第七章生物肥料概况
第一节生物肥料应用简史
在罗马时代，农民就发现在前茬种植豆科作物的大田里种植谷类作物时，其产量有所提高，因此，就总结出细菌能增富农业土壤中的营养。直至19世纪，德国的苜蓿种植者和美国的一些大豆种植者，他们将苜蓿田或大豆田的土壤，转移接种至新的农田，从而使作物产量得到提高。年，法国农业化学家布森高(J.B.Boussingault)发现了豆科植物能固定氮，并于年建立了第一个农业试验站，对各种轮作制中作物产量和成分进行了较为精确的分析。-年德国科学家赫尔里格尔(H.Hellriegal)在沙培条件下证明，豆科植物只有形成根瘤菌才能固定大气中的氮。年荷兰学者贝叶林克(M.w.Beijerinck)分离了根瘤菌，这是微生物肥料方面的突破，现已证明那是根瘤菌的作用。这些细菌的发现，促使了第-家美国公司纳特尔公司于年生产和销售了土壤细菌接种剂自此以后，就有诸多的细菌制剂用于土壤和农作物种子的拌种和包衣。
20世纪20年代，又有一些新的微生物制剂用于大田土壤和农作物，但效果不甚理想。20世纪40年代，美国农业部颁发了生物杀虫剂许可证，至今已有20多种不同的微生物产品为这一目的而使用。
年，苏联微生物学家克拉西尼科夫和密苏斯金研制了“固氮菌剂”。从而开创了细菌肥料的先河，由于种种原因，这种生物肥料都先后停止了大规模生产。年前后，亚洲研制了一种以蓝细菌(藻类)为主而用于稻田的生物肥料，现在其在持续农业中仍然发挥着巨大的作用。我国自50年代从国外引进自生固氮菌、磷细菌和硅酸盐细菌制剂。从豆科植物上应用根瘤菌接种剂开始的，起初只有大豆和花生根瘤菌剂。60年代推广使用放线菌制成的“”抗生菌肥料和固氮蓝绿藻肥。70-80年代中期，开始研究VA菌根，以改善植物磷素营养条件和提高水分利用率。80年代中期至90年代，农业生产中又相继应用联合固氮菌和生物钾肥作为拌种剂。微生物肥料研制单位相继推出联合固氮菌肥、硅酸盐菌剂、光合细菌剂、PGPR制剂和有机物料(秸秆)腐熟剂等适应农业发展需求的新品种。
根瘤菌剂在世界范围得到推广和普及世界上许多国家，如美国、澳大利亚、新西兰、日本、意大利、奥地利、加拿大、法国、荷兰、芬兰、泰国、韩国、印度及非洲的一些国家，至少有70多个国家研究、生产和应用豆科根瘤菌，不仅面积不断扩大,而且应用的豆科植物种类繁多。不少国家在经历一段时间的混乱后，逐步认识到加强根瘤菌肥料质量管理的重要性，并制定了相应的标准。另外，固氮细菌、解磷细菌和解钾细菌等的研究除根瘤菌以外，许多国家在其他一些有益微生物的研究和应用方面也做了大量的工作。前苏联及东欧一些国家的科研人员进行了固氮菌肥料和磷细菌肥料的研究和应用，所用的菌种为圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌。他们和前捷克斯洛伐克、英格兰及印度的研究固氮菌的工作者证实，这类细菌能分泌生长物质和一种抗真菌的抗生素，能促进稀子发芽和作物根部的生长。20世纪70年代末和80年代初，一些国家对固氮细菌和解磷细菌进行了田间试验，结果各异，对其作用还有相当大的争议。但在固氮螺菌与禾本利作物联合共生的研究中取得了一定的进展，在许多国家作为接种剂使用。总结20年来世界上一些国家的田间试验数据表明，固氮螺菌接种在土壤和气候不同的地区可以提高作物的产量，在60%~70%的试验中可增产5%~30%。它们促进生长的主要机制是能生产促进作物生长的物质，能促进根毛的密度和长度，侧根出现的频率及根的表面积。固氮菌在一些国家的使用效果如下:①美国。-年在佛罗里达州研究表明，施用固氨螺菌每年大约固氮2.6千克/亩(1亩=1/15公顷)，在玉米中施用有的增产显著，达10%~20%，而有的差异不显著，接种未见产量有明显改变。目前，有一家公司推出了一种接种剂“AZO-Gree”，用于禾本科作物。②印度。20世纪80年代，在11个中心进行了许多接种试验。接种剂由德里的一个实验室提供，开始时活菌数为每克1.5x10?个，9个月后变成10?个，种子用糊浆法接种，用羚甲基纤维作黏着剂。多点试验结果表明，在不同作物和农业条件下，增产15%~19%，高梁、珍珠米等反应明显在接种谷子、高梁的试验中，有50%获得显著增产。③以色列-年，在40个点上对玉米、小麦、高粱等进行接种试验，每粒种子接种量为10个，增产15%~20%。在夏播作物接种试验中，75%获得增产的结果，而冬小麦接种试验中，只有50%增产，增幅为5%~12%。综上可以看出，微生物肥料的功效已得到人们的承认，但它在生产中的效果还不是很稳定，这限制了它的进一步推广和普及，这是由于微生物肥料的作用受许多条件制约，对一些制约因素如果不清楚或根本不了解，好的应用效果就无从谈起。如微生物和寄主之间的关系，品种专性和光谱性机制，制品中微生物进人土壤后的制约因素，同类微生物的竞争等，这在根瘤菌肥料中尤为重要，再有接种剂细菌在载体上的存活，在种子上的存活，在根际的定植，引起植物反应的程度，及其应用方法等方面，都需要进行广泛的研究，为微生物肥料的应用打下坚实的理论基础，使微生物肥料得到广泛的应用。这是由于当前世界人口猛增，社会对粮食和肥料的需求日益迫切。然作为化肥生产原料和能源的石油资源有限，依赖有限资源终难以维持农业的持续发展。而今后农业的发展方向是可持续农业，因此就要发展生物肥料。微生物肥料不仅可补充肥源的不足，而且有可能列为绿色食品进入商品市场，成为新兴的“绿色产业”。
不管生物肥料的历史如何，微生物制剂仍继续向前发展。自20世纪80年代开始，人们以极大的精力