微生物肥料是不同于化肥、有机肥的一种新型肥料。它是一类以微生物生命活动及其产物导致农作物得到特定肥料效应的微生物活体制品。也就是说，含有已知的、具有特定功能的微生物，是微生物肥料产品的本质特征。产品中的这些功能微生物含量是它不同于其他肥料的核心技术参数和关键指标。反之，如果产品中不含有已知的特定功能微生物，就不能称之为微生物肥料。微生物肥料所起的效果与常规肥料不完全形同。微生物肥料施用后表现出的特定肥料效应比一般肥料更广泛。微生物肥料具有功效由产品中所含的微生物种类来决定。由于微生物种类很多，可依据实际需要选择不同功能的微生物菌种，生产出不同功能特点的微生物肥料产品。有的微生物产品使用后可增加作物养分的供应量，有的产品能促进作物生长，有的产品可修复和净化土壤，有的产品能促进秸秆等有机物料的分解腐熟，有的产品可以提高作物的品质，有的产品可提高植物抗病、抗旱等抗逆能力。也就是说，某一具体的产品以其中的1~2个功能为主，同时具备以上所有功能的产品几乎不可能。因此，我们应该按照目标需求，选用不同功能的微生物肥料产品，才能发挥出产品的功效与特点。基于以上对微生物肥料的认识，在农业行业标准《微生物肥料术语》（NY/T 1113-2006）中，将微生物肥料定义为含有特定微生物活体的制品，应用于农业生产，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。这一定义明确了微生物肥料的本质特征和功效范围。
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目前我国的微生物肥料产品分为：农用微生物菌剂、生物有机肥和复合微生物肥料三大类，其对应标准分别为《农用微生物菌剂》（GB 20287-2006）、《生物有机肥》（NY 884-2012）和《复合微生物肥料》（NY/T 798-2015）。其中，农业微生物菌剂（简称菌剂、接种剂），又通称功能菌剂，按内涵的微生物种类或功能特性细分为根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、解磷微生物菌剂、硅酸盐微生物菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂、微生物浓缩制剂、促生菌剂、菌根菌剂、生物修复菌剂（土壤修复菌剂）等种类。在产品的剂型上分为固体（含粉剂剂型、颗粒剂型）和液体剂型。截止2019年2月共批准颁发微生物肥料产品登记证6053个，菌剂、生物有机肥、复合微生物肥料产品的比例分别约占50%、30%、20%；年产量以生物有机肥最高（约占45%）。
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枯草芽孢杆菌
微生物肥料的功能是多方面的。主要功能是向植物提供营养。首先是提供有效氮、磷、钾等主体营养。同时也使土壤中的中量元素和微量元素作为植物营养的有效性大为提高。微生物在降解土壤有机物时，产生的许多小分子含碳有机物，有的可供植物直接吸收，有的形成了植物激素，有的形成抗性物质，对提高作物品质、抗性、产量都有好处。除了肥料的主体功能外，微生物肥料还可保持土壤中的水分，防止土壤已有肥料的流失。微生物肥料中微生物的代谢活动可以散发出一定量的生物热，可以增加地温，由于微生物的活动，可使土壤空松，增加土壤孔隙度，防止土壤板结。微生物肥料还有一定的环保功能，它可减少农业废弃物，如畜禽粪便、秸秆造成的环境污染，将它们转化为有用的农业资源；它可降解农药残留，可以消除上一茬过量除草剂的残留，减少不同种植品种间的影响。还有一些微生物菌剂，可以吸附土壤中的部分重金属，减少可食作物中的重金属残留。长期使用微生物肥料，可以减轻病虫害，减少农药施用量，逐步提高无残留农作物在农产品中的比例，从而增加农民收入，提高消费者健康水平。长期使用微生物肥料，还可提高土壤腐殖质，使得土壤越用越好，防止土壤退化，实现养地的功能。