酵素菌的功能
1、酵素菌能够提高土壤养分含量 凡施用酵素菌肥的土壤较施用等价化肥和有机肥的土壤有机质、全氮、全磷、碱解磷、有效磷和速效钾等含量均有不同程度的增加,pH均有不同程度的下降。酵素菌肥对土壤养分的影响见表1-1。
表1-1 酵素菌肥对土壤养分的影响
作物
土壤
类型
处理
pH
有机质(%)
全氮(%)
全磷(%)
碱解氮(毫克/千克)
有效磷(毫克/千克)
速效钾(毫克/千克)
黄瓜
棕壤土
酵素菌肥
酵素菌肥+化肥
酵素菌肥+有机肥
有机肥+化肥
化肥
6.7
6.8
7.0
7.1
7.3
2.53
2.27
2.34
2.14
1.97
0.22
0.23
0.18
0.21
0.23
0.16
0.17
0.14
0.10
0.08
104.4
128.7
116.4
100.5
102.5
50.6
48.7
43.2
40.6
38.4
237.6
251.3
223.5
203.3
212.7
生姜
砂姜
黑土
酵素菌肥
有机肥+化肥
化肥
6.6
6.8
7.1
2.64
2.5
2.27
0.24
0.22
0.2
0.09
0.09
0.08
108.4
102.5
98.7
34.5
30.7
31.6
206.8
212.4
124.6
玉米
棕壤土
酵素菌肥
有机肥+化肥
7.0
7.2
1.08
0.97
0.15
0.09
0.05
0.05
79.6
74.5
15.4
12.6
117.6
110.4
苹果
白浆土
酵素菌肥
有机肥+化肥
6.6
6.9
2.01
1.78
0.22
0.19
0.12
0.10
130.4
28.6
686
65.4
224.8
210.4
2、酵素菌能改善土壤的理化性状 施用酵素菌肥与施用有机肥、化肥相比,对耕作层土壤容重、水分孔隙等物理性状均有所改善。大致表现为土壤容重降低,孔隙度增加。酵素菌对土壤理化性状的影响见表1-2。
表1-2 酵素菌对土壤理化性状的影响
处理
土壤容重(克/㎤)
土壤含水量(克/㎤)
土壤孔隙度(%)
各级团聚体比例(%)
总孔隙度
通气孔隙度
>5毫米
4~5毫米
2.5~4毫米
1.5~2.5毫米
<1.5毫米
酵素菌
酵素菌+有机肥
酵素菌+化肥
有机肥+化肥
化肥
1.22
1.23
1.27
1.29
1.33
414
418
406
402
374
53.86
53.97
53.2
53.8
50.06
15.84
15.68
15.74
15.36
11.57
0.74
1.03
1.14
1.18
2.34
1.15
1.38
2.23
2.21
1.82
2.84
3.72
3.62
3.92
3.86
15.74
12.14
5.5
5.73
5.32
79.53
81.73
87.52
86.96
86.66
4、酵素菌能提高化肥利用率 酵素菌区别于一般有机肥和复合肥的显著特点,是利用酵素菌中有益微生物对有机成分进行发酵处理,使有机成分在整个发酵过程中,经历了分解和再合成两个阶段,肥料的腐殖化程度提高,结合自身对有机物质和矿物质载体的吸附作用,可以减少土壤中氮的多途径损失和磷在土壤中的固定,因而提高了肥料的利用率。
5、酵素菌能够改善土壤微生物区系 施用酵素菌的土壤中有益微生物(如细菌、放线菌)数量,较施用等价化肥高2~3倍。酵素菌与化肥配合施用,也能较好地保持土壤中有益微生物的数量。由于土壤中好气性有益微生物数量增加,特别是G+增加,对土壤改良效果明显。土壤中有益微生物加速了土壤养分的分解,增加了微生物代谢产物如维生素、氨基酸、植物生长素等的分泌量,从而活化了土壤,提高了土壤肥力。酵素菌对土壤微生物区系的影响见表1-4。
表1-3酵素菌对土壤微生物区系的影响
(单位:CFU/克)
作物
处理
细菌(X10^6)
放线菌(X10^4)
真菌(X10^3)
黄瓜
酵素菌
酵素菌+有机物
酵素菌+化肥
有机肥+化肥
化肥
357.6
334.7
283.2
197.6
103.4
207.8
188.4
137.6
128.6
82.1
159.6
147.3
132.4
124.1
88.9
生姜
酵素菌
酵素菌+有机物
酵素菌+化肥
有机肥+化肥
化肥
401.6
384.7
305.1
284.7
132.6
234.6
2217
184.3
185.6
96.4
184.3
179.7
163.4
152.1
118.9
玉米
酵素菌
酵素菌+化肥
化肥
153.9
125.5
82.4
121.6
97.4
67.9
52.7
41.6
20.9
苹果
酵素菌
酵素菌+有机物
酵素菌+化肥
有机肥+化肥
化肥
341.3
327.6
287.4
221.8
126.3
194.8
179.6
187.1
93.7
67.7
166.8
157.4
106.3
79.4
52.9
