李 輝，楊海霞，孫 燚，王彬娜，郝 羽，柴 靜，王金鳳

（1.北京市昌平區(qū)耕地保護站，北京 102299；2.北京市昌平區(qū)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，北京 102299；3.北京市昌平區(qū)農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測站，北京 102442）

當(dāng)前形勢下，農(nóng)業(yè)面源污染問題作為農(nóng)業(yè)的負面產(chǎn)物，其對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的桎梏性日益凸顯，已為全社會高度重視?，F(xiàn)有大量研究表明，過量使用化肥是現(xiàn)階段導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染問題的主要原因之一。當(dāng)前中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的化肥使用強度已明顯超過國際公認的化肥施用安全上線，嚴(yán)格控制、減少化肥使用量，防控化肥面源污染工作已勢在必行。

北京昌平區(qū)草莓是當(dāng)?shù)亟?jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，多年來逐漸發(fā)展壯大，現(xiàn)有草莓設(shè)施日光溫室13000 棟，2018 年草莓產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)種植達到3.25億元，隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大同時也存在一些問題，當(dāng)前，農(nóng)戶為提高產(chǎn)量，在草莓生產(chǎn)上施用化肥量不斷增多，同時草莓連年種植，不僅導(dǎo)致作物產(chǎn)量和品質(zhì)減低，也引起土壤及水體生態(tài)環(huán)境的污染，威脅土壤健康導(dǎo)致土傳病害高發(fā)，甚至造成土壤次生鹽漬化，同時化肥釋放養(yǎng)分快，流失也很快，這與作物養(yǎng)分吸收特點并不一致，在作物生長前期，根系弱，吸收養(yǎng)分少，不需要大量養(yǎng)分時過多施肥形成了養(yǎng)分脅迫，而后期根系強，需求旺盛時養(yǎng)分卻因為流失而供應(yīng)不足。

農(nóng)用微生物菌劑是指目標(biāo)微生物（有效菌）經(jīng)過工業(yè)化生產(chǎn)擴繁后加工制成的活菌制劑。它具有直接或間接改良土壤、恢復(fù)地力，維持根際微生物區(qū)系平衡，降解有毒、有害物質(zhì)等作用；應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，通過其中所含微生物的生命活動，增加植物養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進植物生長、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。與傳統(tǒng)肥料相比，微生物肥料在保護生態(tài)、農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用、維護土壤健康、提高肥料利用率和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等方面具有優(yōu)勢。是中國實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展不可或缺的產(chǎn)品，目前產(chǎn)業(yè)已步入良性循環(huán)，并向健康有序、持續(xù)方向發(fā)展?！睋?jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部微生物肥料和食用菌菌種質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心主任李俊介紹，截至2020 年10 月底，中國已有微生物肥料企業(yè)2050 家、產(chǎn)能達到3000 萬t、登記產(chǎn)品6428 個、產(chǎn)值400 億元，微生物肥料已經(jīng)成為中國新型肥料中年產(chǎn)量最大、應(yīng)用面積最廣大的肥料。

中國微生物菌劑情況現(xiàn)狀

農(nóng)用微生物菌劑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn)GB 20287-2006 《中國的農(nóng)用微生物菌劑標(biāo)準(zhǔn)》由中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2006 年5 月25 日發(fā)布，2006 年9 月1 日正式實施。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2321-2013《微生物肥料產(chǎn)品檢驗規(guī)程》是由國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部微生物肥料和食用菌菌種質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心制定的，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了農(nóng)用微生物菌劑的術(shù)語和定義、產(chǎn)品分類、要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、包裝、標(biāo)識、運輸、貯存。并規(guī)定了產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)，常用檢測培養(yǎng)基制定、常用染色體、稀釋法、和酶活的測定。微生物檢測其他相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 中國農(nóng)用微生物菌劑標(biāo)準(zhǔn)

