生物肥料技術與水稻養分綜合管理

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關鍵詞

有益微生物、根際、生物肥料、土壤肥力、作物生產、可持續農業、水稻綜合生產、評價、作物、無機肥料、土壤肥力、有機肥料、肥料施用、養分、有機質、植物營養、種植系統。

介紹

生物肥料是一種含有活微生物的物質，當施用於種子、植物表面或土壤時，會在根際或植物內部定殖，並透過增加寄主植物對主要養分的供應或有效性來促進生長。

生物肥料透過固氮、溶解磷和透過合成促進生長的物質來生產健康植物，從而增加養分。

生物肥料預期可以減少合成肥料和農藥的使用，但它們還不能完全取代它們的使用。對於這種有益細菌，首選的科學術語是“促進植物生長的根際細菌”。它們加速土壤中某些微生物過程，從而增加養分的有效性，使其更容易被植物吸收。

生物肥料型別

醋桿菌屬、固氮菌屬、芽孢桿菌屬、假單胞菌屬、根瘤菌屬或植物生長促進細菌 (PGPB) 和叢枝菌根 (AM)。

生物肥料組

• 滿江紅-魚腥藻共生體：滿江紅是一種小型真核水生蕨類植物，具有全球分佈。在原核藍藻中，魚腥藻存在於其葉片中作為共生體。滿江紅是一種替代氮源。這種關聯因其作為化肥替代品的潛力而受到廣泛關注。

• 根瘤菌：根瘤菌與豆科植物的共生固氮作用對總固氮量有很大貢獻。根瘤菌接種是一種眾所周知的農藝措施，可確保足夠的氮。

• 灰鏈黴菌

• Unigrow (UniGrow)：目前正在使用的商業生物肥料，在研究中取得了可喜的成果。它由棕櫚油生產的副產品製成，並含有微生物成分。

優點

一些優點如下：

• 生物肥料是固定土壤養分有效性並促進農業可持續發展的一種手段。

• 與對照組相比，它們促進了許多作物的莖和根的生長。這在實施新的種子生長時可能很重要。

• 研究還表明，為了生產更大數量的作物，具有固氮和溶磷能力的生物肥料將產生最大的效果。

• 它可使作物產量提高 20-30%，減少化肥氮和磷的用量 30%，並刺激植物生長。它還可以提供抗旱和一些土壤傳播疾病的保護。

侷限性

目前限制生物肥料在農業中應用的實際因素是，它們在不同的環境中，甚至在同一個環境中也表現出不同的效果。它們在乾燥氣候中表現出最顯著的效果。

將來，希望生物肥料的效果能在所有環境中得到更好的控制和調節。主要關注點是從實驗室到田間的過渡，在體外表現良好的微生物菌株在溫室或田間試驗中表現不佳的情況很常見。

接種結果尤其難以預測，因為我們通常只考慮和控制有限數量的變數，通常不考慮它們的複雜性。

水稻養分綜合管理

水稻養分綜合管理 (IPNM) 是一種整體的綜合方法，它考慮了所有可作為植物養分使用的可用農場資源。IPNM 的主要原則是最大限度地利用有機投入，同時最大限度地減少養分損失，並且僅補充使用化肥。IPNM 有助於更好的農場廢物管理，最大限度地減少環境汙染，提高土壤生產力，以及生產安全的食物和飼料。

IPNM 是對無機、有機和生物資源的智慧化和綜合利用，以維持最佳產量，改善或維持土壤化學和物理特性，並提供技術上合理、經濟上具有吸引力、實際上可行且環境安全的作物營養方案。如果可以在同一地點生產和使用，則養分綜合管理 (INM) 是一種低成本或零成本的有效技術，可用於恢復土壤健康。

IPNMS 的概念

• 為最佳作物生長和更高產量提供有規律的養分供應。

• 改善和維持土壤肥力。

• 透過平衡施用有機肥料、無機肥料和生物接種劑，對農業生態系統質量無任何不利影響。

優點

一些優點如下：

• 提高施用和天然土壤養分的有效性。

• 使作物的養分需求與來自天然和施用來源的養分供應同步。

• 為作物提供平衡的營養，並最大限度地減少由於隱性缺陷和養分失衡而產生的拮抗作用。

• 改善和維持土壤的物理、化學和生物功能。

• 透過促進碳封存，減少養分流失到地下和地表水體以及大氣中，最大限度地減少土壤、水和生態系統的惡化。

侷限性

侷限性包括：

• 社會可接受性。

• 生態考慮。

• 對環境的影響。

• 種植系統的養分需求。

• 當地養分資源的可獲得性。

• 土壤肥力狀況和土壤問題。

• 農民的經濟狀況和預期盈利能力。

結論

在溫室和田間條件下，單個或多個有益微生物的生物肥料接種已被發現可以提高植物生物量和作物產量。諸如下一代測序、基因編輯和微生物群落生物工程、蛋白質的計算機模擬和合成生物學等技術發展，可以對植物和微生物進行操縱，從而為提高作物生產力、以更可持續的方式養活世界提供短期和長期的解決方案。

必須將農業專家和農民的興趣轉向一種簡單的養分綜合管理技術，這是一種可接受的選擇，一種經濟有效的做法，農民可以輕鬆遵循，一種環保的方法，減少肥料的需求，並可以生產更高產量的產品，具有更好的品質特性，並保持令人滿意的利潤。