微生物菌肥作为一类多元素新型生物肥料，含有丰富的有益活性微生物（功能菌），这些有益菌株可以促进土壤养分的释放，提高肥料的利用率，促进作物根系的生长[4]。部分作物在栽培过程中长期大量施用化学肥料，可能会使土壤板结、肥力下降，还会对农田生态系统造成破坏，进而导致农作物产量和品质下降[5-6]。与化学肥料相比，微生物菌肥具有无污染、安全、低成本等优点，既可以改善土壤结构和生态环境，又可以提高土壤肥力。其通过直接或间接活化土壤养分，为作物生长发育提供营养物质。应用微生物菌肥可以减少化肥的施用量，保护生态环境，是有效缓解作物生产对化肥农药产生依赖的重要途径之一[7]。王佳等[8]以果树为例，探究了微生物菌肥在植物减肥增效中的应用，结果表明，其能改良土壤生态，增强植株抗病能力，进而提高果实产量和品质、改善农业生态环境。陈文东等[9]研究指出，微生物菌肥和化肥合理配施可使苹果减肥增效，提高其品质。微生物菌肥因其肥料高效利用及绿色环保安全等优点，在促进农业可持续发展方面发挥重要作用[10]。
本文总结了推广应用微生物菌肥的积极意义，综述了其在水稻、小麦、甘薯、油菜、大豆和花生等作物中的具体应用，为科学施用与推广微生物菌肥、促进农业绿色可持续发展提供参考。
1 推广应用微生物菌肥的积极意义
1.1 改善土壤结构
土壤主要成分包含矿物质、有机质和微生物，土壤中的有益活性微生物通过参与土壤中腐殖质等物质的分解与形成、养分的固定与释放等过程，直接影响土壤肥力。土壤中缺乏有益微生物会使植株抗病能力下降，使其根系受不良微生物侵染[11]。周泽宇等[12]研究指出，微生物菌肥具有提供或活化养分，产生促进作物生长的活性物质，促进有机物料腐熟，改善农产品品质的作用。王涛等[13]研究指出，在轮作模式下应用木霉菌肥能够提高土壤酶活性，增加放线菌数量，减少真菌数量。土壤中的有益活性微生物能够产生根系促生物质、活化根际土壤养分、降解有机污染物并转化无机污染物形态。一方面，微生物菌通过分解土壤有机质，将其转化为植物可吸收利用的营养物质；另一方面，其可抵抗土壤中有害微生物侵染根系，提高土壤肥力，改善作物抗病性[14]。武杞蔓等[15]、徐跃等[16]研究指出，有益微生物菌肥可改善土壤理化性质，促进植物生长，提高果实品质。综上，土壤有益微生物可通过分解有机质、活化养分、抵抗病原菌等提升土壤肥力和作物抗性。微生物菌肥可改善土壤性质、促进生长、提高品质，如木霉菌肥能调节菌群平衡，增强酶活性。
1.2 提高作物的产量和品质
微生物菌肥中含有的一些有益菌株，可以通过多种次生代谢作用产生对植物生长有益的赤霉素、细胞分裂素等生长激素，这些物质能够增强农作物吸收矿物质养分和水分的能力，促进植株营养生长和生殖生长。此外，次生代谢产物与植物的某些黏性物质有机结合，可提高土壤的黏性，减少有机质的损失，提高土壤肥力，增加其养分供应[15]。席琳乔等[17]在固氮菌对燕麦生长的影响中指出，固氮菌可分泌生长素，且具有溶磷作用，能够增加其株高、叶绿素含量等，促生作用较好。当农作物受到不良环境影响时，可通过菌肥中的部分代谢物质调节内源激素水平，以及时有效地应对逆境胁迫，增加农作物产量。王涛等[13]研究发现，施用微生物菌剂后，黄瓜的株高变高、茎秆变粗、叶片数和叶绿素含量明显升高。微生物菌肥在玉米、水稻和蔬菜等作物中也表现出显著的增产作用，根瘤菌产生的细胞分裂素能显著提升豆科作物的产量。部分微生物菌可通过合成或分解土壤有机质以及次生代谢等作用提供土壤肥力和养分，进而促进作物养分吸收和高效利用，其分泌的生长激素类物质能促进作物生长发育，进而提高其产量与品质。综上，微生物菌肥中的有益菌能分泌赤霉素、细胞分裂素等，可促进作物生长，增强其抗逆性，提高养分吸收。固氮菌、溶磷菌等可改善土壤肥力，增加叶绿素含量，提升作物产量和品质。
1.3 促进生态环境可持续发展
