宏全生物技術(shù)改變農(nóng)業(yè)廢棄物污染

宏全生物技術(shù)改變農(nóng)業(yè)廢棄物污染21世紀(jì)將是一個(gè)生態(tài)文明的世紀(jì)，人們把追求人與自然和諧相處的研究和實(shí)踐活動(dòng)推上當(dāng)今社會(huì)發(fā)展主旋律的位置，進(jìn)而成為全球性的時(shí)代潮流。它預(yù)示著人類(lèi)即將進(jìn)入一個(gè)嶄新的文明時(shí)代，即生態(tài)文明建設(shè)時(shí)代。中國(guó)十七大報(bào)告強(qiáng)調(diào)，要建設(shè)生態(tài)文明，基本形成節(jié)約能源資源和保護(hù)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長(zhǎng)方式、消費(fèi)模式，建設(shè)一個(gè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)。實(shí)際上，農(nóng)業(yè)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境有著密切關(guān)系，良好的生態(tài)環(huán)境將給農(nóng)業(yè)提供有力的支撐，是其發(fā)展的重要基礎(chǔ)和保障。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，給中國(guó)農(nóng)田土壤帶來(lái)了明顯的影響。首先，化肥使用量逐年增加，化肥利用率和化肥增產(chǎn)效益下降；第二，農(nóng)藥使用量逐年上升，引起環(huán)境污染，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品安全構(gòu)成威脅；第三，土壤肥力下降，土壤退化包括荒漠化逐漸加??；第四，土壤生態(tài)環(huán)境惡化，土壤生態(tài)功能下降；第五，中國(guó)化學(xué)肥料資源嚴(yán)重不足，這對(duì)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。微生物肥料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用對(duì)于中國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有特別重要，它在土壤肥力的提高與保持、營(yíng)養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化、提高化肥利用率、促進(jìn)作物生長(zhǎng)、拮抗土傳病害，環(huán)境凈化與生態(tài)系統(tǒng)的平衡等方面起著重要的作用。我們應(yīng)當(dāng)充分利用和發(fā)揮微生物肥料的以上諸多功能，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。目前中國(guó)居民的飲食結(jié)構(gòu)正在發(fā)生較大的變化，即人均糧食消費(fèi)量減少，高品質(zhì)的蔬菜、水果、畜產(chǎn)品和蛋奶產(chǎn)品的需求量將持續(xù)增加。因此對(duì)微生物肥料的需求也將增加，這為開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)高效的微生物肥料提供了一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)遇。目前微生物肥料逐步成為中國(guó)國(guó)家生態(tài)示范區(qū)、綠色和有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品基地等肥料的主力軍，正在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來(lái)越明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。有機(jī)廢棄物是目前“三農(nóng)”中面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，有必要通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)廢棄物處理和資源化現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的分析，找出影響我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的主要限制因素和技術(shù)瓶頸，提出未來(lái)20年農(nóng)業(yè)廢棄物資源化和農(nóng)村生物質(zhì)能源的發(fā)展戰(zhàn)略和重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，這對(duì)真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變“廢”為“寶”，消除環(huán)境污染，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有現(xiàn)實(shí)和深遠(yuǎn)的意義。