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(dǎo)致作物得到特定肥料效應(yīng)的一種制品，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用肥料的一種。其在我國(guó)已有近50年的歷史，從根瘤菌劑——細(xì)菌肥料——微生物肥料，從名稱上的演變已說明我國(guó)微生物肥料逐步發(fā)展的過程。

長(zhǎng)期以來，社會(huì)上對(duì)微生物肥料的看法存在一些誤解和偏見。一種看法認(rèn)為它肥效很高，把它當(dāng)成萬能肥料，甚至揚(yáng)言可以完全取代化肥；另一種看法則認(rèn)為它根本不是肥料。其實(shí)這兩種都是偏見。國(guó)內(nèi)外多年試驗(yàn)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(yīng)用其它菌肥拌種或施用微生物肥料，對(duì)非豆科農(nóng)作物也有增產(chǎn)效果，而且有化肥達(dá)不到的效果。因此，我們認(rèn)為它是肥料，又與傳統(tǒng)化肥和有機(jī)肥在概念和內(nèi)涵上不同。

二、微生物肥料的種類

1、利用微生物直接作為農(nóng)藥

自然界中有不少微生物（病毒、細(xì)菌、真菌和線蟲）具有殺蟲、殺菌、除草及植物生物 調(diào)節(jié)活性。這種微生物具有很高的專一性，其對(duì)靶標(biāo)害物具有極高的選擇性，而對(duì)其他生物 卻十分安全。在現(xiàn)今的直接應(yīng)用的微生物源農(nóng)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(nóng)藥的70％以上，其中半數(shù)在美國(guó)。目前的B·T商品約數(shù)百種，可防治百余種有害昆 蟲。此外，美國(guó)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(xì)菌殺蟲劑。同樣，在我國(guó)B·T劑的生產(chǎn)與 應(yīng)用也基為廣泛，據(jù)悉已有50余家工廠從事此藥劑的應(yīng)用開發(fā)。同樣，采用病毒進(jìn)行防治蟲的研究開發(fā)較為廣泛。在德國(guó)、美國(guó)等國(guó)家均已開發(fā)了不少 產(chǎn)品，如蘋果蠢蛾顆粒體病毒、舞毒蛾核多角體病毒等。在我國(guó)，也開發(fā)了用于防治松毛蟲 和棉鈴蟲的核多角病毒，并有少量生產(chǎn)。此外，用真菌治蟲也是一個(gè)重要方面，如果白僵菌治蟲已成為大家所熟知。Chr.Hansen ，Koppert等公司亦開發(fā)了用輪技孢菌治蟲的產(chǎn)品。另外，也有用線蟲、原生動(dòng)物進(jìn)行防蟲 治蟲的，并已產(chǎn)業(yè)化。在殺菌劑方面也出現(xiàn)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(xì)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(xì)菌的細(xì)菌產(chǎn)品。同時(shí)，也有用真菌產(chǎn)品作為“除草劑”以達(dá)到以菌治草的，如Ecogen、Philom、Bios等 公司的盤長(zhǎng)孢狀刺盤孢產(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(duì)微生物源農(nóng)藥的開發(fā)興趣越來越濃厚，近年來又出現(xiàn)了不少新的直接作為農(nóng) 藥的微生物原農(nóng)藥。如日本煙草公司開發(fā)了用于防除草坪雜草早熟禾的細(xì)菌除草劑（Xantho monascapestris）;俄羅期科學(xué)院則開發(fā)了用于防治蚜蟲和紅蜘蛛等害蟲的細(xì)菌性殺蟲劑雙 毒桿菌。英國(guó)作物保護(hù)學(xué)會(huì)則于1997年4月舉行了一次有關(guān)微生物源殺蟲劑發(fā)展前景的世界 性會(huì)議。會(huì)上，美國(guó)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效果；英國(guó)的 天然作物保護(hù)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(nóng)藥