在《微生物肥料生产菌株质量评价通用技术要求》（NY/T 1847-2010）行业标准中，将微生物肥料作用机理通过菌株质量评价方式归纳为6个方面，其具体功能表述为：提供或活化养分功能、产生促进作物生长活性物质能力、促进有机物料腐熟功能、改善农产品品质功能、增强作物抗逆性功能、改善和修复土壤功能。该标准是我们对微生物肥料产品包装标识、技术培训和广告宣传的依据。同时，按照《微生物肥料田间试验技术规程及肥效评价指南》（NY/T 1536-2007）的规定，进行田间试验的方案设计、试验实施、数据分析、效果评价和试验报告撰写，实现对微生物肥料功能效果的科学客观评价。
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功能微生物菌剂产品特点主要有固氮、解磷、解钾以及腐解秸秆、腐熟畜禽粪便、改善土壤环境等功能。固氮微生物能在缺少氮肥的环境中，将空气中的氮气固定为植物需要的氮肥。空气中的氮元素由两个氮原子手拉手形成氮气，它们犹如惰性气体一样，植物不能吸收利用，必须由固氮微生物打破两个氮原子之间手拉手的化学键，并合成含氨的化合物或氧化为硝基化合物才能被植物吸收利用。直接利用植物分泌的营养物如糖类或利用动植物残骸分解后产生的营养物，以及利用光能固氮的微生物叫自身固氮微生物，它们与植物不形成共生的具有固氮作用的组织，它们的固氮效率比根瘤菌低，应用于非豆科作物，在大量秸秆还田的田间可发挥其改土与节氮的效果。与植物形成根瘤或茎瘤的，直接利用植物光合作用形成的ATP等能源来合成氮化物的叫根瘤菌或茎瘤菌，统称为共生固氮菌。它们的固氮能力远比自生固氮菌高。解磷细菌能将土壤中难以被植物吸收的磷素营养，转化成植物易于吸收的磷素营养供植物直接吸收。土壤中存在的磷多处于作物难以吸收的状态，有的是无机态，有的是有机态，它们虽为磷肥，但施于土壤中大部分会被固定。磷肥有效利用率仅在15%~25%之间，70%左右的磷素不能被植物利用。如果施用了微生物菌剂中的解磷细菌就能利用不溶解的磷。解磷细菌一般还有降解有机磷的作用，减少含磷农药的农药残留毒性，并有促进微量元素吸收的功能，能大大提高磷肥的有效性和植物对微量元素的需求。解钾细菌能将土壤中的不溶性钾素溶解并供植物吸收，并且会将施入土壤中一时用不完的钾吸收，避免可溶性钾肥遇到大雨冲刷或大水浸灌时流失，大大提高了钾肥的利用率。它的溶钾、保钾及保肥功能非常可贵。有的钾细菌除了解钾和保钾功能外，还能分泌一定的植物激素和小分子营养物质，促进生长，保花保果，提高作物品质。施用微生物钾肥的蔬菜、水果的口感都大为提高。有的钾细菌还具有一定的自生固氮功能。微生物菌剂一般都有降解动植物残骸和畜禽粪便的功能。在此过程中，不会产生大量的有害病原微生物，腐熟菌剂就属于此类微生物。它们都不含病原微生物，它们的大量繁殖除了争夺营养会抑制病原微生物的生长外，有一些菌如枯草芽孢杆菌还会分泌枯草芽孢杆菌肽来抑制病原菌。腐熟菌剂通过降解纤维素、木质素以及蛋白质类物质，腐熟秸秆和畜禽粪便，增加植物营养。腐熟的木质素又是腐殖质合成的前体，施用腐熟菌剂还能提高土壤的腐殖质，达到保肥、改土的目的。腐熟菌剂对农业废弃物的降解是农村环保的重要措施，受到越来越大的重视。
生物有机肥的特点是既有传统有机肥的功能，还含有大量的有益生物菌剂，它既有传统有机肥的特征，又有生物肥的特点。它克服了有机肥的缺点，又补充了生物肥单独使用时营养不够的缺陷。同时使用有机肥和生物肥是一项互补的农艺措施。传统有机肥一般指农家肥。原料多为农家搜集的土杂肥、畜禽粪便、河泥等经自然堆沤一段时间后施用于农田。传统有机肥不用菌种，自然发酵，发酵微生物就是自然环境中的各种微生物都有，特别是在病害多的地区，环境中的病原微生物也跟着繁殖，对农作物甚至人的健康都会造成一定影响。生物有机肥是在一定的封闭环境中，应用非病原的有益微生物进行好氧发酵。发酵过程达到60℃以上，杀死了病原微生物、杂草种子、害虫的虫卵。从而腐熟的有机肥，没有任何影响农业生产的消极因素存在。有的企业为提高生物菌肥的针对性，还向腐熟的有机肥中再添加纯净的、有针对性的有益微生物，或者经二次发酵增加有益微生物的含量，提高微生物菌剂的增效作用。大量使用传统农家肥的农民朋友有个经验，就是传统有机肥使用越多，病虫害越多，农药、除草剂使用越多，从而增加了成本。而农产品由于农药残留多，达不到有机农产品标准而卖不上价钱。连续几季使用生物有机肥后，田间病虫草害会显著减少，农药施用也相对减少。
