木霉生物腐植酸有机肥液体肥的开发应用

    一、木霉生物腐植酸耒源和概念；

    腐植酸Ｈumic Ａcid（简称HA）可分为两大类，一类是矿源腐植酸（或称煤HA或MHA），包括褐煤，风化煤，草炭或泥炭中的HA，其中又可分为黄，棕，黑三种ＨＡ；一类是 生物腐植酸（简称ＢＨＡ），包括作物秸杆，有机废料等植物源（或称生物质），经过生物发酵所得到的一种类似矿源HA的物质，称为生物腐植酸BHA；其中也包括黄，棕，黒三种酸；

    生物腐植酸 ＢlotechnolgyＨumicid(简称ＢＨＡ) 又分为”生化腐植酸”和”生化黄腐酸”（简称ＢＦＡ），ＢＨＡ是经过生物发酵或化学处理所得到的一种ＨＡ；其中一种较低分子酸，化学特征与煤黄腐酸（ＭＦＡ）相似，功能特征属黄腐酸范畴，所以称为生化黄腐酸（ＢＦＡ）；生物腐植酸 ，因生产原料，工艺，菌剂之不同 ，而产物的化学特征，生物活性，作用功能等也不相同。

    木霉生物腐植酸 Ｔrichoderma ＢＨＡ(简称Ｔ.ＢＨＡ) 是生物腐植酸(ＢＨＡ) 中的－种, 本品是用褐煤或草炭，经木霉菌剂发酵而成的,具有抗病促长和土壤修复功能的专用生物腐植酸Ｔ.ＢＨＡ；因我们采用的发酵菌剂，是从土壤根际生物中，经多次试验筛选出耒的木霉菌 Ｔrichoderma或萤光假单孢菌复合剂，经专门配制的木霉ＨＡ培养基, 发酵培养5－7天后, 产生大量的木霉菌体和分生孢子, 再经加工处理, 即得 ” 生物腐植酸有机肥” ; 为了与其他生物腐植酸相区别, 以下多用”木霉腐植酸”代替”生物腐植酸” 称呼;

    木霉生物腐植酸, 具有木霉生物功能和腐植酸生物功能的双重特征, 对促进作物生长和抗病改土功能，源于ＨＡ而优于腐植酸; 特别是木霉菌的代谢产物 和“共生”拮抗作用，对作物多种土传病害有抑制作用，从而 丅ＢＨＡ对土壤俢复和抗病功能有独到之处。

    目前我国ＢＨＡ或ＢＦＡ 品种繁多，市埸混乱，几乎沒有定向发酵菌剂和质量标准,； 而木霉腐植酸的开发研制成功, 为我国生物腐植酸定向发酵, 开辟了一条全新的工艺路线。

    二、木霉及代谢产物的作用机理和功能

    木霉菌 Ｔrichoderma是自然界广泛存在的一种生防真菌, 目前有60多个国家在使用木霉生防制品; 木霉菌不仅能防病, 还具有促进植物生长, 提髙营养利用率, 増強植物抗逆性, 提髙植物免疫力, 修复农化污染环境等, 都具有明显作用和效果[2]; 如果将腐植酸功能熔为一体, 则是1+1＞2 ; 腐植酸的作用功能已众所周知, 但木霉菌的作用机理却知之甚微。

    1、 木霉次生代谢与抗生作用：

木霉种类繁多，次生代谢产物多达几百种，目前我国应用研究的有“哈茨木霉”和“绿色木霉”， 哈茨木霉代谢产物有12种，主要是蒽醌类，吡喃酮类，聚酮类，异腈类，二酮哌嗪类，倍半萜烯类，胶毒素和肽醇类等；目前发现木霉大量基因与次生代谢有关，其中哈茨木霉存在抗菌肽合成酶；蒽醌类，萜烯类和抗菌肽等生物活性物质，对植物多种病原菌有抑制作用；

    2、 木霉-病源-植物诱导抗性：

在木霉繁衍过程中，可以侵入，缠绕，穿透病源菌和植物根系形成“重寄生”过程，诱导植物多种酶类 产生抗逆抗病基因的表达，对土壤病菌的抑制和植物抗性的诱导，都有一定作用；同时还能提高植物对非生物胁迫因子（盐，碱，髙温等）的抗逆性増强；