農(nóng)業(yè)廢棄物不再受歡迎，成為嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境的污染源。主要表現(xiàn)在：①臭氣、秸稈焚燒、溫室氣體排放，加劇了空氣污染；②重金屬和農(nóng)藥、獸藥殘留污染土壤，增加環(huán)境生物的耐藥性；③農(nóng)業(yè)“白色污染”嚴(yán)重影響土壤正常功能；④污水橫流增加面源污染和水體富營(yíng)養(yǎng)化；⑤病毒傳播，疾病蔓延，尤其是人畜共患病等方面。湖北宏全生物科技有限公司由“末端治理”到源頭控制，全程治理方向發(fā)展農(nóng)業(yè)廢棄物，特別是養(yǎng)殖業(yè)廢棄物是生物代謝的產(chǎn)物，和工業(yè)廢棄物不同，是一種自然產(chǎn)物，無(wú)法杜絕它的產(chǎn)生，隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，其總量只能增加。我們采取生物發(fā)酵床養(yǎng)豬技術(shù),實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢棄物“零排放”,目前已申請(qǐng)專(zhuān)利,一種解淀粉芽孢桿菌制備的處理養(yǎng)殖場(chǎng)糞污制劑及其制備和處理方法,專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201210254485.8.在20世紀(jì)80年代以前，我國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物量少而分散，幾乎不存在農(nóng)業(yè)廢棄物污染環(huán)境的問(wèn)題。當(dāng)今的農(nóng)業(yè)廢棄物污染主要是集約化農(nóng)業(yè)使廢棄物大量集中，超過(guò)環(huán)境消納能力的結(jié)果。按照環(huán)保部門(mén)的“末端治理”方法，治理效果不佳，要達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，治理費(fèi)用很高，農(nóng)業(yè)成本提高，不利于農(nóng)業(yè)的發(fā)展。國(guó)外的養(yǎng)殖場(chǎng)建設(shè)規(guī)模已經(jīng)向中小型發(fā)展，并且必須和一定的消納土地或處理設(shè)施相配套才能批準(zhǔn)。源頭控制就是控制養(yǎng)殖規(guī)模。全程治理包括產(chǎn)前的飼料、產(chǎn)中的養(yǎng)殖工藝和方法、產(chǎn)后的糞污處置與處理。提高飼料利用率，改革養(yǎng)殖工藝，減少固體廢棄物中氮磷含量，減少污水的產(chǎn)生量、化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)的排放量。做到既有利于養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，又消除糞污對(duì)環(huán)境的污染。為此宏全生物科技有限公司又征500畝土地,用來(lái)做有機(jī)蔬菜種植,并在養(yǎng)殖上拒絕抗生素使用,由生物益生菌替代專(zhuān)利技術(shù)“一種用于替代養(yǎng)殖場(chǎng)中抗生素的生物益生菌制劑的制備及使用方法”,專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201210254495.1.湖北宏全生物科技有限公司與國(guó)家增產(chǎn)菌技術(shù)研究推廣中心合作組建研發(fā)中心。國(guó)家增產(chǎn)菌技術(shù)研究推廣中心是國(guó)家科技部1995年在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物生態(tài)工程研究所的基礎(chǔ)上正式批準(zhǔn)成立的國(guó)家級(jí)中心。中心集科研、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、推廣于一體，主要從事植物土傳病害、有益微生物、生物防治、農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)、植物微生態(tài)學(xué)、植物生態(tài)病理學(xué)等方面的研究。先后承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)基金、863、國(guó)家攻關(guān)計(jì)劃等項(xiàng)目50余項(xiàng)，出版專(zhuān)著15部，發(fā)表論文200余篇。培養(yǎng)碩士研究生30多名，博士生15名。獲得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利12項(xiàng)，國(guó)家及省部級(jí)各種獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)。本中心系列產(chǎn)品，已在全國(guó)31個(gè)省、市推廣，面積達(dá)10億畝，增產(chǎn)糧食150億公斤，增加產(chǎn)值100億元。