微生物肥料的类型、特性作用

发表时间:2020-07-02 16:26

1、微生物肥料(生物肥料、农用微生物菌剂)的定义

微生物肥料是以微生物的生命活动导致作物得到特定肥料效应的一种制品,是农业生产中使用肥料的一种。其在中国已有近50年的历史,从根瘤菌剂--细菌肥料--微生物肥料,从名称上的演变已说明中国微生物肥料逐步发展的过程。微生物肥料含有大量有益微生物,可以改善作物营养条件、固定氮素和活化土壤中一些无效态的营养元素,创造良好的土壤微生态环境来促进作物的生长。长期以来,社会上对微生物肥料的看法存在一些误解和偏见。一种看法认为它肥效很高,把它当成万能肥料,甚至扬言可以完全取代化肥;另一种看法则认为它根本不是肥料。其实这两种都是偏见。世界多年试验证明,用根瘤菌接种大豆、花生等豆科作物可提高共生固氮效能,确实有增产效果,合理应用其它菌肥拌种或施用微生物肥料,对非豆科农作物也有增产效果,而且有化肥达不到的效果。

2、微生物肥料分类

农业部批准登记的微生物肥料产品共有9个菌剂类品种和2个菌肥类品种。九个菌剂包括:根瘤菌剂、固氮菌剂、溶磷菌剂、硅酸盐菌剂、菌根菌剂、光合菌剂、有机物料腐熟剂、复合菌剂和土壤修复菌剂。微生物菌剂要求具有直接或间接改良土壤、恢复地力、维持根际微生物区系平衡、降解有毒有害物质等作用。2个菌肥包括:复合微生物肥料是把无机营养元素、有机质、微生物菌有机结合于一体,体现无机化学肥料、有机肥料以及微生物肥料的综合效果,是化解土壤板结现象,修复和调理土壤,提高化学肥料利用率,提高果实品质及产量的首推肥料。生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。

9个菌剂类品种包括:

(1)根瘤菌剂。根瘤菌剂是指以根瘤菌为生产菌种制成的微生物制剂产品,它能够固定空气中的氮元素,为宿主植物提供大量氮肥,从而达到增产的目的,在多年不种绿肥或新开垦地种植豆科绿肥时接种根瘤菌,能确保豆科绿肥生长良好。

(2)固氮菌剂

(3)溶磷菌剂

(4)硅酸盐菌剂

(5)菌根菌剂

(6)光合菌剂

(7)有机物料腐熟剂

(8)复合菌剂

(9)土壤修复菌剂

2个菌肥包括:

(1)复合微生物肥料

(2)生物有机肥

3、微生物肥料(生物肥料)的主要作用

生物肥料(微生物肥料)的功效是一种综合作用,主要是与营养元素的来源和有效性有关,或与作物吸收营养、水分和抗病(虫)有关。总体来说,生物肥料(微生物肥料)的作用为以下几点:

(1)增进土壤肥力施用固氮微生物肥料,可以增加土壤中的氮素来源;解磷、解钾微生物肥料,可以将土壤中难溶的磷、钾分解出来,转变为作物能吸收利用的磷、钾化合物,改善作物的营养条件。

(2)制造和协助农作物吸收营养根瘤菌侵染豆科植物根部,固定空气中的氮素。微生物在繁殖中能产生大量的植物生长激素,刺激和调节作物生长,使植株生长健壮,促进对营养元素的吸收。

(3)增强植物抗病和抗旱能力微生物肥料由于在作物根部大量生长繁殖,抑制或减少了病原微生物的繁殖机会;抗病原微生物的作用,减轻作物的病害;微生物大量生长,菌丝能增加对水分的吸收,使作物抗旱能力提高。

(4)减少化肥的使用量和提高作物品质使用微生物肥料后对于提高农产品品质,如蛋白质、糖分、维生素等的含量上有一定作用,有的可以减少硝酸盐的积累。在有些情况下,品质的改善比产量提高好处更大。

4、微生物肥料使用注意事项

微生物肥料是生物活性肥料,施用方法比化肥、有机肥严格,要注意使用条件,严格按照说明书操作,否则难以获得良好效果。

(1)微生物肥料对土壤条件要求比较严格。一般菌肥中的生物菌在土壤18℃25℃时生命活动最为活跃,15℃以下时生命活动开始降低,10℃以下时活动能力已很微弱,甚至处于休眠状态。因此,微生物肥料使用注意土壤温度,调节好土壤湿度。

