李西強，劉延剛，宋國靜，崔愛華，宿剛愛，莊寧，秦彥凱，冷鵬*

（1.山東錦鴻源生態(tài)農業(yè)有限公司，山東臨沂 276034；2.臨沂市農業(yè)科學院，山東臨沂 276012；3.臨沂市蘭山區(qū)園林管理辦公室，山東臨沂 276000；4.臨沂市蘭山區(qū)棗園鎮(zhèn)農業(yè)綜合服務中心，山東臨沂 276038）

有機肥含有豐富的腐植酸、氨基酸等有機養(yǎng)分，也含有氮、磷、鉀等無機養(yǎng)分，在我國農業(yè)發(fā)展過程中一直發(fā)揮著重要的作用[1]。隨著現代農業(yè)科學技術的發(fā)展，農業(yè)技術為農業(yè)生產帶來巨大改變的同時，也為人類的發(fā)展做出了巨大貢獻[2,3]。特別是化肥的使用，給農業(yè)生產帶來了巨大的效益，增加了農作物產量和農民收入[4,5]。然而，自20 世紀中期以來，由于化肥的大量施用，人們對有機肥的重視不夠，有機肥的施用面積和施用量逐漸減少，造成土壤退化、土地板結、有機質和有益微生物減少、農田生態(tài)環(huán)境失衡、產品品質下降，農業(yè)環(huán)境和地下水資源污染等不良后果，對人類的健康構成了潛在的威脅[6-9]。市場經濟的發(fā)展和人們對綠色食品需求的不斷提高，使人們對農產品品質尤其是果蔬產品提出了更高的要求。因此必需使用適量的、無害化、穩(wěn)定性高的有機肥料，補充作物從土壤帶走的物質，培肥地力，才能達到生態(tài)、安全、高產、優(yōu)質、高效的目標。

微生物有機肥又稱接種劑、生物肥料、菌肥等，是指含有特定微生物活體的制品，應用于農業(yè)生產，通過其中所含微生物的生命活動，增加植物養(yǎng)分的供應量或促進植物生長，提高產量，改善農產品品質及農業(yè)生態(tài)環(huán)境[10-13]。微生物有機肥還具有制造營養(yǎng)、協助作物吸收營養(yǎng)，增進土壤肥力，增強植物抗病和抗干旱能力，降低和減輕植物病蟲害，產生多種生理活性物質刺激和調控作物生長，減少化肥使用，促進農作物廢棄物、城市垃圾的開發(fā)利用恢復，土壤環(huán)境的凈化和修復作用、保護環(huán)境，以及提高農產品品質和食品安全等多方面的功效，在可持續(xù)農業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展中的地位日趨重要[14-17]。

1 國內微生物有機肥生產現狀

關于微生物有機肥料的相關研究在我國起步較早，約始于20 世紀30 年代。50 年代，有學者以東北150 萬hm2土地為研究對象，對豆根瘤菌接種劑進行了大面積推廣試驗，使大豆年平均產量增長10%，加之前蘇聯微生物學者研究進程的共同深入，我國微生物有機肥相關水平隨之不斷提升。目前，在微生物學與肥料學等研究工作的大力推動下，微生物有機肥的生產研發(fā)與應用等技術和成果均有了質的飛躍[18-20]。與其他國家相比，我國的微生物有機肥具有品種多、應用范圍廣等特點，龍其是在研制開發(fā)微生物與有機營養(yǎng)物質、微生物與無機營養(yǎng)物質復合而成的新產品方面，處于領先地位。這些產品目前在我國已形成較大的生產規(guī)模，在降低化肥使用量、提高化肥利用率和減少因化肥過量使用所導致的環(huán)境污染等方面取得了較好的效果。

1.1 菌種種類不斷豐富，產品種類繁多

微生物有機肥所使用的菌種早已不限于根瘤菌，即使是根瘤菌，種類也有十幾種；其他的還有各種自生、聯合固氮微生物，如纖維素分解菌、PGPR 菌株等。據統計，目前微生物有機肥中使用的菌種已達150 多種，包括細菌、真菌、放線菌等。