中心發(fā)展已形成獨(dú)立的體系包括：一個(gè)學(xué)科：植物微生態(tài)學(xué)；二條技術(shù)路線：微生態(tài)調(diào)控和生物防治；四個(gè)支柱工程：生態(tài)工程、遺傳工程、發(fā)酵工程、代謝工程；五大系列產(chǎn)品：植物、動(dòng)物、人用、環(huán)保、生物藥業(yè)等系列產(chǎn)品。植物微生態(tài)學(xué)已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科，并保持國(guó)際領(lǐng)先地位。近年來(lái)，我中心推出了一系列關(guān)于生物肥料、生物農(nóng)藥方面的專(zhuān)利和成果，并且在各部委獲得了多項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)。其中“芽孢桿菌生物殺菌劑的研制與應(yīng)用”獲得2010年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)。湖北宏全生物科技有限公司并于2012年7月申請(qǐng)了發(fā)明專(zhuān)利,一種解淀粉芽孢桿菌生物有機(jī)肥及其制備方法,申請(qǐng)?zhí)?201210256461.6,在行業(yè)內(nèi)技術(shù)屬領(lǐng)先水平.解淀粉芽胞桿菌由土壤中分離的具特殊活性的解淀粉芽孢桿菌經(jīng)馴化、培養(yǎng)，發(fā)酵后低溫干燥而成，該菌能分泌多種胞外抗菌物質(zhì)，對(duì)植物病原細(xì)菌、真菌、病毒、線蟲(chóng)的有很好的抑制作用，顯著提高植物的抗病性，同時(shí)能促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高植物的產(chǎn)量，是一種很好的生防促生菌，尤其對(duì)青枯病，花葉病有很好抑制作用。作用與用途:1.促進(jìn)農(nóng)作物生長(zhǎng)，預(yù)防病害;2.提高并延長(zhǎng)肥效、減少化學(xué)肥料的用量;3.改良土壤，恢復(fù)生態(tài)平衡，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)4.耐高溫，長(zhǎng)期保存不失活。

作用機(jī)理：1.分泌抗菌物質(zhì)產(chǎn)生低分子量抗生素以及抗菌蛋白或多肽等活性物質(zhì)，抑制植物病原菌，并且可作為根圍細(xì)菌促進(jìn)植物生長(zhǎng)。通過(guò)非核糖體途徑合成分子量小熱穩(wěn)定性好、含有D-氨基酸、耐受蛋白酶水解以及有機(jī)溶劑作用的脂肽類(lèi)抗生素,在生物防治應(yīng)用中對(duì)植物病原細(xì)菌、真菌、病毒、線蟲(chóng)的抑制起到主要作用。2.拮抗作用

微生物通過(guò)同化作用產(chǎn)生抗菌物質(zhì)抑制有害病原物的生長(zhǎng)或發(fā)展或直接殺滅病原物。3．促進(jìn)植物生長(zhǎng)

促進(jìn)植物根系及植株生長(zhǎng)，增強(qiáng)植物抗病性，從而間接地減少病害發(fā)生。一、宏全微生物肥的概念、特點(diǎn)、基本特性宏全微生物肥是在“益微的基礎(chǔ)上研制開(kāi)發(fā)成功的第五代植物微生態(tài)制劑”。根據(jù)陳延熙教授植物體自然生態(tài)系原理和微生態(tài)學(xué)原理，植物體不是單純的個(gè)體，而是與其體內(nèi)、體表的各種微生物組成的復(fù)合體，它們之間及與植物體之間相互作用、相互制約,組成一個(gè)平衡狀態(tài)的自然生態(tài)系、把對(duì)植物生長(zhǎng)有益的微生物分離篩選出來(lái)，人工擴(kuò)大繁殖，再使用到植物體體上，就可抑制對(duì)植物有害的微生物活動(dòng)，促進(jìn)作物提高產(chǎn)量、改進(jìn)品質(zhì)、提高抗逆性等。我們稱這類(lèi)微生物為“有益微生物”,由這類(lèi)微生物制成的微生態(tài)制劑簡(jiǎn)稱“宏全微生物肥”。目前，宏全微生物肥主要中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)研制開(kāi)發(fā)的以解淀粉芽孢桿菌為主的一類(lèi)細(xì)菌。芽孢桿菌有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，一是分布廣泛。所有植物體內(nèi)、體表都有芽孢桿菌，而且在有氧或無(wú)氧條件下都能生存。二是抗逆性能力強(qiáng)，堪稱微生物中的冠軍，它可形成厚壁孢子和休眼的芽孢，煮沸的開(kāi)水往往也不能將它們殺死，耐高溫(90℃)、低溫(-40℃)、干旱、潮濕及酸堿能力都很高。所以選用芽孢桿菌繁殖快、人工易工廠化生產(chǎn)，抗逆力強(qiáng)，是理想的微生態(tài)制劑菌種。宏全微生物肥有許多特點(diǎn)、歸納起來(lái)主要有以下四個(gè)特點(diǎn)：1、高效的多功能性，表現(xiàn)在以下4個(gè)方面：(1)促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，使用宏全微生物肥后，它能促進(jìn)發(fā)芽，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，分蘗能力增強(qiáng)，促進(jìn)作物千粒重增加。