楼主 | 收藏 | 举报 2016-11-19 10:17   浏览:150   回复:0

中国农林科技网 自然农法有益微生物的利用专题讲座

  中国农林科技网特邀北京百丰天下生物科技有限公司自然农法首席研究员王英讲师,做自然农法有益微生物的利用专题讲座


分享主题】自然农法与有益微生物的利用    

【分享大纲】

一、有益微生物在农业的应用

1、土壤修复,改善土壤理化性质

2、增强作物长势,提高对恶劣环境的抵抗能力。

3、浸种、稀释、蘸根-提高出苗率,促进苗壮苗齐

4、秸秆还田

5、有机肥发酵

【讲师简介】

【姓名】王英

【城市】北京

【公司】北京百丰天下生物科技有限公司

【职务】自然农法首席研究员

第一节、土壤修复,改善土壤理化性质

我们先来认清当前所面临的局势,以下是当前农业土壤常见的十大问题:

1、土壤氮磷钾元素营养比例失调、大量元素与中微量元素失衡。

起因:不按照比例施肥,往往只大量施氮磷肥,缺钾肥。注重大量元素的使用,而长期忽略中微量元素肥料,造成土壤中微量元素耗竭。

2、农田土壤污染

    过度使用化肥、农药、农膜的残留汚染,未经处理的有机肥污染,以及连作和病虫害病原物污染。超出了土壤自身的净化能力,破坏土壤生态平衡。

3、土壤酸化

    主要是由于过量使用化学氮肥和生理酸性肥料,导致土壤中酸性物质增加,造成土壤酸化。

4、土壤次生盐碱化

    长期使用化学肥料,使土壤中的盐分不断积累,尤其是硝酸盐积累。盐分聚集在地表,形成土壤表层次生盐碱化

5、农作物连作造成的“土壤病”

    连续种植一种或同科作物,由于该作物所需要的中微量元素因连续被吸收而缺乏,也使相应的某些病菌得以连年繁殖,在土壤中大量积累,还有前茬作物根系的分泌物因累积成为有毒物质而形成病土。

6、耕作层变浅

    常年的机械碾压和人工劳作,使得犁底层上移加厚,阻碍土壤水分、养分和空气的上下运行。

7、土壤有机质含量降低

常年不重视有机肥的施入,土壤有机质长期得不到补充,再加上化学肥料大量使用,加剧碳元素的耗竭,致使发生土壤酸化、次生盐碱化、土壤结构减少、肥力低下、土传病害加剧等土壤问题。

8、土壤结构破坏、板结严重

    土壤缺乏有机肥补充,以及不合理的耕作和灌溉,化肥的大量施用,加剧了土壤团粒结构的破坏,致使土壤板结越来越严重。

9、土壤微生物失衡

    化肥、杀菌剂等化学合成品投入到土壤中,使土壤有益生物和有益微生物大量死亡,土壤生物种群减少,病原菌滋生,土壤理化生物性质恶化。

10、土壤侵蚀

随意翻耕、裸露土壤增加,既造成耕蚀,又加剧了风蚀、水蚀。

 

从事于农业的生产者肯定见过以上所说的问题。那么今天我们就从源头来为大家解析一下,从根本为大家解决这些问题。

土壤肥力包括土壤生物肥力、土壤物理肥力和土壤化学肥力三个组分。我们所遇到的问题均在这三个组分中:

1、土壤生物肥力:指生活在土壤中的微生物、动物、植物根系等有机体为植物生长发育所需的营养和理化条件提供的贡献。同时,生物过程对土壤的物理、化学特性起到了良好的促进和维持作用。

由于多年来化肥、杀菌剂的使用,使得土壤中有益微生物的含量严重降低,有害菌大量滋生,严重危害作物根系生长。

2、土壤物理肥力:指土壤的质地、结构状况、孔隙度、水分和温度状况等。

表现的主要危害有土壤板结、耕作层变浅、保水保温能力下降等。其中土壤板结的原因有以下几点:

1)、农田土壤质地太粘,耕作层浅;(2)、有机肥严重不足、秸秆还田量减少;(3)、塑料制品过多的投入;(4)、长期单一地偏施化肥;(5)、镇压、翻耕等农耕措施导致上层土壤结构破坏;(6)、有害物质的积累;(7)、风沙、暴雨水土流失。

3、化学肥力:指土壤的酸碱度、阳离子吸附及交换性能、土壤还原性物质、土壤含盐量,以及其他营养物质的含量等。其表现的主要危害有:土壤酸化;土壤盐碱化;土壤养分不平衡等。

 

