微生物对培肥土壤、对作物高产的作用不可估量

众所周知，中国拥有世界7%的耕地和世界22%的人口。 7%负责22%，付出的代价就是土壤的过度损耗。 植物的可持续生产需要更加健康、肥沃的土壤，需要解决畜禽粪便的资源化利用，保证动物的可持续生产。

面对环境保护、可持续动植物生产以及国家政策的引导，大家的注意力更多地集中在商品有机（类）肥行业上，并坚信它正在成为我国的新兴肥料行业。

中国每年产生6000万吨营养农业有机废弃物。 如果全部还田，至少可以节省50%左右的化肥，减少化肥的使用，增加有机肥，这也是减轻土壤压力的原因。

我国耕地质量不容乐观。 土壤养分转化缓慢、污染物积累、农作物土传病害频发，成为影响耕地质量的三大障碍。 核心问题是土壤生物功能下降。

研究发现，调节（根际）土壤微生物菌群对作物高产、安全生产可起到“四二”作用。 也就是说，微生物对于土壤施肥、农作物增产的作用是不可估量的。 问题是如何调控土壤微生物区系，帮助我们实现当季作物高产优质的双重目标，同时可持续保护土壤。 ——沉其蓉

沉启荣：南京农业大学学术委员会主任、国家973计划首席科学家、国家863计划现代农业领域学科专家、中国有机肥产业技术创新联盟理事长、中国有机肥产业技术创新联盟副理事长中国土壤学会、中国植物营养学会生物学及有机肥专业委员会主任。

▼问题：植物根系与微生物的相互作用关系到农作物生长的好坏。 这背后的科学原理是什么？ 也就是说，需要什么样的科学控制才能达到我们想要的目标？

沉启荣：研究作用机制是一回事，但最终还是要规范它，应用到实际生产中。 更准确的表达是，前者是认识世界，后者是改造世界。 认识世界是为了改造世界，而不是发表几篇SCI论文。 如何调节（根际）土壤微生物区系涉及使用什么样的肥料。 一方面，这种肥料利用了土壤中现有的良好微生物，使它们生长得更快。 另一方面，它想办法引进这些土壤中缺乏的好微生物，给它们“启动费”，给它们“启动费”。 住房”，同时还要解决“妻子工作、孩子上学”（伴随微生物）的问题，这需要大量的筛选，以获得更好的外源微生物资源（图2），然后研究生理（营养特性）这些外源微生物）生态（土壤环境）条件，让它们进入一个陌生的环境而不孤单，让它们进入土壤后如鱼得水，全身心投入工作，这就是我们的工作思路调节土壤微生物区系。

这里所谓的好微生物，是指那些能够激活根际土壤养分并产生根系生物刺激物质，降解有机污染物和转化无机污染物，抵抗土壤中病原微生物对根系的侵袭的有益微生物。

但问题来了，这些通过研究和筛选选出的良好的外来微生物添加到土壤中后还能生存吗？ 存活后还能繁殖吗？ 这里面有很多科学技术问题。

我们发现仅添加微生物是不够的。 这些好的外源微生物如果直接添加到土壤中往往会死亡，因为微生物和我们一样，需要进食才能生存。 它们要吃的是有机质，而我们大部分地块的土壤有机质含量只有1.5%左右。 这样的含量和质量远远不能满足土壤中的原生微生物。 这些本土微生物整天都在“等待食物”，从来没有轮到过。 不再有外来微生物。 也就是说，通过研究选择好的外源微生物后，我们还需要想办法帮助它们在土壤中定殖并让它们繁殖。

这就需要我们研究这些好的外源微生物的食物结构和生理特性，它们喜欢在什么样的环境中生长等，想办法给它们带来它们喜欢吃的东西和它们喜欢的环境，让它们能够定居并繁殖。 这就产生了生物有机肥的概念。 我们将功能微生物（芽孢杆菌）接种或直接混合（真菌孢子）添加到腐熟的氨基酸有机肥中，分别生产芽孢杆菌或木霉属真菌生物有机肥，然后施入土壤。 只有这样，这些好的外源微生物才能发挥其作用，达到我们促进作物生长、分解转化污染物、对抗土传病害的预期目标。

一旦土壤微生物区系控制得好，作物根系一旦生长，根系就会分泌大量的有机质，土壤中的有益微生物就会趋向根面和根际。 如果它们是细菌，它们就会在根表面形成细胞膜，发挥其特定的功能和作用。 如果是真菌，就会在根面和根际形成大量菌丝体，发挥作用。 这就是我们提出的（根际）土壤。 所有关于微生物区系的调节。

