近年来，由于化学肥料对环境和土壤的严重破坏，不仅污染了环境、使生态不断恶化、土壤出现硬化、酸化、盐渍化等诸多问题，而且降低了农产品的质量。此外，虽然化学肥料的利用率在逐年下降，但是相对应地增加了农业的生产成本，而且生产效率也不断地降低。为了促进农业可持续发展，实现以生态、安全、高产、优质、高效为目标，世界各国都在为了找最好的解决方案而不断努力。

　　微生物肥料对土壤改良有很好的效果，土壤中的病害得到了防治，提高了农作物的产量，并且可以使化肥的用量减少，从而保护环境，对促进“绿色生态农业”的发展有很大的帮助。尤其是国家2015年提出化肥农药零增长到减肥减药的措施，以及果菜茶有机肥替代行动方案的实施都极大地促进了我国微生物肥料的发展。

　　防病微生物菌肥属于我国微生物肥料发展中的第四代产品，是生防促生微生物作为主要菌种，采用现代生物技术实现它们在田间控防土传病害、促进植物生长和土壤生物修复等方面的重要作用。产品注重生物防治、刺激生长和农作物品质提高的作用，力图实现微生物肥料的植物营养、生长调理和防控病害效应的 “三效合一”。防病微生物菌肥的广泛应用是从根本上解决土传病害和土质恶化问题。让作物病害防治进入现代植物医学生态保健阶段。为我国绿色有机农业提供有力保证。

　　一、防病微生物菌肥主要菌种及作用机制

　　1.1 芽孢杆菌类

　　芽孢杆菌是一大类用于微生物肥料中的菌种，由于其芽孢的独特生物学特性而获得广泛应用。普遍认为芽孢杆菌生防机制主要有营养和空间位点竞争、抗菌物质产生、溶菌作用、诱导植物抗病性等方面。其生防效果是以上几种方式作用的综合结果。

　　目前应用比较广泛的芽孢杆菌有：枯草芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、菊糖芽孢乳杆菌。美 国迄今已有3株枯 草芽孢杆菌 (Bacillus subtilis) 和 1株解淀粉芽孢杆菌 (Bacillus amyloliquefaciens) 生防菌株获得环保局(EPA ) 商品化或有限商品化生产应用许可，它们是GBO3、MBI600、QST713和 FZB24。Agraquest公司开发的活菌杀菌剂Serenade TM和Sonata A S ，已在美国登记使用，有效菌株是枯草芽孢杆菌QST713 菌株和QST2808菌株 ，可防治蔬菜、樱桃、葡萄、葫芦和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等病害。

　　解淀粉芽孢杆菌 (Bacillus amyloliquefaciens) 已在美国作为杀菌剂登记，用于防治土传的丝核菌和镰刀菌;也作为植物生长调节剂登记，促进植物生长。中国利用枯草芽孢杆菌防治植病害的应用研究也达到了世界先进水平，现已开发出一批生防作用优良的枯草芽孢杆菌菌株，如 Bs-916 、B 908 、B 3 、B 903 、B 1333 、X M 16 、B II、PR s5 、ZH -2 。

　　解淀粉芽孢杆菌国内已分离到多株生防菌株对于细菌性条斑病菌、灰葡萄孢、链格孢、尖孢镰刀菌、黑曲霉、粉红单端孢以及油菜丝盘核菌均有良好的防治效果。菊糖芽孢乳杆菌是中岛海洋公司筛选出的一株既产芽孢又产乳酸生防菌株，目前广泛应用于蔬菜果树等种植中土传病害的防治。

　　1.2 乳酸菌类

　　乳酸菌是GRAS(Generally Recognized as Safe 公认的安全级 )菌株，同时乳酸菌也是一种PGPB(植物促生细菌)菌株。广泛应用于保健品、食品、饲料等领域。乳酸菌应用于农业种植中，不仅可以促进作物生长，抑制杀灭病原菌、诱导作物自身保护机制的启动，还可以改善土壤环境，降低土传病害的发生，解决土质恶化等问题。

　　目前防病微生物肥料中应用的乳酸菌主要有植物乳杆菌和希氏乳杆菌。乳酸菌发酵过程中可以产生植物生长素类物质GA、IAA、ABA和多种氨基酸，其代谢产物中的多种有机酸能显著增加土壤中游离钙磷离子的含量。产生多种抑菌物质，如苯乳酸、四羟基苯乳酸、3-苯基乳酸、乳酸菌素等，这些物质可以有效抑制农作物病原菌。研究表明乳酸菌可以有效抑制菠菜枯萎病、黄瓜炭疽病、十字花科根肿病等病害。

　　中岛海洋公司以希氏乳杆菌ATCC8290为初始菌株，与美国Sovl Biology研究院合作，经高通量筛选，获得植物防病增产菌株CNZD-007、CNZD-009、CNZD-013。开发研制的农用微生物菌剂，广泛应用于各种经济作物种植，有效防治土传病害的发生，解决了重茬、死棵、土壤恶化等问题。