从以上我们可以看出:从用肥习惯而言,导致土壤环境问题发生的主要原因有化肥大量施用的同时,对于有机质的投入减少,局部地区甚至没有投入,再加上农药的大量使用,严重威胁土壤中微生物以及土壤生物的生存。而这两者所导致的结果就是:土壤有益微生物、有机质的含量严重降低,降低了土壤的自我净化的能力以及对于污染物的缓冲力。因此,想让土壤恢复健康,增加这两种物质很重要,那就是有机质和有益菌。在增加这两者的同时,适量施用甚至不用化肥、农药,进而保护土壤生物。

 

    也许大家对于有益微生物和有机质的认识还不是很深,今天为大家讲解一下有机质以及有益微生物对于土壤的重要作用。

有机质对于土壤、作物的七大作用:

 1、土壤养分的主要来源

      有机质中含有作物生长所需的各种养分,可以直接或简接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮,有95%以上氮素是以有机状态存在于土壤中的。因为土壤矿物质一般不含氮素,除施入的氮肥外,土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳,可以供给绿色植物进行光合作用的需要。此外,有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。

 2、促进作物的生长发育

有机质可以增强植物呼吸作用,提高细胞膜的渗透性,增强对营养物质的吸收,同时有机质中的维生素和一些激素能促进植物的生长发育。

 3、促进土壤结构形成,改良土壤结构

     有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂,土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质,所以有助于黏性土形成良好的结构,从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例,创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性,只是黏粒的几分之一。一方面,它能降低黏性土壤的黏性,减少耕作阻力,提高耕作质量;另一方面它可以提高砂土的团聚性,改善其过分松散的状态。

4、提高土壤的保肥能力和缓冲能力

    土壤有机质中的有机胶体,带有大量负电荷,具有强大的吸附能力,能吸附大量的阳离子和水分,其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍,所以它能提高土壤保肥蓄水的能力,同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。

5、促进土壤微生物的活动

    土壤有机质中的有机胶体,带有大量负电荷,具有强大的吸附能力,能吸附大量的阳离子和水分,其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍,所以它能提高土壤保肥蓄水的能力,同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。

6、提高土壤温度

    有机质颜色较暗,一般是棕色到黑褐色,吸热能力强,可以提高地温。可改善土壤热状况。

7、提高土壤养分性

    有机质中腐殖质具有络合作用,有助于消除土壤的污染。对低产田来说,通过增加有机质含量可以培肥土壤,提高地力水平。对高产田来说,由于有机质不断分解,也需要不断补充有机质。腐殖质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物,避免难溶性磷酸盐的沉淀,提高有效养分的数量。

    根据土壤有机质的这些重要性质和作用不难看出:土壤有机质含量越高,土壤的物理性状和化学性状越好,增强土壤保水保肥能力,提高肥料利用率。那么我们如何来保证土壤的生物性状良好呢?关键的一点就是恢复土壤微生物环境的平衡,对于目前的土壤而言,我们需要增加土壤中的有益微生物数量,利用微生物间的相互竞争作用抑制病原菌的滋生,以此恢复微生物之间的平衡。

 

土壤有益微生物的四大作用

1、形成土壤结构

    土壤微生物在自己的生活过程中,通过代谢活动的氧气和二氧化碳的交换,以及分泌的有机酸等有助于土壤粒子形成大的团粒结构,最终形成真正意义上的土壤。

2、分解有机质

    作物的残根败叶和施入土壤中的有机肥料等,只有经过土壤微生物的作用,才能腐烂分解,释放出营养元素,供作物利用,并形成腐殖质,改善土壤的结构和耕性。

 土壤微生物还可以分解矿物质,土壤微生物的代谢产物能促进土壤中难溶性物质的溶解。例如解淀粉芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌等具有分解释放出可溶的磷钾元素及中微量元素,既增进了土壤肥力,又为作物提供了可吸收利用的营养元素。

3、固氮、防病、促进生长

    一些固氮菌可借助其固氮作用将空气中的氮气转化为植物能够利用的固定态氮化物,相当于土壤有了自己的氮肥生产车间了。

    土壤中各种微生物之间有互惠互利的,也有相互敌对的。例如,土壤中存在一些抗生性微生物,如枯草芽孢杆菌,其能够分泌抗生素,抑制病原微生物的繁殖,这样就可以防治和减少土壤中的病原微生物对作物的危害。

4、降解土壤中残留的有机农药等

    某些微生物,如侧孢短芽孢杆菌能降解有机污染物,降低残毒危害。当然,这些所有的功能都是由不同种群的微生物完成的,每一个功能的实现也需要有大量的微生物共同工作才行。

从有益微生物和有机质两方面入手,我们就可以从土壤的生物、物理、化学三大性状改良土壤。对于有益微生物的添加我们可以为土壤接种有益复合微生物菌剂,那么有机质如何来补充呢?

