依據(jù)不同時(shí)期微生物肥料研發(fā)特點(diǎn)和產(chǎn)品中有效菌種類、組成、功能,可將我國(guó)微生物肥料發(fā)展歷程歸納為三大階段。
第一階段為單一營(yíng)養(yǎng)菌種階段。這一階段我國(guó)最早問(wèn)世的微生物肥料是可促進(jìn)豆科作物結(jié)瘤固氮的根瘤菌制劑;后來(lái),聯(lián)合、自生固氮菌及溶磷解鉀菌等菌種的研究取得重大進(jìn)展,尤其20世紀(jì)80-90年代初期,相繼出現(xiàn)多種以單一營(yíng)養(yǎng)菌如根瘤菌、固氮菌、解磷菌、解鉀菌、放線菌等為主體的微生物肥料產(chǎn)品,并顯現(xiàn)出巨大推廣應(yīng)用效果。
該階段微生物肥料研發(fā)重心在于利用微生物特性,提高土壤中作物必須營(yíng)養(yǎng)元素含量,尤其是氮素含量。其典型特征為產(chǎn)品中有效菌為單一菌種,此產(chǎn)品稱之為第一代微生物肥料。
雖然根瘤菌、自生或聯(lián)合共生固氮菌、溶磷解鉀菌和放線菌等表現(xiàn)出較好效果,但由于這期間化肥大量施用,使得微生物肥料應(yīng)用技術(shù)發(fā)展緩慢。直到90年代后期,化肥對(duì)土壤環(huán)境污染問(wèn)題和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題受到重視,促使微生物肥料發(fā)展進(jìn)入第二階段,誕生第二代微生物肥料。
第二階段發(fā)展重心在于發(fā)揮多種營(yíng)養(yǎng)型微生物特征,提高土壤中養(yǎng)分和肥料利用率。根據(jù)化學(xué)復(fù)合肥原理,選用固氮菌、溶磷菌、解鉀菌等單一營(yíng)養(yǎng)型菌種復(fù)合成的微生物肥料,開(kāi)發(fā)出系列“營(yíng)養(yǎng)互補(bǔ)型”微生物肥料。這類肥料通過(guò)微生物生命活動(dòng),以分解土壤中難溶磷、鉀及作物必需的其他礦物質(zhì)養(yǎng)分,固定空氣中的氮等方式為農(nóng)作物提供多種養(yǎng)分。
第二代微生物肥料由于其安全環(huán)保有效,近10年來(lái)得到快速發(fā)展。目前我國(guó)市面上銷售的微生物肥料大多屬于第三代微生物肥料,第二代微生物肥料對(duì)改善土壤生態(tài)環(huán)境、提高生物安全性有著重要作用,但就其單純提供植物養(yǎng)分功能卻與化肥功能重疊,且微生物肥料速效性不如化肥好。這些缺憾影響第二代微生物肥料深入發(fā)展。另外,農(nóng)作物連作在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極其普遍,由此引起的土傳病蟲(chóng)害非常嚴(yán)重,尤其在設(shè)施栽培中土傳病蟲(chóng)害更為突出,這些問(wèn)題無(wú)法通過(guò)施用化肥或第二代微生物肥料施用加以克服和解決。
在此情況下,微生物肥料發(fā)展進(jìn)入第三個(gè)發(fā)展階段。
這一發(fā)展階段重心是克服化學(xué)農(nóng)業(yè)對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量脅迫作用,主要是把營(yíng)養(yǎng)菌種和生防促生菌種復(fù)合,利用多菌株及其眾多次生代謝產(chǎn)物,開(kāi)發(fā)出具有營(yíng)養(yǎng)、調(diào)理、植保三效合一的“肥藥兼效型”復(fù)合微生物肥料產(chǎn)品。
第三發(fā)展階段產(chǎn)品注重生物防治、阻控藥害和調(diào)節(jié)生長(zhǎng)作用,力圖實(shí)現(xiàn)微生物肥料在補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)、生長(zhǎng)調(diào)理、修復(fù)土壤、和防控病蟲(chóng)害方面效應(yīng)實(shí)現(xiàn)“四效合一”。應(yīng)用在農(nóng)作物生產(chǎn)上,既能固氮溶磷解鉀及活化土壤中多種難溶性礦物質(zhì)養(yǎng)分,充分轉(zhuǎn)化利用土壤中潛在肥源,促進(jìn)農(nóng)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收和利用,從而減少化肥施用量和提高肥料利用率,又能不用或少用化學(xué)農(nóng)藥就能達(dá)到有效的抗逆和植保功效。
這類微生物肥料是低碳綠色環(huán)保型產(chǎn)品,在持續(xù)供給作物養(yǎng)分、增加土壤有機(jī)質(zhì)、改善土壤結(jié)構(gòu)和提高土壤肥力,尤其在控制和克服因長(zhǎng)期過(guò)量使用高碳化肥和農(nóng)藥引起的土壤連作障礙和降低農(nóng)藥殘留方面具有獨(dú)特效果。