的研究和試驗已顯示出光合細菌作為重要的微生物資源，開發應用的前景廣闊，具有不可替代的應用市場，在人類活動中必將發揮越來越大的作用。
2.乳酸菌
乳酸菌指發酵糖類主要產物為乳酸的一類無芽孢、革蘭染色陽性細菌的總稱。
乳酸菌的作用。
第一，發酵作用。在土壤中分解有機物。
第二，抗菌作用。
如以乳酸片球菌為原料，將其製成液態藥物，再把菠菜種子在這種藥液裡浸泡24h,把如此處理的種子播種到含菠菜枯萎病病原菌的土壤內，結果在長出來的菠菜中，染病菠菜只佔約12%。
辣椒苗經乳酸片球菌製劑處理後，因細菌引起的辣椒根部腐爛的概率是未經處理情況下的約20%。
3. 放線菌
(1) 放線菌的概念。放線菌是一群革蘭染色陽性、高(G C)含量(>55%)的細菌，主要以孢子或菌絲狀態存在於土壤、空氣和水中，尤其是含水量低、有機物豐富、呈中性或微鹼性的土壤中數量最多。
(2) 放線菌的作用。放線菌的主要作用是促使土壤中的動物和植物遺骸腐爛；最重要的作用是可以產生、提煉抗生素，
目前世界上已經發現的2000多種抗生素中，大約有56%是由放線菌(主要是放線菌屬)產生的，如植物用的農用抗生素和維生素等也是由放線菌中提煉的。
4. 土壤酵母菌
(1) 土壤酵母菌的概念。土壤酵母是一種新型土壤疏鬆改良劑，綜合了肽蛋白的抗病抗逆性、微生物的沃土性、新型土壤疏鬆劑的鬆土性等優點。
是解決目前土壤板結嚴重、有益微生物減少、鹽鹼化加劇、有機質含量低、保水效能差的最佳原料。
土壤酵母生物穩定性強，可快速疏鬆土壤，補充土壤益生菌，促生長，抗病蟲，改善品質，增產豐收。與複合肥、有機肥結合，可有效提高肥料利用率、減少肥料施用量，具有優越的鬆土保水效能。
(2) 土壤酵母菌的功能。
第一，能快速改變土壤陰陽離子結構，平衡土壤酸鹼度，增加土壤有益菌，活化土壤、打破板結、死土變活土，培肥土壤、徹底免深耕、 不板結。
第二，抗重茬、減病害。
抑制土壤中的真菌、細菌等各種病菌，抗重茬、減輕作物生長期病害發生。
第三，加速各種秸稈腐化。加速各種秸稈腐化成有機物變成農家肥，增加土壤有益營養菌，使土壤上虛下實，有利作物扎深根，減少土傳病害，減少作物缺苗、死苗及地下害蟲的發生。
第四，具有肥料增效劑功能： 提高各種肥料利用率，分解沉積在土壤中的磷、鉀肥。
5. 芽孢桿菌
(1) 芽孢桿菌的概念。芽孢桿菌是細菌的一科，能形成芽孢的桿菌或球菌。它們對外界有害因子抵抗力強，分佈廣，存在於土壤、水、空氣以及動物腸道等處。
(2) 芽泡桿菌的特性。
第一，快速繁殖。第二，生命力強。第三，體積大。
(3) 功能。
第一，保溼性強。形成強度極為優良的天然材料聚麩胺酸，為土壤的保護膜，防止肥分及水分流失。
第二，有機質分解力強。
增殖的同時，會釋出高活性的分解酵素，將難分解的大分子物質分解成可利用的小分子物質。
第三， 產生豐富的代謝生成物。
合成多種有機酸、酶、生理活性等物質，及其他多種容易被利用的養分。
第四，抑菌、滅害力強。
佔據空間優勢，抑制有害菌、病原菌等有害微生物的生長繁殖。
第五，除臭。可以分解產生惡臭氣體的有機物質、有機硫化物、有機氮等，大大改善場所的環境。
6. 秸稈發酵劑
秸稈發酵劑是由多種微生物組成，應用中各類微生物都各自發揮著重要作用。
作用原理。發酵秸稈的原理是通過有效微生物的生長繁殖使分泌酸大量增加，秸稈中的木聚糖鏈和木質素聚合物酯鏈被酶解，促使秸稈軟化，體積膨脹，木質纖維素轉化成糖類。
連續重複發酵又使糖類二次轉化成乳酸和揮發性脂肪酸，使pH降低到4.5-5.0，抑制了腐敗菌和其他有害菌類的繁殖，其中所含澱粉、蛋白質和纖維素等有機物降解為單糖、雙糖、氨基酸及微量元素等，最終使 那些不易被動物吸收利用的粗纖維轉化成能被動物吸收的營養物質，提高吸收利用率。
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7. EM 菌
EM菌(Effective Microorganisms)由日本琉球大學的比嘉照夫教授1982年研究成功，是以光合細菌、乳酸菌、酵母菌和放線菌為主的10個屬80餘個微生物複合而成的一種微生物菌製劑。
EM菌作用機理是形成EM菌和病原微生物爭奪營養，由於EM菌在土壤中極易生存繁殖。
所以能較快而穩定地佔據土壤中的生態地位，形成有益的微生物菌的優勢群落，從而控制病原微生物的繁殖和對作物的侵襲。
20世紀80年代末90年代初，EM菌已被日本、泰國、巴西、美國、印度尼 西亞、斯里蘭卡等國廣泛應用於農業、環保等領域，取得了明顯的經濟效益和生 態效益。
8. 固氮菌
(1) 固氮菌的概念。固氮菌是細菌的一科，嚴格好氧性，有機營養型，能固定空氣中的氮素。
固氮菌的組成。
①共生固氮菌。在與植物共生的情況下才能固氮或才能有效地固氮，固氮產物氨可直接為共生體提供氮源。
主要有根瘤菌屬的細菌與豆科植物共生形成的根瘤共生體，弗氏菌屬與非豆科植物共生形成的根瘤共生體；
根瘤菌生活在土壤中，以動植物殘體為養料，過著「腐生生活」。當土壤中有相應的豆科植物生長時，根瘤菌迅速向它根部靠攏，從根毛彎曲處進入根部。
豆科植物根部在根瘤菌的刺激下迅速分裂膨大，形成「瘤子」，為根瘤菌提供了理想的活動場所，還供應了豐富的養料，讓根瘤菌生長繁殖。.
根瘤菌又會賣力地從空氣中吸收氮氣，為豆科植物製作「氮餐」，使其枝繁葉茂。這樣，根瘤菌與豆科植物形成共生關係，因此根瘤菌也被稱為共生固氮菌。
根瘤菌生產出來的氮肥不僅滿足豆科植物的需要，還可以分出一些幫助「遠親近鄰」，儲存一部分給「晚輩」，所以我國曆來有種豆肥田的習慣。
②自生固氮菌。還有一些固氮菌，如圓褐固氮菌，它們不住在植物體內，能自己從空氣中吸收氮氣，繁殖後代，死後將遺體「捐贈」給植物，讓植物得到大量氮肥。這類固氮菌叫自生固氮菌。
