生物菌剂对改善作物营养的潜力及局限性

　　科学家和农学家已经调查分析了用微生物给作物接种能促进土壤养分的转变、有效化及吸收。研究者重点研究了能把大气中氮气转化为植物可利用形式的固氮菌的种类。在过去的60多年里，建立了生产和销售包含土壤固氮细菌的豆科接种剂的工业。然而，用于作物生产的其它菌种的接种剂生产并没有明显进展。本文拟通过对能提高作物养分吸收及有效性的几种比较有前途的微生物的作用方式及接种剂生产和效果作一简要回顾，以说明限制微生物接种剂的发展和采用的一些因素。

　　土壤环境和生长在土壤里的微生物群落是十分复杂的。5种主要的微生物有：细菌、放线菌、真菌、藻类和原生动物。除原生动物外，其它种群里都含有对作物生长有益的种类。有些生物通过产生植物生长调节物质影响作物的生长，有一些能集获植物必需元素或提高其有效性。影响植物养分有效性的各种微生物可按照它们与植物的亲密程度及被植物调节程度分成几级：(1)共生型，(2)联生型及，(3)自生型。

　　共生微生物包括根瘤菌、弗兰克氏菌及菌根真菌。这些微生物侵染植物并在根内形成特殊的结构，在这里，植物的光合产物与微生物所获得的养分以高度的可调节过程进行交换。根瘤菌与豆科植物，弗兰克氏菌与某些树种形成的共生关系可以把空气中氮气还原成对植物有效形态。菌根联生型不涉及生物固氮，但是能提高植物对磷及其它养分的吸收。

　　与植物有共生关系的微生物常侵染根的表面，在根皮层细胞间隙及一些细胞的内部可以发现它们。联合型生物不形成特殊的结构以容纳群落，即使它们有侵入到根系内部的优势，但它们还是要与根际内的其它微生物争夺碳素。固氮螺菌是大家所熟知的联合型固氮微生物，在重要的禾本科作物如小麦、谷子、水稻、玉米和甘蔗上都会发现它们。

　　兰细菌（兰绿藻类）和土壤细菌如固氮菌都是自生固氮微生物的代表，它们可以在没有植物介入下进行生物固氮。在土壤里，自生型微生物生物固氮的能力只相当于共生固氮的一小部分。它们固定的氮素只有在细胞死亡后才能释放出来。因此，在事实上它们是原位绿肥。

　　除了豆科根瘤菌之外，用其他微生物接种剂改善作物营养还没有被广为应用。人们在把微生物接种剂作为肥料的替代品或补充物前应该进行认真的生物学和经济学上的分析。