近年來，由于化學(xué)肥料對環(huán)境和土壤的嚴(yán)重破壞，不僅污染了環(huán)境、使生態(tài)不斷惡化、土壤出現(xiàn)硬化、酸化、鹽漬化等諸多問題，而且降低了農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，雖然化學(xué)肥料的利用率在逐年下降，但是相對應(yīng)地增加了農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)成本，而且生產(chǎn)效率也不斷地降低。為了促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)以生態(tài)、安全、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效為目標(biāo)，世界各國都在為了找最好的解決方案而不斷努力。

微生物肥料對土壤改良有很好的效果，土壤中的病害得到了防治，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量，并且可以使化肥的用量減少，從而保護(hù)環(huán)境，對促進(jìn)“綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)”的發(fā)展有很大的幫助。尤其是國家2015年提出化肥農(nóng)藥零增長到減肥減藥的措施，以及果菜茶有機(jī)肥替代行動方案的實施都極大地促進(jìn)了我國微生物肥料的發(fā)展。

防病微生物菌肥屬于我國微生物肥料發(fā)展中的第四代產(chǎn)品，是生防促生微生物作為主要菌種，采用現(xiàn)代生物技術(shù)實現(xiàn)它們在田間控防土傳病害、促進(jìn)植物生長和土壤生物修復(fù)等方面的重要作用。產(chǎn)品注重生物防治、刺激生長和農(nóng)作物品質(zhì)提高的作用，力圖實現(xiàn)微生物肥料的植物營養(yǎng)、生長調(diào)理和防控病害效應(yīng)的 “三效合一”。防病微生物菌肥的廣泛應(yīng)用是從根本上解決土傳病害和土質(zhì)惡化問題。讓作物病害防治進(jìn)入現(xiàn)代植物醫(yī)學(xué)生態(tài)保健階段。為我國綠色有機(jī)農(nóng)業(yè)提供有力保證。

一、防病微生物菌肥主要菌種及作用機(jī)制

1.1 芽孢桿菌類

芽孢桿菌是一大類用于微生物肥料中的菌種，由于其芽孢的獨特生物學(xué)特性而獲得廣泛應(yīng)用。普遍認(rèn)為芽孢桿菌生防機(jī)制主要有營養(yǎng)和空間位點競爭、抗菌物質(zhì)產(chǎn)生、溶菌作用、誘導(dǎo)植物抗病性等方面。其生防效果是以上幾種方式作用的綜合結(jié)果。

目前應(yīng)用比較廣泛的芽孢桿菌有：枯草芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、菊糖芽孢乳桿菌。美 國迄今已有3株枯 草芽孢桿菌 (Bacillus subtilis) 和 1株解淀粉芽孢桿菌 (Bacillus amyloliquefaciens) 生防菌株獲得環(huán)保局(EPA ) 商品化或有限商品化生產(chǎn)應(yīng)用許可，它們是GBO3、MBI600、QST713和 FZB24。Agraquest公司開發(fā)的活菌殺菌劑Serenade TM和Sonata A S ，已在美國登記使用，有效菌株是枯草芽孢桿菌QST713 菌株和QST2808菌株 ，可防治蔬菜、櫻桃、葡萄、葫蘆和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等病害。

解淀粉芽孢桿菌 (Bacillus amyloliquefaciens) 已在美國作為殺菌劑登記，用于防治土傳的絲核菌和鐮刀菌；也作為植物生長調(diào)節(jié)劑登記，促進(jìn)植物生長。中國利用枯草芽孢桿菌防治植病害的應(yīng)用研究也達(dá)到了世界先進(jìn)水平，現(xiàn)已開發(fā)出一批生防作用優(yōu)良的枯草芽孢桿菌菌株，如 Bs-916 、B 908 、B 3 、B 903 、B 1333 、X M 16 、B II、PR s5 、ZH -2 。

解淀粉芽孢桿菌國內(nèi)已分離到多株生防菌株對于細(xì)菌性條斑病菌、灰葡萄孢、鏈格孢、尖孢鐮刀菌、黑曲霉、粉紅單端孢以及油菜絲盤核菌均有良好的防治效果。菊糖芽孢乳桿菌是中島海洋公司篩選出的一株既產(chǎn)芽孢又產(chǎn)乳酸生防菌株，目前廣泛應(yīng)用于蔬菜果樹等種植中土傳病害的防治。

