磷是作物三大營養(yǎng)要素之一。據調查,我國土壤缺磷的面積較大,約占總耕地面積的2/3,除了人工施用化學
磷肥以外,施用以能夠分解土壤中難溶態(tài)磷的微生物肥料,使其在作物根際形成一個磷素供應較的微區(qū),為改善作物磷供應也是一個重要途徑。此類微生物
肥料在我國應用面積較大,在農業(yè)生產中表現出一定的效果,應用前景看好。
(一)解磷微生物肥料的應用基礎
土壤中有一些種類的微生物在生長繁殖和代謝過程中能夠產生一些有機酸,如乳酸、檸檬酸和一些酶,如植物酶類物質,使固定在土壤中的難溶性磷如磷酸鐵、磷酸鋁以及有機磷酸物礦化成作物能吸收利用的可溶性磷,供作物使用。用人工繁殖的方法將在實驗室分離、篩選出的分解難溶性磷能力強的微生物在工業(yè)發(fā)酵條件下生產,制成微生物肥料,施用于田間,以改善作物磷素營養(yǎng)供應,促進作物生長并達到增產作用。
(二)解磷微生物種類
可以分解難溶性磷化合物的微生物種類很多,也比較復雜。有人根據它們分解的底物,將它們分為分解有機磷的微生物和分解無機磷的微生物,但這種劃分的根據并不十分。目前研究和應用的主要有以下屬中的一些種。
芽胞桿菌屬(bacillus)如芽胞桿菌(b.megatherium)、枯草芽胞桿菌(b.subtilis)、矮小芽胞桿菌 (b.pumilis)、短小芽胞桿菌(b.brevis)、環(huán)狀芽胞桿菌(b.circulans)、蠟狀芽胞桿菌(b.cereus)、膠凍樣芽胞桿菌(b.mucilaginosus);
類芽胞桿菌屬(panibacillus)如多粘類芽胞桿菌(p.polymyxa);
假單胞菌屬(pseudomonas)如熒光假單胞菌(ps.fluorescens)、放射假單胞菌(ps.radiobacter)、草生假單胞菌(ps.herbcola)、纖細假單胞菌(ps.gracilis);
節(jié)桿菌屬中的一些種arthrobacterspp.
色桿菌屬中的一些種chromobacterspp.
分枝桿菌屬(mycobacterium)中的一些種;
氧化硫硫桿菌thiobacillusthiooxidans
類芽胞桿菌屬(paenibacillus)中的一些種;
的某些種類:如拜萊青霉(penicillumbilaii)。
生產中應用早、目前應用廣的解磷微生物是芽胞桿菌(b.megatherium)。典型的芽胞桿菌的特征是:革蘭氏染色陽性,嚴格好氧;在營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上,細胞柱狀到橢圓或梨形,菌體大小一般為寬1.2~1.5微米、長2~5微米,趨于扭曲短鏈;在孢子囊內形成不多于1個的抗熱芽胞,為中生到端生,形狀為橢圓形或圓形不等;菌落生長豐富,不擴展,有光澤或較暗,有時微皺,生長后期一般帶黃色,長時間培養(yǎng)生長物和培養(yǎng)基可變成褐色或黑色;接觸酶陽性;水解淀粉和酪素;v-p反應和卵黃反應陰性。
值得注意的是,蠟狀芽胞桿菌、假單胞菌中有一些種是動、植物病原菌,所以對此類微生物作為生產菌種應有明確的鑒定,至少須鑒定到種,確定是非病原菌后才能應用。解磷由于工業(yè)化生產問題未能很好解決,使用受到一定的限制。
(三)解磷微生物肥料的生產和應用
解磷微生物肥料的生產與一般微生物肥料的生產和質量要求相同,主要是固體吸附劑類型。由于一些菌種是產芽胞的,所以也有生產芽胞粉劑的。芽胞粉劑有容易使用、保存期長的優(yōu)點。
解磷微生物肥料的應用須注意的幾個問題是:①應了解其解磷的范圍和環(huán)境,一般以用在缺磷而有機質較豐富的土壤上效果較好。②與磷礦粉配合使用效果好。③結合堆肥使用效果較單施為好,即在堆肥中先接入解磷微生物肥料,發(fā)揮其分解作用,然后將堆肥翻入土壤。④如不同類型的解磷菌種互不拮抗,可復合使用。
解磷微生物肥料在我國的應用已有多年,應該說有較好的應用前景,但發(fā)展不快,應用不普遍。原因是多方面的,其中重要的是解磷微生物種類多,解磷機理不盡相同且較復雜,雖然有一些研究,但不深入;此類微生物施入土壤后的活動和消長動態(tài)、解磷作用發(fā)揮的條件不十分明確;加之菌劑質量不能,因而生產應用受到很大限制。
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