微生物肥料的作用機理

2017-04-19  來自: 鶴壁市百惠生物科技有限公司 瀏覽次數:577
微生物肥料施入土壤后,菌種、作物、土壤生態環境之間的“菌類與作物共生共榮效應”、“養分協調效應”、“生物固氮效應”、“激素刺激效應”、“抗病抑蟲效應”的作用,確保了作物茁壯生長和穩定的增產效果。  
    
     1、菌類與作物的共生共榮效應  同種的生物可以有共生效應,不同種的生物也有共生效應。生物學上所說的“共生”含義,主要是指不同種的兩個個體在生活中彼此相互依賴的現象。例如,有一種植物名叫地衣。可它并不是單一的植物,而是由藻類和真菌共同組成的復合體。藻類進行光合作用制造有機養料,菌類則從中吸收水分和無機鹽,并為藻類進行光合作用時提供原料,同時使藻類保持一定的濕度。

    菌根是自然界中一種普遍的植物共生現象,是土壤中的菌根真菌菌絲與高等植物營養根系形成的一種聯合體。共生真菌從植物體內獲取必要的碳水化合物及其他營養物質,而植物也從真菌那里得到所需的營養和水分等,從而達到一種互利互助的高度統一的聯合體。研究表明95%的植物根部都有共生真菌的蹤跡,菌根能促進作物的生長發育,提高作物的產量、品質在許多試驗中已得到證實。建立一個以作物——菌根真菌共生體為中心的農業生產體系不僅能增加農業生產的效益,而且是建立可持續的農業生產體系的途徑之一。

    現代科學已能確認植物與微生物間不可分離的共生關系。植物根部分泌物質來供應微生物的需求,同時微生物也生產各種不同物質來回報植物體,兩者實際上乃是共生的伙伴。要使植物生長茂盛,除了水分、養分之外,足夠的有益微生物乃是最重要的必要前提。

    植物體包括根、莖、葉、花、果實,事實上它整體的表面穿著有一件微生物的外衣。在土壤中根的表面周圍約5厘米的范圍內,重重地圍繞著高密度的微生物,稱之為“根圈菌”。植物排出其特有的分泌物吸引無數的根圈微生物于其周圍,使得根部周圍的微生物密度遠超出非根部的土壤區域,生活在根圈的微生物也分泌出各種有機物,包括氨基酸、低分子醣類、低分子核酸、生長激素及各種酵素等等,這些有機物對植物生長、生殖等生理作用有顯著的效果,對農產品的質與量的提升貢獻很大。也有的微生物侵入根部組織內,在根細胞繁殖,這類稱之為“菌根菌”,但它不但不破壞根部組織,卻更能與根部細胞交換物質,共存共榮,促使根部活力、吸收力的增強,有利于植物健全的生長與自然抗病力的加強。在植物體表面也附著有無數的微生物,這一些微生物的存在,不但能使植株強壯,更能保護植物、減少病害。要達到有機農業“減農藥”、“減化肥”的目標,就決定于有益微生物在耕地上的培養之成功與否。

    2、養分協調效應  微生物肥料主要依靠微生物新陳代謝活動發揮肥效,具有有機肥的長效性和化肥的速效特性,對蔬菜作物營養供應平穩且全面。由于氮素營養來源于生物固氮,而且固氮活性受植物對氮元素營養需要生理習性的調控,只要作物不斷對氮素營養需要,在滿足固氮微生物所需要的固氮條件的基礎上,氮素營養就會得到保證。磷、鉀等元素依靠微生物對難溶性磷、鉀的逐步緩慢分解為有效成分被蔬菜作物漸漸吸收。合理施用微生物肥料,如根瘤菌類肥、固氮菌類肥、解磷菌類肥、解鉀菌類肥及幾種菌類的復合肥,有助于土壤中營養元素肥效的提高,減少化肥施用量。

    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。這說明,僅靠大量增施化肥來提高作物產量是有限的,更何況還有污染環境等一系列的問題。為此各國科學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題上有獨到的作用。所以,根據我國作物種類和土壤條件,采用微生物肥與化肥配合施用,既能保證增產,又減少化肥使用量,降低成本,同時還能改善土壤及作物品質,減少污染。

    改良土壤作用。微生物肥料中有益微生物能產生糖類物質,與植物粘液,礦物膠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。

    微生物肥料提供對作物生長有益的微生物,通過其分解、轉化等作用,土壤中有很多種養分才能被作物吸收利用。有益微生物含量少的土地,農作物必需的營養元素就不能被很好吸收和利用。有針對性地使用微生物菌肥料,就像我們發饅頭需要用“老面”、做泡菜需要用“老鹽水”一樣,可以顯著地提高土壤肥力,增加植物養分的供應量,促進植物生長,還能長效地修復和保護地力,讓土壤有“后勁”。