1.2 乳酸菌類

乳酸菌是GRAS（Generally Recognized as Safe 公認(rèn)的安全級 ）菌株，同時乳酸菌也是一種PGPB（植物促生細(xì)菌）菌株。廣泛應(yīng)用于保健品、食品、飼料等領(lǐng)域。乳酸菌應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植中，不僅可以促進(jìn)作物生長，抑制殺滅病原菌、誘導(dǎo)作物自身保護(hù)機(jī)制的啟動，還可以改善土壤環(huán)境，降低土傳病害的發(fā)生，解決土質(zhì)惡化等問題。

目前防病微生物肥料中應(yīng)用的乳酸菌主要有植物乳桿菌和希氏乳桿菌。乳酸菌發(fā)酵過程中可以產(chǎn)生植物生長素類物質(zhì)GA、IAA、ABA和多種氨基酸，其代謝產(chǎn)物中的多種有機(jī)酸能顯著增加土壤中游離鈣磷離子的含量。產(chǎn)生多種抑菌物質(zhì)，如苯乳酸、四羥基苯乳酸、3-苯基乳酸、乳酸菌素等，這些物質(zhì)可以有效抑制農(nóng)作物病原菌。研究表明乳酸菌可以有效抑制菠菜枯萎病、黃瓜炭疽病、十字花科根腫病等病害。

中島海洋公司以希氏乳桿菌ATCC8290為初始菌株，與美國Sovl Biology研究院合作，經(jīng)高通量篩選，獲得植物防病增產(chǎn)菌株CNZD-007、CNZD-009、CNZD-013。開發(fā)研制的農(nóng)用微生物菌劑，廣泛應(yīng)用于各種經(jīng)濟(jì)作物種植，有效防治土傳病害的發(fā)生，解決了重茬、死棵、土壤惡化等問題。

1.3 霉菌類

目前用于防病微生物肥料中的霉菌主要是木霉屬 ( Trichoderma) 的一些種，如：哈茨木霉( T . harzianum )、綠色木霉( T . viride) 、康氏木霉( T . koningii) 、木素木霉( T . lignorum ) 、鉤木霉( T . ham atum ) 、長枝木霉( T. longibrachiatum ) 、多孢木霉( T . polysporum ) 及綠粘帚霉( T . vi rens) 。 哈茨木霉對立枯病、菌核病、腐霉病、灰霉病等多種病害有較好的防效，其發(fā)酵液可對采后茄子進(jìn)行生物保鮮。綠色木霉用來防治蜜環(huán)菌、輪枝菌、紫韌草菌、葡萄擬莖點霉和灰葡萄孢等病菌引起的各種病害；木素木霉的干燥孢子處理煙草的株穴可防治白絹病。

用于線蟲防治的微生物肥料中的霉菌主要用淡紫擬青霉和普可尼亞厚垣輪枝菌。菲律賓以淡紫擬青霉制成商品“Biocon”,用于防治馬鈴薯的根結(jié)線蟲病取得了很好效果。厚垣輪枝菌也能有效地寄生根結(jié)線蟲卵和雌蟲，普可尼亞厚垣輪枝( V . chlam ydosporium ) 能寄生南方根結(jié)線蟲、花生根結(jié)線蟲、大豆胞囊線蟲的卵和雌蟲 ,是一種重要的線蟲生防菌。這兩種霉菌可以有效寄生于線蟲的卵和雌蟲，有效降低線蟲的侵染幾率。

1.4假單胞菌類

假單胞菌是生防微生物的重要類群，也是自然界分布最廣的微生物之一，其繁殖快、定殖能力強(qiáng)、營養(yǎng)要求簡單，具有抑制多種植物病害和促進(jìn)植物生長的作用而被廣泛研究。同時假單胞菌是根際中重要的細(xì)菌，對于維持作物根際的微生物態(tài)平衡起著重要作用。目前應(yīng)用于防病微生物肥料的主要假單胞菌有：熒光假單胞菌、銅綠假單胞菌和綠針假單胞菌。其中綠針假單胞菌對于煙草黑脛病、辣椒疫病、瓜類枯萎病及果蔬灰霉病防治效果良好。中島海洋篩選的綠針假單胞菌，能分泌類抗生素物質(zhì)2-羥基-吩嗪，具有廣譜抗菌活性，應(yīng)用中可以有效防治青枯病菌、立枯絲核菌、鐮刀菌等病菌。