(2)注意施肥时期。微生物肥施入土壤后,生物菌需要一个适应、生长、供养、繁殖的过程,一般在15天后可发挥作用。如果作追施,在作物的营养临界期前施用。施用时间适宜在清晨和傍晚或无雨阴天,这样可避免阳光中的紫外线将微生物杀死。避免在高温、干旱条件下使用。

(3)微生物肥料不能长期泡在水中,在水田施用应干湿灌溉,促进生物菌活动。以好气性微生物为主的产品,则尽量不要用在水田。

(4)微生物菌剂在施足有机肥基础上效果佳。如果土壤中的有机质供应充足,生物菌就会大量繁殖,抑制有害菌。反之,生物菌就会因食物缺乏而死亡。因此,作物定植前一定要施足有机肥。

(5)微生物肥料可单独使用,也可与其它肥料混合使用。但微生物肥料应避免与未腐熟的农家肥混用,否则,会因农家肥发酵产生的高温杀死微生物而影响肥效。此外,避免与过酸、过碱的肥料混用。

(6)避免与农药同时使用。化学农药都会不同程度抑制微生物的生长和繁殖,甚至杀死微生物。不要将菌肥与杀菌剂、杀虫剂、除草剂和含硫的化肥(如硫酸钾等)以及草木灰混合用。不用拌过杀虫剂、杀菌剂的工具装微生物肥料。

(7)微生物肥料不宜久放,拆包后要及时施用,注意产品保质期。

5、微生物菌剂特性

(1)枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。是芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7~0.8×2~3微米,着色均匀,无荚膜,周生鞭毛,能运动。革兰氏阳性菌,芽孢0.6~0.9×1.0~1.5微米,椭圆到柱状,位于菌体中央或稍偏,芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明,污白色或微黄色,在液体培养基中生长时,常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉,分解色氨酸形成吲哚。在遗传学研究中应用广泛,对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。广泛分布在土壤及腐败的有机物中,易在枯草浸汁中繁殖,故名。枯草芽孢杆菌是用途最广,****的微生物菌剂,主要作用有八个方面:

一是抗生作用。抗生作用是指拈抗微生物通过产生代谢产物在低浓度下就能够对病原微生物的生长和 代谢产生抑制作用,从而来影响病原微生物的生存和活动。近半个世纪以来,人们从枯草芽孢杆菌不同菌株的代谢产物中分离纯化了多种有效的抗菌物质。

二是溶菌作用。枯草芽孢杆菌的溶菌作用主要表现在是通过吸附在病原菌的菌丝上,并随着菌丝生长 而生长,而后产生溶菌物质造成原生质泄露使得菌丝体断裂;或者是产生抗菌物质通过溶解病原菌孢子的细胞壁或细胞膜,致使细胞壁穿孔、畸形等现象从而抑制孢子萌发。

三是诱导植物产生抗性及促进植物生长。其中以枯草芽孢杆菌的抗逆性最强、功能最多、适应性最广、效果最稳定。枯草芽孢杆菌能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质,促进植物的生长使植物抵抗病原菌的侵害。

四是保护环境。枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。当作用于作物或土壤时,能够在作物根际或体内定殖,并起到特定肥料效应。目前,微生物肥料在培肥地力,提高化肥利用率,抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收,净化和修复土壤,降低农作物病害发生,促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用。提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。

五是枯草芽孢杆菌对土壤中的菲与苯并芘的吸附及生物降解功能。土壤与其相连的水环境称为土壤-水环境系统,其中存在着大量的土壤固有微生物,并在表面存在生物膜,因为生物膜形成了隔离层,有机污染物在接触到支撑生物膜的固体基底之前,必须首先到达并且穿过这个隔离层,这样就强烈地改变矿物颗粒或基底的吸附行为,对吸附作用有重要的影响。研究表明以枯草芽孢杆菌为接种微生物,对菲与苯并芘都可进行吸附或生物降解,48h液相PAHs浓度达到平衡时,微生物对菲消除了98%,对苯并芘消除85%。接种的样品48h吸附等温线均呈线形,能较好地符合线性方程。

