我國微生物菌肥行業迎來黃金發展期

張洪勝 楊 述

1）山東省煙臺市農科院果樹研究分院·265500 2）四川省新綠盛生物工程技術有限公司

微生物肥是一種以微生物生命活動及其代謝產物使農作物得到特定肥料效應的微生物活體制品，它在培肥地力、提高化肥利用率、改善農產品品質、增強植物抗病蟲害和抗旱能力、抑制農作物對重金屬及農藥等有害物質的吸收、凈化和修復土壤、促進農作物秸稈和城市垃圾的腐熟利用等方面有著不可替代的功效。

長期以來，我國的果樹生產中因長期過量施用化肥，導致土壤酸化、板結，土壤結構被破壞，肥力下降，進而引發樹勢衰弱、減產和品質下降等一系列嚴重問題，特別是近幾年越來越嚴重的果實著色不佳、果皮粗糙、生理病害嚴重等現象都與此有關。以氮肥為例，我國的平均施用量是美國的近3倍、澳大利亞的8倍多。形成了果品生產高投入、高污染、高危害的“石化農業怪圈”。要從根本上解決這些問題，不能靠簡單地向土壤中施入一些堿性土壤調理劑等措施，而應通過推廣有機生物菌肥等，既可增加土壤有機質，改良土壤結構，又改善果樹根際有益菌群等措施加以解決。所以，大力發展和推廣微生物有機菌肥是治本之策。

從戰略高度來說，發展我國的微生物肥料產業是發展可持續農業、生態農業的要求，也是我國目前解決農產品食用安全、達到綠色食品生產的現實需要，更是減少化肥和農藥用量、降低環境污染的必然選擇。

1 發展史

我國微生物肥料的研究、生產和應用已有70多年的歷史?？勺匪莸缴鲜兰o40年代,最早開始研究應用的是大豆根瘤菌劑和花生根瘤菌劑。在上世紀50～60年代，根瘤菌劑成為應用最為廣泛的微生物肥料產品，其中大豆、花生、紫云英及豆科牧草接種面積較大，增產效果明顯。紫云英根瘤菌在未種植過紫云英的地區應用，紫云英產草量可成倍增長。大豆接種根瘤菌可增產225～300kg/hm2，花生根瘤菌可使花生增產10%～50%。豆科作物從根瘤菌中獲得的氮素約占其一生所需氮素的30%～80%，而且豆科根瘤固定的氮素大部分可為植物吸收利用。在保證作物產量穩步增長的同時，品質亦相應提高，環境效益更是不可估量。在上世紀60年代又推廣使用制成的 “5406”放線菌抗生菌肥料和固氮藍綠藻肥；70～80年代中期，又開始研究VA菌根。VA菌根是內生菌根的主要類型,它得名于其菌絲在根細胞內的特殊變態結構泡囊和叢枝,因此又稱為泡囊—叢枝狀菌根。菌根是土壤中的一類真菌與植物根系所建立的互惠共生體,根據菌根的形態結構,主要分為三類∶內生菌根、外生菌根和內外生菌根。多年的研究成果證實,VA菌根由于能增加植物對礦質營養特別是P的吸收,提高光合速率,對養分平衡和水分利用起重要作用,進而可增強植物抗旱、耐鹽堿、抗低溫、抗病蟲等外部不良環境的能力,促進植物生長,并改善其品質。在改善植物磷素營養條件和提高水分利用率方面，效果顯著。80年代中期至90年代，農業生產中又相繼研發應用聯合固氮菌和復合菌劑作為拌種劑；近幾年來，又推廣應用由不同的菌劑與有機、無機復合的生物有機肥、復合微生物肥等技術含量高、效果更顯著、一肥多用新肥種。

2 行業發展現狀

近年來,我國微生物肥料行業發展迅猛,無論微生物肥料產品的種類和總產量,還是其應用面積都有了快速的增加,已逐漸成為肥料家族中的重要成員。我國微生物肥料產業基本形成,主要表現在∶①截止到2012年底，我國微生物肥料企業總數已達850個以上，肥料年產量達到900萬t，總產值達150億元,全國從事微生物肥料生產的人員5萬多人，累積應用面積超過0.1億hm2,主要使用在蔬菜、糧食、甘蔗、果樹、中草藥、茶葉、棉花等作物上。我國微生物肥料標準體系基本建成,核心企業群已經形成,微生物肥料已成為生物產業和生物經濟的重要組成部分。②產品種類眾多。在農業部登記的產品種類有11個,包括固氮菌劑、根瘤菌菌劑、硅酸鹽菌劑、溶磷菌劑、光合細菌菌劑、有機物料腐熟劑、復合菌劑、內生菌根菌劑、生物修復菌劑及復合微生物肥料和生物有機肥類產品。從1996年國家將微生物肥料產品納入登記管理范疇,至今已有1790個產品取得農業部的登記證,其中有800多個產品轉為正式登記。③生物肥料使用菌種類不斷擴大。所使用的菌種早已不限于根瘤菌,即使是根瘤菌種類也達十幾種,其他還有諸如各種自生、聯合固氮微生物、纖維素分解菌、乳酸菌，各種抗病類桿菌等菌群。