1.5防病微生物生防機(jī)制

防病微生物的生防機(jī)制是多種多樣的, 如產(chǎn)生抗菌素、 重寄生、 溶菌作用、競爭作用和誘導(dǎo)抗性等。由于大多數(shù)據(jù)是在試驗條件下獲得的, 而田間條件要復(fù)雜的多，所以實際上可能兩種或三種機(jī)制同時起作用，也可能是在植物不同部位或不同發(fā)育時期某一機(jī)制在起主要作用?？偨Y(jié)如下表：

表1防病微生物的生防機(jī)制

二、防病微生物菌肥的現(xiàn)狀及問題

目前（截止2018年12月）我國已有微生物肥料企業(yè) 2050 家（含境外 28家）、產(chǎn)能達(dá) 3000萬t、登記產(chǎn)品6528個、產(chǎn)值400億的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，標(biāo)志我國微生物肥料產(chǎn)業(yè)的形成。我國的微生物肥料具有品種種類多、應(yīng)用范圍廣的特點，每年應(yīng)用面積累計2.7×10⁷hm²以上，幾乎在所有作物上都有應(yīng)用，在提高化肥利用率、降低化肥使用量和減少化肥過量使用導(dǎo)致環(huán)境污染、凈化和維護(hù)土壤健康、提升作物品質(zhì)等方面已取得了較好的效果。

目前在農(nóng)業(yè)農(nóng)村部登記的產(chǎn)品種類有農(nóng)用微生物菌劑、生物有機(jī)肥和復(fù)合微生物肥料3大類11個品種。在登記產(chǎn)品中，各種功能菌劑產(chǎn)品約占登記總數(shù)的 40%左右，復(fù)合微生物肥料和生物有機(jī)肥類產(chǎn)品各占大約 30%；使用的菌種超過170個，涵蓋了細(xì)菌、放線菌和真菌各大類別。目前我國已頒布實施且現(xiàn)行有效的微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)共計 21 項，其中國家標(biāo)準(zhǔn)3項，農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 18項，涵蓋了通用標(biāo)準(zhǔn)、菌種/安全標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)程，初步構(gòu)建了具有我國特色的微生物肥料標(biāo)準(zhǔn)體系。

盡管我國微生物肥料的研發(fā)應(yīng)用歷經(jīng)數(shù)十年，并在近十年來取得了快速發(fā)展，但是仍存在整體水平參差不齊、功能機(jī)理不明、菌株與產(chǎn)品同質(zhì)化嚴(yán)重、生產(chǎn)工藝欠合理、技術(shù)創(chuàng)新不足、效果穩(wěn)定性差、菌種產(chǎn)品產(chǎn)權(quán)保護(hù)不力等制約我國微生物肥料行業(yè)發(fā)展的問題。這些與研究基礎(chǔ)薄弱、研發(fā)投入少、行業(yè)起步晚等密切相關(guān)。在我國微生物肥料迎來快速發(fā)展新時代的今天，行業(yè)技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新不足成為主要的制約因素。防病微生物菌肥是我國微生物肥料的一個小類，以上問題同樣存在。除此以外，防病微生物菌肥還缺少自己獨有的標(biāo)準(zhǔn)，在微生物肥料的大類標(biāo)準(zhǔn)中，沒有單獨列出對于防病指標(biāo)的要求，在明確防病指標(biāo)后，防病微生物肥料將更加有的放矢。

我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導(dǎo)則（2018—2030年）》等一系列文件對微生物肥料尤其是防病微生物肥料產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出新的要求。未來 5--10 年的我國微生物肥料產(chǎn)業(yè)優(yōu)先研發(fā)的7項新技術(shù)分別是：微生物肥料優(yōu)良生產(chǎn)菌株篩選及發(fā)酵工藝技術(shù)、微生物農(nóng)田土壤凈化修復(fù)技術(shù)、共生固氮微生物應(yīng)用新技術(shù)、微生物種子包衣技術(shù)、有機(jī)資源綜合利用微生物轉(zhuǎn)化新技術(shù)、作物秸稈快速腐解還田微生物及其配套技術(shù)、新型復(fù)合配套技術(shù)。隨著新技術(shù)的發(fā)展，防病微生物肥料將為我國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展貢獻(xiàn)“微小”而顯著的力量。