微生物肥料在甘肃的应用研究及发展前景王清湖，敬岩，秦娥月，曹文兰，王业（甘肃省科学院生物 研究所兰州７３００００）摘要本文作者１９８９─１９９４年六年间对小麦联合固氮菌和蚕、豌 豆根瘤菌进行了试验示范，并在省内推广应用４００多万亩，取得了良好的社会经济效益。与此同 时积极开展进行了固氮菌高效优良菌株的筛选、固氨酶活性、有效使用条件等多项研究，并研制成 功“肥禾灵”固氨菌液体和冻干制剂，为省内粮食丰产起到了应有作用。根据甘肃省省情、自然气 候特点、土壤条件等，认为今后大力发展应用微生物肥料具有广阔前景。关键词微生物肥料，小麦 联合固氦菌，豌豆根瘤菌生物固氮对于农业生产和人类生活有着十分重要的意义，而微生物肥料的 开发和应用则是生物固氮的主要研究课题。近年来，随着我国“双高一优”农业的实施，微生物肥 料的生产应用范围和面积不断扩大：花生、大豆等根瘤菌的应用，小麦、水稻等联合固氮菌的应用 ，飞播豆科牧草接种根瘤菌的应用等，其结果都充分肯定了微生物肥料在农业生产上的增产作用， 与此同时，在开发利用我国固氮资源、进行应用研究等方面取得了新进展，获得可喜成绩。近年来 我省也同样进行了有关微生物肥料的开发利用和应用研究，现总结如下，以促进微生物肥料在我省 的稳定发展。一、微生物肥料的试验应用及结果１．小麦联合固氮菌为了证实小麦联合固氮菌在我 省小麦生产上的增产效果，并探索其在我省各种不同土壤条件下的增产作用，以便为大面积推广应 用提供科学依据，我们于１９８９年在省内选择有代表性的地区开展进行了“小麦根际联合固氮菌 剂试验示范研究”项目。试验示范结果表明，接种联合固氮菌后，对小麦幼苗的生长发育有良好促 进作用，次生根比对照每株增加０．４５─１．１条；第１、２片叶面积比对照增加２．５６─３ ．５０平方厘米；叶绿素含量比对照每平方厘米增加０．００７３毫克。经对小麦产量构成因子的 分析，每亩比对照可增加有效穗７５００─３５０００个；每穗粒数增加１─３粒；千粒重增加１ 克左右。通过对实际产量的测定，接菌剂者比对照平均每亩增产小麦４４．１５千克，平均增产率 为１２．１４％。在上述多点试验示范的基础上，１９９０年课题组承担了省农委下达的“小麦联 合固氮菌示范推广”项目。通过与我省庆阳、平凉、天水、兰州、甘南等五个地市（州）的农业技 术推广部门及成县科委联合协作，采取试验示范与大面积推广同步进行的技术路线，在省内不同自 然气候条件、不同土壤类型、不同水肥状况下布点，进行多点多年试验示范，并开展了小麦联合固 氮菌不同剂型、不同用量及底氮肥不同用量与增施磷肥对接菌效果影响的试验等。试验示范均按统 一方案组织实施。在庆阳、平凉、天水、兰州、甘南五个地市（州）农技站和成县科委的大力协作 与密切配合下，在上述地区的３２个县（市）区的４４２个乡镇三年共完成小麦联合固氮菌示范推 广面积４０１．８７万亩，推广应用范围涉及到上述地区的４３９４个行政村，推广应用作物除小 麦外，在玉米、高粱、糜谷等禾谷类作物及马铃薯上亦作了大量试验示范，并表现出较好增产效果 。本示范推广项目的完成，对上述地区的小麦等粮食作物的增产起到了良好作用，采用小麦联合固 氮菌拌种的４０１．８７万甘肃省临夏州农业局临夏７３１１００亩小麦，比对照平均亩增产１６ ．４４千克，平均增产率为１０．