六是枯草芽孢杆菌对土壤微生物的呼吸强度的影响。土壤呼吸强度作为土壤生物活性指标之一,能够在一定程度上反应土壤营养物的转化和供应能力,其呼吸速率变化及变化方向也反应了生态系统对胁迫的敏感程度和响应模式,是环境安全评价的一项重要指标,当土壤受到外来污染物污染时,微生物为了维持生存可能需要更多的能量,而使土壤微生物的代谢活性发生不同程度的响应。

七是枯草芽孢杆菌对土壤脲酶活性的影响。应用土壤酶作为监测指标,评价农药的生态毒理效应已成为环境科学领域的研究热点之一。而脲酶属于土壤中研究得比较深入的一种水解酶类,是惟一对尿素在土壤中转化及尿素利用率有重大影响的酶。尿素施人土壤后,在脲酶的催化作用下,迅速分解成二氧化碳和氨,所以土壤脲酶活性的降低,不仅可使尿素水解减缓,令其水解产物更多地被土壤吸附而有效减少尿素水解产物氨的挥发损失,也可能相应减少水解产物NH3硝化作用潜势。

八是枯草芽孢杆菌对盐碱地的改良。土壤内盐分积累的危害 土壤结构黏滞,通气性差,容重高,土温上升,好气性微生物活动差,养分释放慢,渗透系数低,毛细作用强等,导致表层土壤盐渍化进一步加剧,造成土壤冷、硬、板现象。一般说来,当土壤表层或亚表层中的水溶性盐类累积累超过0.1%,或土壤碱化层的碱化度超过5%,就属于盐渍土。

(2)胶冻样类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)。又叫胶质芽孢杆菌。是一种能分解硅酸盐矿物的细菌,因此一些学者把它称为硅酸盐细菌。由于该菌种能分解钾长石、云母等铝硅酸盐类的原生质态矿物,使土壤中的不溶性KPSi等转变为可溶性元素供植物利用,同时还可产生多种生物活性物质,促进植物生长,在采矿、冶金、微生物肥料、饲料工业上具有广阔的应用前景。胶冻样芽孢杆菌菌粉微生物肥料是一种有机的生物活体,是继有机肥、化肥、微量元素肥之后的又一种新型肥料。微生物肥料可以说是无公害农业和有机农业生产的理想肥料,在农业可持续发展中有着广阔开发应用前景。胶冻样芽孢杆菌菌粉微生物肥料的作用有四个方面:

一是高活性菌胶冻样芽孢杆菌菌粉,在土壤中繁殖生长,可起到固氮、解磷、解钾并释放出可溶性钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素的作用,既增进了土壤肥力,又为作物提供了可吸收利用的全面营养元素。化肥利用率明显提高。

二是胶冻样芽孢杆菌菌粉施入土壤后,在其代谢过程中还产生赤霉素、吲哚乙酸、细胞分裂素、等多种生理活性物质和蛋白质氨基酸类物质,可同比增加作物叶绿素含量16%18%,显著增强作物光合作用,促进作物根系发达和生长健壮,增强作物抗寒、抗旱、抗病和抗逆能力,提高作物产量并改善产品品质。

三是有效菌给土壤补入大量有益微生物,在作物根部形成有益菌群,有效抑制土壤有害和致病微生物的繁殖,显著减少多种土传病害和重茬病害的发生,如小麦的白粉病,棉花立枯病、黄枯萎病,果蔬霜霉病、灰霉病、疫病和线虫等。

四是胶冻样芽孢杆菌菌粉施入土壤后,“菌随根长、根随菌壮”;并不断为作物分解提供适量的各种营养元素,可预防和改善作物的生理性缺素病变。如果树应用微生物菌剂后,小叶、黄叶、早期落叶现象明显减少;树势壮而不旺、果面干净、甜度提高,果品品质显著提高。

(3)巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)。为革兰氏阳性菌,属于芽孢杆菌属。杆状,末端圆。单个或呈短链排列。1.2~1.5×2.0~4.0微米。能运动。芽孢1.0~1.2×1.5~2.0微米,椭圆形,中生或次端生。液化明胶慢、胨化牛奶、水解淀粉、不还原硝酸。巨大芽孢杆菌为产孢杆菌,且为革兰氏阳性菌及好氧菌,也为常见的油中腐生菌。它能够形成芽孢,其芽孢的抗辐射能力是E.coli36倍。巨大芽孢杆菌可以用来生产解磷固钾肥,巨大芽孢杆菌具有很好的降解土壤中有机磷的功效,是生产生物有机肥的常用菌种,也是制作水体处理剂的常用菌种,将它施用到到烟叶上对提高烟叶发酵增香效果独特。