▼问：如何区分好微生物和坏微生物？ 这应该也是我们研发的重要一步吧？ 对于微生物的研究和筛选，我们会以更明确的目标来进行吗？

沉其蓉：是的。 微生物的研究和筛选是我们研发工作的重要组成部分。 筛选的时候，其实是有目标的。 我们现在有三个目标。 第一个目标是开发能够对抗土传疾病的功能微生物。 我们利用特定的病原微生物来筛选和选择对抗病原菌能力最强的微生物种类。 第二个目标是筛选对根系具有促生长作用、能够刺激根系生长或激活土壤养分的功能微生物。 第三个目标是筛选能够降解有机污染物或转化无机污染物以失去毒性的功能微生物。

然后我们将研究筛选得到的功能微生物的营养特性和生长习性，并将其制成各种生物有机肥产品，用于不同的土壤和作物。

▼问题：微生物世界复杂且难以控制。 比如这些好的外来微生物如何战胜坏的微生物，如何避免本土微生物的干扰等等？ 如何才能让这些好的外源微生物长期稳定地发挥作用呢？

沉其蓉：这个问题带来了焦点。 在实施应用时，首先选择的这些好的外源微生物必须是功能明确、生命力强​​的微生物种类。 其次，要深入了解它们的生理生态习性，进而制作出与具有特定功能的有机物质和微生物相匹配的生物有机肥。 另外，如何充分利用这些肥料呢？ 你施的生物有机肥，无论100公斤还是200公斤，都会用完。 你问我，这个好的外源微生物会持续2个月、3个月甚至10天、20天后有些就没有了怎么办？ 我们希望外源有益微生物首先在土壤中生存。 这时，它们依靠100公斤或200公斤的有机载体（把“馒头”带到地上），但生活一段时间后，它们就会耗尽食物。 如果我再次面临死亡，我该怎么办？ 我们知道，施了有机肥之后，农作物和植物总会长出来。 当根系生长10到20天后，这些外源有益微生物已经利用有机物质在土壤中生存。 它们可以利用已经生长的根部产生的分泌物来继续生存。 因为植物在其一生中约有40%的光合产物分泌到土壤中，供土壤中的微生物利用。 如果没有好的外源微生物，这些根部分泌物就会被坏的微生物利用。

因此，我们一般在播种前调节土壤中的微生物菌群，施用生物有机肥。 那么好的外源微生物就依靠有机肥在土壤中生长。 当生长到10、20天的时候，根系就生长出来了，这些外源微生物就在根表面，利用植物根系分泌物来维持它们的生命，从而发挥这些功能微生物的特定作用。 在此过程中，如果能继续添加生物有机肥或相应菌液，这些优良的外源微生物就能在土壤中定居较长时间，成为一地的优势微生物群落。

▼问：那么生物有机肥和有机肥有什么区别？

沉启荣：其实，有机肥和生物有机肥的界限是非常明确的。 这是因为市场上很多卖家将普通有机肥描述为生物有机肥，让广大群众感到困惑。

经过好氧或厌氧发酵分解的堆肥或沤制肥料为有机肥料。 生物有机肥是将腐熟的有机肥接种（芽孢杆菌）或直接混合（真菌孢子）分别产生孢子。 对于以细菌或木霉真菌为主的生物有机肥料，需要选择适合不同功能微生物的腐熟有机肥料类型，然后检测生物有机肥料产品中添加的功能微生物含量是否符合行业标准（2ⅹ107）每克肥料）。 有机肥登记证由各省（市）农业部门颁发，而生物有机肥登记证由农业部颁发。

生物有机肥是指含有功能明确的微生物菌种的特种肥料。 该产品不仅含有腐熟的有机肥，还含有一定数量的功能菌。 它是微生物肥料和有机肥料的有机统一体，属于微生物肥料范畴。 经农业部登记。 生物有机肥以其抵抗土传病害、促进根系生长、提高肥料利用率三大功能而受到种植者的青睐。

需要明确的是，菌种（细菌、生物肥料、生物接种剂）、堆肥、有机肥料（精制有机肥、商品有机肥）不是生物有机肥料。 生物有机肥的功效应比高效菌（菌）与有机养分载体结合时的功效更大。

为了避免被市场上投机取巧的假货扰乱，我们必须了解生物有机肥的注册标准。

沉启荣：从上述三类产品的分类标准可以看出，微生物菌剂产品缺乏养分和有机质含量，生物有机肥产品则没有养分含量。 因此，推广有机（类似）肥料产品，农民首先要看到施用肥料产品后当季农作物增产的效果，这就要求有一定的养分含量。

其次，要发挥特定功能微生物的作用，必须有特定的微生物和较高含量的有机质。 针对上述作物生产和农民的需求，我们提出了“完全生物有机肥”的概念。 大概念是指能够改善土壤条件、促进植物生长的有机、无机和生物成分三大主要成分。 小概念它是指提供植物生长所必需的各种营养物质和一些氨基酸的能力。 本产品的标准设计为：功能菌2×107/g、有机质40%、无机营养素10-15%、氨基酸2%。 该产品还可以增加当季作物产量，有效肥沃土壤，吸收农业废弃物。 必将成为未来化肥行业的旗舰产品。