接下来就为大家介绍五种补充有机质的常用办法。

    1增施有机肥:有机肥是很好的土壤改良剂,它既能熟化土壤,保持土壤的良好结构,又能增强土壤的保肥供肥和缓冲能力,不断供给作物生长需要的养分,为作物生长创造良好的土壤条件。在使用有机肥时必须要使用利用有益微生物充分腐熟有机肥。

   2推广秸秆还田:推广以小麦、水稻、玉米等秸秆还田及喷施腐化剂技术,既能有效地利用有机肥资源,又能改善土壤结构,增强土壤保肥供肥性能,节约化肥投入,降低生产成本,增加农民收入。

    3实施间套种和轮作:近年来,农作物复种指数越来越高,致使许多土壤有机质含量降低,肥力下降。实行轮作、间作制度,调整种植结构,做到用地与养地相结合,不仅可以保持和提高土壤有机质含量,而且还能改善农产品品质,对促进农业可持续发展具有重要意义。

    4因地制宜种植绿肥:种植绿肥可为土壤提供丰富的有机质和氮素,促进用地与养地结合,减少连作障碍及下茬化肥用量,提高土壤有机质含量,喷施有益菌加速绿肥的分解。

    5秸秆覆盖:在隔绝土传病菌、保持土壤湿度、温度的同时,秸秆的分解会为土壤缓慢提供新鲜的有机质。

    此外,还可以将农田中落叶、废弃菜叶等有有益微生物菌剂进行发酵,将获得的堆肥还田,既可以补充有机质,也可以缓解营养元素不平衡的现象。

    而这一切都离不开土壤有益微生物的作用。

 

 

第二节:增强作物长势,提高对恶劣环境的抵抗能力。

本次将从地下、地上两部分来解析有益微生物对于作物的影响。

1、地下部分:根主要吸收水分和无机养分,如要摄取有机养分就要靠微生物的帮助。我们在土壤里灌浇了有微生物的水、肥后,这些微生物在土壤吸收光和热的作用下,细菌活动会合成有机酸,就能很顺利地把氧化了的土壤重新恢复为抗氧化状态,土壤里的无机元素全部活化,被溶解让根吸收。

同时有益微生物还能把被农药、化肥污染了的土壤也进行分解(叫解毒),使土壤的生态环境恢复自然。使粘土变松,砂土变为团粒结构好,酸性和碱性土变成中性土,盐分含量多的能缓解。从而使土壤中的小动物重新增多,如蚯蚓会增多。

   长期来不注意施肥,大量的化肥和过量酸性肥,特别没有腐熟农家肥施进土壤里,霉菌大量繁殖,特别镰刀菌、线虫繁殖侵袭作物根系。如果能够增加土壤中的有益微生物,有益微生物在土壤里在作物茎根表面能将有害病菌杀死,把土壤的毒消好,根系在良好生态环境中,特别叶片的光合作用于得到提高,固氮能力增强,促使作物根下扎。

   这些微生物在水里同样可以活动,通过它们可以提高水中的溶解氧,根系同样可以呼吸不至于闷死根须。土壤经微生物改良团粒构建好,减少蒸发,同时又具备抗旱作用。

   2、地上部分:施用有益微生物菌剂可以提高光合作用来提高花芽分化的质量,有益微生物能活化土壤中的各种养分及微量元素。同时增强叶片固氮能力,使叶片转绿增厚。花芽分化取决于叶片储存的碳水化合物的浓度,浓度高来年就多一点花芽,淡就会向叶芽转换。

   凡是在叶面喷有益微生物的果树,它的叶片增厚,光亮培加。有益微生物能将侵入的有害真菌进行抑制,就能很好的控制像溃疡病等病害不扩大。另外喷施有益微生物也可以提高叶片的抗冻、抗旱能力。

   果实本身也能吸收营养的。充足的有机营养是果实发育的必需满足的物质基础。有效微生物在活动过程中会自动合成生殖生长所需的酶剂,促进花器的成长,使有效花开、座果率就高。在果实成长过程中果实表面的微生物多,各种酶剂,可帮助果实吸收营养,同时能防止果实的其他病害,如内外裂果等。并且提供果实改善品质,提高品位。

此外,有益微生物菌剂还可以起到保鲜的作用。

第三节:浸种、稀释、蘸根-提高出苗率,促进苗壮苗齐

在播种之前使用有益微生物稀释液进行浸种,微生物活动所产生的酶、有机酸等活性分子可以提高种子活性,破除休眠。也可以加速新生根系对于土壤中水分和养分的吸收,使幼苗又齐又壮。