生物有机肥由于没有臭气，又没有病虫草害的优点，越来越受到农民的欢迎。生物有机肥相对单纯的生物肥或以无机质为载体的生物菌剂效果更好。无机质为载体的生物菌剂由于缺乏有机营养物质，其中的菌剂只会随着时间的延长以及无机载体渗透压的改变，活菌含量下降。作为载体的有机肥的存在，会对生物菌剂产生倍增效应。生物有机肥同时具有生物肥和有机肥的优点，是比传统农家肥更好的肥料。
复合微生物肥料是指含有一种或一种以上微生物与营养物质复合，提供、保持或改善植物营养，能提高农产品产量或改善农产品品质的活体微生物制品。复合微生物肥料的产品特点是将无机营养元素、有机质、微生物通过工艺技术有机结合于一体，已在农业生产中表现出节本增效等多重功效。具体体现为提高化肥利用率、降低化肥使用量和减少化肥过量使用导致环境污染，并能提高农作物品质和产量。
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微生物肥料与化肥之间是互补关系。用了微生物肥料可以提高化肥利用率，可以少用化肥，克服了单用化肥会使土壤板结，漏水、漏肥的缺点。在只追求产出，不追求产品质量的大宗农产品（比如玉米、小麦）种植地块，生物有机肥一般不宜完全代替化肥，成本较太高。如果考虑农田的持续发展，一般农产品使用的肥料最好是化肥、生物肥、有机肥混合使用，仅用化肥，既追求产量，又希望土壤持续丰收的操作，只能在富含大量有机质的土壤中短期内有效。东北黑土长期只用化肥，同时焚烧秸秆，导致黑土也会沙化就是明显的例子。微生物肥料的使用能够实现化肥减量使用。化肥的当季实际利用率仅为30%~35%左右，大部分没能被植物吸收，留在土壤里或者冲入水域中的化肥污染了环境。大宗农产品以生物有机肥为基肥，需要追肥时使用化肥，这种化肥配施生物有机肥的措施，能使化肥的利用率大为提高，一般能提高至70%左右。有固氮能力的菌株在贫氮的土壤或水域中还能有效地将大气中的氮气固定为氮肥，大大减少化肥的用量。生物有机肥的使用还能大幅度提高农产品质量。微生物肥的使用是实现化肥减量科学而有效的措施。
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枯草芽孢杆菌
微生物肥料也就是俗称的生物肥，它是通过产品中所含的功能微生物发挥其作用的。地表的岩石经物理风化、化学风化、生物风化逐步形成了土。有机质和微生物进入风化土以后，加速了土壤的形成过程。微生物生长繁殖需要食物（养分），以无机物为食物的微生物生长非常缓慢，对土壤形成过程影响相对也慢。以有机物为食物的微生物生长繁殖非常快，能迅速形成大量的菌体和代谢产物。这些代谢产物可供植物直接吸收，供植物生长和形成许多风味物质。有的还能在风化土的成壤过程中发挥作用，使土壤具有保水、保气、保肥、保温的功能。这些以有机物为食物的微生物在摄食有机物的过程中，同时也将有机物分解为小分子的便于植物吸收的营养。这些小分子有机物同样有利于风化土的成壤过程，并增加土壤肥力和保水、保气、保肥、保温功能，大大提高了农田的土壤质量。施入土壤中的微生物在分解土壤有机物的同时也分泌了一些代谢产物，如有机酸、多糖等，这些物质能增加无机矿物质的溶解性，供植物吸收。这些物质能将施入土壤中被固定的化肥中的磷、微量元素等活化，供植物吸收，例如钾细菌、磷细菌等。具有固氮功能的微生物能利用空气中的氮气合成农作物需要的氨，供作物合成氨基酸、含氮生物活性物质，从而合成蛋白质、代谢调节物和各种营养物。施入农田的微生物肥料功能是多方面的。由于使用微生物肥料，微生物大量繁殖，影响并限制了致病微生物的繁殖，长期连续使用微生物肥料可以减少农田病害。