(2)、促進(jìn)作物生物產(chǎn)量，宏全微生物肥能使作物生物產(chǎn)量增加，表現(xiàn)在根粗根狀，初生根、次生根條數(shù)增加，葉片加厚，莖桿加粗、株高增加，整個(gè)作物鮮重增加。營(yíng)養(yǎng)器官增加幅度較生殖器官大，雙子葉植物增產(chǎn)幅度較單子葉植物大。(3)改進(jìn)植物品質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，目前應(yīng)用的宏全微生物肥在提高產(chǎn)品質(zhì)量上有多種作用，這是在增加生物量基礎(chǔ)上兼有的改善品質(zhì)的功能。增糖菌是專(zhuān)為提高產(chǎn)品含糖量的菌株，能促進(jìn)可溶性糖分的轉(zhuǎn)化，提高含糖量。應(yīng)用作物有甜菜、西瓜、甘蔗、蘋(píng)果等。甜菜使用專(zhuān)用宏全微生物肥以后，含糖量增加0.5-1度。也就是在不增加任何投入的情況下每畝甜菜可多產(chǎn)6.5公斤左右的食糖。一個(gè)中型糖廠每年可多收入100萬(wàn)元。其它還表現(xiàn)在一些經(jīng)濟(jì)作物上品質(zhì)的明顯改善。如煙草尼古丁含量提高，小麥、水稻水溶性氨基酸含量提高，茶葉，油菜等作物質(zhì)量也有明顯改善。(4)、提高作物的抗逆性，經(jīng)宏全微生物肥處理過(guò)的作物抗逆性普遍提高。除抗病、抗旱、抗寒性有明顯提高以外，其它如抗干熱風(fēng)、抗霜凍能力均有提高。宏全微生物肥施用到小麥上，由于菌群迅速擴(kuò)大覆蓋了小麥葉片受損的傷口，減緩了水分的散失。另外，施用宏全微生物肥后可減少麥葉片的交鏈孢菌(Alternaria)和枝孢菌(Cladosporum)之類(lèi)微生物的數(shù)量，使這些微生物對(duì)破壞麥葉表層蠟質(zhì)層，增加水分蒸騰的作用受到抑制，從而減輕了干熱風(fēng)的危害。許多作物到霜凍的危害，霜凍嚴(yán)重危害常常是由于植物體表存在“冰核細(xì)菌”，如果宏全微生物肥先使用到作物上，可大大減少冰核細(xì)菌的數(shù)量，凍害就相對(duì)減輕。在馬鈴薯上防霜凍的效果可達(dá)60-75,凍害普遍降低一級(jí)。2、廣泛的適應(yīng)性從原理上講，宏全微生物肥是植物體自然生態(tài)系的成員，它已擺脫了土壤微生物的范疇。宏全微生物肥的活動(dòng)，主要受植物個(gè)體內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境的影響。例如黑龍江省黑河的水稻，北京、上海的水稻，以及海南島三亞的水稻，在抽穗時(shí)，它們植株個(gè)體內(nèi)溫度、水分含量、營(yíng)養(yǎng)成分、代謝狀況，大體上是一致的。所以，水稻宏全微生物肥在各地水稻上均表現(xiàn)出增產(chǎn)效果。過(guò)去用的微生物制劑，大多數(shù)屬于土壤微生物，它們受土壤的溫度、水分、酸堿度、微生物以及田間小氣候、環(huán)境天氣的影響。宏全微生物肥表現(xiàn)出極度廣泛的適應(yīng)性。3、極大的親和性宏全微生物肥完全不同以往用的菌肥、菌藥和生長(zhǎng)刺激素。它屬于植物體自然生態(tài)系成員。宏全微生物肥是一個(gè)全新的農(nóng)業(yè)措施，這一措施有一個(gè)突出的特點(diǎn)，就是同其它農(nóng)業(yè)措施有著高度的親和性。宏全微生物肥可以同其他一些農(nóng)業(yè)措施相給合，不但沒(méi)有矛盾，還可以起到相互促進(jìn)、相互增效的作用，起到互補(bǔ)的作用。宏全微生物肥同品種的優(yōu)化關(guān)系是密切的，它可以提高抗病蟲(chóng)品種的豐產(chǎn)性。它不但不會(huì)影響優(yōu)良品種發(fā)揮它固有的特性，反而可以彌補(bǔ)其某些不足之處。宏全微生物肥同栽培措施可以進(jìn)行合理搭配使用，增強(qiáng)綜合治理作用。宏全微生物肥同化學(xué)措施不但沒(méi)有矛盾，而且可以同殺菌劑(殺細(xì)菌劑除外)、殺蟲(chóng)劑、除草劑、化肥、微量元素等混合使用。4、高度的安全性宏全微生物肥系植物體自然生態(tài)系成員，它是植物體上的共生菌。不是土壤中來(lái)的微生物，也不是其它生境中與植物毫無(wú)關(guān)聯(lián)的腐生菌。因此，從其本身的特性決定了宏全微生物肥具有可靠多方的安全性。安全性主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、宏全微生物肥對(duì)植物是安全的，不會(huì)對(duì)植物造成任何傷害，也不會(huì)在植物體上有什么殘留。使用了宏全微生物肥的農(nóng)作物，宏全微生物肥只在局部地區(qū)一定時(shí)間內(nèi)起到積極的促進(jìn)作用。過(guò)后，植物體又恢復(fù)使用宏全微生物肥前相對(duì)穩(wěn)定的微生態(tài)系。2、宏全微生物肥是從不同作物上篩選出不同的具有增加產(chǎn)量、提高質(zhì)量、增強(qiáng)抗性的微生物野生群體或菌株組合。不但對(duì)植物安全，對(duì)動(dòng)物、家畜、家禽也是安全的。3、宏全微生物肥的工業(yè)化生產(chǎn)安全性也很高。由于宏全微生物肥應(yīng)用的菌株是一個(gè)野生的群體，而不是純粹的單孢系(純菌株),因此在工業(yè)化生產(chǎn)中遭受的變異和噬菌體的危害減輕，保證了生產(chǎn)的安全。