第四节:秸秆还田

    稻草中含有机质42%、含氮量0.91%、磷0.13%、钾1.89%、钙0.61%、镁0.22%、硫0.14%、硅9.45%。稻草中所含的养分较高,并且稻草易于腐烂,因此稻草还田是耕地最有效的培肥增产方式。

秸秆还田包括秸秆直接还田和覆盖还田两种方式。


如图:玉米秸秆直接还田

   第一种:秸秆直接还田: 在小麦、玉米、红薯、水稻等作物收获后,将其秸秆或秧茎粉碎,均匀撒在田间,施加有益微生物菌剂,再进行浅翻以保持土壤墒情。适当添加氮源以保证微生物生长所需。

第二种:覆盖还田:将收获的作物秸秆平铺在经济作物行间或果树树盘即可,厚度为10-15cm左右。若目的为覆盖地表隔绝病菌,则可不需添加有益微生物,若是作为有机质投入,则需进行添加,可根据实际需求确定是否添加有益微生物菌剂。






如图 :覆盖还田

 

在进行秸秆还田中接种有益微生物菌剂有以下四大作用

1.加速有机物料腐解进程,加速稻草和油菜秸秆腐烂。

利用特定功能的微生物菌群的共同作用,使秸秆等有机物料中的有机成分快速腐解和腐烂,使之小分子化,转变成可供作物吸收利用的肥料,大大缩短秸秆及需经堆沤发酵腐熟的禽蓄粪便、饼肥等有机物的堆沤时间,减少臭味,加快了秸秆直接还田技术的推广力度。

2.杀灭病原菌、虫卵和杂草种籽,改善土壤微生物环境。

用于秸秆等有机物料堆沤还田,能使堆温迅速提高,高温(55℃至70℃)时间保持较长,起到杀灭病原菌、虫卵和草籽的作用。有益微生物以秸秆为载体大量繁殖,产生大量群体和分泌物,形成优势菌群,达到改善土壤活性,抑制有害病原菌的生长,促进根际有益微生物的活动。

3.增加土壤有机质含量,促进营养元素的有效化.

每年有机质可提升0.1-0.5%,水解氮提高10-15mg/kg,有效磷提高5-8 mg/kg,速效钾提高20-30 mg/kg

4.促进有机废弃物资源化利用,提高秸秆利用率,降低生产成本。

  有益微生物的应用,可以消化农田秸秆、畜禽粪便等有机废弃物,转化为有机肥料,还可以减少化肥用量,节约生产成本,增强作物抗性。

 

 

第五节:有机肥发酵

   有机肥是为土壤补充有机质的主要途径。农业部微生物有机肥和食用菌菌种质量监督检验测试中心主任张廷荣博士提出,大力推广生物有机肥施用就是解决这一问题的方法之一。

   生物有机肥是一类以微生物菌生命活动及其产物导致农作物得到特定肥料效应的益生菌肥料。在欧美发达国家农业生产中,生物有机肥的施用已占到了肥料总量的20%以上,其产量每年以10%~20%的速度递增。

   在畜禽粪便与秸秆等混合料中加入有益微生物进行堆积发酵,有益微生物迅速繁殖,快速分解粪便和秸秆中有机质,产生生物热能,堆料温度可升至60-70℃,抑制或杀死病菌、虫卵等有害生物;并在矿质化和腐殖质化过程中,释放出氮磷钾和微量元素等有效养分;吸收、分解恶臭和有害物质。

有机肥的作用有以下三点:

1、改善农作物产品品质:试验表明,施用生物有机肥可提高可溶性固形物,果皮光滑,果点、斑点减少,果实大小较均匀,与对照相比,一级果率提高9.5-12.3%。此外,还可以降低硝酸盐与亚硝酸盐的含量,增加风味。

  2、增强作物抗性:施用生物有机肥的农作物生长健壮、抗性增强,从而降低了病虫害的发生率。施用有机肥的作物中红蜘蛛、蚧壳虫、蚜虫及炭疽病、溃汤病等病虫害均明显降低,减少了喷药次数,促进了无公害农产品生产。

 3、提高农作物产量与经济效益:农作物施用有益复合菌生物有机肥,生长势强,产量均有不同程度提高。此外,由于施用生物有机肥的同时可以减少化肥、农药的使用量,减少农业投入,进一步增加收益。           
      在实地应用中,大家也可以用有益微生物制作防虫液、生物保护膜等来预防病虫害,也可以利用有益生物来治理杂草等。