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在保护地栽培中，普遍存在不淋雨、不便深耕、过量施肥、连作严重等问题，致使土壤环境较露地发生较大变化，各种生理性障碍不断产生，植物产量和品质不断下降，生产成本、难度和风险加大。产生的原因主要有：(1)作物自毒作用。某些作物可通过地上部淋溶、根系分泌和作物残茬腐解等途径释放一些物质，对同茬或下茬同种或同科作物生长发育产生抑制作用。多年连作，势必引起的自毒作用越来越明显，连作障碍就会出现，连作时间越长，障碍越严重。(2)土壤有益微生物减少、有害微生物增加，导致土传病害加重。由于连作，形成了特殊的土壤环境，使固氮菌、根瘤菌、光合菌、放线菌、硝化细菌、氨化细菌、菌根真菌等有益微生物的生长繁殖受到抑制，而有害微生物大量滋生，土壤的微生物区系发生变化，土传病害发生较重，“用药不治病”现象时常发生。(3)土壤性质变坏，次生盐渍化及土壤酸化严重。在片面地追求高产的诱惑下，大量施入高含量的化学肥料和未经腐熟的动物粪便、人粪尿等，导致土壤中盐分过量。这些盐分不能被充分淋溶，大量积聚在土壤耕层中，产生了土壤次生盐渍化及酸化，改变了pH值，各种养分不再按相对比例存留，元素间的拮抗影响了土壤养分的有效性，引发生理性病害。(4)根结线虫严重。线虫是作物寄生虫，主要破坏作物的根系，影响作物的正常生长。所以保护地栽培一直存在病虫害加重、土壤次生盐渍化及酸化难以克服、植物自毒作用或化感作用难以预测、元素平衡破坏难以纠正。

微生物菌肥为一种新型肥料，含有微生物和速效养分，可通过活的微生物代谢活动，分解土壤中无效态的矿物、有机质，改善植物的营养条件，增加营养元素的供应，增进土壤肥力，进而刺激作物生长和改善农产品品质，改良土壤状态，增强作物抗逆性，最终达到促进作物生长、发育的目的。可以说，微生物肥料是未来肥料的主力军。

微生物肥料作用机理不同于化学肥料，主要表现如下：改善土壤理化性质，优化微生物区系，提高肥料利用率，绿色无污染；营养全面、肥效持久；低成本，高效益；对人、畜和植物无毒无害；可防治病虫害；增加作物的抗逆性；能够有效吸收土壤中的养分资源，提高作物产量。但微生物肥料易受外界条件干扰，因此施用微生物肥料时应注意外界环境因素(温度、盐浓度、土壤pH值)。由于微生物种类繁多、分布广，功能、作用机制多样，适应强、易变异，因此其应用前景将更加广阔。

微生物肥料具有多重作用，它的核心是微生物，它极大的促进了作物的生长、改良土壤结构，提高作物产量。从严格意义上讲，生物菌肥不是直接供给营养物质，而是通过其中含有特定微生物的生命活动增加了土壤中养分供应量。微生物菌肥的作用如下：

1、促进植物生长

微生物菌肥不但提供具有特殊功效解磷、解钾和固氮的活微生物，而且还含有氮、磷、钾等大量元素，铁、铜、锰、钙、硼等微量元素和大量有机质营养成分，以及供给植物生长所需的多种中量元素和腐殖质等。这是化学肥料所不能提供的。微生物肥料中固氮微生物能固定大气中的氮素，提高了氮元素含量，解磷、解钾微生物可使植物不能利用的难溶化合物(磷、钾)活化为植物可吸收利用的元素状态，从而促进植物生长。

2、增强植物抗逆性

当植物受到干旱、病害等逆境环境时，微生物肥料所含的多种菌株能够诱导植物体内产生酚氧化酶、多几丁质酶、过氧化物酶等抵抗逆境，从而提高作物的抗性，微生物也可在根部形成菌根，加强作物吸收水分和养分，成为作物根际的优势种群，从而增强植物的抗旱能力。

3、降低和减轻植物病虫害

拮抗是指微生物可产生－些代谢产物抑制或杀灭植物病原菌。研究发现一种微生物可以产生具有抑制多种病原微生物的活性物质。当微生物肥料施入土壤后，微生物会大量存在于植物根系土壤中，它们可抑制病原微生物的生长，还可诱导植物产生系统抗病性。生防细菌可和病原微生物产生竞争作用，它们相互争夺土壤中的养分，生防菌需消耗大量的营养物质导致病原菌入侵时得不到营养物质，致侵染失败。微生物肥料中的微生物，在作物根际内形成优势菌，拮抗了其它病原微生物，利于抗病防病，降低有害微生物的侵害。肥料中的有益微生物生长繁殖，在作物根际土壤微生态系统内形成优势种群，限制了其他病原微生物的生长繁殖机会，有的还有拮抗病源微生物的作用，起到了减轻作物病害的功效。

4、提高作物产量和质量

我国有80％左右的土地缺乏有效磷，60％左右的耕地缺钾，为了增产，人们对化肥过度依赖，很少施用生物肥料，大量的化学肥料施入，不能被植物吸收利用，一部分会残留在土壤中，一部分会流入水体中，以致肥料使用率不高。造成施肥过量，虽然土壤中会有大量的磷、钾，这不但会不利于植物生长，而且还会给土壤带来很大负面影响。

微生物复合肥料的起作用的是有活性的微生物，通过固氮菌、解磷菌和解钾菌的分解作用，能使土壤中的难溶性矿物质释放出来，促进整个自然界的物质循环。微生物能够产生多种代谢产物，如生长素、细胞分裂素、赤霉素等激素类物质以及多种维生素、酶类和有机酸等，它们可以刺激植物根系，进而促进作物生长，使植物生长发育良好，最终达到增加作物产量的目的。

5、改良土壤理化性质

土壤的状态直接影响作物的生长状况。微生物肥料中微生物的必须具备安全、无污染的、非致病菌，施入土壤后不会对土壤产生不良影响的指标。所以对于微生物改良土壤的应用报道的较多。微生物菌肥的施用后，微生物产生的代谢产物能分解土壤中的蛋白质、纤维素、脂肪、果胶、半纤维素、几丁质等有机物质，增加土壤腐殖质，从而改良土壤。此外，微生物代谢过程可以产生糖类物质，它能与土壤中的胶类物质结合，还可以与植物的粘液结合使土壤结构疏松。可以改善土壤理化性质，增加土壤团粒结构，降低土壤容重，从而使土壤疏松，消除因化肥使用过量造成的土壤板结，提高肥料利用率，为作物生长提供适宜的环境。我国盐碱地面积广阔，如果我们能通过一些方法把盐碱地转变为作物可以生长的土地，可以解决耕地少的难题。微生物肥料会产生一些代谢产物，从而改良土壤的结构，如改良盐碱化土壤，菌种主要是细菌、真菌、放线菌等很多种，其原理主要是通过活性微生物分泌的代谢产物可吸收土壤中的盐分，进而合成有机质，将无机养分转化成有机养分，使营养被作物充分利用。微生物菌肥还有降低硝酸盐含量、缓解作物连作障碍、减少化肥用量高达30～60％、提高土壤肥力、减少温室气体排放和生产无毒、无害、无污染绿色有机农作物的功效。