二、宏全微生物肥理論基礎(chǔ)及宏全微生物肥機(jī)理1、植物體自然生態(tài)系剖析植物與其所含“正常微生物”組成的復(fù)合體又稱“植物體自然生態(tài)系”，如同其它微生態(tài)系一樣，它處于一種對(duì)生物和非生物環(huán)境變化作出反應(yīng)動(dòng)態(tài)平衡，在一定范圍內(nèi)這個(gè)平衡是相對(duì)穩(wěn)定的。對(duì)于植物體微生物組成的研究迄今大致分為根面、葉面(氣生組織表面)和內(nèi)生微生物三方面。在植物根部寄居著超過(guò)土壤幾倍乃至千倍數(shù)量的細(xì)菌、真菌、放線菌等微生物，隨著植物生長(zhǎng)其數(shù)量和種類(lèi)有規(guī)律性變化。在葉面主要包括真菌、細(xì)菌和酵母菌，數(shù)量在每克鮮葉105-106左右，幼葉上以細(xì)菌為主，隨之酵母菌取代優(yōu)勢(shì)，老葉上以真菌居多。在溫帶不同種類(lèi)作物葉面具有相近的微生物組成；在芽孢上酵母菌和細(xì)菌數(shù)量較多(每克組織105-106)，花上真菌和細(xì)菌較多，在莖、種子和果實(shí)上微生物數(shù)量也在105-107/克組織之間。對(duì)多種草本和木本植物內(nèi)生菌研究表明，微生物種類(lèi)和數(shù)量受植物種類(lèi)和年齡等影響呈現(xiàn)規(guī)律性變化，梅汝鴻教授等研究表明板栗生長(zhǎng)前期以腐生或弱生菌為主，后期則寄生菌數(shù)量較高。勿須置疑，植物存在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的自然生態(tài)系。Baker和Cook曾告誡：如果生態(tài)系平衡被打破，寄生物的數(shù)量失去控制，便導(dǎo)致病害大發(fā)生；Dubs和Bulit也認(rèn)為“應(yīng)盡可能不予干預(yù)”。然而，從要求作物高產(chǎn)量和高品質(zhì)的角度，坦然地說(shuō)我們不喜歡這種平衡，因?yàn)樵谶@個(gè)自然生態(tài)系中，造就了眾多制約植物生長(zhǎng)發(fā)育的因素。這個(gè)問(wèn)題相當(dāng)復(fù)雜，在此僅舉幾個(gè)淺而易見(jiàn)的例子。1.1常居的病原菌許多著名的致病菌為植物體自然生態(tài)系正常成員。小麥散黑穗病菌(Ustilagotritici)“潛伏”在種子胚內(nèi)，種子萌發(fā)時(shí)隨上胚軸伸長(zhǎng)逐漸向其它部位生長(zhǎng)伺機(jī)致病。甘薯黑斑病菌寄宿在甘薯表面、皮下以至薯肉內(nèi)部，往往經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的衛(wèi)生措施亦不能杜絕黑斑病發(fā)生。果樹(shù)上一些典型潛伏侵染的小叢殼菌(Glomerella)、刺盤(pán)孢菌、葡萄孢菌(Botrytis)、擬莖點(diǎn)霉菌(Phomopsis)等潛伏在果實(shí)表面、角質(zhì)層、花部、果蒂等部位，只到果實(shí)成熟時(shí)才侵染為害。病菌潛伏在健康植物組織內(nèi)而致病害的例子為勝枚舉，無(wú)怪乎Baker和Cook指出“人必須學(xué)會(huì)把作物上的病原菌看作宴會(huì)上的伙伴”。這是很正常的，病害對(duì)于消滅衰弱的植物個(gè)體以促進(jìn)物種的繁榮是自然進(jìn)化之妙，但這種自然約束力在很多情況下卻不利于人類(lèi)對(duì)作物產(chǎn)量的要求。很多植物體自然生態(tài)系成員雖不是傳統(tǒng)的病菌，但在復(fù)合侵染中起著次病原菌的作用。1.2微病原菌泛指那些對(duì)植物看似無(wú)害但數(shù)量太大或與適宜環(huán)境偶爾吻合時(shí)嚴(yán)重致害植物的微生物面員，典型的有植物葉面普遍存在的交鏈孢和枝孢霉類(lèi)真菌。它們?cè)谌~片臨近衰老時(shí)可能大量侵入植物，往往不致明顯癥狀，但它們侵入寄主引起植物耗能反應(yīng)，呼吸率劇增,從而導(dǎo)致減產(chǎn)。彎孢霉菌、附球菌、黑孢菌和葡萄柄霉菌一些也有類(lèi)似作用。這些菌還可能利用葉面臘和角質(zhì)，加速葉的衰老,Dickinson(1981)認(rèn)為削弱這些菌的活動(dòng)則作物衰老延遲。幾乎所有植物根部都存在多種類(lèi)型的微病原菌，包括真菌、細(xì)菌、酵母菌等，主要寄居在根毛、幼根和皮層危害，數(shù)量巨大，減產(chǎn)顯著但不致明顯癥狀.Suslow等發(fā)現(xiàn),作物根部存在大量有害細(xì)菌(deleteriousrhizobacteria),包括假單胞菌、芽胞桿菌、腸桿菌、克雷伯氏菌、黃桿菌、分枝桿菌等等；在甜菜根部有害細(xì)菌占細(xì)菌總量的18-20%(促生菌PGPR僅占3-5%),當(dāng)數(shù)量太大時(shí)影響側(cè)根、根毛和子葉等生長(zhǎng)、分化及產(chǎn)量。我們從作物體內(nèi)分離到多種造成作物減產(chǎn)的芽孢桿菌，稱為“減產(chǎn)菌”，在各種植物體內(nèi)廣泛存在，人工接種造成作物減產(chǎn)20-30%，作用機(jī)理不明。植物體自然生態(tài)系的復(fù)雜性，其中尚不知還有多少不利植物生長(zhǎng)的致害方式。