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土壤中存在着大量的微生物，通常每克土壤中有几亿到几百亿个，其种类和数量随成土环境及其土层深度的不同而变化。其中在植物根际土壤中存在一部分微生物能够固定空气中的氮素（固氮菌），或能活化土壤中的养分，改善植物的营养环境，或在微生物的生命活动过程中，产生活性物质，促进植物生长，我们统称之为植物根际促生菌。
在许多地区，土壤板结的原因是由于土质本身造成的。如黏土中的黏粒含量大，土壤中毛细管孔隙较少，通气、透水较差，下雨或灌水以后，容易堵塞孔隙，造成土壤板结。但对于大部分蔬菜产区的土壤出现板结的情况而言，首要的因素是耕作层缺乏有机质，土质变得板结坚硬，最终不适宜作物的生长。
资料显示：微生物的氮素供应增加1份，相应消耗的碳素就增加25份，加快了有机质的消耗，在原本有机质缺乏的土壤中，微生物的活性大大降低，从而影响土壤团粒结构的形成。磷肥中的磷酸根离子与土壤中钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐，既浪费磷肥，又会破坏土壤团粒结构。钾肥过量施入，能将形成土壤团粒结构的多价阳离子置换出来，土壤团粒结构的键桥被破坏了，也就不能正常形成，致使土壤板结。改良土壤板结须突出有机肥和生物菌肥两类肥料的配合使用。
土壤高肥力的表现不仅仅存在在高养分上面，有机质丰富，有益微生物活跃，通透性、缓冲性好，养分的转化效率高都是土壤高肥力的一种体现。土壤获得较高肥力的基础应由两部分组成，一是能够快速促进腐殖质形成的有机物质，二是在土壤中起分解转化效果的有益微生物。
1.土壤有机质的提升离不开有机肥
土壤有机质既是土壤肥力的重要组成部分，同时也是作物营养的主要来源之一，有机质中含有的丰富的大、中、微量元素，是土壤养分的重要组成，而这些养分也更容易被作物吸收。在有机蔬菜栽培当中，土壤有机质的主要来源是依靠有机肥的投入，另外包括一些绿肥等。
有机肥的种类很多，在使用的有机肥中，粪肥占70％以上，各种类型的商品有机肥占30％。粪肥中养分含量全面，在使用的各种粪肥中，禽畜粪便是用量最大的一类，包括鸡鸭粪、鹌鹑粪、猪粪、牛羊粪等等。这些禽畜粪肥中含有较多的大、中、微量元素，能够提供给蔬菜全面的营养。
粪肥肥效持久。粪肥中含有的养分多为有机态，需要通过微生物不断地转化才能被吸收利用。对于生长期较长的蔬菜种植有较大的优势。
粪肥有机质含量高，改良土壤效果明显。粪肥中含量较多的有机质，施入土壤后能够被分解成腐殖质，促进团粒结构的大量形成，同时在微生物的繁殖和分解中，能够产生大量的生长促进物质和氨基酸、活化酶类物质，保证土壤时刻处在健康状态。大棚蔬菜之所以能够连续多年种植，靠的就是每次换茬后及时补充粪肥来缓解土壤的“疲劳”，保证土壤良好运转。
可见，使用粪肥对于维护土壤的健康有着良好的效果。在使用粪肥的时候若出现各种对蔬菜生长不利的情况，如不扎根、烧根、熏苗等等，主要是因为没有正确使用粪肥而导致的。
2.使用不同有机肥，不同情况区别对待
①不同土质应选择不同的有机肥类型 有些地区土壤沙性大，漏水漏肥的情况严重，因此粪肥应选择纯鸡粪或纯猪粪，这种粪肥纯度较高，养分含量也高，因为粪质比较黏重，对漏肥漏水的沙土地有良好的改良作用。黏性土应施用有机质含量高而矿质元素含量少的粪肥，如稻壳粪、羊粪、牛粪，或者是含有沙子、稻壳、秸秆的鸡粪猪粪等，能够改善黏性土壤的物理性状，提高其透水透气能力。这样的粪肥也非常适合改良土壤盐渍化板结较为严重的土壤。
②粪肥要彻底腐熟 完全腐熟的有机肥不产生有害气体、不烧根、无杂菌、分解快，利于蔬菜根系的吸收。粪肥的腐熟目前有三种常用的方法：
