一、微生物肥料定義

微生物肥料是以微生物的生命活動(dòng)導致作物得到特定肥料效應的一種制品，是農業(yè)生產(chǎn)中使用肥料的一種。其在我國已有近50年的歷史，從根瘤菌劑——細菌肥料——微生物肥料，從名稱(chēng)上的演變已說(shuō)明我國微生物肥料逐步發(fā)展的過(guò)程。

長(cháng)期以來(lái)，社會(huì )上對微生物肥料的看法存在一些誤解和偏見(jiàn)。一種看法認為它肥效很高，把它當成萬(wàn)能肥料，甚至揚言可以完全取代化肥；另一種看法則認為它根本不是肥料。其實(shí)這兩種都是偏見(jiàn)。國內外多年試驗證明，用根瘤菌接種大豆、花生等豆科作物可提高共生固氮效能，確實(shí)有增產(chǎn)效果，合理應用其它菌肥拌種或施用微生物肥料，對非豆科農作物也有增產(chǎn)效果，而且有化肥達不到的效果。因此，我們認為它是肥料，又與傳統化肥和有機肥在概念和內涵上不同。

二、微生物肥料的種類(lèi)

1、利用微生物直接作為農藥

自然界中有不少微生物（病毒、細菌、真菌和線(xiàn)蟲(chóng)）具有殺蟲(chóng)、殺菌、除草及植物生物 調節活性。這種微生物具有很高的專(zhuān)一性，其對靶標害物具有極高的選擇性，而對其他生物 卻十分安全。在現今的直接應用的微生物源農藥中，以蘇云金桿菌（B·T）居主要市場(chǎng)，約占整個(gè)微 生物源農藥的70％以上，其中半數在美國。目前的B·T商品約數百種，可防治百余種有害昆 蟲(chóng)。此外，美國的Mycogen公司生產(chǎn)的熒光極毛菌、孟山都公司的賽氏桿菌，以及Fairfax公 司生產(chǎn)的日本金龜子芽孢桿菌等也是已產(chǎn)業(yè)化的細菌殺蟲(chóng)劑。同樣，在我國B(niǎo)·T劑的生產(chǎn)與 應用也基為廣泛，據悉已有50余家工廠(chǎng)從事此藥劑的應用開(kāi)發(fā)。同樣，采用病毒進(jìn)行防治蟲(chóng)的研究開(kāi)發(fā)較為廣泛。在德國、美國等國家均已開(kāi)發(fā)了不少 產(chǎn)品，如蘋(píng)果蠢蛾顆粒體病毒、舞毒蛾核多角體病毒等。在我國，也開(kāi)發(fā)了用于防治松毛蟲(chóng) 和棉鈴蟲(chóng)的核多角病毒，并有少量生產(chǎn)。此外，用真菌治蟲(chóng)也是一個(gè)重要方面，如果白僵菌治蟲(chóng)已成為大家所熟知。Chr.Hansen ，Koppert等公司亦開(kāi)發(fā)了用輪技孢菌治蟲(chóng)的產(chǎn)品。另外，也有用線(xiàn)蟲(chóng)、原生動(dòng)物進(jìn)行防蟲(chóng) 治蟲(chóng)的，并已產(chǎn)業(yè)化。在殺菌劑方面也出現了不少防治病害的以菌治菌的產(chǎn)品，如KemiraOy公司用于防治真 菌病害的細菌產(chǎn)品—Mycostop;WRGrace、EcologicalLabs、Bio—Innovation等公司以 綠粘帝霉、大隔孢伏革霉、木霉屬等真菌來(lái)防治各種真菌病害。此外，Bio—Care公司生產(chǎn) 的放射形土壤桿菌、Bumsphillips公司生產(chǎn)的熒光極毛桿菌則作為防治各種細菌的細菌產(chǎn)品。同時(shí)，也有用真菌產(chǎn)品作為“除草劑”以達到以菌治草的，如Ecogen、Philom、Bios等 公司的盤(pán)長(cháng)孢狀刺盤(pán)孢產(chǎn)品、Abbott公司的棕櫚疫霉產(chǎn)品均可用于防除雜草。由于人們對微生物源農藥的開(kāi)發(fā)興趣越來(lái)越濃厚，近年來(lái)又出現了不少新的直接作為農 藥的微生物原農藥。如日本煙草公司開(kāi)發(fā)了用于防除草坪雜草早熟禾的細菌除草劑（Xantho monascapestris）;俄羅期科學(xué)院則開(kāi)發(fā)了用于防治蚜蟲(chóng)和紅蜘蛛等害蟲(chóng)的細菌性殺蟲(chóng)劑雙 毒桿菌。英國作物保護學(xué)會(huì )則于1997年4月舉行了一次有關(guān)微生物源殺蟲(chóng)劑發(fā)展前景的世界 性會(huì )議。會(huì )上，美國氰胺公司介紹了采自非洲蝎子的工程棒狀病毒的田間殺蟲(chóng)效果；英國的 天然作物保護公司則介紹了生產(chǎn)Beauveriabassiana的生產(chǎn)劑型。會(huì )議中，充分肯定了微生 物源殺蟲(chóng)劑的作用，并肯定了其前景。