微生物有機肥的產品種類也日趨增加，在農業(yè)部登記的有12 個，包括固氮菌劑、硅酸鹽菌劑、溶磷菌劑、光合菌劑、有機物料腐熟劑、復合菌劑、微生物產氣劑、農藥殘留降解菌劑、水體凈化菌劑和土壤生物改良劑（或稱生物修復劑）、復合生物肥和生物有機肥類產品。

1.2 實現規(guī)?；a，質檢體系初步形成

隨著我國微生物有機肥行業(yè)的快速發(fā)展，市場逐步擴大，已逐漸成為肥料家族中的重要成員。目前，全國約有6 068 個微生物有機肥生產企業(yè)，遍布我國的30 個省、自治區(qū)、直轄市，全國從事微生物肥料生產的人員10萬多人；獲得農業(yè)部登記證的產品近3 500 個，年產量達到1 200 萬t 以上，年產值250 億元，微生物有機肥料年產量的近60%應用在各級生態(tài)示范區(qū)、綠色和有機農業(yè)生產基地，成為這些地區(qū)的主要應用肥料品種。

農業(yè)部于1996 年將微生物有機肥納入國家登記管理范疇，對微生物有機肥的生產、銷售、應用、宣傳等方面進行監(jiān)管，初步構建了部、省、企業(yè)三級質檢體系。企業(yè)在生產微生物有機肥的同時進行質檢；企業(yè)對微生物有機肥進行產品登記前的田間試驗時，由?。▍^(qū)、市）級土肥質檢機構對企業(yè)提供的試驗供試樣品進行檢測，并出具檢測報告；產品登記前由農業(yè)部微生物肥料和食用菌菌種質量監(jiān)督檢驗測試中心對提供的樣品進行檢測，并對安全性作出評價。在農業(yè)部和科技部等有關項目的支持下，我國的微生物肥料標準框架基本建成，核心企業(yè)群已經形成，微生物肥料已成為生物產業(yè)和生物經濟的重要組成部分。其標志是構建了由通用標準、菌種安全標準、產品標準、方法標準和技術規(guī)程5 個層面19 個標準組成的我國微生物肥料標準體系框架，這為微生物肥料行業(yè)的健康發(fā)展提供了強有力的技術支撐。

1.3 效果逐漸被認可

施用微生物有機肥不僅能增加作物產量，還能提高產品品質、減少化肥的使用量、減輕病蟲害的發(fā)生、保護農田生態(tài)環(huán)境等，應用面積不斷擴大。截止2017 年，全國累計達1350 多萬hm2（包括蔬菜、果樹、中草藥、糧食等）。部分產品開始進入國際市場，主要是硅酸鹽菌劑產品、復合菌劑和生物有機肥產品出口到澳大利亞、泰國、印度等國家，每年近30 萬t，經試驗、示范，增產效果顯著，經濟效益明顯，有利于恢復生態(tài)平衡，提高了農產品的產量和品質。

2 微生物有機肥生產存在的問題

經過幾十年的發(fā)展，微生物有機肥生產逐漸形成規(guī)模，為我國農業(yè)生產、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展及環(huán)境保護等做出了重要貢獻[21,22]。但是仍然存在著很多問題，如基礎研究落后于生產需求、應用受限、產品質量有待于進一步提升等。

2.1 基礎研究落后于生產需求

微生物有機肥的研究已經有很長一段時間，但是仍然有一些技術問題還沒有解決。如許多研究者只關注菌株分離、田間試驗和生長原因分析，對微生物本身的突變性、生物學特性和機理尚未深入研究。還有些研究者對根瘤菌固氮研究的較多，一些區(qū)域已經達到分子水平，但缺乏對解磷、解鉀等細菌的深入研究，造成微生物有機肥品種的單一，應用受到限制。

2.2 應用受限

目前，微生物肥料產品仍存在效果不穩(wěn)定、成本和價格都較高及產品質量審核不過關、知識產權受到侵犯等問題，影響了微生物有機肥的進一步應用。此外，國家對微生物有機肥的生產和檢驗標準缺乏管理，微生物有機肥的宣傳力度有限，農戶應用的較少。因此，應大力支持微生物有機肥的研發(fā)、推廣和應用，促進微生物有機肥行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