４１％，三年为各地总增产粮食６６０５．４６万千克，新增总 纯收益４０４２．８０万元。在各地不同自然气候、土壤类型、水肥条件下进行的试验示范结果表 明，小麦联合固氮菌在我省一般耕地的山、川、塬地的冬春小麦上均可适用，总趋势表现为亩增产 量在川塬区＞山阴区＞干旱区；增产率则为山阴区＞干旱区＞川塬区。同时发现小麦联合固氮菌对 土壤酸碱度的要求不甚严格，我省各地土壤酸碱度一般为７．３─８．５，满足小麦联合固氮菌的 生长繁殖需要，因此使用后一般都有效。在土壤水肥水平不同的情况下，普遍表现为中等或中下等 水肥条件的田块增产效果比高水肥田块明显。２．蚕、豌豆根瘤菌自１９９１年以来，先后在我省 临夏州和定西地区进行蚕、豌豆根瘤菌试验示范面积６万亩，其中重点示范区面积达３０００亩。 经测产，用蚕豆根瘤菌拌种的蚕豆根系发达，生长旺盛，根瘤增多，结荚数比对照明显增多，亩净 增２０─７０千克，一般增产率为１７％左右，且对根腐病有一定的防治作用。经在定西地区旱农 中心进行豌豆拌种根瘤菌试验结果表明，每株有效根瘤比对照平均增加２０．９％，亩平均产量比 对照增力０７．６千克，增产率为９．８％。在临夏州和政县进行的蚕豆拌种根瘤菌试验结果表明 ，每株有效根瘤平均高于对照２５．３％，亩平均产量比对照增加５５．１千克，增产率为２０． ２％。在临夏州康乐县进行的蚕豆根瘤菌试验结果表明，每株有效根瘤平均比对照增加２２．４％ ，亩平均产量高于对照４６千克，增产率为１７．０１％。经对使用蚕豆根瘤菌拌种后根腐病发病 率的调查，使用蚕豆根瘤菌的田块，一般发病率为２％左右，而未用根瘤菌拌种者，根腐病发病率 为７─１５％，一般在使用根瘤菌拌种后，蚕豆的根腐病比对照可减轻１０％左右。二、微生物肥 料的研究与开发在进行小麦联合固氮菌和蚕、豌豆根瘤菌试验示范的过程中，为了确保其应用效果 ，课题组先后又进行了“小麦联合固氮菌高效优良菌株的筛选”、“豆科作物根瘤菌的试验应用” 和“稳定、提高蚕豆根瘤菌固氮效应的研究”等专项试验研究工作，并且本着开发我省生物固氮资 源的构想，与农业部兰州生物药厂等单位联合协作，研制出我省的小麦联合固氮菌产品──“肥禾 灵”（有液体和冻干两种剂型），现就各项研究结果小结如下。１．小麦联合固氮菌高效优良菌株 的筛选为针对我省自然气候特点，研制开发出质量高、成本低、更适宜我省禾谷类作物需要的联合 固氮菌制剂，本研究从菌种的分离入手，自兰州、榆中、永登等地的支出分别采集抽穗期带土小麦 全株四批，带回实验室后进行表面消毒、苹果酸钠半固体无氮富集培养、平板划线纯化、测定菌数 及固氮酶活性（乙炔还原法），培养基改良优化等工作，经多次反复筛选，从３０５个菌株中得到 ３个生长繁殖速度快而且固氮酶活性较高的菌株ＫＱ＿１、ＫＱ＿２和ＫＢ＿（５８）。经分类鉴 定确认后，选ＫＱ＿１用于生产“肥禾灵”菌剂。利用此菌株在进行液体发酵生产中，其一般批次 的菌数都稳定达到每毫升３０─５０亿。经在我省各地进行的田间试验示范结果表明，在３６个试 验示范项目中，拌种用此菌株生产的肥禾灵比对照增产明显的有３４个，其中增产率在１０％以上 者有３０个；在与陕西“麦宝”、河北“小麦根际联合固氮菌”对比的１０个项目中，应用效果优 于上述同类产品的有８个，其余２个与上述产品接近。