2、利用微生物的產(chǎn)生物（代謝物）作為農藥

利用微生物的產(chǎn)生物（代謝物）作為農藥——農用抗生素，近年來(lái)的發(fā)展甚為迅速，已 成為“白色農藥”中的一個(gè)重要方面，也是我國微生物源農藥的主體之一。而今，已商品化 的農用抗生素幾乎遍及了農藥所有領(lǐng)域。其中作為殺菌劑的有春日霉素、多氧霉素、井岡霉 素、農霉素、鏈霉素等；殺蟲(chóng)劑有阿維菌素、殺螨素等；除草劑有雙丙氨膦；植物生長(cháng)調節 劑 有赤霉素等。農用抗生素已成為世界農藥市場(chǎng)中不可缺少的一部分，它在植物保護中作為化 學(xué)農藥的互補藥劑正越來(lái)越引起人們的注意。在我國，僅井岡霉素目前的產(chǎn)量已達5000余噸 ，每年可挽回稻谷23億千克，成為目前農藥中使用面積廣、價(jià)格便宜、對人畜十分安全的理想的無(wú)公害的農藥。由于農用抗生素在作物保護中所起到的不可磨滅的作用，并由于化學(xué)農藥尤其是擬除蟲(chóng) 菊酯類(lèi)等傳統殺蟲(chóng)劑的抗性等問(wèn)題，在90年代又掀起了新的農用抗生素的開(kāi)發(fā)高潮，使不少 新的農用抗生素不斷問(wèn)世。如在農用殺蟲(chóng)抗生素中，繼阿維菌素、滅粉毒素等后，又開(kāi)發(fā)了戒臺霉素、梅嶺霉素、 Okara-mine、Altermicidin及thuringiensin等十余個(gè)新的品種，并且其中不少有望商業(yè)化 。農用除草抗生素商品化原先僅有雙丙氨膦一個(gè)產(chǎn)品，但近年來(lái)又發(fā)現了不少具有除草活 性的農用抗生素，如Phthoxazolin、Homoalanosin、Hydatocidin、Arabenoic酸、α-亞甲 基β-氨基丙酸及Conmexistin等。其中有的具有商品化的價(jià)值，估計不久將會(huì )有新的除草抗 生素問(wèn)世。殺菌抗生素是農用抗生素中商品化多的一類(lèi)，除上述外，最近又開(kāi)發(fā)了磷氮霉素、白 肽霉素、金核霉素等。有人還從小麥全蝕病培養物中分離得一株鏈霉菌，其產(chǎn)生物對防治蔬 菜灰霉病有良效。西班牙的Lleida研究中心則發(fā)現赭曲霉代謝物Aspyrone對防治柑桔褐疫霉 代謝物aspyrone等病原菌有效。日本化藥公司最近發(fā)現了對植物具有生長(cháng)活性的抗生素Pironetin，并已開(kāi)發(fā)作為作 物防倒伏劑，最近已進(jìn)入商品化階段。這是繼赤霉素后開(kāi)發(fā)的又一個(gè)具有植物生物調節劑作 用的農用抗生素。

“白色農藥”之一——農用抗生素的開(kāi)發(fā)勢必會(huì )對傳統化學(xué)農藥產(chǎn)生極大的挑戰，同時(shí) 也為新化學(xué)農藥的開(kāi)發(fā)提供了資源和啟迪。

3、以生物與化學(xué)相結合的方法開(kāi)發(fā)新農藥

農用抗生素的研究開(kāi)發(fā)，不僅限于用以直接防治農作物的病蟲(chóng)草害，更為化學(xué)農藥的創(chuàng ) 制提供了先導化合物。不少公司通過(guò)對生物源農藥（包括微生物源農藥）進(jìn)行化學(xué)改造創(chuàng )新 了許多新的農藥。這些新農藥不僅保留了原生物源農藥特有的品質(zhì)（如對環(huán)境安全，選擇性 強等），并克服了某些生物農藥的不足，使產(chǎn)品煥發(fā)了生命或具有很大的市場(chǎng)價(jià)值。

