微生物肥料发展回顾

以微生物生命活动导致农作物得到特定的肥料效应，达到促进作物生长或产量增加或质量提高的一类制品就是通常所说的微生物肥料，亦称菌肥、生物肥料、接种剂。尽管对其名称、作用等方面还有不同的看法或意见，但这类制品中都含有一定量的特定功能的微生物，而且这些活体微生物起重要的作用则是这类制品的共同特点。

从上面的微生物肥料概念中可知，它与传统的肥料概念有着较大区别。微生物肥料既包括直接提供养分的传统肥料范畴，如根瘤菌固氮为宿主植物提供氮素营养；也包括促生、拮抗病原微生物等效应的范畴，如PGPR（Plant Growth-Promoting Rhizobacteria,植物根圈促生细菌）的促生抗病作用。后一范畴的微生物制品是目前和将来新品种研制、开发和应用更为活跃的领域。

与其他国家相比，我国的微生物肥料具有品种种类多、应用范围广的特点，尤其是在研制开发微生物与有机营养物质、微生物与无机营养物质的复合而成的新产品方面，处于国际领先的地位。这些产品目前在我国已形成较大生产规模，在降低化肥使用量、提高化肥利用率和减少化肥过量使用导致环境污染方面，已取得了较好的效果，研制开发具有广阔前景。然而必须认识到，提高产品质量，降低生产成本，稳定应用效果仍是该行业面临并且是急需解决的课题。

（一）发展回顾

我国微生物肥料的研究始于上世纪40年代，最早研究应用的是根瘤菌制剂，代表和奠基人有张宪武先生、陈华癸院士和樊庆笙先生等。50年代是早期发展的时期，开始研究应用了包括根瘤菌在内的固氮菌、溶磷细菌、硅酸盐细菌等细菌肥料；60年代则主要推广应用了“5406”放线菌抗生菌肥料；70-80年代中期开始研究由土壤真菌制成的泡囊——丛枝菌根(AM菌根)。这3次不稳定的起伏发展，其主要原因是产品质量无保证、产品质量无标准和行业无监管，以致每次发展的时间都不长。

90年代以来，在总结我国微生物肥料几十年的研究、生产和应用历史经验后，微生物肥料研制单位相继推出联合固氮菌肥、硅酸盐菌剂、光合细菌菌剂、PGPR制剂和有机物料（秸秆）腐熟剂等适应农业发展需求的新品种，它们在农业可持续发展，减少化肥使用、促进农作物废弃物、城市垃圾的腐熟和开发利用、土壤环境的净化作用、保护环境，以及提高农作物产品品质和食品安全等方面都有十分重要意义。加上这类产品的生产成本低，耗能小，不污染环境，所以日益受到重视。

近10多年来我国微生物肥料行业正处于一个新的发展阶段，总体上发展势头很好。至2001年，微生物肥料研究应用的总体情况可概况为：（1）基本形成了微生物肥料产业，约有350个企业，年产量达到150万吨，已逐渐成为肥料家族中的重要成员。（2）产品种类繁多，在国家农业部登记的产品种类有9个，包括固氮菌剂、硅酸盐菌剂、溶磷菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、复合菌剂、微生物产气剂、复合生物肥和生物有机肥类产品。（3）微生物肥料使用菌种种类不断扩大，所使用的菌种早已不限于根瘤菌，即使是根瘤菌种类也达10多种。其他的诸如各种自生、联合固氮微生物、纤维素分解菌、PGPR菌株等，据统计，目前使用菌种已达到60种之多。（4）使用效果逐渐被农民等使用者认可。微生物肥料的应用效果不仅表明在产量增加上，而且表现在产品品质的改善，减少化肥的使用，降低病(虫)害的发生，保护农田生态环境等方面，应用面积不断扩大，累计达1500多万公顷。（5）质量意识开始深入人心，质检体系初步形成。国家农业部在1996年将微生物肥料纳入国家检验登记管理范畴，对微生物肥料的生产、销售、应用、宣传等方面进行监管。农业部和其下属的微生物肥料质检中心已举办了11期标准和技术培训班，发表了有关标准、产品质量、应用误区等文章，使社会各界的产品质量意识有了较大的提高。（6）少数产品开始进入国际市场，主要是硅酸盐菌剂产品出口到泰国、印度等国家。（7）国家产业政策对行业的发展给予了一定的重视和支持，在科研资金支持力度和产业化示范项目的建设上的立项都是空前的。

