微生物菌剂用于农田土壤改良的研究进展

微生物菌剂用于农田土壤改良的研究进展

傅豪1,2

（1.中陕高标准农田建设集团有限公司 陕西 杨凌712100; 2. 陕西省土地工程建设集团有限责任公司 陕西 西安710075）

摘要：微生物菌剂可以调控土壤微生态平衡和改善农产品品质，也是提升农田土壤肥力和改良土壤理化性质的重要方式。本文总结了微生物菌剂在农田土壤改良中发挥的作用，指出了微生物菌剂应用中存在的主要问题，提出了将来进一步研究的方向，为保障农产品安全和微生物菌剂高效利用提供参考。

关键词：微生物菌剂；土壤改良；农产品安全；高效利用

近年来，微生物菌剂在农业生产中的应用逐渐成为国内外的研究热点。微生物菌剂可以改良农田土壤质量，提高肥料的利用率，改善农产品品质和提高农产品产量，对有机绿色农业的发展具有重要意义[1]。微生物菌剂包含各种有益的功能微生物，是具有特定功能的有机肥料。现阶段，微生物菌剂较多应用于经济作物种植中，在粮食作物种植中的应用相对较少。科学施用微生物菌剂可以使农作物高产，提高土壤肥力，还能够保护生态环境，促进农业绿色可持续发展。

1 微生物菌剂在农田土壤改良中的作用

1.1 提升土壤肥力

微生物菌剂施入农田土壤中后，可以增加土壤有机质的含量，有机质经过矿化和腐殖化后形成了腐殖酸，能够增加土壤的团粒结构数量，有助于土壤节水保肥，提升水土保持能力和土壤肥力[2]。微生物菌剂能够改良农田土壤的理化性质，提高农田土壤中阳离子交换量和土壤孔隙度，施用微生物菌剂还能够降低土壤容重。微生物菌剂添加到土壤中后，其中含有的有益功能性微生物，可以有效活化钾、磷等养分元素，从而进一步增加了土壤的肥力[3]。微生物菌剂可以提高细菌对碳源的利用率，显著增加农田土壤中真菌、细菌和放线菌等菌群的数量，改善土壤微生物生存的营养物质条件，提高微生物的多样性。微生物菌剂还能够增加土壤根际微生物的丰度，改善微生物的群落结构，提升土壤酶活性和微生物的多样性。施用微生物菌剂可以增强土壤中微生物利用碳源的能力，保持土壤微生物的较高活性，微生物菌剂还可以促进土壤中脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶等多种酶类的活性[4]。

1.2 缓解连作障碍，促进植物生长

农田土壤连作障碍会导致土传病害的发生，影响农作物的产量和品质。连作障碍还会影响农田土壤的理化性质，表现为土壤团粒结构减少，土壤肥力下降。微生物菌剂可以通过微生物代谢产生拮抗物质，例如，芽孢杆菌能够抑制病原菌的繁殖和发育，从而减轻病原菌对农作物根系的损害。另外，还可以利用微生物菌剂中的有益微生物促进土壤中农作物残体等的降解，增加土壤中的有机碳含量，从而改善土壤的理化特性，有利于土壤团粒结构的形成，降低土壤容重和增加土壤孔隙度，提高农田土壤的通气和透水性能。微生物菌剂中发挥主要作用的根际促生菌具有溶解磷元素、固定氮元素、分泌植物激素和抗生素等物质的作用。武杞蔓等[5]研究发现，施用微生物菌剂后，黄瓜的茎粗、株高和叶片数均明显高于对照组，叶片的叶绿素含量也显著增高。

1.3 修复土壤重金属污染

微生物菌剂可以修复土壤重金属污染，其含有许多有益的功能微生物，这些物质可以吸附农田土壤中的重金属。微生物菌剂施入农田土壤中，改变了土壤镉的赋存形态，从而影响农作物对镉的吸收。研究表明，施加微生物菌剂能降低水稻籽粒对镉元素的吸收，水稻根系、叶片和籽粒中的镉含量随微生物菌剂施用量的增加而降低。微生物菌剂富含芳香结构，芳香结构中含有大量的氨基和含氧基团，为重金属的络合作用提供丰富的配位基，农田土壤中施用生物有机肥能够降低土壤中铅和铜元素的迁移能力。

2 微生物菌剂应用中存在的问题

2.1 微生物菌剂产品研发不足

目前已发现多种功能菌群，但研制和开发专用微生物菌剂的力度仍不足[6]。部分微生物菌剂生产中添加了无机养分的成分，微生物菌剂生产环节中应减少无机养分对功能型微生物的负面影响。现阶段，微生物菌剂产品的质控标准存在不足，现有的微生物菌剂产品存在抗生素残留的现象。我国现行的技术标准还未对抗生素残留量作出明确的限量要求，应通过数据资料和相关研究确定其风险性，从而设定微生物菌剂中抗生素的限量阈值。

2.2 产品质量参差不齐

微生物菌肥生产中运用的菌种以细菌肥为主，细菌具有较强的自发突变性，且位于质粒上的基因不稳定，其菌株的特性在繁殖过程中很容易减弱或消失，优良基因也会消失，因此在研发和试验过程中表现好的菌肥，在推广和应用中效果可能较差。菌种效能的不稳定性和单一性造成工厂化生产中存在活菌数量少、菌株资源匮乏和有效期短等问题。在投入生产时，对于生产环境和监管要求较高，只有极少数企业能够严格按照要求生产，这使微生物菌肥的批量化生产面临挑战。另一方面，微生物菌剂中还可能出现杂菌污染现象，存在一定的危害。

3 结语

利用功能微生物来改良农田土壤环境，是缓解生态环境污染和支撑农业绿色发展的重要技术手段。在不同地域和农作物种植中，

微生物菌剂施用对农作物生长、农田土壤改良和生态环境的影响还有待进一步研究，探求最佳的施用量和施用方式，提高微生物菌剂的利用率，对农田土壤改良具有重要作用。

参考文献：

[1]段迪瀚,刘情宇,荣梦瑶, 等.微生物菌肥的特点及其作用机制研究进展[J].农业技术与装备,2022,392(08):98-99+103.

[2]张瑞楠,邢永秀.微生物菌肥在作物种植中应用效果与前景分析[J].现代农机,2022,165(01):94-95.

[3]赵丹丹. 不同浓度微生物菌剂对番茄土壤理化性质及生长的影响[D].西北农林科技大学,2020.

[4]李建欣, 葛桂民, 申爱民. 菌渣有机肥对设施土壤微生物、酶活性及黄瓜品质和产量的影响[J]. 中国瓜菜, 2022, 35(08): 57-61.

[5]武杞蔓,田诗涵,李昀烨, 等.微生物菌肥对设施黄瓜生长、产量及品质的影响[J].生物技术通报,2022,38(01):125-131.

[6]徐承志,周涛,陈柏丽.微生物菌剂的开发和应用现状[J].南方农机,2017,48(04):172.