▼问：目前我国生物有机肥的实际使用情况如何？ 您认为当前的核心问题是什么？

沉启荣：目前生物有机肥的核心问题是菌种的选择。 作物和区域特异性不强，广泛适应性差，导致田间效应不稳定。 同时，产品应用的支撑技术体系尚不完善。 例如，土壤中的磷从非活性状态变为有效状态，南方和北方土壤中磷的形态是不同的。 南方主要以磷酸铁、磷酸铝的形式释放磷，北方主要以磷酸钙的形式释放磷。 这两类土壤中磷的活化途径不同，因此这两类不同地区所使用的磷功能微生物也不同。 这就需要有针对性地筛选菌株，然后让这些好的微生物回到需要它们的土壤中，这会比盲目使用生物有机肥更有效。

我认为生物有机肥的核心技术是菌种和有机品种的选择，而推广应用的核心问题是混淆，普通有机肥和生物有机肥的混淆。

▼问：您说研发成果必须得到应用和推广才能真正成功？ 您认为当前有机（类似）肥行业如何通过推广和运营健康发展？

沉启荣：应该说应用是我更关心的，因为对于农业科学研究来说，最终的目的还是应该看到田间地头。

那么如何推广呢？

第一，从事这个行业的同志要有志向，做生物有机肥的旗舰企业；

其次，我们需要投入大量的资金。 虽然我们的产品研发已经领先世界，但产业发展仍落后于科学研究。 主要原因是资本金注入不足、市场混乱；

第三，产品生产者和产品使用者之间存在信息不对称。 例如，全元生物有机肥产品出厂价为每吨1300元，但农民手中的价格为每吨2500元至3000元，导致企业不赚钱。 ，陷入农民无法承受的僵局；

四是政府专项推动力度有待进一步加大。 尽管政府部门针对有机无机产品替代出台了很多文件，但仍需要出台一些切实可行的政策措施进行实质性推广。

▼问：您提到我们目前生物有机肥的研发工作需要与当代生命科学研究的先进技术相结合，但这种结合目前比较缺乏？

沉其蓉：是的。 因为生物科学技术正在迅速发展。 我们在生物有机肥的研究开发中，应同时借鉴国际国内迅速发展的生物技术和科学，并将其运用到我们生物有机肥的研究中。

比如，过去我们一直说土壤中的微生物种类很多，但我们能培养的只占实际土壤中微生物总数的1%。 我们修不成99%，所以我们无从知道99%是怎样的。 发生了一些事。 但现在我们将高通量微生物测序与高通量微生物培养结合起来，我们可以从土壤中培养远远超过1%的微生物。 它们到底是什么样的微生物，有哪些具体功能，我们拭目以待。 相信不远了。

●最后需要强调的是：

微生物肥料是一种活肥料，其功能主要是通过其含有的大量有益微生物的生命活动代谢来完成的。 只有这些有益微生物处于旺盛的繁殖代谢状态，才能不断地形成物质转化和有益代谢产物。 因此，微生物肥料中有益微生物的种类及其生命活动是否旺盛是其有效性的基础，而不像其他肥料以氮、磷、钾等常量元素的形态和含量为依据。 由于微生物肥料是活制剂，其肥效与活菌的数量和强度以及周围的环境条件密切相关，包括温度、湿度、pH、营养条件以及对原本生活在土壤中的本土微生物的排斥。 因此，在申请时要注意。

问：为什么要研发“生物有机肥”？

真正的生物有机肥的功效：

1、调理土壤，激活土壤中微生物的活动率，克服土壤板结，增加土壤透气性。

2、减少水分流失和蒸发，缓解干旱压力，节约化肥，减少化肥，减轻盐碱危害，在减少化肥用量或逐步替代化肥的同时，提高土壤肥力，使粮食作物、经济作物、蔬菜、瓜果产量大幅增长。

3、提高农产品质量。 果实色泽鲜艳、大小整齐、成熟、集中。 瓜类农产品糖度、维生素含量增加，口感好，有利于扩大出口，提高售价。 改善作物农艺性状，使作物茎秆粗壮、叶片浓绿、开花提前、坐果率高、果实商品性好、上市时间早。

4、增强作物抗病、抗逆能力，减少连作引起的作物病害和土传病害，降低发病率； 对防治花叶病、黑胫病、炭疽病等有良好效果，同时增强作物对不良环境的综合防御能力。

5、化肥施用量的减少，农产品中硝酸盐含量也会相应降低。 试验证明，生态有机肥可使蔬菜硝酸盐含量平均降低48.3--87.7%，氮、磷、钾含量提高5--20%，增加维生素C，降低总酸含量，增加减少糖分，提高糖酸比。 特别是对于西红柿、生菜、黄瓜等，可以显着改善生食部位的口感。 因此，使用生物有机肥，农产品叶鲜、味甜、更加美味。