(4)地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)。地衣芽孢杆菌是一种在土壤中常见的革兰氏阳性嗜热细菌。地衣芽孢杆菌细胞形态和排列呈杆状、单生,可调整菌群失调达到治疗目的,可促使机体产生抗菌活性物质、杀灭致病菌。能产生抗活性物质,并具有独特的生物夺氧作用机制,能抑制致病菌的生长繁殖。地衣芽孢杆菌作用有七点:一是有效预防水产动物肠炎,烂鳃等疾病。二是分解养殖池中的有毒有害物质,净化水质。三是具有较强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶的活性,促进饲料中营养素降解,使水产类动物对饲料的吸收利用更加充分,并能够分解禽粪中的羽毛。四是刺激水产动物免疫器官的发育,增强机体免疫力。五是促进肠道内正常生理性厌氧菌的生长,调整肠道菌群失调,恢复肠道功能。六是对肠道细菌感染具有特效,对轻型或重型急性肠炎,轻型及普通型的急性菌痢等,均有明显疗效。七是能产生抗活性物质,并具有独特的生物夺氧作用机制,能抑制致病菌的生长繁殖。

(5)酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。酿酒酵母又称面包酵母或出芽酵母。酿酒酵母的细胞为球形或者卵形,直径5~10μm。其繁殖的方法为出芽生殖。酿酒酵母是与人类关系最广泛的一种酵母,不仅因为传统上它用于制作面包和馒头等食品及酿酒,在现代分子和细胞生物学中用作真核模式生物,其作用相当于原核的模式生物大肠杆菌。酿酒酵母是发酵中最常用的生物种类。

(6)侧孢短芽孢杆菌(Brevibacillus laterosporu)。短芽孢杆菌在延迟期为革兰氏染色阴性,菌体呈细长的杆状;在对数生长期,为革兰氏染色阳性,菌体成短而粗的杆状;在静止期,革兰氏染色又转为阴性,菌体成细长的杆状,偶尔也能观察到椭圆形的芽孢。不从碳水化合物产气;不水解淀粉;兼性厌氧,葡萄糖培养液中培养物的pH小于8.0。作为非脊椎动物的病原菌,有关研究人员曾报道了这种细菌的杀线虫能力,不同侧孢短芽孢杆菌菌株拥有不同的线虫致病因子,具有很强的杀线虫能力,组织病理电镜实验证实这种蛋白酶严重破坏了线虫体壁。菌株表现出了明显的杀线虫活性,重组蛋白酶在体外对线虫体壁降解,而蛋白酶缺失菌株丧失了大部分的杀线活性,死亡线虫在生测中保持了完整的体壁,表明蛋白酶在线虫侵染中起主要作用。

(7)细黄链霉菌(Streptomyces microflavus)。细黄链霉菌是链霉菌属放线菌。孢子丝直或柔曲。孢子卵圆形至杆状,表面光滑。 有发育良好的分枝菌丝,菌丝无横隔,分化为营养菌丝、气生菌丝 细黄链霉菌 、65孢子丝。孢子丝再形成分生孢子。孢子丝螺旋形,螺旋数目一般1~3圈。孢子柱形,0.8×1.3~1.7微米。其代谢产物中含有生长素、抗菌素、苯乙酸、琥珀酸及细胞分裂素等作物生长所必须的生长调节剂成分,具有转化土壤中氮、磷、钾,提高土壤肥力,减少化肥用量;抑制病菌繁殖,防病保苗;刺激细胞分裂,促进作物生根、发芽、成熟,提高作物产量;产生纺锤菌素;产生螺旋霉素,对革兰氏阳性及阴性细菌、酵母菌、丝状真菌都有抑制作用。常用于农业上防病保苗;同时可作菌肥,能转化土壤中氮磷元素提高土壤肥力,并有刺激作物生长作用。促进有效物质合成,显著提高农产品的品质等作用,达到"增产增收、保水养田、抑制病害、提高品质"四效合一的功效。