（二）主要进展

1、作用机理研究有了新的进展。突出的工作是南京农业大学资源与环境科学学院开展的硅酸盐细菌的解钾机理研究，发现硅酸盐细菌通过破坏钾长石晶格结构，释放其中的钾，为作物提供营养；同时进一步证明钾长石晶格结构的破坏是通过硅酸盐细菌产生有机酸、氨基酸的酸溶作用和有机酸、氨基酸及荚膜多糖的络合作用实现的。解决了人们长期对硅酸盐细菌能否解钾的认识问题。相关的科研院校从不同方面开展了很多的研究，表明生物肥料产生的效应一般为多功能综合作用的结果，已证明的功效有：制造和协助作物吸收营养、增进土壤肥力、增强植物抗病和抗干旱能力、降低和减轻植物病(虫)害、产生多种生理活性物质刺激和调控作物生长、提高化肥利用率及减少化肥使用量、促进农作物废弃物和城市垃圾的腐熟及开发利用等。

2、在生物肥料产品研发方面取得了较大的进展。突出的是生物有机肥产品的研发，研究应用这类产品的目的是将生物肥和有机肥的优点集于一身，并区别于仅利用自然发酵（腐熟）所制成的有机肥。试验表明，生物有机肥在增产、提高产品品质、减少化肥使用量和降低生产成本等方面有重要的作用，并将在我国农业可持续发展和绿色食品（有机食品）生产方面，表现出更广阔的应用前景。因此，生物有机肥在2001年得到了快速的发展。据统计，目前我国生产生物有机肥的企业约有80家，年产量近100万吨，正在成为农资产品市场上的一个新亮点。其他研发的热点新产品还有有机物料腐熟剂（发酵剂）、促生菌剂（PGPR制剂）和根瘤菌剂。

在产品的剂型上，在液体中微生物存活和均质性的技术上有一定的提高，推出了10个液体剂型产品。在菌株的筛选和组合上，采用新的技术手段和方法，将几种不同功效的菌种进行组合，以达到复合或联合菌群互惠、协同、共生作用的目的。不过，这些工作在2001年仅是取得了阶段性的进展，许多方面急待深入研究。

3、先进技术的使用正在加速推进微生物肥料的研制和开发。具体为采用现代生物技术对一些菌种，如硅酸盐细菌进行诱变和遗传改造，提高了菌种的生产性能和抗逆性能；筛选高固氮、抗逆、高竞争力的大豆和花生根瘤菌优良菌株，即将应用于生产中，可较大幅度降低这二种豆科作物的氮肥使用量；已开始发展以PCR技术为核心的快速检测技术和分子生态学技术，使微生物产品的检测向快速、准确方向发展，并采用这一技术原位追踪微生物在土壤中存活、定殖动态，探明影响微生物效果发挥的生态因素。

（三）相关工作

1、微生物肥料标准的颁布，标准体系的初步形成

目前有关微生物肥料的农业行业标准已经制定出台了5个，它们分别是NY227-94（微生物肥料）、NY410-2000（根瘤菌肥料）、NY411-2000（固氮菌肥料）、NY412-2000（磷细菌肥料）和NY413-2000（硅酸盐细菌肥料）；上报待批准颁布的行业标准2个。这些行业标准的颁布实施对规范市场，为企业生产和质量监督提供依据，促进行业产品质量安全提高都起到了不可替代的作用。有关部门正在规划标准体系的具体名录，它由通用标准、使用菌种安全标准、产品标准、方法标准和技术规程组成。

2、标准和技术培训，促进了企业生产和质检技术的提高

为了帮助企业贯彻行业标准、提高检测水平和生产工艺，生物肥料行业技术主管部门先后举办了11期微生物肥料标准和技术培训班，参加培训班的企业约210家300人次。通过培训达到了统一操作方法，熟悉和掌握标准，了解检验登记程序，以及指导企业改进生产工艺和提高产品质量的目的。

3、国家对微生物肥料实行产品登记证的市场准入制度和质量安全的跟踪监督，促进了产品质量安全的提高

农业部在1996年将微生物肥料纳入国家检验登记管理范畴，规定生产者在我国境内生产、销售、宣传微生物肥料产品，必须取得农业部的产品登记证，作为产品进入市场的准入依据。至2001年12月有149个产品获得登记证。登记证制度的实施，对规范微生物肥料市场秩序、保证产品质量和安全起到了不可替代的作用。自1998年起，国家和农业部每年开展生物肥料的质量安全跟踪监督普查，达到了逐年提高微生物肥料产品的质量安全和规范市场的目的，同时，也促进了社会各界产品质量意识的不断提高。