應(yīng)用宏全微生物肥的出發(fā)點(diǎn)。就是有引導(dǎo)地增強(qiáng)這個(gè)生態(tài)系中的益菌比重，削弱或部分地削弱有害菌的活動(dòng)，以達(dá)到增產(chǎn)的目的。2.宏全微生物肥對(duì)作物生長(zhǎng)的間接作用宏全微生物肥對(duì)作物生長(zhǎng)的間接影響，在于宏全微生物肥接種后對(duì)植物體其它微生物的影響。2.1影響植物體微生物組成和數(shù)量2.1.1減少微侵染小麥旗葉展開(kāi)期噴施宏全微生物肥,一個(gè)月內(nèi)葉面枝孢霉菌和交鏈孢菌數(shù)量分別平均減少53.9%和66.3%;棉花葉面噴霧也得到相似結(jié)果。宏全微生物肥拌種處理小麥，小麥生長(zhǎng)早期根面假單胞菌(Pseaiomonas)數(shù)量減少,至少有3種芽孢桿菌被淘汰。2.1.2降低病菌侵染勢(shì)宏全微生物肥和小麥葉銹菌同時(shí)接種小麥,能抑制葉面81.4%的夏孢子堆生成；用宏全微生物肥先處理種子，顯著減輕接種在小麥根部腐菌的浸染，發(fā)病率降低70.4%；宏全微生物肥和黑斑病菌先后或同時(shí)接種甘薯塊，宏全微生物肥有效地阻止了黑斑病斑的擴(kuò)展。降低病菌的侵染勢(shì)可能是由于減少了它們?cè)谥参矬w上定植的數(shù)量或占領(lǐng)了侵染位點(diǎn)。2.1.3減輕減產(chǎn)菌的危害用宏全微生物肥浸種處理油菜，出根后兩株帶“標(biāo)記”的芽胞桿菌屬減產(chǎn)菌1-12和1-14在根表定植量減少30.8-95.6%,另一株減產(chǎn)菌1-4在根內(nèi)定植量減少34.4-100%。用增菌接種蘿卜顯著抑制了根部假單胞桿菌屬減產(chǎn)菌的影響而促進(jìn)蘿卜增產(chǎn)。2.1.4對(duì)微生態(tài)成員的其它影響許研究表明應(yīng)用宏全微生物肥后植物體其它微生物組成和數(shù)量的改變。小麥種子經(jīng)宏全微生物肥處理后，根面蠟質(zhì)芽孢桿菌由細(xì)菌總量5%驟增到40%而成為優(yōu)勢(shì)種群,這種增加很可能就是宏全微生物肥本身的定殖。宏全微生物肥處理棉種后棉苗根部鐮刀菌、輪枝菌、青霉菌、木霉菌等比重發(fā)生變化；處理油菜種子后根面真菌總量減少61.1%-100%。生態(tài)系的整個(gè)改變無(wú)疑對(duì)植物產(chǎn)生錯(cuò)綜復(fù)雜的影響，但有一點(diǎn)可以肯定，即有益菌的作用在加強(qiáng)。2.2影響其它微生物的作用方式應(yīng)用宏全微生物肥如何能影響植物體自然生態(tài)系中的其它微生物，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面。2.2.1與植物的親和性用抗藥性標(biāo)記、血清學(xué)鑒別以及同位素示蹤等方法，證實(shí)宏全微生物肥接種后在植物體表、皮層和維管系統(tǒng)定殖與大量繁殖。研究表明內(nèi)生細(xì)菌可在宿主體內(nèi)繁殖而一般腐生細(xì)菌則不能[7]。這可能是前者與寄主組織有相同的抗原性或具有其它修飾機(jī)制因而具有親和性。宏全微生物肥與植物的親和性顯然是優(yōu)越于采用外來(lái)菌的方面之一。2.2.2占領(lǐng)作用包括新位點(diǎn)和有利位點(diǎn)的占領(lǐng)。占領(lǐng)新位點(diǎn)：宏全微生物肥拌種小麥、油菜種子，待種子出芽24小時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)移到幼根、幼芽上定植和繁殖，菌量高者可達(dá)105/組織,3天后可轉(zhuǎn)移到體內(nèi)定植，隨著根、莖、葉等新生器官的分化和生長(zhǎng)，宏全微生物肥在其上迅速定植和繁殖。對(duì)宏全微生物肥在作物體上的消長(zhǎng)進(jìn)行了研究，在根部達(dá)定植量高峰在接種后一個(gè)月左右，葉面噴霧后在葉面達(dá)數(shù)量高峰在半個(gè)月以內(nèi)，隨后數(shù)量下降至每葉或每克根103-104個(gè)菌體。這是由于生物學(xué)緩沖，因?yàn)檫@個(gè)生態(tài)系“處在殘醋無(wú)情的競(jìng)爭(zhēng)之中，任何生物只能暫時(shí)地得到數(shù)量上的優(yōu)勢(shì)”。在這個(gè)優(yōu)勢(shì)階段對(duì)植物發(fā)揮最大作用和影響。占領(lǐng)有利位點(diǎn)：顯微觀察表明宏全微生物肥在植物體上主要定植于細(xì)胞縱向相接處、表面凸陷、側(cè)根、根毛等基部或發(fā)生處，也包括傷口、表面縫隙等病菌易于立足侵染的位點(diǎn)。微生物往往競(jìng)爭(zhēng)在這些部位定植，原因之一可能是對(duì)養(yǎng)料的需求，因此占領(lǐng)這些位點(diǎn)有利于排斥異已(nicheerclusion)。由于是人為接種，宏全微生物肥競(jìng)爭(zhēng)這些位點(diǎn)具有時(shí)間早、種群量大的優(yōu)勢(shì)。2.2.3產(chǎn)生抑制物質(zhì)用宏全微生物肥培養(yǎng)物代謝液處理葉銹菌和枝孢霉菌孢子。對(duì)孢子萌發(fā)和芽管伸長(zhǎng)有顯著的抑制作用，表明代謝液中含有水溶性抑菌物質(zhì)。另有研究表明，部分宏全微生物肥菌株產(chǎn)生一些氣礅物質(zhì)，能夠阻止一些有害真菌在根部的生長(zhǎng)危害。