(8)解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。解淀粉芽孢杆菌用于实验和科研检测用,属于菌株类。解淀粉芽孢杆菌对丁草胺具有明显的降解效果。 解淀粉芽孢杆菌属革兰阳性芽孢杆菌,可污染医院75%酒精消毒液、潮湿损害的房屋、食品,造成新生儿、婴幼儿等免疫力低下的特殊人群感染和房屋污染健康综合征。

(9)植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)。植物乳杆菌,植物乳杆菌是乳酸菌的一种,最适生长温度为30~35,厌氧或兼性厌氧,菌种为直或弯的杆状,单个、成对或成链状,最适pH6.5左右,属于同型发酵乳酸菌。此菌与其他乳酸菌的区别在于此菌的活菌数比较高,能大量的产酸,使水中的PH值稳定不升高,而且其产出的酸性物质能降解重金属;由于此菌是厌氧细菌(兼性好氧),在繁殖过程中能产出特有的乳酸杆菌素,乳酸杆菌素是一种生物型的防腐剂。在养殖中后期,由于动物的粪便和残饵料增加,会下沉到池塘的底部,并且腐烂,滋生很多病菌,生成大量的氨氮和亚硝酸盐,使底部偷死现象严重。如果长期使用植物乳酸杆菌,就能很好的抑制底部粪便和残饵料的腐烂,也就降低了氨氮和亚硝酸盐的增加,大量减少了化工降解素的用量,使养殖成本降低。主要作用:一是净化水质,特别是养殖中后期,有机质过多,黑水、老水、浓茶水、铁锈水等水质老化池塘。二是分解塘底有机物,除臭,消除藻类毒素,营造良好栖息环境。三是降解水体氨氮,亚硝酸盐等有害物质,降低有机耗氧量,间接增氧,改良水质。四是维持澡相,菌相平衡,降低稳定水体pH值。

(10)黑曲霉(Aspergillus nige)。黑曲霉,半知菌亚门,丝孢纲,丝孢目,丛梗孢科,曲霉属真菌中的一个常见种。广泛分布于世界各地的粮食、植物性产品和土壤中。是重要的发酵工业菌种,可生产淀粉酶、酸性蛋白酶、纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶、柠檬酸、葡糖酸和没食子酸等。有的菌株还可将羟基孕甾酮转化为雄烯。生长适温37℃,最低相对湿度为88%,能引致水分较高的粮食霉变和其他工业器材霉变。在生物肥料工业上,黑曲霉具有裂解大分子有机物和难溶无机物,便于作物吸收利用,改善土壤结构,增强土壤肥力,提高作物产量的效果。

(11)米曲霉(Aspergillus oryzaeAsp.oryzae)米曲霉属半知菌亚门,丝孢纲,丝孢目,从梗孢科,曲霉属真菌中的一个常见种。米曲霉是一类产复合酶的菌株,除产蛋白酶外,还可产淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、植酸酶等。在淀粉酶的作用下,将原料中的直链、支链淀粉降解为糊精及各种低分子糖类,如麦芽糖、葡萄糖等;在蛋白酶的作用下,将不易消化的大分子蛋白质降解为蛋白胨、多肽及各种氨基酸,而且可以使辅料中粗纤维、植酸等难吸收的物质降解,提高营养价值、保健功效和消化率,广泛应用于食品、饲料、生产曲酸、酿酒等发酵工业,并已被安全地应用了1000多年。米曲霉基因组的破译,也为研究由曲霉属真菌引起的曲霉病提供了线索。