4、技术交流和学术研讨，促进行业的技术和信息沟通

中国微生物学会、中国植物营养与肥料学会及中国土壤学会相关专业委员会组织召开了各种有关学术研讨会，使企业了解微生物肥料研究和应用的基本情况、新的成果和发展动态，明确企业下一步的发展思路和方向。1995年在北京召开的第一届全国微生物肥料工作会议，来自生物肥料科研、生产和推广的170位代表交流了各方面的情况，分析了行业中存在的问题，提出了发展方针。本次会议最大的收获是通过研讨，在生物肥料的许多认识上取得了共识。2001年在青岛召开的土壤微生物学学术研讨会上，邀请了台湾同行、美国、德国相关公司的代表参会，交流了农业微生物在农业可持续发展方面的应用前景，尤其重点探讨了生物肥料行业发展和合作，开阔了国内同行的视野，了解了国际动态。通过这些学术活动，加强了企业与有关学会及科研院校间的密切联系，架起了沟通的桥梁。

（四）热点问题——如何正确认识和评价微生物肥料的作用？

我国的微生物肥料研究、应用已有几十年的历史，它在农业生产中确实起了重要的作用，所表现出来的作用也是多方面的。例如，七十年代在耕作改制稻田绿肥紫云英北移过程中，新种地区种植紫云英时是否应用紫云英瘤菌肥料成为技术关键。接种与否差异极大，增产幅度可达数倍，原因是新栽种紫云英地区土壤中没有相应的紫云英根瘤菌 (Mesorhizobium huakuii) 结瘤，植物生长不良。在种植紫云英不同年数的田块上接种试验表明，种过1年紫云英的田块增产60～100%，种过2年的增产20～60%，种过3年的增产15～40%，种过4年以上的仍能增产10%左右。这是微生物肥料增产效果的一个范例。再如，使用生物肥料后，可明显降低蔬菜中硝酸盐含量和重金属含量。在北京进行的番茄、黄瓜、菜花、小萝卜和油菜5种蔬菜上的试验结果表明，使用生物肥料的蔬菜体内硝酸盐含量比施用尿素的处理平均下降了68%，重金属汞、镉、铅的含量分别降低了27%、84%和9%，达到了提高品质和食品安全、控制污染的目的。另一方面，应用微生物肥料未获增产或效果不明显的情况是经常可以遇到的，也符合事物发展规律的，因为微生物肥料与其他肥料一样，其施用效果受多种因素的制约。

长期以来对于微生物肥料有无作用、有多大作用一直有不同的看法，甚至反差强烈。认为微生物肥料没有什么作用的人有的是不了解微生物肥料的作用实质，有的认为土壤中已有大量的微生物，无须再施入。他们并不了解微生物肥料是将人工选育的优良菌株经发酵扩大，集中施行种子表面或其周围，形成群体优势而发挥作用的。有人则是根据自己的试验结果来否定所有的微生物肥料，却未对影响试验的条件、因素诸如产品质量、保存条件、使用的作物是否符合、方法是否正确，有无配伍禁忌等进行认真分析，即得出这样的结论，这是不科学的。

与之相反的是将微生物肥料的作用无限夸大，甚至宣传施用500g某种“微生物肥料”，即可不再使用化肥或其它肥料。提出这样看法的或在报刊上作如此宣传的人，一方面至今没有从植物营养的角度去证明此种“微生物肥料”施一次即可不再施化肥的证据；另一方面也没有用规范的田间试验报告来证明其“取代”化肥的结果。以小麦为例，现在公认100kg产量大致需要从土壤中带走2.8kg纯N、1.0～1.3kg P2O5 、2.0～3.0kg K2O。仅以这种“微生物肥料”氮素的供给分析，按其产品提供的固氮酶活性最高值计算，理论上根本不可能提供足够量的养分供应。

无论是一概否定或是无限夸大微生物肥料的作用，也无论是把微生物肥料神秘化，人为地罩上一层神秘光环都是不科学的，反科学的。既不利于微生物肥料行业的健康发展，也会败坏微生物肥料的声誉，造成欺骗农民，给伪劣产品、伪科学以可乘之机的后果。