編者按：

我們腳下的土壤中蘊含著豐富的微生物，它們被稱為土壤微生物組。近年來的研究表明，土壤微生物對植物生長具有重要意義，調(diào)控土壤微生物組或可幫助改善土壤肥力，提高作物產(chǎn)量?；诖耍袌鲩_始出現(xiàn)了一些生物制劑。

那么，生物制劑真的可以改善土壤肥力嗎?應(yīng)該如何選擇呢?

今天，我們共同關(guān)注土壤微生物組與生物制劑，希望本文能夠為相關(guān)的產(chǎn)業(yè)人士和諸位讀者帶來一些啟發(fā)與幫助。

管理農(nóng)場之前，學(xué)習(xí)土壤微生物學(xué)

任何曾經(jīng)質(zhì)疑過“是否有必要廣泛使用農(nóng)業(yè)生物制劑，這是否真的有益于土壤，是否真的能夠提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量”的農(nóng)民，都應(yīng)該繼續(xù)這樣思考。

這并不是說市場上充滿了令人懷疑的產(chǎn)品宣稱——多年來，生物制劑行業(yè)一直致力于清除謊言，并建立了可信的聲譽。但是，如何準(zhǔn)確使用生物制劑，使其對植物和土壤微生物組起效，仍然是一個相對較新的研究領(lǐng)域。

毫無疑問，農(nóng)民們都去過野外、田里。然而，值得一提的是，近年來，研究人員也開始前往田地，只為鏟一鐵鍬的土，以展示生活在我們腳底下的復(fù)雜生命社群，包括植物根系、病毒、細(xì)菌、真菌、藻類、原生動物、螨蟲、線蟲、蠕蟲、螞蟻、蛆蟲和其他昆蟲及其幼蟲，以及更大的動物——所有這些生物，被稱為土壤生物群。

所以，當(dāng)“萬能的生物公司”推出新產(chǎn)品，比如秸稈處理劑，或是聲稱有助于恢復(fù)土壤或可改善土壤生物學(xué)和根區(qū)環(huán)境，又或者是可以加速養(yǎng)分循環(huán)的產(chǎn)品時，農(nóng)民們該如何知道，這是否是他們需要的東西呢?這又是否真的有效呢?

土壤科學(xué)家、土壤微生物學(xué)家和生物制劑開發(fā)人員，都給出了一個相似的答案：在你準(zhǔn)備開始管理整個農(nóng)場之前，需要做一些功課來更好地理解土壤微生物學(xué)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)靥岢鰡栴}，查看相關(guān)的研究，并做一些田間試驗。

“開處方”還為時過早

曼尼托巴大學(xué)的生命科學(xué)教授MarkBelmonte說：“就植物如何與土壤微生物相互作用而言，研究剛剛才開始。關(guān)于生物制劑中的單一微生物，或者是一組微生物，如何與植物或土壤相互作用，我們?nèi)匀挥泻芏嘈枰私獾臇|西，目前還很難評估你究竟需要哪一種生物制劑。”

“我們有工具來分析土壤中的所有微生物，從而展示出土壤中微生物的全貌——土壤微生物組。植物也有微生物組，但我們不知道不同的植物或作物，是如何與土壤中的微生物相互作用的。不同的作物或植物，會選擇或刺激某些微生物，讓它們進(jìn)行繁殖并變得活躍。”

Belmonte說，在復(fù)雜的土壤微生物組中，“有好菌也有壞菌”。耕作實踐中面臨的挑戰(zhàn)，以及使用生物制劑的目的，一是促進(jìn)“好菌”的活動，比如菌根真菌，它會幫助植物生長和進(jìn)行信息傳遞，二是阻止或控制“壞菌”，比如絲核菌屬和輪枝孢屬等病原真菌，會導(dǎo)致常見的作物疾病。

Belmonte說：“我給農(nóng)民的建議是，盡可能多地學(xué)習(xí)土壤微生物學(xué)，閱讀在線研究文章，與專家交流。”

“當(dāng)他們關(guān)注一種特定的生物制劑時，要問清楚這個生物制劑已經(jīng)做了哪些類型的研究，涉及哪些微生物，產(chǎn)品有什么作用，以及在不同的環(huán)境條件下，它是如何起效的?還有它是如何應(yīng)用的，是用于處理種子，還是根側(cè)追肥?它是一種單菌株微生物制劑，還是多菌株制劑?”

