近年來(lái)人們對(duì)土壤及其微生物研究?jī)?nèi)涵的認(rèn)識(shí)擴(kuò)展和深入了。土壤微生物學(xué)主要是研究土壤肥力和物質(zhì)循環(huán)。人們對(duì)綠色農(nóng)業(yè)和有機(jī)農(nóng)業(yè)的渴望,給土壤微生物學(xué)的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。(1)土壤微生物的多樣性研究和土壤微生物資源開發(fā);(2)微生物與植物生長(zhǎng)的關(guān)系:植物在土壤中不能脫離微生物而生長(zhǎng),特別是根區(qū)微生物和共生微生物。根區(qū)是植物生長(zhǎng)中根系直接影響的土壤范圍,是微生物與植物相互作用最活躍的界面。當(dāng)前,人們對(duì)根區(qū)微生物動(dòng)態(tài)的認(rèn)識(shí)仍然很粗淺,因而使某些有益微生物的應(yīng)用缺少理論依據(jù)和正確指導(dǎo)。必須大力發(fā)展和應(yīng)用原位研究技術(shù)才能認(rèn)識(shí)根區(qū)微生物的活動(dòng)規(guī)律,分子標(biāo)記技術(shù)能夠跟蹤微生物在根圈的動(dòng)態(tài)、研究微生物群落結(jié)構(gòu)、微生物與植物之間的相互作用。微生物和植物共生是很普遍的現(xiàn)象。根瘤菌和豆科植物共生結(jié)瘤固氮是研究微生物和寄主相互作用的很好模型,已取得重要的進(jìn)展,但仍需要滲入了解其分子機(jī)理。菌根的研究和應(yīng)用也很迫切。現(xiàn)在植物內(nèi)生菌引起了人們很大的關(guān)注,包括細(xì)菌和真菌,他們雖然不與植物形成特殊形態(tài)結(jié)構(gòu),但二者關(guān)系密切;(3)有機(jī)質(zhì)分解和碳、氮、磷、鉀等元素轉(zhuǎn)化的研究;(4)土壤的微生物治理研究。這些方面的研究成果將有力地促進(jìn)微生物肥料的研究和應(yīng)用的發(fā)展。
開發(fā)豐富的土壤微生物資源可為人類的健康和生活帶來(lái)巨大利益。另外,如何正確引導(dǎo)農(nóng)民合理調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)、研制推廣肥效明顯無(wú)污染的新型微生物肥料,以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)增產(chǎn)增收、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)、恢復(fù)和提高土壤可持續(xù)成產(chǎn)能力,已成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上亟待解決的問題。新型微生物肥料研究一直是供給農(nóng)業(yè)高技術(shù)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。在國(guó)內(nèi),各種微生物肥料、微生物有機(jī)肥料以及控釋肥料、緩釋肥料、長(zhǎng)效肥料等肥料新產(chǎn)品大量推向生產(chǎn)資料市場(chǎng),成為調(diào)整目前不合理的施肥結(jié)構(gòu)、推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)快速發(fā)展的新動(dòng)力。
微生物肥料是指含有或的微生物的特定制品,應(yīng)用于植物生產(chǎn)起到特定的肥料效果,這種效應(yīng)產(chǎn)生過(guò)程中,制品中活的微生物的生命活動(dòng)起關(guān)鍵作用,這些生命活動(dòng)增加了作物營(yíng)養(yǎng)元素的供應(yīng)量。以微生物生命活動(dòng)導(dǎo)致農(nóng)作物得到特定的肥料效應(yīng),達(dá)到促進(jìn)作物生產(chǎn),或產(chǎn)量增加,或質(zhì)量提高的一類制品就是通過(guò)所說(shuō)的微生物肥料,亦稱菌肥、生物肥料、接種劑,是對(duì)作物生長(zhǎng)有益的微生物,經(jīng)過(guò)分離、培養(yǎng)制成的微生物制品,如固氮菌、根瘤菌等。
盡管對(duì)其名稱、作用等方面還有不同的看法,但這類制品中含有一定量特定功能的微生物,而且這些活體微生物起重要的作用則是這類制品的共同特點(diǎn)。從微生物肥料的概念中可知,它與傳統(tǒng)的肥料的概念有著較大區(qū)別。微生物肥料既包括直接供應(yīng)養(yǎng)分的傳統(tǒng)發(fā)給聊范疇,如根瘤菌固氮微宿主植物提供氮素營(yíng)養(yǎng),也包括促生、拮抗病原微生物等效應(yīng)的范疇,如PGPR的促生抗病作用。后一范疇的微生物制品是目前和將來(lái)新品種研制、開發(fā)和應(yīng)用更為活躍的領(lǐng)域。與其他國(guó)家相比,我國(guó)的微生物肥料具有品種多、應(yīng)用范圍廣的特點(diǎn),尤其是在研制開發(fā)微生物與有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、微生物與無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)復(fù)合而成的新產(chǎn)品方面,已處于國(guó)際領(lǐng)先地位。這些產(chǎn)品目前在我國(guó)已形成較大生產(chǎn)規(guī)模,在降低化肥使用量,提高化肥利用率和減少化肥過(guò)量施用導(dǎo)致環(huán)境污染方面,已取得了較好的下過(guò),研制開發(fā)具有十分廣闊的前景,但是同時(shí)必須認(rèn)識(shí)到提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,穩(wěn)定應(yīng)用效果仍是該行業(yè)當(dāng)前面臨并且亟需解決的課題。
作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用的肥料制品,微生物肥料與施用化學(xué)肥料相比,施用微生物菌肥可以補(bǔ)充土壤中起特定作用微生物數(shù)量的不足或取代品質(zhì)低劣的微生物,從而促進(jìn)土壤微生物的旺盛活動(dòng)。此外,微生物肥料還具有肥效好、肥效長(zhǎng)、作用體內(nèi)無(wú)殘留毒素、無(wú)副作用、不污染環(huán)境、成本低、經(jīng)濟(jì)效益高、用途廣泛等諸多優(yōu)點(diǎn),它能保育、改良土壤,提高土壤肥力、防止環(huán)境污染和土壤惡化,建立起高產(chǎn)農(nóng)田的良好生態(tài)系統(tǒng),進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)和高產(chǎn)。與化學(xué)肥料、有機(jī)肥料、綠肥性質(zhì)相比,它是通過(guò)微生物生命活動(dòng)導(dǎo)致農(nóng)作物得到特定的肥料效應(yīng)使其茁壯和產(chǎn)量增加的一類制品。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大力倡導(dǎo)綠色農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng),微生物肥料將會(huì)在未來(lái)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中扮演重要角色。土壤中有大量的微生物,除了極少數(shù)對(duì)農(nóng)作物有害外,大多數(shù)對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育起著重大作用。人們了解微生物的寶貴作用后,就想把這些有益的微生物分離出來(lái),提供適合的條件和養(yǎng)分,讓他們大量繁殖,然后又施進(jìn)地里,讓他們?cè)谧魑锔抵車觽鲗O,從而提高土壤肥力,改善作物營(yíng)養(yǎng),這就是微生物肥料,俗稱菌肥。