利用微生物的產(chǎn)生物（代謝物）作為農(nóng)藥——農(nóng)用抗生素，近年來的發(fā)展甚為迅速，已 成為“白色農(nóng)藥”中的一個(gè)重要方面，也是我國(guó)微生物源農(nóng)藥的主體之一。而今，已商品化 的農(nóng)用抗生素幾乎遍及了農(nóng)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(nóng)霉素、鏈霉素等；殺蟲劑有阿維菌素、殺螨素等；除草劑有雙丙氨膦；植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié) 劑 有赤霉素等。農(nóng)用抗生素已成為世界農(nóng)藥市場(chǎng)中不可缺少的一部分，它在植物保護(hù)中作為化 學(xué)農(nóng)藥的互補(bǔ)藥劑正越來越引起人們的注意。在我國(guó)，僅井岡霉素目前的產(chǎn)量已達(dá)5000余噸 ，每年可挽回稻谷23億千克，成為目前農(nóng)藥中使用面積廣、價(jià)格便宜、對(duì)人畜十分安全的理想的無公害的農(nóng)藥。由于農(nóng)用抗生素在作物保護(hù)中所起到的不可磨滅的作用，并由于化學(xué)農(nóng)藥尤其是擬除蟲 菊酯類等傳統(tǒng)殺蟲劑的抗性等問題，在90年代又掀起了新的農(nóng)用抗生素的開發(fā)高潮，使不少 新的農(nóng)用抗生素不斷問世。如在農(nóng)用殺蟲抗生素中，繼阿維菌素、滅粉毒素等后，又開發(fā)了戒臺(tái)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(nóng)用除草抗生素商品化原先僅有雙丙氨膦一個(gè)產(chǎn)品，但近年來又發(fā)現(xiàn)了不少具有除草活 性的農(nóng)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(jì)不久將會(huì)有新的除草抗 生素問世。殺菌抗生素是農(nóng)用抗生素中商品化多的一類，除上述外，最近又開發(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(yǎng)物中分離得一株鏈霉菌，其產(chǎn)生物對(duì)防治蔬 菜灰霉病有良效。西班牙的Lleida研究中心則發(fā)現(xiàn)赭曲霉代謝物Aspyrone對(duì)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(xiàn)了對(duì)植物具有生長(zhǎng)活性的抗生素Pironetin，并已開發(fā)作為作 物防倒伏劑，最近已進(jìn)入商品化階段。這是繼赤霉素后開發(fā)的又一個(gè)具有植物生物調(diào)節(jié)劑作 用的農(nóng)用抗生素。

“白色農(nóng)藥”之一——農(nóng)用抗生素的開發(fā)勢(shì)必會(huì)對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)農(nóng)藥產(chǎn)生極大的挑戰(zhàn)，同時(shí) 也為新化學(xué)農(nóng)藥的開發(fā)提供了資源和啟迪。

3、以生物與化學(xué)相結(jié)合的方法開發(fā)新農(nóng)藥

農(nóng)用抗生素的研究開發(fā)，不僅限于用以直接防治農(nóng)作物的病蟲草害，更為化學(xué)農(nóng)藥的創(chuàng) 制提供了先導(dǎo)化合物。不少公司通過對(duì)生物源農(nóng)藥（包括微生物源農(nóng)藥）進(jìn)行化學(xué)改造創(chuàng)新 了許多新的農(nóng)藥。這些新農(nóng)藥不僅保留了原生物源農(nóng)藥特有的品質(zhì)（如對(duì)環(huán)境安全，選擇性 強(qiáng)等），并克服了某些生物農(nóng)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(wěn)定性等諸多原因而難以商品化，氰胺公司以其有效基團(tuán)為先導(dǎo)化合 物，經(jīng)結(jié)構(gòu)改造后合成了被人們譽(yù)為當(dāng)今殺蟲劑支柱之一的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(wěn)定 ，根本無法商品化。英國(guó)的捷利康公司、德國(guó)的巴斯夫公司以及日本的鹽野義公司等通過對(duì) 其結(jié)構(gòu)的改造，開發(fā)出了新殺菌劑ICI5504A、BAS——409F和SSF——126開創(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(nóng)畜用殺蟲抗生素，但也存在著對(duì)人畜急性口服毒性 較高及對(duì)鱗翅目害蟲幾乎無效的缺陷。為此，美國(guó)默克公司通過對(duì)其結(jié)構(gòu)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?，斁?，前者使其對(duì)人畜毒性明顯得到改善，后者 則擴(kuò)大了殺蟲譜及使殺蟲活性提高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。這種通過生物與化學(xué)相結(jié)合開發(fā)新農(nóng)藥的方法，大大提高了新農(nóng)藥的開發(fā)效率，也成為 當(dāng)今世界創(chuàng)新制新農(nóng)藥的有效方法之一。這種由“白色農(nóng)藥”經(jīng)結(jié)構(gòu)改造開發(fā)出的新的、更 優(yōu)于原“白色農(nóng)藥”的新藥劑，越來越引起人們的關(guān)注。