    3、 木霉土壤环境修复机理：

椐试验，利用 ＬＣ/ＭＳ/ＭＳ方法鉴定木霉代谢产物中，含有大量的酶，激素，生物酸，活性分子和抗生素等；其中激素类物质对作物生长有促进作用，一般可増产10—15%；生物酸具有解磷解钾作用，可提高化肥利用率30%以上；其他活性物质可降解敌敌畏90%，降解辛硫磷30—50%，降解氰化物80%，吸附重金属Ｃｄ，Ｃｕ40—60%；上海交大研究人员，采用“功能基因转化”，“生物矿化”，“ 生物吸附”等系統生防工程，对土壌污染修复，有明显作用和效果；

    4、 木霉生防促长机理：

木霉在生殖过程中，需要向寄主攝取养分，争夺空间，抑制其他微生物而拮抗土传病菌；木霉“重寄生” 的胞外酶拮抗病原菌生长；木霉产生的抗菌类物质（如胶毒素，抗菌肽等），溶解酶（如纤維素酶，匍聚糖酶，肌丁质酶等），对土传病菌都有明显防治作用；木霉主要促长作用（1）是溶解矿物质，解磷解钾，提髙养分利用率；（2）是腐植酸与木霉代谢产物，经生物活性处理后，对作物根系发育，有明显剌激活性，对出苖率，幼苖长势和抗病抗逆 均有明显效果；

    5、木霉菌与腐植酸共生优势：

椐试验，木霉菌可以在腐殖质上寄生繁衍，也就是说，腐植酸在某种条件下可以成为木霉菌的培养基，对有机质定向发酵，可获得大量的生物腐植酸（ＢＨＡ和ＢＦＡ），抗生素，激素，酶类及生化活性物质，对防病促长和土壤修复，都远远优于单一品种；特别是木霉腐植酸, 施入土壤后，在适宜条件下，木霉在富含有机质的土壤中，可以再次繁殖，继续扩大木霉菌的生物效应，活化土壤，提髙化肥利用率，促进作物生长，増加土壤团粒结构，营造良好的土壌生态环境，对俢复有害土壌，防治连作障碍，增強作物免疫力，提高抗逆性，改善品质，提高产量，减少农化残畄污染等，都具而明显作用和效果；因此，木霉菌与腐植酸共生培养，是木霉菌生防和土壤修复的最佳选择;

    三, 生物腐植酸肥料的作用机理和功能

    生物腐植酸是一种多功能的生化活性物质, 对作物, 土壤, 微生物, 病虫害和化肥农药等, 都有很大影响, 但最突出的功能是俢复土壤, 防病促长，改善品质，有利 实现生态农业。

    现以腐植酸的名称分析其作用机理和功能:

    1、 腐植酸对土壤环境的影响；

    腐植酸活化后，是一种有机胶质，並带负电荷，对土壤阳离子有吸附作用，可减轻盐碱影响，调节ＰＨ值，促进氨氮吸收，降低亚硝酸盐积累，增強矿物质利用，胶联粘土颗粒，对形成土壌团粒结构十分有利，对土壤通气，保水，保肥，离子代換，缓冲酸碱，提髙土壤有机质和土壌肥力等，具有多功能作用；

    2、腐植酸对土壤微生物的影响；

    腐植酸可能是多种土壤微生物的能量或营养物质被利用；也可以说，含有机质丰富肥沃的土壤，可以作为土壤微生物的培养基，加快微生物的繁殖，加速有机物降解，提高次生代谢产物，促进作物生长，提髙土壌生命活力；据中国科学院利用草炭俢复荒漠化土壌，可明显改善土壤微生态境，提髙固氮菌，磷细菌，放线菌100—271%，微生物总量増加144%；

    3、腐植酸对土壤病源微生物的影响；

    据试验报道，1 %的腐钠液，可抑制苹果腐烂病菌孢子萌发；1.5%的腐钠液，可抑制苹果腐烂病菌絲生长；2%的腐钠液抑菌效果，相当于0.1%的福美砷。在棉花幼苖期，用0.3%的黄腐酸防治棉花枯蒌病有明显效果，防治率在80%以上；0.5%的腐钠液对蚜虫防治效果达90%以上；特别是腐植酸可以诱导植物产生抗性，对甘薯黑斑病，白莱软腐病，烟草花叶病，松苗立枯病，棉花枯黄萎病，苹果番茄黄化病等，都有较好的防治效果；[8]