(12)根瘤菌(Rhizobium)。与豆科植物共生,形成根瘤并固定空气中的氮气供植物营养的一类杆状细菌。能促使植物异常增生的一类革兰氏染色阴性需氧杆菌。正常细胞以鞭毛运动,无芽孢。可利用多种碳水化合物,并产生相当量的胞外粘液。如根瘤菌属和慢性根瘤菌属都能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤,并在根瘤内成为分枝的多态细胞,称为类菌体。还有土壤杆菌属,能够通过外伤入侵多种双子叶植物和裸子植物,致使植物细胞转化为异常增生的肿瘤细胞,产生根癌、毛根或杆瘿等。虽然空气成分中约有80%的氮,但一般植物无法直接利用,花生、大豆、苜蓿等豆科植物,通过与根瘤菌的共生固氮作用,才可以把空气中的分子态氮转变为植物可以利用的氨态氮。在种子发芽生根后,根瘤菌从根毛入侵根部,在一定条件下,形成具有固氮能力的根瘤,在固氮酶的作用下,根瘤中的类菌体将分子态氮转化为氨态氮,与此同时,每个根瘤就是一座微型氮肥厂,源源不断地把氮输送给植株利用。豆科作物周围的土著根瘤菌数量很少,难以满足作物生长的需要。世界上的豆科作物都需要人工接种根瘤菌剂,根瘤菌剂给农作物生产的氮肥不会有环境污染,不需长途运输,使用过程中没有氮流失,而人工施用化学氮肥流失率往往大于50%。 当豆科作物萌发并长出根毛后,根瘤菌受根毛分泌的凝集素的刺激和吸引,大量聚集在根际和根表上。根毛与根瘤菌接触后,首先是细胞壁变软,发生根毛卷曲,然后是细胞壁内陷,根瘤菌随之侵入根毛,直至根的皮层,根瘤菌在皮层大量繁殖并转变为类菌体,此时根部皮层大量增生,形成瘤状组织,最后突出根部形成根瘤,当有效根瘤的剖面呈粉红色时,说明根瘤进入成熟阶段,开始固氮,并向植株提供氮素。人工接种结瘤固氮性能优良的根瘤菌来提高共生固氮效率。

6、土壤微生物的特性和作用

土壤微生物是指肉眼看不见的微小生物。它数量多、繁殖快,一克土壤中的数量多的可达几千万到几十亿个,一亩耕层土壤可有几十到几百公斤活微生物,土壤生物是土壤中生命活动最旺盛的生物庞大的微生物群落对土壤有机质的分解与合成起着十分重要的作用。

土壤微生物的主要类型。根据土壤微生物的形态构造,一般可将其分为细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物四种类型。据估计,在每亩耕作层土壤中,约有霉菌150kg,细菌75kg,原生动物15kg,藻类7.5kg,酵母菌7.5kg。通过这些微生物旺盛的代谢活动,可明显改善土壤的物理结构和提高它的肥力。

一是细菌。细菌是土壤微生物中种类最多,数量**,分布最广的一类。细菌是单细胞生物,个体小、结构简单、繁殖快,主要形状有球状、杆状、弧状、螺旋状等。土壤中常见的细菌有纤维分解细菌、氨化细菌、硝化细菌、根瘤菌、自身固氮菌等多种。根据细菌摄取营养物质的特点及最初能量的来源,可将其分为二类。

自养型细菌——能利用氧化无机物产生的化学能或太阳能,从空气中摄取二氧化碳(CO2),合成碳水化合物,作为自身营养物质的细菌的主要作用,一是作为土壤有机质积累的先锋,为土壤积累了有机质;二是氧化作用,将氨氧化为硝酸,将硫氧化成硫酸,促进养分的转化,消除有毒物质的毒害。

异养型细菌——异养型细菌靠分解有机物获得能量和养分。土壤中的细菌绝大多数是异养型的,根据其对空气条件的要求又分为好气性、嫌气性和兼气性三类。好气性细菌它们只能在有游离态氧的条件下生活,利用空气中的氧去氧化有机质。它们的作用是有机物彻底分解,释放养人,有的可以固氮,如纤维分解菌、根瘤菌等。嫌气性细菌不需要游离态氧,只能在无氧条件下生活,从含氧化合物中夺取氧以进行体内的氧化作用。它们对有机质的分解缓慢而不彻底,它的主要作用是合成腐殖质,如蛋白质分解细菌、嫌气性纤维分解菌等。在有氧无氧条件下均能生活的细菌称兼气性细菌。

二是放线菌。土壤中放线菌是数量上仅次于细菌的一类微生物。放射性、个体比细菌大,但比真菌小,由单细胞延伸成为菌丝体,依靠分解有机质为生,特别是分解纤维素、含氮有机物和转化各种盐类的能力强,耐旱、耐高温,宜在中性和碱性环境下生活,但对酸反应敏感,在pH5以下时,生长受抑制。土壤中的放线菌,约有50%能产生抗菌素、激素和维生素等物质有利于抵抗病害感染,如农业生产使用的“5406”抗生菌肥就属于放线菌一类。

