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生物有機(jī)肥是指特定功能微生物與主要以動(dòng)植物殘?bào)w(如畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等) 為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料。從20 世紀(jì)90 年代開始, 我國一些科研單位和企業(yè)相繼研制和生產(chǎn)一類被統(tǒng)稱為"生物有機(jī)肥"的產(chǎn)品并投放市場(chǎng)。由于這類肥料產(chǎn)品研制和生產(chǎn)初衷是集有機(jī)肥料和生物肥料優(yōu)點(diǎn)于一體, 既有利于增產(chǎn)增收, 又有利于培肥土壤、改善土壤微生態(tài)系統(tǒng)、減少無機(jī)肥料用量, 提高并改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì), 符合我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和綠色食品生產(chǎn)的方向, 這幾年得到了快速的發(fā)展。下面我們著重介紹生物有機(jī)肥的作用效果和機(jī)理：
生物有機(jī)肥營養(yǎng)物質(zhì)釋放緩慢,以氮素營養(yǎng)而言多以NH4+或氨基酸形式供給植物,進(jìn)入植物細(xì)胞后無需消耗大量能量和植物光合作用產(chǎn)物,如糖分和有機(jī)酸等,直接參與植物細(xì)胞物質(zhì)的合成,故植物生長(zhǎng)快,積累的糖分等物質(zhì)多,自然農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量好，且很少有硝酸鹽等有害物質(zhì)污染。在巴戟天的種植中應(yīng)用生物有機(jī)肥,巴戟天的有效成分甲基異茜草素-1-甲醚、醇溶性糖及多糖均有不同程度的增加。
土壤有機(jī)質(zhì)直接影響著土壤的保肥性、保水性、緩沖性和通氣狀況等。因此,土壤有機(jī)質(zhì)含量是衡量土壤肥力的一項(xiàng)重要指標(biāo),是土壤肥力的物質(zhì)基礎(chǔ)。施用生物有機(jī)肥不僅能補(bǔ)充被消耗的植物養(yǎng)分,而且還能不斷提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。在煙草的種植中應(yīng)用生物有機(jī)肥,使土壤的有機(jī)質(zhì)含量得到了增加。在蘋果園中施用生物有機(jī)肥后,有機(jī)質(zhì)含量較對(duì)照增加75.8%,土壤容重較對(duì)照降低12.50%,毛管孔隙度增加9.8%,可以明顯改善土壤結(jié)構(gòu),增加土壤孔隙度,提高土壤保水保肥和通氣能力。有機(jī)質(zhì)經(jīng)微生物分解,縮合成新的腐殖質(zhì),它能與土壤中的粘土及鈣離子結(jié)合,形成有機(jī)無機(jī)復(fù)合體,促進(jìn)土壤中水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成,從而可以協(xié)調(diào)土壤中水、肥、氣、熱的矛盾,改善土壤結(jié)構(gòu),使土壤疏松,耕性變好。
一般情況下,生物有機(jī)肥料中添加有固氮微生物,該類微生物主要通過其中固氮酶的作用,將空氣中的N2還原為可被作物吸收利用的NH+4。微生物的固氮效率因土壤條件的不同而有較大差異。生物有機(jī)肥中還添加了一定數(shù)量的溶磷微生物和硅酸鹽細(xì)菌,施入土壤后經(jīng)增殖并與其它土壤微生物協(xié)同作用,可分解土壤中某些原次生礦物,并同時(shí)將這些礦物所固定的磷、鉀等養(yǎng)分釋放出來,把無效態(tài)磷、鉀轉(zhuǎn)化成可供作物吸收利用的有效態(tài)養(yǎng)分,直接被作物吸收利用,提高土壤供肥能力。
一般腐熟的有機(jī)肥中含有酵母菌、乳酸菌、纖維素分解菌等有益微生物,而加有功能菌的生物有機(jī)肥還可能含有固氮菌、硅酸鹽細(xì)菌、溶磷微生物、光合細(xì)菌及假單胞菌等一些有益菌。這些微生物除了具有產(chǎn)生大量活性物質(zhì)的能力外,有的還具有固氮、溶磷、解鉀的能力,有的具有抑制植物根際病原菌的能力,有的則具有改善土壤微生態(tài)環(huán)境的能力。生物有機(jī)肥施入土壤后能夠調(diào)節(jié)土壤中微生物的區(qū)系組成,使土壤中的微生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。在果園施用生物有機(jī)肥后,根區(qū)土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量顯著增加,其中細(xì)菌占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。這是因?yàn)楫?dāng)有新鮮有機(jī)物質(zhì)進(jìn)入土壤后,為微生物提供了新的能源,使微生物在種群數(shù)量上發(fā)生較大的改變。
在我國現(xiàn)有的耕作栽培管理體系下,如長(zhǎng)期連作、過多地依賴化肥、不合理或過多使用農(nóng)藥等,造成土壤微生物和土壤動(dòng)物組成向惡劣方向發(fā)展,不僅有害微生物群體數(shù)量上升,而且降低了土壤生物肥力水平,這可能是今后可持續(xù)發(fā)展中值得重視和加強(qiáng)研究的。微生物是生物肥力的核心,是共同構(gòu)成土壤肥力不可或缺的核心組分。人工接種微生物,即施用生物有機(jī)肥,是維持和提高土壤肥力的有效手段。
生物有機(jī)肥具有改善土壤生態(tài)環(huán)境及土壤微生物區(qū)系的作用,在減少作物病蟲害發(fā)生方面發(fā)揮著更為重要的作用。這是因?yàn)樵谏镉袡C(jī)肥中含有多種非病原微生物菌群,在微生物的生長(zhǎng)繁殖過程中,具有競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用,并能分泌出多種抗生素、殺蟲物質(zhì)及植物生長(zhǎng)激素,不但能抑制植物病原微生物的活動(dòng),起到防治植物病害的作用,而且能刺激作物生長(zhǎng),使其根系發(fā)達(dá),促進(jìn)葉綠素、蛋白質(zhì)和核酸的合成,提高作物的抗逆性。如利用畜牧業(yè)廢棄物資源研制的生物有機(jī)肥對(duì)番茄青枯病有明顯的控制作用,在連作地對(duì)照土壤番茄青枯發(fā)生率100%的情況下,腐熟的生物有機(jī)肥處理番茄平均發(fā)病率46%,方差分析表明,施生物有機(jī)肥顯著地降低了番茄青枯發(fā)生率。