6、酵素菌能够提高土壤活性 凡施用酵素菌的土壤酶活性比单施化肥均有大幅度的提高,而且随着酵素菌用量的加大,土壤酶活性也相应提高。酵素菌对土壤酶活性也相应提高。酵素菌对土壤酶活性的影响见表1-4。
表1-4 酵素菌对土壤活性的影响
作物
处理
过氧化氢酶
(毫克/升)
磷酸酶
(毫摩尔/克)
脲酶(铵态氮,毫克/百克土)
黄瓜
酵素菌
酵素菌+有机物
酵素菌+化肥
化肥
0.1762
0.1437
0.1347
0.1128
3.9972
2.4353
2.0749
1.0084
23.7557
21.6883
18.7257
6.3424
生姜
酵素菌
酵素菌+化肥
化肥
0.2104
0.1874
0.1214
3.9972
3.4874
1.6215
25.063
21.4767
8.6672
玉米
酵素菌
酵素菌+化肥
化肥
0.0925
0.0943
0.0920
2.1015
1.7464
0.3527
8.8170
7.6403
2.1226
综上所述,施用酵素菌可以显著改善土壤的理化性状,提高化肥利用率,保持和改善土壤优良的微生物区系,保持和改善土壤优良的微生态平衡,提高土壤酶活性,加速养分转化利用,使土壤的水、肥、气、热和微生物5个方面都得到了有效的改善,土壤肥力提高,为农作物创造了良好的土壤环境条件,也为高产、稳定、优质打下了基础。
(二)酵素菌的作用机理
酵素菌是典型的好气性发酵微生物群体,其代谢产物中含有几十种不同类型的酶,分别是淀粉酶、蛋白酶、脂酶、纤维素酶、氧化还原酶、乳糖酶、麦芽糖酶、蔗糖酶和脲酶等。这些高活性的酶可以在短时间内分解有机物质,尤其能够分解富含木质素的锯末、木屑、树皮等。总结多年的研究成果,酵素菌的作用机理有以下几个方面:
1、提高农作物根系活力,增大吸收面积 农作物生长发育所必需的大量元素和中微量元素,除碳、氢、氧外,大多都是通过根系吸收的,根系的活力性状和根系数量直接影响农作物的生长发育。对于盆栽作物,随机取5盆,每盆取3株,分别测定根的长度和数量。切取根尖,用ɑ-萘胺氧化法则定根系活力。施用酵素菌肥的黄瓜次生根数量增加1.6条,次生根长度增加3厘米,根系活力提高15.76%;大豆次生根数量增加4.4条,次生根长度增加1.9厘米,根系活力提高16.90%;菜豆的次生根数量增加2.4条,次生根长度增加5.4厘米,根系活力提高6.75%。根系活力的增强和吸收面积的扩大对改善农作物的营养状况带来积极的影响。
2、改善植株营养状况,保证农作物健壮生长 植株营养状况是产量的物质基础,通过对农作物植株叶片中氮、磷、钾的含量进行分析来判定。对于盆栽作物,随机取5盆,每盆取3株,选取功能叶片,针形叶用剪刀剪取,消化定容后,用722型分光光度计测定。施用酵素菌后,植株的营养状况得到了明显的改善,这与土壤养分供应能力的提高相吻合。氮的增加有利于蛋白质的合成;磷的增加有利于农作物产量和品质的提高;钾的增加有利于促进光合作用;钙的增加有助于提高植株的抗逆性;而镁的增加则为吐绿素的合成创造了物质条件。
3、增加吐绿素含量,增大叶面积系数,增强光合作用 施用酵素菌后,植株生长健壮,吐绿素含量、叶面积系数均有不同程度的增加,吐绿素含量增加了16.44%,提高了光能利用率;叶面积系数增加了18.56%,增大了光合作用面积,也就是增加了光合产物的合成。
4、降低呼吸强度,减少养分消耗,保证物质积累 农作物呼吸作用的强弱,直接影响净光合产物的积累量。为了判定施用酵素菌后农作物的呼吸强度,对于上述盆栽作物,随机取5盆,每盆取3株,剪取相应部位的功能叶片称量后,悬挂于盛有氢氧化钠(NaOH)溶液的锥形瓶中,密封,引出一支经拉弯的移液管,插入混有2~3滴蓝墨水的水中,记录1~2小时内水柱上升的高度,以此测定呼吸强度。施用酵素菌的农作物呼吸强度均有不同程度的减弱,表明净光合速率增强,净光合产物积累增多,从而提高产量。
5、刺激作物生长 酵素菌代谢产物中含有很多植物生长激素,利用麦芽鞘伸长法测定酵素菌对麦芽鞘刺激生长的情况。将麦芽鞘切段,浸泡在蒸馏水中,反复冲洗,去除其内源激素,将10段串成一串,放入盛有酵素菌发酵液200倍液 培养皿中,重复3次。另做一组空白对照,在25℃恒温黑暗条件下保持24小时,取出测量其长度。结果表明,酵素菌对麦芽鞘伸长有促进作用(长度增加21.06%),说明酵素菌发酵液中植物激素分泌量足以刺激作物生长。
6、酵素菌具有一定的抗病作用 在实验室条件下,平板养试验表明,酵素菌对小麦全蚀病菌、甜瓜球腔菌、姜瘟病菌、黄萎病菌、都有明显的抑菌圈或抑菌带,因此对小麦全蚀病、黄瓜蔓枯病、姜瘟病和棉花黄萎病等都有较明显的抑制作用。
总之,施用酵素菌后,农作物根系发达,营养充足,吐绿素含量和叶面积系数都有不同程度的增加,光合作用增强,对于提高农作物经济产量,特别是对商品产量的提高和植株抗逆性的增强都有明显作用。