三是真菌。真菌大多数是多细胞的,菌体呈丝状分枝,称菌丝体。真菌数量没有细菌多,但其生物体总量却远大于细菌和放线菌。其特征主要是好气异养性的,集中在土壤表层,耐酸耐低温,由于具有复杂的酸系统,分解有机残体的能力特别强。如纤维素、酯类、树胶、木质素等极难分解的有机物质也能被真菌分解,在分解有机质时,真菌将大部分碳、氮吸收转化成自身躯体,只能释放少量二氧化碳(CO2)和氨(NH3)。

真菌还能以菌根状态和一些高等植物共生,它以菌丝侵入植物的根部,和根组织生活在一起,称为“菌根”。菌根能促进植物对水分和养分的吸收,同时也从根系中吸取碳水化合物,此外,它还可以保护根系免受一些病原菌感染。

四是藻类和原生动物。土壤中的藻类主要有蓝藻、绿藻和硅藻,绝大多数含有叶绿素,可进行光合作用。一般主要栖息在表土,有时大量繁殖成一片绿色的膜覆盖于土面或稻田水面,其中蓝藻可固定空气中的氮素,故称固氮蓝藻。

此外,土壤里还分布许多微小的原生动物,如鞭毛虫、变形虫和纤毛虫等,每克土可达十万个以上,它们能感染人畜,引起病害。

土壤微生物的作用有六个方面:

(1)参与土壤形成。我们知道,土壤形成的实质是土壤有机质的合成与分解,而有机质的合成与分解都是在微生物参与下完成的。从土壤形成过程看,土壤的形成是岩石风化物上发育有生物时开始的,而土壤中最原始的生物是最低等的自养型微生物,如细菌、藻类、地衣等。由于它们的大量繁殖,在母质中**积累了有机质。其次,由于一些微生物对有机质的分解而释放出养料,特别是固氮微生物固定了空气中的氮素,提供了岩石中缺乏的氮素养料,这样就使高等植物得以生存和发展,高等植物的出现又加速了土壤的形成,所以说土壤微生物是土壤有机质积累的先锋。此外,高等植物吸收养分能力强,能产生更多的有机质,它们又再次被微生物分解产生养料供下一代植物利用,这种周而复始的循环,使土壤肥力不断增加。

(2)促进养分的转化。绿色植物的生长,必须利用空气中的二氧化碳(CO2)、土壤中的水分和养分构成其躯体。而空气中的二氧化碳(CO2)、土壤中的各种营养物质的有效数量是有限的,要使这些营养元素源源不断的供给植物需要,主要靠土壤微生物的转化作用。如空气中二氧化碳(CO2)的含量仅为0.03%,植物吸收的二氧化碳(CO2)主要靠微生物分解土壤有机质提供;又如岩石中没有氮素,但大气中含有79%的氮素,而植物又不能直接利用大气中的分子态氮,土壤中的固氮微生物可将空气中的氮固定下来,然后再以植物能中收的形态提供给植物;土壤有机质中含量有大量有机态氮、磷、硫,但植物难以直接吸收利用,微生物可将其分解成易被吸收的形态供植物吸收。

(3)提供土壤热能。微生物在分解有机质时会产生一定的热量,而自身吸收利用还不到一半,剩余的热量可以提高土温,促进土壤中其它生命活动和物质转化。

(4)刺激植物生长,抑制病原菌发育。很多微生物在其生命活动过程中所产生的维生素、生长素、氨基酸等物质,能被植物利用,促进或刺激作物生长。

某些微生物分沁的抗菌素也可以抑制病原菌的发育。但也有些微生物,本身就是病原菌,它们分泌有毒物质会抑制植物生长或使植物中毒,造成减产,针对这种情况,应通过轮作换茬调整微生物区系。

(5)产生多种土壤酶,影响土壤肥力。土壤微生物的多种酶能积极参与许多重要的生物化学反应,影响土壤肥力。例如尿素酶可把尿素水解成碳酸铵。土壤微生物群体越活跃,所产生的酶越多,而且活性越高。酶的活性不仅影响到土壤中有机胶体的品质和数量,对土壤肥力也产生极为深刻和影响。

(6)裂解化学毒素。人们为防止病虫害,清除杂草用的杀虫剂、除草剂以及其它有毒物质,在土壤中会逐步降解,而土壤这种自净作用是依靠土壤微生物(主要是细菌)来完成的,细菌的活性越大,解毒的速度也越快,而且对较高浓度的有毒物质也能裂解。


(摘自中国农业出版社《生物有机肥料生产使用技术与市场营销》)

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