    4、腐植酸对农药化肥的影响；

    ＨＡ对化肥农药有增效协同作用，添加ＨＡ，可以减少化肥农药用量20—30%；ＨＡ对土壤中的化肥也有协同效应，可提髙化肥利用率30—40%，

保水保肥，固氮解钾，提高土壤肥力；ＨＡ对植物药害有缓解作用，对土壤农药残留，可促进微生物降解；对铅，镉，汞，铬等重金属汚染土壤，可以吸附络合或螯合重金属，減少重金属对食品安全的影响；

    5、 腐植酸对作物品质的影响；

    ＨＡ对植物根系有明显的剌激促长作用，可提高作物抗逆抗病功能，促进植物体内酶的活力，増強植物光和作用，促进淀粉，脂肪，糖分，蛋白质的合成，明显改善作物口感，提高糖度和维生素含量，提高产品质量等级。

    6、 腐植酸对植物微生态的影响；

    椐研究，在施用黄腐酸ＦＡ后，通过同位素标记，植物体内的病源微生物，在有ＦＡ存在的情况下，並不表现致病作用。是因ＦＡ对病源微生物有抑制作用，或许是促进了植物过氧化氢酶的代谢而抑制了病害的表达；換句话说，ＦＡ可以提髙作物的免疫力，增強抗逆性；植物生长健康了，抵抗力提髙了，发病率肯定下降；因此，用植物可以吸收的ＦＡ或ＢＦＡ进行叶靣喷施或根灌，为植物创造“体内微生态平衡”， 对土壤生态环境俢复也至关重要;

    7、腐植酸有机肥是木霉菌的最佳伴侣：

    椐试验，木霉菌可以在腐殖质上寄生繁衍，因木霉腐植酸肥料，含有大量纤維质和多种中微量元素，是木霉菌可以利用的物质；也就是说，腐植酸经添加一些助剂后，可以作为木霉菌的培养基质，用淺盘或堆制发酵，可以获得高产率的菌丝孢子体和发酵产物；这种生物有机肥施到土壤后，在适宜条件下，木霉菌还可继生活繁衍，营造良好的土壌生态环境，因此，腐植酸是木霉菌的最佳伴侣或培养基质。

    四、木霉生物腐植酸有机肥种类和使用范围

    用“哈茨木霉” 或“绿色木霉”， 可发酵多种有机废弃物, 可获得木霉生物腐植酸及其代谢产物(已申请国家发明专利, 专利号201410627279.6), 以此为原料, 可生产木霉生物腐植酸有机肥, 生物肥和液体肥等, 抗病型多功能系列产品。现将产品质量指标和应用范围介绍入下。

    1, 木霉生物腐植酸 有机肥

    本品按农业部NY525有机肥标准检测, 本品含有机质43.5%, 水分27.3%, N,P,K 5.2%, ＰH 8.5, 粪大肠菌群数0个／克, 蛔虫卵死亡率100%; 重金属(汞, 砷, 镉, 铅, 铬)符合NY1110标准要求, 本品符合 NY 525有机肥标准。(木霉代谢物和生化活性物质未测) 。

    本品用作基肥, 在种植前穴施,条施,根施或撒施, 对改土增肥, 防病促长, 保水保肥, 土壤修复, 抑制土传病害, 防治连作障碍等, 都具有良好作用和效果。

    2, 木霉生物腐植酸 生物有机肥

    本品按农业部 生物有机肥NY 884标准分析, 测得有效活菌数为0.38亿／克, 有机质42.7%, 水分28.9%,ＰH 8.3, 粪大肠菌群数0个／克, 蛔虫卵死亡率100%; 符合ＮY 884生物有机肥 标准。(木霉代谢物和生化活性物质未测) 。

    本品用作基肥或追肥, 在种植前或种植后,穴施,条施,根施或撒施,对改土增肥,防病促长,土壤修复,抑制土传病害, 防治连作障碍等,都具有良好的作用和效果。

    3, 木霉生物腐植酸水溶性肥料:

    本品按农业部NY1106标准进行分析, 测得产品含水溶性腐植酸4.5%, 含N,P,K 23.4%, 水不溶物4.2% , ＰＨ7.5, 重金属(汞, 砷, 镉, 铅, 铬)符合NY1110标准要求。 本品符合农业部NY1106含腐植酸水溶性肥料标准。(其他活性物质及木霉代谢产物未测)。

    本品可代替化肥, 用于各种作物, 各种土壤的根施, 滴灌, 叶面喷施等速效追肥。与化肥(45%ＮＰＫ)等量比较, 效果优于化肥。而且, 还具有肥料増效, 防病促长, ：修复土壤等多功能作用 。

    “木霉腐植酸生物肥液体肥”，是一种高浓度的生物制剂，每克产品含菌量（孢子数）0.2亿以上，每亩施用量25-50 Ｋｇ即可；如果要提髙土壤有机质, 必须配合施农家肥, 或秸杆还田后，再施“木霉腐植酸有机肥液体肥”， 这样效果更好。如果土壤有机质丰富，则直接施用也可；为了方便,也可将本品与有机肥混合施用, 以利提高土壤有机质和保障益生菌的繁衍, 有利土壤生态修复。

    4, 木霉生物腐植酸土壤修复剂: 

    本品是根椐不同土质和要求來设计的土壤修复剂, 其指标与生物腐植酸有机肥相似; 土壌生态修复、生物修复，在比较恶劣的土壤环境，如沙化，盐磩，贫瘠，病害等土壌，必须加大“木霉腐植酸土壤修复剂”施用量，每亩用量100一200ｋｇ或更多，但成本太髙，农民难以接受。因此，在土壌恶劣条件下，必须重施生物有机肥或农家肥等, 并在成本允许条件下, 尽量多施木霉腐植酸生物肥，并結合其他措施, 综合治理。

    施用“木霉生物腐植酸土壤修复剂”， 还必需注意施肥后的土壤环境条件（温，湿，气，土），为了营造好的条件，施用前对土地进行翻耕，在抪种时与种子一起下地，作为种肥或基肥施用较好; 施后如土壌干燥，应适当浇水护墒，促进种子萌发；如果施后积水成涝，应注意开沟排水，保持土壤通风透气，营造良好的土壤生态环境。

    六，生物腐植酸有机肥液体肥发展前景

    目前，我国耕地靣积越耒越少，土地质量越耒越差，土壤生态环境越耒越恶化, 有害残留和食品安全也越耒越担忧，甚致一些农付产品出口，被外商退回；其源头是土壤生态环境受到人为影响，农药化肥残留, 给食品安全和人类健康带耒了严重威脅！

    木霉腐植酸有机肥研制成功，为我国土壤有机生物修复, 开辟了一条全新的思路和系统工程； 木霉生物菌肥巳列入国家863计划 和 农业部10项囯家重大科技攻关项目; 上海大井生物工程公司2010年获得了农业部笫一个”木霉生物肥料”登记证，2012年12月获得正式登记证。去年8月上海交大所属 上海大井生物工程公司 与上海通微生物技术公司，合作开发了木霉腐植酸有机肥液体肥 ，并在上海浦东航头镇” 生态科技园 “正式投入生产。

    应用实例 ; 去年3-10月，上海通微生物技术公司，在上海航头大棚蔬莱生态园试验（详见试验报告）[5]，釆用木霉腐植酸 ”固体和液体” 产品，对土壤防病修复的同时，并代替化肥使用；在与化肥等价对比试验，木霉腐植酸液肥（不施化肥）与化肥比较，仍可获得髙产，化肥利用率提髙40% 以上，发病率和病害程度下降30一40%，具有良好的环保效益和经济效益；对大棚蔬菜连作障碍，也有明显的抗病防病效果；对草莓产量和品质，有明显提髙，深受菜农欢迊。

    实践证明，木霉腐植酸有机肥，既可作为生物肥，也可作为氮磷钾液体肥 或固体肥，替代化肥是很成功的, 发展木霉腐植酸氮磷钾复合肥，有巨大的潛在市場；也可以说，木霉腐植酸 不仅是用于土壤修复改良，也可用于”腐植酸水溶性液体肥”和 “腐植酸有机无机复合肥”, 充分发挥了木霉和腐植酸二者的多功能作用。同时，木霉腐植酸氮磷钾复合肥， 既可俢复土壤, 又可替代化肥，市埸潜力巨大, 发展前景十分可观！