對(duì)這種氣體物質(zhì)進(jìn)行了分析，其色譜峰與乙烯和CO2相若。3.宏全微生物肥促進(jìn)作物生長(zhǎng)的直接原因宏全微生物肥對(duì)作物生長(zhǎng)的直接作用主要表現(xiàn)在它們產(chǎn)生有益于作物生長(zhǎng)發(fā)育的生物活性物質(zhì)。3.1宏全微生物肥代謝物的生物活性成分提取宏全微生物肥純培養(yǎng)物代謝液經(jīng)高效液相色譜(HPLC)測(cè)定,其中含有一定量的赤霉素(GA3)和玉米素(Z)，以108cfu/ml的菌液濃度計(jì),兩種激素的含量在幾個(gè)至25ppm之間。另外還含有生長(zhǎng)素類(lèi)物質(zhì)。最近研究表明宏全微生物肥產(chǎn)生的GA3被植物利用,當(dāng)多效唑處理種子影響GA3合成稻種不能萌發(fā)時(shí),宏全微生物肥處理能促進(jìn)種萌發(fā)。宏全微生物肥代謝液中還檢測(cè)出維生素B1、B2、B6、B12、葉酸和尼克酸以及淀粉酶、蛋白酶、乙醇酸脫氫酶、過(guò)氧化物酶等酶類(lèi)，這些物質(zhì)在植物生長(zhǎng)和生理代謝中都是至關(guān)重要的。另外宏全微生物肥分泌與植物抗道性直接相關(guān)的超氧物岐化酶(SOD)，它能消除逆境下有機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的活性氧對(duì)膜脂的過(guò)氧化作用，維持膜的完整性和生理功能，提高抗衰老能力。在破碎的菌體中也含有超氧化物岐化酶。3.2改善植物的生理代謝宏全微生物肥處理后，作物生理代謝發(fā)生了一系列有利于作物增產(chǎn)的變化。據(jù)測(cè)定，棉花、水稻等作物內(nèi)源激素IAA、GA3、Z等含量顯著提高，油菜、小麥、水稻等體內(nèi)SOD及其同功酶活性增強(qiáng)；稻種胚乳淀粉酶及稻苗中硝酸還原酶、轉(zhuǎn)氨酶活性增強(qiáng)。多種作物葉綠素含量和光合能力提高，對(duì)氮、磷、鉀吸收量增加。這些因素是促進(jìn)作物產(chǎn)量結(jié)構(gòu)變化和增產(chǎn)的直接動(dòng)力。三、宏全微生物肥的應(yīng)用宏全微生物肥自2010年正式進(jìn)入田間試驗(yàn),2011年開(kāi)始示范推廣,到現(xiàn)在宏全微生物肥已由原來(lái)的廣譜菌株，發(fā)展為專(zhuān)用菌株,應(yīng)用作物從十字花科的蘿卜、白菜到現(xiàn)在54種作物，使用大田面積累計(jì)達(dá)51萬(wàn)畝,明年后每年維持在3000-5000萬(wàn)畝以上,占全國(guó)耕地面積的1/1000。宏全微生物肥可用于多種作物、林木、花卉、果蔬等。如小麥、水稻、玉米、谷子等單子葉植物。油料作物有花生、芝麻、油菜、向日葵。經(jīng)濟(jì)作物有棉花、煙草、茶葉、人參等，糖料作物有甜菜、甘蔗，及蘋(píng)果、梨、柑桔、荔枝、桃、板栗、桑樹(shù)、楊樹(shù)、紫云英、牧草、水果、蔬菜等50多種作物。宏全微生物肥使用方法也非常簡(jiǎn)便，可拌種、噴霧、浸沾秧苗等。使用宏全微生物肥后，效果明顯。糧食作物一般增10-15%。瓜果、蔬菜可增產(chǎn)15-20%以上。一般經(jīng)濟(jì)作物油、棉、麻、糖增產(chǎn)20%以上。四、宏全微生物肥料發(fā)展對(duì)策及展望加強(qiáng)微生物肥料基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究工作,加大科技創(chuàng)新力度隨著微生物肥料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究顯得越來(lái)越重要。用多學(xué)科的方法和思路來(lái)研究微生物肥料的作用機(jī)理及增強(qiáng)其功能已經(jīng)成為微生物肥料科學(xué)研究的主要趨勢(shì)，加大科技創(chuàng)新力度，從不同層次、不同角度分別給予列項(xiàng)，予以經(jīng)費(fèi)支持，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)微生物資源。在這方面我們宏全生物科技有限公司興建科研大樓及購(gòu)買(mǎi)化驗(yàn)培養(yǎng)設(shè)備投資1629萬(wàn)元，同時(shí)避免低水平重復(fù)研究，特聘請(qǐng)中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)12位專(zhuān)家組成科研隊(duì)伍，研究生物技術(shù)，使研究工作真正引領(lǐng)微生物肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展。不斷地研究與發(fā)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)不同功能微生物肥料的的需求，創(chuàng)制用于防治土壤荒漠化、提高化肥利用率、降解有機(jī)污染物、抗御土傳病害以及培育農(nóng)田土壤的全新的微生物肥料資源，提高微生物肥料的多樣性，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)資源的高效、安全和持續(xù)利用潛力，為農(nóng)產(chǎn)品安全、生態(tài)環(huán)境安全、土壤保護(hù)與土壤質(zhì)量建設(shè)提供技術(shù)和產(chǎn)品的強(qiáng)有力的支撐。