2.3 產品質量有待提升

由于微生物有機肥具有安全、無公害的特點，在市場上具有很大的潛力，雖然越來越多的企業(yè)生產微生物有機肥，但大多是小型企業(yè)，生產條件和技術落后，導致產品質量不高。這些企業(yè)一般設備比較落后、工藝不成熟，導致產品中有很多的雜菌或菌株未檢出，甚至摻雜一些有害菌株，產品品質不佳，對農業(yè)生產帶來負面影響，這是未來微生物有機肥發(fā)展的一個巨大障礙。

3 微生物有機肥研究的發(fā)展方向

微生物有機肥納入登記管理以來，產品質量得到了保障，對行業(yè)的發(fā)展起到了推動作用，目前正處于一個良好的發(fā)展時期，但微生物有機肥的發(fā)展?jié)摿€沒有得到完全發(fā)揮，微生物有機肥未來產品生產的發(fā)展趨勢有以下幾個方面。

3.1 加強菌株的篩選和聯合菌群的應用

在深入了解有關微生物特性的基礎上，采用新的技術手段，根據用途把幾種菌種進行恰當、巧妙組合，使某種或幾種性能在原有水平的基礎上再提高一步，使復合或聯合菌群發(fā)揮互惠、協同、共生等作用，排除相互拮抗作用的發(fā)生。

3.2 改善生產條件，改進生產工藝

加大在生產設備和技術開發(fā)上的投入，采用定向發(fā)酵調控、現代發(fā)酵工程和自控技術，應用保護劑和新的包裝材料進行生產，保證足夠量的有效活菌數，延長菌劑尤其是液體菌型的保質期。另外，在菌肥類產品生產中，要以微生物的特性為基礎，對菌種進行科學合理的組合，使組合后的微生物肥料功效更明顯，保質期更長。

3.3 加強熱點產品的研發(fā)力度

目前熱點產品主要包括有機物料腐熟劑（或稱發(fā)酵劑）、根瘤菌劑、生物修復劑、促生菌劑以及生物有機肥等。

3.3.1 有機物料腐熟劑

有機物料腐熟劑作為接種菌劑可以使堆肥物料快速達到高溫，控制堆肥過程中臭氣的產生，縮短堆肥腐熟進程；并可以有效殺滅病原體和降解有機污染物，提高堆肥質量。有機物料腐熟劑雖然在促進農作物秸稈和殘茬的物質轉化腐熟以及畜禽糞便除臭腐熟方面發(fā)揮了非常好的作用，但產品效果的穩(wěn)定性以及菌種組成的合理性方面還需要進行深入的研究，需要開發(fā)出效果更穩(wěn)定、針對性更強的產品用于實際生產。

3.3.2 根瘤菌劑

根瘤菌劑作為微生物有機肥中的一類重要品種，在我國沒有得到普遍應用，主要是由于科學普及不夠，農民對根瘤菌的作用不了解所致。另外，根瘤菌菌劑產品質量不穩(wěn)定、使用菌種有效性低、接種后在種子上存活時間短、結瘤效果差、產品保質期短等問題未得到很好的解決。因此，這方面需要加大投入，開展相關的研究，加快新產品的開發(fā)與應用。重點研究根瘤菌菌體高密度形成的條件和障礙因子，通過代謝調控等手段，實現菌體數量（或芽孢成率）以及其他功能性物質的提高，并完成其放大和產業(yè)化。

4 結語

微生物有機肥的功效已得到人們的認可，但其效果的穩(wěn)定性和科學性的評價問題未根本解決，制約了我國微生物有機肥的進一步推廣和普及。究其原因是微生物有機肥的作用受許多條件的制約，對一些制約因素不清楚或根本不了解，因而無法發(fā)揮其穩(wěn)定的功效。因此，需要國家的立項支持，開展微生物和作物及品種之間的關系，菌在載體上的存活，微生物進入土壤后的存活，在根際的定殖、微生物之間的競爭、以及其應用方法等方面研究，為微生物有機肥的研究和應用提供技術支撐，從而推進我國的微生物有機肥的健康發(fā)展和廣泛應用。從戰(zhàn)略高度來說，發(fā)展微生物有機肥是發(fā)展可持續(xù)農業(yè)、生態(tài)農業(yè)的要求，也是我國目前無公害食品和綠色食品生產的迫切需要，更是減少化肥和農藥用量、降低環(huán)境污染的必然選擇。