    3、生物固氮效應  微生物肥料最為重要,也是研究和應用歷史最長的品種是根瘤肥料,當肥料制品中的根瘤菌侵入相應豆科植物形成根瘤并演變為類菌體之后,利用豆科植物宿主提供的光合作用產物將空氣中的氮氣(N2) 固定為氨(NH3)。盡管大氣中的氮氣在空氣中占79%,只有將氮氣轉化為氨或其化合物之后,植物才能吸收利用,這種轉化過程如果是在高溫高壓和有催化劑的條件下實現的,就被稱之為工業固氮,其生產成本不僅高,而且需要大量的不可再生的能源(石油、天然氣)才能實現,同時這類制成品的利用率不高(例如尿素的利用率一般為30~40%左右,碳酸氫銨的利用率就更低了)。許多固氮微生物,尤其是共生固氮的根瘤菌,均有固氮酶,它們在常溫常壓下即可將氮轉化為氨,根瘤中固定的氮可以全部為植物吸收利用,所以其利用率比化學氮肥高得多。這些優質氮素化合物可以供給豆科植物一生中的主要氮素需要。如果根瘤菌肥料中使用的是經過選育優良菌種,加之制品中的數量優勢,在與土著(野生)群體根瘤菌競爭當中占據有利位置,不僅可以取得增產增收的效果,而且可以節約大量的氮素化肥。減少環境污染和節約生產成本。

    “土著”的概念,是相對于外來殖民者而言。土著人是指在殖民者從其他地方來到之前,就住在他們土地上的人民。他們的祖先在不同文化、或不同種族的人來的時候,就已居住在一個國家或一個地理區域。新來者后來通過征服、占領、殖民等手段,占有了統治地位。土壤中微生物也是如此,外來有益菌多了,就能占領原有也就是土著有害菌的地盤,使其不能快速繁殖。
    4、激素刺激效應  微生物肥料的使用,促進了刺激素即植物生長類激素的產生,調節、促進作物的生長發育。硅酸鹽菌劑可以促進赤霉素、生長素和其他活性物質的產生;固氮菌劑分泌維生素B1、維生素B2、維生素B12和吲哚已酸生長素等,這些生長刺激素對于作物的生長發育有一定的調節和促進作用。

    5、抗病抑蟲效應  主要表現在3個方面:有些微生物肥料的菌種接種作物后,由于在作物根部大量生長繁殖形成優勢種群,除了自身的作用外,還能抑制或減少病原微生物的繁殖機會,有的本身就有拮抗病原微生物的作用。

    微生物肥料施入土壤后,放線菌的次生代謝產物,如抗生 素類物質、氰化物等可以抑制土著病原菌對植物根部的侵染。某些假單孢菌產生的次生代謝產物如鐵載體、假單孢菌素或是抑制了有害微生物的種群數量或是可以誘導植物產生抗性,激活防衛機制,減少或降低病害的發生。

    生物菌可誘導植物的過氧化物酶、多酚氧化酶、葡聚糖酶等參與植物對有害微生物的防御反應。施用微生物肥料,作物生長健壯,增強作物的抗病能力滿田春生物菌肥可抑制多種病原真菌、細菌和線蟲性病害。對立枯病、黃萎病、黑斑病、霜霉病、根腐病、晚疫病和根結線蟲病等都有明顯的抑菌防病的作用。

    下面重點說一說微生物肥的防治根結線蟲機理:

    (1)過微生物的活動,破壞線蟲賴以生存的環境條件,如:酸堿度等。

    (2)延長線蟲的繁殖周期,減弱線蟲個體的危害。

    (3)微生物肥可促進生根,相對減輕線蟲危害,能增產。

    根結線蟲的發生原因及規律:過量盲目施肥造成土壤有益菌減少,有害菌增多,土壤酸化,是線蟲發生的促進因素。土壤酸度越大,線蟲危害越嚴重,尤其是過量施用未腐熟的鮮雞糞的老棚發病重。線蟲在土壤中可存活3~5年,土壤溫度25~30℃,土壤濕度40%時,線蟲發育最快,高于40℃或低于10℃,幼蟲停止活動,致死溫度為55℃10分鐘,在27℃時完成一代需25~30天,分布在5~50厘米的深層土壤中,隨著溫度濕度變化及殺蟲劑的施用,可在土壤中驅避性移動。

    傳播途徑:可通過病土、病殘根、借刮風、下雨、灌水等自然移動性傳播,也可通過病苗、雞糞土雜肥、農事操作、人員走動、農具,尤其是旋耕機、挖掘機等攜帶性傳播。

    防治措施:在盡可能的消除線蟲傳播途徑的條件下,合理用肥,施用生物菌肥和生物有機肥可收到較好的預防效果,由于線蟲分布在5~50厘米深的土層,最 好采取“三段”防治法,常年應用。

    (1)定植前地表15~20厘米土層內均勻施入微生物有機肥,每畝用量為500~1000公斤或是根據實際情況適當增減用量。

    (2)定植后30~45天,沖施微生物菌肥對根系周圍20厘米的土內線蟲有較好的防治效果。

    (3)每隔15~20天左右再沖一次微生物菌肥,防止30~50厘米的土層內線蟲的危害。

    生物肥與化學農藥的本質區別是,后者往往重在“治標”,出了問題才被動采取對策,而生物肥則是“標本兼治”,著重從根本上改善土壤生態環境,調整土壤微生物的種群結構,營造一個不利于發病而利于作物生長的土壤生態環境,寓治于防,達到“以正壓邪”的目的。
關鍵詞: 微生物肥料的作用機理           

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