如吡咯霉素由于其穩定性等諸多原因而難以商品化，氰胺公司以其有效基團為先導化合 物，經(jīng)結構改造后合成了被人們譽(yù)為當今殺蟲(chóng)劑支柱之一的AC303630。又如殺菌抗生素Strobilurin能有效地抑制作物的灰霉病和根腐病，但在田間極不穩定 ，根本無(wú)法商品化。英國的捷利康公司、德國的巴斯夫公司以及日本的鹽野義公司等通過(guò)對 其結構的改造，開(kāi)發(fā)出了新殺菌劑ICI5504A、BAS——409F和SSF——126開(kāi)創(chuàng )了新的殺菌劑 系列。同樣，阿維菌素是一個(gè)極為高效的農畜用殺蟲(chóng)抗生素，但也存在著(zhù)對人畜急性口服毒性 較高及對鱗翅目害蟲(chóng)幾乎無(wú)效的缺陷。為此，美國默克公司通過(guò)對其結構的改造，從千余個(gè) 衍生物中篩選了兩個(gè)化合物依維菌素和埃瑪菌素，前者使其對人畜毒性明顯得到改善，后者 則擴大了殺蟲(chóng)譜及使殺蟲(chóng)活性提高1-2個(gè)數量級。這種通過(guò)生物與化學(xué)相結合開(kāi)發(fā)新農藥的方法，大大提高了新農藥的開(kāi)發(fā)效率，也成為 當今世界創(chuàng )新制新農藥的有效方法之一。這種由“白色農藥”經(jīng)結構改造開(kāi)發(fā)出的新的、更 優(yōu)于原“白色農藥”的新藥劑，越來(lái)越引起人們的關(guān)注。

4、基因工程在作物保護中的應用越來(lái)越廣泛

基因工程是當前“白色農藥”中研究得最廣泛、發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域。至今，轉基因作 物已遍及世界各地。1996年，世界上約有280萬(wàn)公頃轉基因作物；1997年達到了約1300萬(wàn)公 頃，增長(cháng)了300％以上。其中，美國達810萬(wàn)公頃，中國180萬(wàn)公頃，阿根廷140萬(wàn)公頃，加拿 大130萬(wàn)公頃。作為農藥（抗蟲(chóng)、抗病）的轉基因作物，不僅限于B·T等細菌，而今發(fā)展到 其他細菌、病毒和線(xiàn)蟲(chóng)等。更有在煙草中導入了動(dòng)物編程性細胞死亡抑制基因，在植物中導 入動(dòng)物編程性細胞抑制基因在世界上尚屬首例。而抗農藥（主要為除草劑）的轉因作物的出 現，大了除草劑的應用。

料。

三、微生物肥料的特點(diǎn)

微生物肥料是活體肥料，它的作用主要靠它含有的大量有益微生物的生命活動(dòng)來(lái)完成。只有當這些有益微生物的生命活動(dòng)來(lái)完成。只有當這些有益微生物處于旺盛的繁殖和新陳代謝的情況下，物質(zhì)轉化和有益代謝產(chǎn)物才能不斷形成。因此，微生物肥料中有益微生物的種類(lèi)、生命活動(dòng)是否旺盛是其有效性的基礎，而不像其它肥料是以氮、磷、鉀等主要元素的形式和多少為基礎。正因為微生物肥料是活制劑，所以其肥效與活菌數量、強度及周?chē)h(huán)境條件密切相關(guān)，包括溫度、水分、酸堿度、營(yíng)養條件及原生活在土壤中土著(zhù)微生物排斥作用都有一定影響，因此在應用時(shí)要加以注意。

四、微生物肥料的特殊作用

　　微生物肥料還有一些其它肥料沒(méi)有的特殊作用。現簡(jiǎn)介如下：

1、提高化肥利用率的作用。隨著(zhù)化肥的大量使用，其利用率不斷降低已是眾所周知的事實(shí)。這說(shuō)明，僅靠大量增施化肥來(lái)提高作物產(chǎn)量是有限的，更何況還有污染環(huán)境等一系列的問(wèn)題。為此各國科學(xué)家一直在努力探索提高化肥利用率達到平衡施肥、合理施肥以克服其弊端的途徑。微生物肥料在解決這方面問(wèn)題上有獨到的作用。所以，根據我國作物種類(lèi)和土壤條件，采用微生物肥料與化肥配合施用，既能保證增產(chǎn)，又減少了化肥使用量，降低成本，同時(shí)還能改善土壤及作物品質(zhì)，減少污染。