根际的微生物促生菌会形成优势菌，可有效拮抗土传病原菌的生长繁殖，降低农作物病害的发生概率，部分微生物可降解作物自身代谢产生的过氧化氢等物质，从而进一步通过酶降解机制清除土壤中的农药、化肥及其他污染物质等。如王笑庸等[18]研究发现，P05解磷蜡样芽孢杆菌和Sb M10解磷枯草芽孢杆菌具有较强的降解有机磷农药的能力；战徊旭等[19]研究筛选的TZ1985菌株可有效降解土壤中的氟磺胺草醚等除草剂。固氮菌等生防微生物菌具有降解土壤污染物的作用[16]。芽孢杆菌属、农杆菌属等微生物可减少作物对重金属的吸收，如微生物菌剂可降低豌豆对铬的吸收；恶臭假单胞菌能降低土壤中的萘浓度等[15]。综上，根际促生菌可抑制土传病害，降解农药、化肥等污染物。如解磷芽孢杆菌能分解有机磷农药，固氮菌可清除除草剂，部分菌种还能减少作物对重金属的吸收，改善土壤环境。
2 微生物菌肥在作物生产中的应用
根据微生物种类可将微生物菌肥分为细菌肥料类、放线菌肥料类和真菌肥料类，复合微生物菌肥在水稻、小麦等作物中的作用明显。
2.1 在水稻生产中的应用
2.2 在小麦生产中的应用
微生物菌肥在小麦生产中应用，可提高冬小麦抽穗扬花期的单株分蘖成穗数，对降低春小麦的株高有一定效果，还可提高植株白粉病和锈病抗性。调查小麦白粉病和锈病发病情况发现，施用微生物菌肥的病株率、病叶率和病情指数均较未施用处理低。张学刚等[11]研究表明，施用微生物菌肥具有增大小麦叶面积、增强光合作用、提高植株抗病性、促进植株茁壮生长的作用。微生物菌肥可促进小麦分蘖成穗，降低株高并增强白粉病和锈病抗性，同时提高其光合作用能力。
2.3 在甘薯生产中的应用
应用微生物菌肥可改善甘薯品质。闫俊等[22]以施用化肥为对照，对比分析了减施化肥配施微生物菌肥及单施微生物菌肥处理对甘薯产量、品质等的影响，结果表明，施用微生物菌肥的甘薯增产效果明显；减施化肥配施微生物菌肥及单施微生物菌肥的甘薯粗淀粉、蛋白质、可溶性糖及还原糖含量均显著提高。施用微生物菌肥可提高甘薯产量，提升粗淀粉、蛋白质及糖分含量，改善品质。
2.4 在油菜生产中的应用
王小蒙等[23]利用盆栽试验探索适合油菜种子发芽和生长发育的微生物菌肥施用量，结果发现，适宜油菜生长的微生物菌肥施用量在土壤质量的0.53%～4.27%，株高、根长和生物量均有所增加；其中较佳施用量为土壤质量的2.13%；当施用量低于8.53%时，对种子发芽影响较小，当施用量超过10%时会明显抑制其种子发芽。施用适量微生物菌肥可促进油菜种子发芽和幼苗生长。实际生产中，注意选择适宜施用量，过大可能导致土壤盐分含量升高，微生物活跃耗氧量增加，产生刺激性物质，从而导致种子损伤。
2.5 在大豆和花生生产中的应用
赵晓宇等[24]以大豆品种‘蒙豆48号’为材料，研究增施有机肥和微生物菌肥对其生长发育的影响，结果表明，增施有机肥和微生物菌肥较常规施肥增产237.10～625.70 kg/hm2，经济效益增加3.80%～21.20%；增施有机肥和微生物菌肥处理的大豆株高、主茎节数、有效分枝数均高于常规施肥；其底荚高度明显低于常规施肥；单株荚数、单株粒数、百粒重和有效株数均高于常规施肥。
高意帆等[25]研究发现，花生和大豆两种豆科作物通过微生物菌肥拌种后，可提高土壤酶活性，增强根系对养分的吸收能力，促进作物生长；与不施用微生物菌肥相比，花生总根长、根系总面积等在开花下针期增幅较大，盆栽花生的单株果重、单株仁重和百仁重分别提高3.00%、9.32%和13.73%；大田花生的百仁重、饱果率、干物质积累量、荚果产量和籽仁产量分别提高4.33%、2.33个百分点、13.99%、10.49%和9.02%。
增施有机肥和微生物菌肥显著提升大豆产量；菌肥拌种还能增强豆科作物根系活力，促进花生荚果产量和籽仁产量。
3 结语
微生物菌肥在改善土壤质量、促进植株生长发育和提高作物抗逆性等方面具有重要作用。实际生产中，其应用效果与作物种类、土壤类型、土壤理化性质、施用量、施用方式等密切相关。可以选择化肥配施菌肥，针对不同的土壤类型使用不同类型的微生物菌肥等，以提高其肥效，减少农田碳排放污染[26]。有关微生物菌肥的研究目前主要侧重于菌株分离和增产方面，微生物菌的生长条件、代谢途径以及与环境的互作机理等方面的研究有待深入；微生物菌肥中的生物制剂对土壤及生态环境的影响也需深入研究，以确保其能安全有效地应用于农业生产中，促进农业生产的可持续发展。