中国科学院微生物研究所
技术转移转化中心

                                   

                   

农业种植相关及土壤改良微生物技术

随着农业不断追求单产的提高而逐年增加化肥的施用量,化肥利用率和增产效益逐步下降。随着土壤重复利用、过度开发,土壤板结、盐渍化加重、微量元素缺乏、土壤菌群失调等连作障碍现象愈发严重。连作障碍即同种作物或近缘作物在同一土壤上连续种植时,即使在正常的栽培管理状况下,也会出现生长势变弱、产量降低、品质下降、病虫害严重的现象。因此连作障碍问题已成为制约农业可持续发展的关键因素之一。

水稻、小麦、玉米等秸秆在田间焚烧,产生了大量浓重的烟雾,不仅成为农村环境保护的瓶颈问题,甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。农作物秸秆成为农村面源污染的新源头。

养殖业是我国农村的传统支柱产业,然而养殖业已成为我国广大农村最重要的污染源,农村内河水体发黄变臭;成为蚊蝇繁殖的蕴生地,居民生活环境和水资源遭受威胁。庞大的污染物给生态环境带来了沉重负担,这些污染物若得不到及时处理,将给环境造成严重的污染。

  针对以上问题微生物相关技术能实现如下功能:

(1)微生物土壤菌肥对增加土壤肥力、改善土壤结构具有一定作用。通过微生物土壤菌剂,促进连作障碍土壤中有效养分的提高(土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾的含量的提高)减少化肥的使用,提高化肥的使用效率;提高植物的抗病力。

(2)农业废弃物和养殖废弃物处理与有机肥生产耦合技术,在解决养殖废弃物处理的同时,还可以生产大量的高效有机肥;有机肥料经过微生物的分解会转化形成腐殖质,而分解过程中又会产生大量有机酸,一方面可以改善土壤物理性状和盐分组成,中和土壤的碱性,对土壤中的有害阴、阳离子起到缓冲作用,使土壤透水性增强,减少水分蒸发和抑制土壤返盐;另一方面可以增加土壤中有机物质含量,由此提高土壤肥力,促进作物生长,抑制盐类对植物的不良影响,提高作物耐盐力。

总之,在解决农业废弃物和养殖废弃物处理的同时,利用生物菌肥和有机肥的结合,形成生物有机肥,可以解决土壤板结、盐碱化等连作障碍的问题,,实现土壤改良和增肥增效的目的。

  目前具备的种植土壤中微生物相关技术

(1)生物菌肥类——菌根真菌(自生固氮)、解磷菌、解钾菌(硅酸盐菌)等

主要针对连作障碍土壤理化性状的劣变和养分不均衡的问题,筛选获得菌根真菌(自生固氮)、解磷菌、解钾菌(硅酸盐菌)等。自生固氮菌可以将空气中的N2还原为可以被作物吸收利用的NH4+。解磷细菌由于其可以分解土壤中的难溶磷矿物, 释放出其中的磷或者是分解土壤中的有机质, 将有机磷变为植物可以吸收利用的无机磷, 从而为作物提供有效磷素。解钾细菌多是硅酸盐细菌, 它能活化土壤、防止板结,分解硅酸盐类矿物并释放出钾等元素供植物利用, 同时它也有固氮、解磷功能,大量补充作物所需要的营养元素。

   (2)生防微生物——拮抗微生物、杀虫微生物、植物根际促生菌

针对目前农业中常见的经济作物、蔬菜等的植物病原微生物以及虫害,筛选了高效的拮抗菌、杀虫微生物以及植物根际促生菌。解决连作障碍土壤中的病原细菌和真菌,抑制其繁殖,维持根际微生态的平衡;通过杀虫微生物杀灭虫害。达到减少农药使用的目的。