有些微生物肥料中的细菌能分泌抗菌物质，抑制病原微生物的生长，农田病害减少，可以节约农药的使用成本。微生物是土壤中的最活跃成分，它们主要依靠土壤有机质作为生存的粮食，干的是增加土壤肥力的活。若没有微生物，只向土中添加有机质，土壤肥力无法提高。岩石的粉末形成了土，土没有水、有机质、微生物，形成不了具有肥力的土壤。荒漠化的土地就是缺少水分、有机质和微生物。缺少有机质和微生物的荒漠，即使下雨，也无法含蓄水分，落在荒漠中的雨水很快被蒸发和渗漏。在荒漠上种草和植树也是难以成活。在肥沃的黑土地上长期使用化肥，不使用有机肥，甚至将有机的秸秆焚烧使其无机化，含有丰富有机质的土壤当其中的有机质被消耗殆尽，千百年不断积累的有机质被微生物不停分解而形成的黑土地由于连续使用化肥，焚烧秸秆，也会沙化。因此同时施用有机肥和微生物肥有利于养地培肥土壤，同时施用有机的秸秆和微生物是防治荒漠化的有效措施。
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黑曲霉
微生物肥料产品中的菌种种类不是越多越好。这主要原因是要求产品中的各微生物种类要能生存、功能上能够互补。混合后的每一个菌种都应能保持较高的存活力，不存在相互拮抗。施于土壤后还能从土壤中分离到一定数量的与微生物肥料制造中相同的菌株。其次是每种微生物肥料产品中各菌种的功能应该互补。将具有不同功能的菌种组合到一个产品中，实现产品功能的多样化和应用效果的稳定。一般在同一产品中含有3种左右的菌种。含有太多菌种的微生物肥料施于农田，由于土壤生态环境中多种因素的影响，往往存活下来的有效菌是有限的。同时，在同一产品中含有过多的菌种，制造厂也是不经济的。含过多菌种的微生物菌剂施于农田后，能存活并能继续繁殖起作用的菌株，并不等于原来加入的菌株。目前实践中发现，存在许多盲目的菌种组合，如将功能相同的几个不同芽孢菌放到一个产品里面，这样失去了合理的菌种组合可以拓展应用功能的目的。微生物肥料应用的土壤环境是多种多样的，功能大致相同的不同菌株存在于同一菌肥中，会表现出不同的存活率。
（1）施用微生物肥料必须提供一定的有机质，有机质是微生物赖以生存的粮食。有机质高的土壤施用微生物肥效果显著，缺乏有机质的土壤单独施用微生物肥效果欠佳。微生物肥应和一定数量的有机肥一同施用，或微生物肥料中的载体就含有供微生物生长的有机质。
（2）针对微生物肥不同品种，采用不同的农艺措施，以获得期望的有针对性的施肥效果。例如氮素高的土壤施用固氮菌、根瘤菌，其效果不够明显。含铝、铁、钙高的土壤单独施用可溶性磷肥效果不好，施用磷细菌肥料，可显著改善可溶性磷肥的使用效果。总磷含量高、有效磷低的土壤使用磷细菌肥料，再配施一定有机肥，连续不施可溶性磷肥，也不会出现缺磷症状。为了提高化学钾肥利用率，配施一定量的生物钾肥可大幅节约化学钾肥施用量，并带来大幅改善作物品质的效果。
（3）需用方式需得当。随不同作物和不同生育期选用不同的施用方式和不同的菌肥种类。蘸、喷、灌、撒、随播种机播施等不同施肥方式，要选用不同剂型的微生物肥。例如拌种、蘸苗、喷施宜用液态型，机播宜用造粒剂型，条施、撒施、大棚用不造粒剂型即可。
（4）施用环境必须有一定的湿度和合适的温度。施用微生物肥后遇暴晒天气，蒸腾强烈又缺水灌溉的田块往往效果欠佳。
（5）除产品说明书上注明的可相容的农药外，不能与杀菌剂、消毒剂等农药共同使用。
（6）依作物与土壤特征选用。如不以作物生物量为主要生产目标，而以作物次生代谢物为重要生产目标的作物，如茶叶、烟叶、中药材在氮的施用形式上多考虑，选用控氮效果好的微生物肥就很有意义，不致因速效氮太高而造成缺少有效成分的枝叶疯长。
（7）使用过程注意不能暴晒。如果是喷施最好在上午9点前和下午5点后，喷后如遇大雨，应雨后补喷。由于叶子正面多蜡疏水，背面多孔，喷施于叶背面比正面效果好。
（8）不要追求与高浓度化肥配施，既浪费，效果也不佳。凡号称总养分高于40%的有机、无机、生物复混肥，其中微生物菌剂肥效难以充分发挥。这种商品肥虽号称含有机物和微生物，实际上就是大量化肥制造的。