2、在綠色食品生產(chǎn)中的作用

隨著(zhù)人民生活水平的不斷提高，尤其是人們對生活質(zhì)量提高的要求，國內外都在積極發(fā)展綠色農業(yè)(生態(tài)有機農業(yè))來(lái)生產(chǎn)安全、無(wú)公害的綠色食品。生產(chǎn)綠色食品過(guò)程中要求不用或盡量少用(或限量使用)化學(xué)肥料、化學(xué)農藥和其它化學(xué)物質(zhì)。它要求肥料必須首先保護和促進(jìn)施用對象生長(cháng)和提高品質(zhì)；其次不造成施用對象產(chǎn)生和積累有害物質(zhì)；三是對生態(tài)環(huán)境無(wú)不良影響。微生物肥料基本符合以上三原則。近年來(lái)，我國已用具有特殊功能的菌種制成多種微生物肥料，不但能緩和或減少農產(chǎn)品污染，而且能夠改善農產(chǎn)品的品質(zhì)。

3、微生物肥料在環(huán)保中的作用

利用微生物的特定功能分解發(fā)酵城市生活垃圾及農牧業(yè)廢棄物而制成微生物肥料是一條經(jīng)濟可行的有效途徑。目前已應用的主要是兩種方法，一是將大量的城市生活垃圾作為原料經(jīng)處理由工廠(chǎng)直接加工成微生物有機復合肥料；二是工廠(chǎng)生產(chǎn)特制微生物肥料(菌種劑)供應于堆肥廠(chǎng)(場(chǎng))，再對各種農牧業(yè)物料進(jìn)行堆制，以加快其發(fā)酵過(guò)程，縮短堆肥的周期，同時(shí)還提高堆肥質(zhì)量及成熟度。另外還有將微生物肥料作為土壤凈化劑使用。

4、改良土壤作用

微生物肥料中有益微生物能產(chǎn)生糖類(lèi)物質(zhì)，占土壤有機質(zhì)的0.1%，與植物粘液，礦物胚體和有機膠體結合在一起，可以改善土壤團粒結構，增強土壤的物理性能和減少土壤顆粒的損失，在一定的條件下，還能參與腐殖質(zhì)形成。所以施用微生物肥料能改善土壤物理性狀，有利于提高土壤肥力。

五、微生物肥料的發(fā)展前景

微生物在農業(yè)上的作用已逐漸被人們所認識。現國際上已有70多個(gè)國家生產(chǎn)、應用和推廣微生物肥料，我國目前也有250家企業(yè)年產(chǎn)約數十萬(wàn)噸微生物肥料應用于生產(chǎn)。這雖與同期化肥產(chǎn)量和用量不能相比，但確已開(kāi)始在農業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用，取得了一定的經(jīng)濟效益和社會(huì )效應，已初步形成正規工業(yè)化生產(chǎn)階段。隨著(zhù)研究的深入和應用的需要不斷擴大新品種的開(kāi)發(fā)，微生物肥料現已形成(1)由豆科作物接種劑向非豆科作物肥料轉化；(2)由單一接種劑向復合生物肥轉化；(3)由單一菌種向復合菌種轉化；(4)由單一功能向多功能轉化；(5)由用無(wú)芽胞菌種生產(chǎn)向用有芽胞菌種生產(chǎn)轉化等趨勢。不僅如此，近20年來(lái)，許多國家更認識到微生物肥料作為活的微生物制劑，其有益微生物的數量和生命活動(dòng)旺盛與否是質(zhì)量的關(guān)鍵，是應用效果好壞的關(guān)鍵之一。為此，現已有許多國家建立了行業(yè)或國家標準及相應機構以檢查產(chǎn)品質(zhì)量。我國也制定了農業(yè)部標準和成立微生物質(zhì)量檢測中心，并已于1996年正式對微生物肥料制品進(jìn)行產(chǎn)品登記、檢測及發(fā)放生產(chǎn)許可證等工作。

1997年，在意大利洛克菲勒基金會(huì )中心召開(kāi)的生物固氮：全球挑戰與未來(lái)需求國際討論會(huì )上，各國著(zhù)名科學(xué)家制定了一個(gè)到21世紀生物固氮增加需求的行動(dòng)計劃，其中就包括發(fā)展微生物肥料以增加豆科和非豆科產(chǎn)量，我國也在微生物肥料發(fā)展形勢下加大了研究力度。相信隨著(zhù)科學(xué)的進(jìn)步，研究和生產(chǎn)發(fā)展的需要及監督制度的完善，微生物肥料一定能健康有序地發(fā)展，為農業(yè)增收發(fā)揮其應有的作用，前景將是非常廣闊的。