“尋找答案的過程，可能會很困難，我不認(rèn)為這個行業(yè)，甚至不認(rèn)為作為一名研究人員的我，有足夠的認(rèn)知，能夠開出對癥下藥的處方。生物制劑是如何與作物相互作用的?現(xiàn)在挑選出有益于土壤健康的生物制劑，還為時過早。”

他鼓勵生物制劑的生產(chǎn)商去了解一些公司，這些公司在加拿大西部進(jìn)行過作物生長條件相關(guān)的研究，比如NexusBioAg和LallemandPlantCare這兩家公司，它們研究了一系列的生物制劑產(chǎn)品。

全面的方法

加拿大埃德蒙頓阿爾伯塔大學(xué)農(nóng)業(yè)、生命和環(huán)境科學(xué)學(xué)院的教授、植物病理學(xué)家Sheau-FangHwang，帶領(lǐng)學(xué)生和農(nóng)民采用一種涵蓋化學(xué)、生物和栽培控制措施，來保護(hù)作物的綜合方法。

Hwang說，市場上有很多良好的生物防治產(chǎn)品，但是它們的功效，并不總是那么穩(wěn)定。“有時，我們在溫室里測試一種生物制劑產(chǎn)品，它看起來很有效，但當(dāng)我們將它應(yīng)用于田地時，它可能要施用長達(dá)5年才能發(fā)揮效果。這與它在不同環(huán)境條件下的表現(xiàn)有關(guān)。”

Hwang說，在過去的15到20年里，大量的研究已經(jīng)開發(fā)或發(fā)現(xiàn)了更有效的生物制劑產(chǎn)品。例如，枯草芽孢桿菌是一種可以有效控制作物病害的細(xì)菌，作為一種生物防治劑，它的保質(zhì)期比某些早期用于生物防治的微生物，要長得多。

她還指出，生物制劑的配方也得到了改進(jìn)，利用固氮根瘤菌來接種豆類作物的產(chǎn)品，現(xiàn)在有泥炭、液體和顆粒的配方。

Hwang說：“特別是在作物疾病方面，我強烈建議農(nóng)民們采取一種全面的方法。如果可能，實行更長的輪作，以降低疾病發(fā)展的風(fēng)險，種植具有更強抗病能力的作物品種，使用有研究支持的有效生物制劑產(chǎn)品，并在必要時應(yīng)用化學(xué)防治措施。”

從密蘇里州來的農(nóng)民

長期從事生物制劑行業(yè)的DanCustis，也建議農(nóng)民進(jìn)行研究并提出問題。住在俄亥俄州的Custis，是AdvancedBiologicalMarketing公司的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官，該公司致力于開發(fā)和銷售多種生物制劑。

Custis說：“對于生物制劑或任何其他產(chǎn)品，農(nóng)民們都需要做足功課，多看研究報告。在美國，密蘇里州被譽為‘數(shù)據(jù)州’，因為農(nóng)民會要求商家告知研究數(shù)據(jù)。”

“而我在世界各地與不同的農(nóng)民交流生物制劑時發(fā)現(xiàn)，他們可能‘都’來自密蘇里州。因為每個農(nóng)民都想知道一種產(chǎn)品能做什么，不能做什么，他們都明白沒有靈丹妙藥。”

Custis主要參與開發(fā)用于玉米、大豆、豆莢和小麥等作物的生物制劑，他認(rèn)為，生物制劑可以作為種子和土壤化學(xué)處理方法的伴侶或補充。他說：“我們認(rèn)為，土壤生物制劑的存在，主要是為了加強作物的保護(hù)措施，以及提高作物的性能。”

例如，生物制劑有潛力培育出更健康的植物，因為擁有更強健的根系，能夠更好地抵御病蟲害，更好地加工營養(yǎng)物質(zhì)，從而增強植物的光合作用。他說：“最終，所有的這些都應(yīng)該表現(xiàn)為更高的產(chǎn)量。最終的目標(biāo)是增加農(nóng)民的糧食銷售量。”

Custis說，幾十年前，當(dāng)他還是個在農(nóng)場長大的孩子時，更常見的是四種作物輪種，包括玉米、大豆和小麥，以及苜蓿和車軸草等豆類作物。近年來，農(nóng)民開始實行短期輪作，例如玉米-大豆的輪種，甚至實行連續(xù)幾年種植一種作物的單一栽培。作物多樣性的減少，會使土壤中的養(yǎng)分減少，土壤質(zhì)量因子降低。

“但如今的農(nóng)民都很聰明，他們對使用現(xiàn)有的新工具很感興趣，”Custis說，“這涉及提供宏量和微量營養(yǎng)素平衡的肥力方案，他們也對改善整體土壤健康、提高土壤微生物組的性能，越來越感興趣。”

“當(dāng)我們談?wù)撋镏苿┑暮锰帟r，他們愿意傾聽，”他說，“但他們都來自密蘇里州，總會說‘把數(shù)據(jù)給我看看’，然后我們會說，‘如果你以前從未使用過生物制劑，那就不要在你所有的田地上都使用，試著做一個你自己的田間試驗’。一半種植的田地使用生物制劑，另一半不使用，看看效果如何。”

“當(dāng)然，我們也有自己的田間試驗，經(jīng)過了數(shù)年，重復(fù)了多次，我們也可以把數(shù)據(jù)展示給他們看。”Custis如是說。

在生物制劑行業(yè)工作了25年的Custis說，市場上有很多產(chǎn)品，“但我認(rèn)為，近來的研究，我們也真的只是看到了冰山一角而已。關(guān)于土壤中的所有相互作用，我們需要了解的還有很多。我們花了幾十年的時間研究地面上的植物，現(xiàn)在我們才開始研究地下發(fā)生了什么，以及對地下做些什么才能優(yōu)化作物性能。”