3 行業標準建設

縱觀我國微生物肥料幾十年來的興衰過程，究其原因，其中缺少國家或行業標準和質量監督檢驗機構是主要因素之一。雖然1959年由中國農業科學院土壤肥料研究所提出過“商品菌肥質量標準要求”，但限于當時條件，這個質量標準不高也不夠全面，再者是學術單位提出的規定，沒有上升到標準層面，缺乏法律性，對微生物肥料生產很難起到監督和制約作用，致使一些質量低劣菌肥流入市場，盲目應用，不僅影響微生物肥料的使用，浪費人力、物力，甚至還有可能將某些病原菌作為菌肥生產使用，危害人民健康，污染環境，造成嚴重后果。

為了使我國微生物肥料生產走上健康發展之路，杜絕偽劣產品進入農田，農業部于1992年開始將微生物肥料標準的制定納入議事日程，1994年5月31日農業部頒布了我國第一個微生物肥料標準（NY 227-1994微生物肥料），填補了國內空白，其頒布實施對整頓我國微生物肥料市場、打擊假劣產品，保障微生物肥料健康發展起到了重要作用。

隨著微生物肥料行業的不斷發展，并且根據產品的實際檢測結果，在NY 227標準的基礎上，對其中的根瘤菌肥料、固氮菌肥料、磷細菌肥料和硅酸鹽細菌肥料四部分進行了重新修訂，于2000年頒布了4種相應的菌劑產品標準，即《根瘤菌肥料》（NY 410-2000）《固氮菌肥料》（NY 411-2000）《磷細菌肥料》（NY 412-2000）和《硅酸鹽細菌肥料》（NY 413-2000）。這次修訂的4個產品標準中，主要是根據廣泛征求意見后得到的反饋，并結合產品的實際情況，重點是將產品的主要技術指標——有效活菌含量進行了針對性的調整，其它的理化指標也做了適當的修正。

十一五期間，在農業部和科技部等有關項目的支持下，經過幾年的努力，初步構建了具有我國特色的微生物肥料標準體系。這一標準體系框架由通用標準、使用菌種安全標準、產品標準、方法標準和技術規程等5個方面構成，現已有19個行業標準頒布實施或起草中。在十一五期間，除了繼續加強產品標準的制定工作外，同時要做好有關檢測新技術、新方法及使用菌種安全鑒定等方面的標準制定工作。

4 存在的問題

微生物肥料的功效已得到人們的認可，但其效果的穩定性和科學的評價問題未根本解決，制約了我國微生物肥料的進一步推廣和普及。造成這種情況的原因是由于微生物肥料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，因而無法發揮其穩定的功效。同時，我國生物肥料的研究開發模式仍較為傳統，以大學、科研單位作為創新主體完成的技術與產品研發無法快速、有效地轉化為企業的產品；我國現有的生物肥料生產企業多數規模較小，設備工藝不足，還沒有成為生物肥料的創新主體。

國家雖然在生物肥料方面實行登記管理制度，但管理力度和有關政策有待完善；生物肥料的宣傳、生產和銷售還沒有很好地結合在一起，農業經營者對生物肥料的認識還不夠，其銷售比例在全國肥料中比重偏低。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，以及其應用方法等研究，為微生物肥料的研究和應用提供技術支撐，從而推進我國微生物肥料的健康發展和廣泛應用。

5 發展趨勢

目前，我國微生物肥料產業已初具規模。據專家測算，我國微生物肥料的市場前景極為廣闊。我國微生物肥年產量只有化肥的0.5%，如果這一比例達到3%，就能達到減少50萬t化肥用量、增產糧食100億kg的直觀效果。同時還能取得減少農民投入、提高農產品品質、減少環境污染等巨大的經濟、社會和生態效益。

近年來,國家全方位支持微生物肥料行業發展，出臺了有關生物產業和戰略性新興產業的相關政策，2009年國務院發布《促進生物產業加快發展的若干政策》；2010年國務院發布了《關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》；2011年10月發改委等五部委聯合發布《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南》，指南涉及10大產業137項，微生物肥料列現代農業18項優先發展的技術之一。未來的研發應側重以下幾個方面。

5.1 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，根據用途把幾種所用菌種進行恰當、巧妙組合，使其某種或幾種性能再提高一步，使復合或聯合菌群發揮互惠、協同、共生等作用，排除相互拮抗的發生。

5.2 生產條件的改善和生產工藝的改進 發酵條件、工藝流程、合適的載體、劑型、粘著劑的發展，尤其是在產品保質期方面需要開展深入的研究。

5.3 研發的熱點產品 主要有有機物料腐熟劑(或稱發酵劑)、根瘤菌劑、生物修復劑（微生物區系、解毒、重茬等）、促生菌劑、生物有機肥等。

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；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方面以及畜禽糞便除臭腐熟發揮了非常好的作用，但產品效果的穩定性以及菌種組成的合理性方面還需要開展深入的研究工作，需要開發出效果更穩定、針對性更強的產品應用在實際生產中。

根瘤菌劑作為微生物肥料中的一類重要品種，在我國卻沒有得到普遍應用，這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，存在的根瘤菌劑產品質量不穩定、使用菌種的有效性低、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很好的解決。因此，這方面需要國家加大投入，開展相關的研究，加快新產品的開發與應用。由于接種根瘤菌劑還能有效降低和減輕豆科作物重茬的病害，根瘤菌劑在我國具有十分良好的應用前景。