微生物菌劑登記情況

在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部微生物網(wǎng)站注冊登記的微生物肥料是由3106 個公司登記的8627 個產(chǎn)品。由圖1 中可以看出現(xiàn)有的微生物肥料從2000 年到2005 年中國微生物菌劑登記數(shù)量較少，多數(shù)在15 個以下；從2006～2010 年開始數(shù)量較多；2011～2017 年登記數(shù)量增長速度較快，2018 年到達峰值，呈幾何級增長，當(dāng)年增長數(shù)量3794 個。

圖1 2000～2020 年微生物肥料登記情況

微生物菌劑形態(tài)情況

粉劑4095 個，占比47.47%.顆粒2746 個，占比31.83%。液體1786 個，占比20.70%。通過分析可知微生物菌肥中形態(tài)以粉劑為主，占比47.47%。

微生物菌劑分類情況

按照微生物菌肥的微生物種類和功能特性分為根瘤菌菌劑、復(fù)合微生物菌劑、光合細菌菌劑、有機物料腐熟劑、生物有機肥、根瘤菌菌劑、生物修復(fù)菌劑、內(nèi)生菌根菌劑、土壤修復(fù)菌劑和微生物濃縮菌劑共十類。登記數(shù)量最高的是微生物菌劑4092 個，占比47.13%，其次為生物有機肥，占比為29.29%；復(fù)合微生物肥料1588個，占比18.41%;有機物料腐熟劑303 個，占比35.12%；根瘤菌菌劑39 個，占比0.45%。其余的菌劑登記數(shù)量較少（表2）。微生物菌劑中包括微生物菌肥和微生物濃縮制劑，微生物菌肥有效活菌數(shù)量≥0.20 億/g 或者0.20 億/mL，微生物濃縮制劑有效活菌數(shù)都≥200 億/g。生物有機肥和復(fù)合微生物菌肥是微生物和氮磷鉀肥料或有機肥的混合物。

表2 不同種類微生物肥料的登記數(shù)量

有效菌種

截至2021 年4 月，登記的8627 個微生物肥料產(chǎn)品中共有163 個有效菌種，包括60 個屬，菌種總應(yīng)用頻次為12446 次，表3 中可以看出芽孢桿菌屬是在微生物菌肥中應(yīng)用最廣泛的菌種，至少有66.52% 以上的微生物菌肥產(chǎn)品中含有芽孢桿菌屬。在應(yīng)用頻次最多菌種為枯草芽孢桿菌應(yīng)用率為 66.52%，其次為地衣芽孢桿菌應(yīng)用率20.82%、解淀粉芽孢桿菌應(yīng)用率18.25%、膠凍樣類芽孢桿菌應(yīng)用率17.00%、巨大芽孢桿菌應(yīng)用率4.95%。

表3 已登記微生物菌肥中應(yīng)用最多的前20 種菌種

草莓微生物菌肥現(xiàn)狀

草莓微生物肥料登記菌種情況

截至2021 年4 月有213 個為生物菌肥產(chǎn)品在草莓上適用，占登記產(chǎn)品的2.47%，其中，登記產(chǎn)品只在草莓上適用的產(chǎn)品有67 個，占生物菌肥產(chǎn)品的31.46%。在草莓上適用的菌種有44 個，占所有菌種類型的27%。

草莓上適用的微生物菌劑劑型情況

草莓上適用的微生物登記從劑型看，粉劑93 個，占比43.66%；液體66 個占比30.99%，顆粒53 個占比24.88%（圖2）。

圖2 草莓上適用微生物菌劑肥料劑型情況

草莓上適用的微生物菌劑類型

截至2021 年4 月登記的213 個在草莓上適用的微生物菌劑類型包括微生物菌劑、生物有機肥、復(fù)合微生物肥料、光合細菌菌劑、內(nèi)生根菌劑五種，其中數(shù)量最多的是微生物菌劑135種占全部微生物菌劑的3.30%、生物有機肥占全部有機肥種類的1.58%、復(fù)合微生物肥料占全部復(fù)合微生物肥料的2.02%、內(nèi)生根菌劑占全部內(nèi)生根菌劑的20%（表4）。