　　1.3 霉菌类

　　目前用于防病微生物肥料中的霉菌主要是木霉属 ( Trichoderma) 的一些种，如：哈茨木霉 ( T . harzianum )、绿色木霉 ( T . viride) 、康氏木霉 ( T . koningii) 、木素木霉 ( T . lignorum ) 、钩木霉( T . ham atum ) 、长枝木霉 ( T. longibrachiatum ) 、多孢木霉 ( T . polysporum ) 及绿粘帚霉 ( T . vi rens) 。 哈茨木霉对立枯病、菌核病、腐霉病、灰霉病等多种病害有较好的防效，其发酵液可对采后茄子进行生物保鲜。绿色木霉用来防治蜜环菌、轮枝菌、紫韧草菌、葡萄拟茎点霉和灰葡萄孢等病菌引起的各种病害;木素木霉的干燥孢子处理烟草的株穴可防治白绢病。

　　用于线虫防治的微生物肥料中的霉菌主要用淡紫拟青霉和普可尼亚厚垣轮枝菌。菲律宾以淡紫拟青霉制成商品“Biocon”,用于防治马铃薯的根结线虫病取得了很好效果。厚垣轮枝菌也能有效地寄生根结线虫卵和雌虫，普可尼亚厚垣轮枝( V . chlam ydosporium ) 能寄生南方根结线虫、花生根结线虫、大豆胞囊线虫的卵和雌虫 ,是一种重要的线虫生防菌。这两种霉菌可以有效寄生于线虫的卵和雌虫，有效降低线虫的侵染几率。

　　1.4假单胞菌类

　　假单胞菌是生防微生物的重要类群，也是自然界分布最广的微生物之一，其繁殖快、定殖能力强、营养要求简单，具有抑制多种植物病害和促进植物生长的作用而被广泛研究。同时假单胞菌是根际中重要的细菌，对于维持作物根际的微生物态平衡起着重要作用。目前应用于防病微生物肥料的主要假单胞菌有：荧光假单胞菌、铜绿假单胞菌和绿针假单胞菌。其中绿针假单胞菌对于烟草黑胫病、辣椒疫病、瓜类枯萎病及果蔬灰霉病防治效果良好。中岛海洋筛选的绿针假单胞菌，能分泌类抗生素物质2-羟基-吩嗪，具有广谱抗菌活性，应用中可以有效防治青枯病菌、立枯丝核菌、镰刀菌等病菌。

　　1.5防病微生物生防机制

　　防病微生物的生防机制是多种多样的, 如产生抗菌素、 重寄生、 溶菌作用、竞争作用和诱导抗性等。由于大多数据是在试验条件下获得的, 而田间条件要复杂的多，所以实际上可能两种或三种机制同时起作用，也可能是在植物不同部位或不同发育时期某一机制在起主要作用。总结如下表：

　　表1防病微生物的生防机制

　　菌类抗生作用寄生作用竞争作用溶菌作用胞外酶噬菌体

　　真菌√√√√√

　　细菌√

　　√√√√

　　放线菌√

　　√√√

　　二、防病微生物菌肥的现状及问题

　　目前(截止2018年12月)我国已有微生物肥料企业 2050 家(含境外 28家)、产能达 3000万t、登记产品6528个、产值400亿的产业规模，标志我国微生物肥料产业的形成。我国的微生物肥料具有品种种类多、应用范围广的特点，每年应用面积累计2.7×107hm2以上，几乎在所有作物上都有应用，在提高化肥利用率、降低化肥使用量和减少化肥过量使用导致环境污染、净化和维护土壤健康、提升作物品质等方面已取得了较好的效果。

　　目前在农业农村部登记的产品种类有农用微生物菌剂、生物有机肥和复合微生物肥料3大类11个品种。在登记产品中，各种功能菌剂产品约占登记总数的 40%左右，复合微生物肥料和生物有机肥类产品各占大约 30%;使用的菌种超过170个，涵盖了细菌、放线菌和真菌各大类别。目前我国已颁布实施且现行有效的微生物肥料标准共计 21 项，其中国家标准3项，农业行业标准 18项，涵盖了通用标准、菌种/安全标准、产品标准、方法标准和技术规程，初步构建了具有我国特色的微生物肥料标准体系。

　　尽管我国微生物肥料的研发应用历经数十年，并在近十年来取得了快速发展，但是仍存在整体水平参差不齐、功能机理不明、菌株与产品同质化严重、生产工艺欠合理、技术创新不足、效果稳定性差、菌种产品产权保护不力等制约我国微生物肥料行业发展的问题。这些与研究基础薄弱、研发投入少、行业起步晚等密切相关。在我国微生物肥料迎来快速发展新时代的今天，行业技术产品创新不足成为主要的制约因素。防病微生物菌肥是我国微生物肥料的一个小类，以上问题同样存在。除此以外，防病微生物菌肥还缺少自己独有的标准，在微生物肥料的大类标准中，没有单独列出对于防病指标的要求，在明确防病指标后，防病微生物肥料将更加有的放矢。

　　我国农业农村部印发的《农业绿色发展技术导则(2018—2030年)》等一系列文件对微生物肥料尤其是防病微生物肥料产业发展提出新的要求。未来 5--10 年的我国微生物肥料产业优先研发的7项新技术分别是：微生物肥料优良生产菌株筛选及发酵工艺技术、微生物农田土壤净化修复技术、共生固氮微生物应用新技术、微生物种子包衣技术、有机资源综合利用微生物转化新技术、作物秸秆快速腐解还田微生物及其配套技术、新型复合配套技术。随着新技术的发展，防病微生物肥料将为我国农业绿色发展贡献“微小”而显著的力量。

　　(作者：山东中岛海洋生物科技有限公司 宋明良、姚继胜)