4、基因工程在作物保護(hù)中的應(yīng)用越來越廣泛

基因工程是當(dāng)前“白色農(nóng)藥”中研究得最廣泛、發(fā)展最快的一個(gè)領(lǐng)域。至今，轉(zhuǎn)基因作 物已遍及世界各地。1996年，世界上約有280萬公頃轉(zhuǎn)基因作物；1997年達(dá)到了約1300萬公 頃，增長(zhǎng)了300％以上。其中，美國(guó)達(dá)810萬公頃，中國(guó)180萬公頃，阿根廷140萬公頃，加拿 大130萬公頃。作為農(nóng)藥（抗蟲、抗病）的轉(zhuǎn)基因作物，不僅限于B·T等細(xì)菌，而今發(fā)展到 其他細(xì)菌、病毒和線蟲等。更有在煙草中導(dǎo)入了動(dòng)物編程性細(xì)胞死亡抑制基因，在植物中導(dǎo) 入動(dòng)物編程性細(xì)胞抑制基因在世界上尚屬首例。而抗農(nóng)藥（主要為除草劑）的轉(zhuǎn)因作物的出 現(xiàn)，大了除草劑的應(yīng)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)來完成。只有當(dāng)這些有益微生物的生命活動(dòng)來完成。只有當(dāng)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(zhuǎn)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、生命活動(dòng)是否旺盛是其有效性的基礎(chǔ)，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(chǔ)。正因?yàn)槲⑸锓柿鲜腔钪苿?，所以其肥效與活菌數(shù)量、強(qiáng)度及周圍環(huán)境條件密切相關(guān)，包括溫度、水分、酸堿度、營(yíng)養(yǎng)條件及原生活在土壤中土著微生物排斥作用都有一定影響，因此在應(yīng)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有的特殊作用。現(xiàn)簡(jiǎn)介如下：

1、提高化肥利用率的作用。隨著化肥的大量使用，其利用率不斷降低已是眾所周知的事實(shí)。這說明，僅靠大量增施化肥來提高作物產(chǎn)量是有限的，更何況還有污染環(huán)境等一系列的問題。為此各國(guó)科學(xué)家一直在努力探索提高化肥利用率達(dá)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題上有獨(dú)到的作用。所以，根據(jù)我國(guó)作物種類和土壤條件，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

隨著人民生活水平的不斷提高，尤其是人們對(duì)生活質(zhì)量提高的要求，國(guó)內(nèi)外都在積極發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)(生態(tài)有機(jī)農(nóng)業(yè))來生產(chǎn)安全、無公害的綠色食品。生產(chǎn)綠色食品過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(nóng)藥和其它化學(xué)物質(zhì)。它要求肥料必須首先保護(hù)和促進(jìn)施用對(duì)象生長(zhǎng)和提高品質(zhì)；其次不造成施用對(duì)象產(chǎn)生和積累有害物質(zhì)；三是對(duì)生態(tài)環(huán)境無不良影響。微生物肥料基本符合以上三原則。近年來，我國(guó)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(nóng)產(chǎn)品污染，而且能夠改善農(nóng)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(nóng)牧業(yè)廢棄物而制成微生物肥料是一條經(jīng)濟(jì)可行的有效途徑。目前已應(yīng)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)處理由工廠直接加工成微生物有機(jī)復(fù)合肥料；二是工廠生產(chǎn)特制微生物肥料(菌種劑)供應(yīng)于堆肥廠(場(chǎng))，再對(duì)各種農(nóng)牧業(yè)物料進(jìn)行堆制，以加快其發(fā)酵過程，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)生糖類物質(zhì)，占土壤有機(jī)質(zhì)的0.1%，與植物粘液，礦物胚體和有機(jī)膠體結(jié)合在一起，可以改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)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(nóng)業(yè)上的作用已逐漸被人們所認(rèn)識(shí)?，F(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)目前也有250家企業(yè)年產(chǎn)約數(shù)十萬噸微生物肥料應(yīng)用于生產(chǎn)。這雖與同期化肥產(chǎn)量和用量不能相比，但確已開始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)，已初步形成正規(guī)工業(yè)化生產(chǎn)階段。隨著研究的深入和應(yīng)用的需要不斷擴(kuò)大新品種的開發(fā)，微生物肥料現(xiàn)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)由用無芽胞菌種生產(chǎn)向用有芽胞菌種生產(chǎn)轉(zhuǎn)化等趨勢(shì)。不僅如此，近20年來，許多國(guó)家更認(rèn)識(shí)到微生物肥料作為活的微生物制劑，其有益微生物的數(shù)量和生命活動(dòng)旺盛與否是質(zhì)量的關(guān)鍵，是應(yīng)用效果好壞的關(guān)鍵之一。為此，現(xiàn)已有許多國(guó)家建立了行業(yè)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)機(jī)構(gòu)以檢查產(chǎn)品質(zhì)量。我國(guó)也制定了農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)和成立微生物質(zhì)量檢測(cè)中心，并已于1996年正式對(duì)微生物肥料制品進(jìn)行產(chǎn)品登記、檢測(cè)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)中心召開的生物固氮：全球挑戰(zhàn)與未來需求國(guó)際討論會(huì)上，各國(guó)著名科學(xué)家制定了一個(gè)到21世紀(jì)生物固氮增加需求的行動(dòng)計(jì)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(guó)也在微生物肥料發(fā)展形勢(shì)下加大了研究力度。相信隨著科學(xué)的進(jìn)步，研究和生產(chǎn)發(fā)展的需要及監(jiān)督制度的完善，微生物肥料一定能健康有序地發(fā)展，為農(nóng)業(yè)增收發(fā)揮其應(yīng)有的作用，前景將是非常廣闊的。