由此可见，ＫＱ＿１菌株能较好地适应甘肃 各地的土壤气候条件。２．小麦联合固氮菌与农药配合使用的研究在农业生产实践中，农作物的多 种病害需利用杀虫或杀菌剂进行防治，但究竟选用哪种农药使用后即可防治病虫害发生，而又不影 响小麦联合固氮菌的使用效果。为此，针对我省当前麦类主要病害及常用农药进行了该项研究。通 过两年时间，选择多菌灵等１２种农药作为主要试验研究对象，经室内和田间测定小麦联合固氮菌 对１２种农药的敏感性。结果表明，一般的杀虫和杀灭真菌的农药可以和小麦联合固氮菌配合使用 ，但须先拌农药，待阴干后再拌菌剂；多菌灵、百菌清、种衣剂和较低浓度的粉锈宁等农药是具有 保护和治疗作用的内吸性杀菌剂，它们和小麦联合固氮菌配合使用后，可达到既防病又增产的良好 效果；拌种双、杀毒矾、霜疫灵等农药与小麦联合固氮菌配合使用后会降低菌剂的作用。３．小麦 联合固氮菌在甘肃有效施用条件的研究通过在省内的河西、中部、陇东、陇南、甘南等１３个地市 （州）不同自然气候、土壤类型、水肥水平等条件下连续两年布点试验共１７８个，其中包括在玉 米、高粱和糜谷等作物上的少数试验在内，试验示范面积为６．６５万亩，其结果表明：适宜小麦 联合固氮菌施用的土壤在我省为黄绵土、灰钙土、黑垆土和山地棕壤土。这些地区年降雨量较少， 多数地方为２００─４５０毫米，同时土壤养分含量低，有机质含量为１．０％左右，大部分耕地 在我省属中低产土壤和中低产田，土壤肥力状况可概括为少氮、缺磷、有机质不足。从推广使用小 麦联合固氮菌的效果来看，其增产作用比较明显。在气候条件相近的不同土壤类型条件下，一般在 壤质土壤增产效果比较明显，亩增产可达１２．０％以上；粘土通透性较差，一般亩增产率为８． ０─１０．０％；砂质土保水、保肥能力均差，一般亩增产率为７．０％左右。另外，在土壤酸碱 度大于９．０或土壤碱解氮超过１５０ｐｐｍ时，增产效果不明显。４．小麦联合固氨菌制剂── 肥禾灵产品的研制与联合开发为了开发本省小麦联合固氮菌资源，在分离筛选高效优良菌株的基础 上，通过对培养条件、生产工艺等的进一步改良优化，与农业部兰州生物药厂等单位联合协作，成 功地研制开发出我省的小麦固氮菌产品──肥禾灵。本产品分为１００毫升液体瓶装和小瓶冻干菌 剂两种剂型，近年来在省内的推广应用面积已超过１００万亩，特别是研制的冻干菌剂，大大提高 了活菌数和保存期限，且体积小，便于运输。本产品还在山东、河南、宁夏等省区进行了应用。由 于在农业生产上发挥了较好的增产作用，该项目１９９３年获省科技进步奖。三、微生物肥料在甘 肃应用前景的分析从近年来我省推广应用小麦联合固氮菌的情况看，全省有据可查的面积累计达１ ０００万亩，占冬春小麦年播种面积的５０％，约占全省年粮食作物面积的２０％多，这足以表明 小麦联合固氮菌在我省推广应用的深度和广度，同时也进一步说明了它在我省农业生产上确实具有良好的增产效果，特别是我省在豆科作物根瘤菌共生固氮的应用方面亦出现了良好势头，因此今后继续进行推广应用有着广阔前景。１．自然气候条件适宜微生物肥料的应用从我省的自然气候、土壤、水肥状况可以看出，绝大多数耕地适宜小麦联合固氮菌的施用。我省农业总耕地面积为５２０
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