表4 草莓上適用的微生物菌劑類型

登記菌種在草莓上的應(yīng)用頻次

在草莓上應(yīng)用頻次前十的菌種由高到低包括枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、膠凍樣類芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、哈茨木霉、蘇云金芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、淡紫紫孢菌、多粘類芽孢桿菌、植物乳桿菌具體見表5。其中，最高的是枯草芽孢桿菌占全部枯草芽孢桿菌的2.23%；其次為地衣芽孢桿菌占全部的2.51%；第三為膠凍樣類芽孢桿菌，占全部的2.39%。

表5 草莓上適用的前十的微生物菌種類型

微生物肥料對草莓生長的影響

對草莓微生物活性的影響

毛寧等[1]的研究表明施用生物有機肥能提升土壤中細菌20% 以上，放線菌數(shù)量有所減少，說明草莓種植土壤中施用生物有機肥有利于土壤中碳、氮等元素循環(huán)利用，提高土壤質(zhì)量，恢復(fù)土壤微生活力，更有利于作物生長；生物菌肥處理草莓中 VC 含量和糖度均明顯高于未施用生物有機肥處理，能明顯提高草莓品質(zhì)。

微生物菌劑能有效防治草莓病害

董瓊娥等[2]的研究結(jié)果表明復(fù)合微生物菌劑、解淀粉芽孢桿菌培養(yǎng)物萃取液復(fù)合使用時復(fù)合微生物菌劑與解淀粉芽孢桿菌培養(yǎng)物萃取液混合后形成的復(fù)合微生物制劑對草莓白粉病的防治效果最好，使用5次后防效可達94.0%，且產(chǎn)量和商品果率最高，分別為3.53 t/667 m2和92.8% 比單獨使用復(fù)合微生物菌劑效果好，可廣泛推廣使用。在白粉病發(fā)病前或初期可單獨使用復(fù)合微生物菌劑進行防治，以預(yù)防為主。姜莉莉等[3]的研究表明以生物有機肥完全或部分替代化學(xué)肥料可在一定程度上降低草莓枯萎病的發(fā)病率和病情指數(shù)。且生物有機肥對草莓枯萎病的防治效果隨著時間推移逐漸增加。草莓移栽后60 天，施用生物有機肥22.5 t/hm2后不施用任何肥料的情況下，草莓枯萎病的發(fā)病率為零，以生物有機肥部分替代化肥時，草莓枯萎病發(fā)病率是2.22%，此試驗表明施用生物有機肥能提升草莓的抗病性。

微生物菌劑對草莓生長指標(biāo)的影響

王貞等[4]的研究結(jié)果表明，施用NEM 微生物菌劑的情況下，施用一個月后，草莓的株高、冠徑、葉片長、葉柄長、花序梗長都有不同程度的增加，并且隨著菌劑用量越大而增大，同時菌劑處理后，一定程度上能改善果實風(fēng)味，果實酸味減輕，甜味增加，可溶性固形物含量也有所增加，但是此實驗還需要進一步進行研究已確定更好的微生物菌劑施用水平。同時，施用生物有機肥有利于草莓單果質(zhì)量和糖酸比的提高，同時可提高草莓的VC 含量和提高可溶性固形物含量7% 以上。

微生物菌劑對草莓產(chǎn)量的影響

曲貴偉等[5]的研究表明生物有機肥和化肥配合施用比單施生物有機肥提高產(chǎn)量4%，單獨施用有機肥也能在一定程度上提高產(chǎn)量，但是，比有機肥和化肥配合施用的產(chǎn)量低。張正球等[6]的研究表明微生物菌劑處理的草莓產(chǎn)量顯著高于常規(guī)處理的草莓產(chǎn)量，產(chǎn)量提高了17.33%。同時也高于施用大量元素水溶肥的產(chǎn)量。且施用微生物菌劑能有一定的節(jié)肥效益，能較少水分10.5%，能節(jié)省肥料投入90 元/hm2，合計節(jié)省成本60765 元/hm2。

微生物菌劑對草莓死苗和改良土壤的作用

杜朋潮等[7]的研究表明施用微生物菌劑能明顯降低植株的死苗率，且微生物菌劑能改善土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤容重，增加氣相比例，對有益生物群數(shù)量的增加提供了條件。