一是结合高温闷棚进行腐熟。夏季棚室休闲期长，可结合高温闷棚进行粪肥腐熟，腐熟发酵的过程也是改良土壤的过程。在发酵腐熟过程中，土壤中的微生物非常活跃，能够促进土壤团粒结构的形成。
二是堆沤。有足够的时间可以自然堆沤发酵，而时间较短时可以在堆闷腐熟时使用生物腐熟剂。
三是使用菌肥快速发酵。如使用肥力高、发粪宝等生物菌剂对粪肥进行发酵。
③有机肥施用后要深翻 许多菜农使用的有机肥量很大，而使用后仅用旋耕机进行翻地，从表面看有机肥被翻入土壤中了，但有机肥主要集中在地表10厘米左右的土层中，并没有翻入深层土壤当中，易造成肥料相对集中，由于养分过于集中，对根系生长产生不利影响。所以施用有机肥后应进行深翻，一般来说将有机肥均匀翻入到土壤30厘米左右的耕作层中最为适宜。
④不同类型的有机肥可配合使用 由于生产有机肥的原料来源广泛，因而有机肥的类型也多种多样。根据对粪肥和商品有机肥的使用效果来看，在快速提升土壤有机质方面，商品有机肥要优于粪肥，但粪肥养分含量高而且丰富，因此粪肥的肥效较商品有机肥要持久。所以从促进土壤有机质提升且兼顾蔬菜产量这方面考虑，可采取粪肥与商品有机肥配合使用的方式。
3.丰富的有益微生物让土壤更富“活力”
从某种层面上说，土壤的高肥力代表了土壤的高“活力”，而让这种“活力”相对持久的关键就在于土壤中有丰富且活跃的有益微生物。在坚持使用有益微生物长达六七年的时间里，蔬菜的管理越来越简单，出现的不良情况越来越少，这说明土壤越来越“年轻富有活力”。有益微生物能够延长土壤的使用寿命，使土壤更富“活力”，这是由它的特点决定的。
①有益微生物的活动不但可以改善土壤的理化性状，提高土壤有机质的含量和转化效率，而且具有解钾、释磷、固氮的功能。施入土壤后，菌体很快繁殖，形成群体优势分解土壤中被固定的且植物不能吸收利用的氮、磷、钾，并固定空气中游离的氮，供作物吸收利用。
②有益微生物本身无毒、无残留，且能分解土壤中以前长期施用化肥、农药的残留，溶解污水灌溉后的重金属残留，净化环境。
③有益微生物及其代谢产物全部是有效物质。在土壤中的增殖代谢过程中能产生赤霉素及其它活性物质等内源激素，可自身调节生理过程，不会对作物产生副作用。
④有益微生物土壤中的增殖及代谢会抑制有害菌的生长，减少作物发病几率，也就减少了农药的用量，降低了大量用药给土壤带来的污染。
4.用活有益微生物土壤肥力会更高
在使用有益微生物的时间应注意以下技术措施。
①某些有益微生物怕强光 有益微生物产品无论是存储还是使用，都不能暴露在强光之下，这是因为阳光中的紫外线对于生物菌产品当中的细菌等有很强的杀灭作用。
②有益微生物存活离不开食物和水分 有益微生物的食物是土壤有机质，同时有益微生物生存扩展有相当严格的土壤干湿度要求，其繁殖尤其是细菌的繁殖离不开水分，所以土壤要保持一定的湿度才能利于生物菌的繁殖扩增，但是要注意土壤不能太湿，如果土壤水分过多就会把其中的氧气挤掉，也会对生物菌的生长不利。
③土壤酸碱度对有益微生物影响也很大 如土壤缺乏有机质、盐分过高、PH值偏酸或偏碱等，都不利于生物菌的生存和繁殖。如果土壤环境不好，那么使用再好的菌肥也不会产生好的效果。所以要注意调节土壤的理化性状，把土壤的PH值调整到在6.5～7.5之间，有益微生物的效果才能发挥出效果来。
④要注意控制或减少向土壤中投入较多的杀菌剂 如果在土壤中频繁使用杀菌剂（有机蔬菜允许使用的），势必会杀灭部分有益微生物，造成肥料效果的降低。
5.有机肥+有益微生物，共同实现土壤高肥力
仅仅依靠有益微生物不能达到土壤改良、提高土壤肥力的效果，土壤的改良及寿命的延长，不仅需要有益微生物，而且要给予生物菌生存繁殖所需要的食物。在实际生产中应利用有益微生物与其他有机肥料配合使用，从而达到1+1＞2的效果。