積極開(kāi)展基因克隆、利用基因工程技術(shù)改良和構(gòu)建高效功能菌株。采用先進(jìn)技術(shù)，篩選培育功能性、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)良菌株，并在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)新的、應(yīng)用范圍更廣的微生物肥料品種、劑型及系列產(chǎn)品，以滿足不同地區(qū)不同作物對(duì)微生物肥料的要求。這是對(duì)微生物肥料的研究和開(kāi)發(fā)提出的新方向和目標(biāo)，也是微生物肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心環(huán)節(jié)和推動(dòng)力。目前太空育種技術(shù)為微生物肥料生產(chǎn)菌種的選育提供了一個(gè)最新的途徑。利用太空的綜合環(huán)境，使微生物菌種發(fā)生突變，再經(jīng)過(guò)活化、淘汰、選育，最終選出活性高、抗逆性強(qiáng)的生產(chǎn)菌種。發(fā)展微生物肥料新劑型,改善生產(chǎn)條件和工藝，構(gòu)建多功能組合菌群料，微生物肥料的劑型除草炭載體粉劑外，還研制液體劑型、凍干劑型、礦油封面劑型、顆粒劑型等，以適應(yīng)不同條件。加強(qiáng)微生物肥料生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理,完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),建立健全檢測(cè)制度和監(jiān)控體系為了加強(qiáng)對(duì)微生物肥料的管理和引導(dǎo)，相關(guān)管理部門(mén)出臺(tái)了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的頒布對(duì)于規(guī)范市場(chǎng)，引導(dǎo)科研生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全都起到了積極的監(jiān)督和引導(dǎo)作用。微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)體系，是圍繞對(duì)微生物肥料新產(chǎn)品、新檢測(cè)方法，菌種安全性及效果評(píng)價(jià)等方面的系統(tǒng)研究。這為確保微生物肥料質(zhì)量安全、規(guī)范微生物肥料生產(chǎn)和質(zhì)量監(jiān)督提供了重要的科學(xué)依據(jù)。要確保優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品占領(lǐng)市場(chǎng)，使得微生物肥料向健康道路發(fā)展，必須加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督與管理，不斷完善微生物肥料產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，加大法律、法規(guī)宣傳和執(zhí)法力度，規(guī)范微生物肥料產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)，合理利用自動(dòng)稀釋儀、紅外掃描菌落計(jì)數(shù)器、熒光抗體技術(shù)、免疫酶標(biāo)記術(shù)、單克隆抗體、免疫印記技術(shù)、限制性核酸酶切圖譜（RFLP）及核酸雜交技術(shù)等對(duì)微生物肥料的質(zhì)量提供檢測(cè)。微生物肥料在大量銷(xiāo)售前應(yīng)有系統(tǒng)的田間試驗(yàn)證明和菌株的鑒定分析報(bào)告，以保障微生物肥料的質(zhì)量和其市場(chǎng)的健康發(fā)展。要進(jìn)一步加強(qiáng)微生物肥料的準(zhǔn)入制度管理，做到微生物肥料的生產(chǎn)經(jīng)銷(xiāo)單位登記備案，規(guī)范肥料市場(chǎng)。做好微生物肥料知識(shí)宣傳及技術(shù)推廣工作做好微生物肥料科普知識(shí)的宣傳和推廣使用微生物肥料是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、利國(guó)利民的一件大好事。各個(gè)部門(mén)要聯(lián)合行動(dòng)加快宣傳普及微生物肥料知識(shí)，大力宣傳，注重培訓(xùn)，對(duì)農(nóng)戶進(jìn)行培訓(xùn)，應(yīng)采取各種有效措施使其切實(shí)掌握要領(lǐng)。企業(yè)必須在包裝上注明使用方法和注意事項(xiàng)。技術(shù)部門(mén)要充分利用電視、廣播、報(bào)刊、雜志等輿論工具，積極宣傳有關(guān)微生物肥料的科普知識(shí)，使農(nóng)民認(rèn)識(shí)和掌握基本操作方法,使微生物肥料發(fā)揮其最大效益，才更有利于微生物肥料事業(yè)的不斷發(fā)展。推廣新產(chǎn)品時(shí),科技人員要