①有益微生物+粪肥，降低劣势扶优势 粪肥在没有发酵腐熟情况下，容易产生烧根、熏苗的不良影响。而有益微生物配合粪肥使用，利用有益微生物对粪肥的快速分解发酵，可将粪肥劣势产生的影响降至最低，从而体现粪肥的优势。粪肥中的高有机物质和营养成分，会让有益微生物在一段时间内成倍增长，对有益微生物的效果的发挥也起到非常好的正效果。
②有益微生物+商品有机肥，快速提升有机质 对于某些已经出现问题的土壤来说，有时仅仅提高土壤有机质就能解决所出现的众多不良影响。如土壤出现全盐含量升高的情况，最好的方法是在短时间内快速提高有机质，合适的措施就是优质的商品有机肥+有益微生物。
③有益微生物+功能性有机肥，多重优势同发挥 现在，许多功能性的有机肥产品类型很多，如甲壳素。甲壳素不仅能够提高土壤中的自生固氮细菌、纤维分解细菌、乳酸细菌等有益菌的比例，而且对于生物菌肥中的放线菌、解磷解钾菌等有促进生长的作用，对于常见的霉菌和其他丝状真菌有明显的抑制作用。利用甲壳素的这一优点，可在使用有益微生物时与甲壳素肥搭配。可预防蔬菜根部病害，并能更好地促进土壤肥力的提升。
1. 植物根际促生菌的种类多且应用广
植物根际促生菌的种类有很多，目前应用较广的有根瘤菌、枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、酿酒酵母、侧孢短芽孢杆菌、细黄链霉菌、植物乳杆菌、黑曲霉等。2013年，美国出版了《微生物养活世界》一书，书中着重强调通过调控土壤微生物区系能够增产20%，减少20%的化肥与农药，是未来环境友好、经济高效的农业新出路。目前，这些有益菌类广泛应用于蔬菜、果树、粮食、中草药等作物，每年在我国累计应用面积超过4亿亩，产能1800万吨以上，取得了巨大的经济效益和生态效益。那么，这些植物促生菌是如何发挥作用的呢？
2. 植物根际促生菌的直接促生作用
植物根际促生菌与植物的促生关系可分为直接作用（图1）和间接作用（图2）。直接作用主要为：1）有益微生物通过自身固氮、磷溶解钾或产生铁载体直接供给植物营养；2）有益微生物形成的植物激素、次生代谢产物和裂解酶等促进根毛形成、横向根的发育和刺激主根生长；3）有益微生物可诱导植物根细胞中的基因转录和代谢合成，进一步改变根系生理机能。
植物促生菌的直接促生作用示意图
植物促生菌的间接促生作用示意图
3. 植物根际促生菌的间接促生作用
间接作用常指生物防治作用，包括抗病和抗虫，抗病机理是有益微生物通过分泌抗生素杀死病原菌、或与病原菌争夺营养和生态位产生拮抗作用、或通过信号物质诱导植物获得系统抗性等而减轻病菌的危害；抗虫机理是通过产生挥发性物质趋避害虫，或吸引害虫天敌起到抗虫作用；真菌的抗虫作用还有直接寄生于害虫，从而杀死害虫。此外，植物根际促生菌还有抗逆（盐碱、旱涝、农药、营养胁迫等）和污染土壤的修复等作用，但仍有未知的功能可能尚未发现。
4. 微生物肥料发辉大作用
我国农业生产中肥料施用量大，利用率不高且流失严重。化肥的长期过量施用对土壤也造成了一定的损伤，如土壤板结，酸化，盐碱化，微生物群体结构的破坏（有益微生物的减少，有害微生物的增多）等一系列问题，对食品安全问题也造成了一定的威胁。那么如何有效解决这些我国农业生产障碍问题和实现农业的可持续性发展呢？这正好与上述有益微生物的功能相吻合。我们已经了解到有益微生物的功能丰富多样，具有巨大的开发利用价值，利用其研发的微生物肥料可有效替代部分化肥农药的施用，符合我国农业绿色发展的需求，也具备国家战略需求的特征。微生物肥料将在我国农作物种植减肥减药的计划中大有作为，同时也是实现我国农业绿色发展不可或缺的产品！
