面对当前农业过度依赖化肥农药所带来的土壤退化、环境污染、农产品安全风险等问题,“微生物生态种植法”应运而生。该方法以“以菌养地、以菌促长、以菌治菌”为核心,通过恢复和增强农业生态系统自身的功能,为实现绿色、高效、零农残的农业生产提供了切实可行的解决方案,是践行“绿水青山就是金山银山”发展理念的具体实践,标志着种植理念从依赖外部化学投入向依靠内部生态调控的根本性转变。
一、 微生物生态种植法的内涵与优势 微生物生态种植法,是一种集轻简化、高效性、经济性于一体的生态农业技术体系。其核心在于利用有益微生物群落及其代谢活动,改善土壤生态环境,促进作物健康生长,并构建多样性生态平衡来控制病虫害。该方法三大内容: 1、智慧种植: 融合微生物技术与现代农业科技,减少对人工和化学品的过度干预,实现精准化管理。 2、生态防控: 综合运用农业措施、物理阻隔、生物防治(特别是以菌治菌、以虫治虫)等手段,替代化学农药,实现病虫害的生态治理与农产品零农残安全管控。 3、节本高效: 在降低化肥、农药投入成本的同时,通过提升农产品品质和产量,实现综合收益高于传统化学农业模式。 其主要优势可概括为“一好、二增、三省、四抗”:一好(土壤微生态环境好)、二增(增质、增效)、三省(省钱、省力、省心)、四抗(增强作物抗寒热、抗旱涝、抗病菌、抗早衰能力)。
二、 核心技术体系与实践路径(一) 培植健康土壤:奠定生态种植的根基 健康的土壤是可持续农业的基础。微生物生态种植法将土壤视为有生命的生态系统,通过以下四方面措施培育地力: 1、增加土壤有机质: 有机质是土壤肥力的核心。针对设施农业等地有机质消耗快、补充难的问题,可通过喷施秸秆腐熟剂快速还田、自制堆肥/绿肥/蚯蚓肥等天然肥料、或选购优质商品有机肥等方式,持续补充土壤有机质,改善土壤结构,为微生物活动提供“食物”和栖息地。
2、增强土壤生物活性: 通过增施有机肥、减少化肥农药(尤其是杀菌剂)使用、采用免耕少耕、地表覆盖、接种高效微生物菌剂、实行作物轮作/间作以及调节土壤pH值等措施,激发土壤微生物及各类生物的活力,构建丰富的土壤食物网,增强养分循环、污染物降解等生态功能。
3、调理土壤酸碱平衡: 土壤过酸(pH<6.0)或过碱(pH>7.5)均会制约养分有效性并可能引发毒害。针对酸化土壤,可施用土壤调理剂配合酸性土壤修复菌剂;对于盐碱土,则可施用植物源有机肥、腐殖酸等,并配合灌溉淋盐及施用碱性土壤修复菌剂。同时,选择适合作物(如酸性土种马铃薯)也有助于适应土壤特性。 4、丰富土壤营养元素: 遵循作物需肥规律,通过施用有机肥(提供全面营养)、补充矿物质肥料(如磷矿石粉、钾长石粉、中微量元素肥等),确保碳、氮、磷、钾等大量元素,钙、镁、硫等中量元素,以及铁、硼、锌等微量元素的均衡供应。均衡营养不仅能促进作物健康生长,其本身(如足量的钾、钙、硅)也能增强作物抗病虫害能力。(二) 培育健壮农作物植株体:提升系统抗逆性
健壮的植株是抵抗病虫害的内在保障。培育壮株需从育苗到生长的全过程进行生态化管理: 1、精心培育壮苗: 摒弃苗期使用化学肥料和农药,通过科学调控温度、光照、水分、营养、气体等环境因子,培育根基发达、生命力旺盛的健壮幼苗,为后期生长打下坚实基础(“苗好半成收”)。
2、科学肥水管理: 依据作物不同生长阶段的需肥需水规律进行精准管理。避免前期肥水过量导致徒长,减少对植物生长调节剂等化学手段的依赖,防止因管理不当引发病害并陷入依赖农药的恶性循环。 3、精准环境调控: 在设施农业中,精细调控温、光、水、土、气等环境因子,创造最适宜作物健康生长的条件,从而减少病害发生机会。 4、合理农业措施: 采用适宜的种植密度(如宽窄行)、起高垄种植、及时整枝打叶等,改善田间通风透光和土壤透气性,营造不利于病虫害滋生的环境。(三) 构建生态平衡:实现病虫害可持续防控 “多样性生态平衡法”是微生物生态种植法防控病虫害的核心原理,其本质是“道法自然”,通过增强农业生态系统的生物多样性及其内在调节机制,将病虫害控制在经济阈值以下。 1、原理基础 一是生态位原理: 通过增加作物及伴生生物多样性,充分利用生态位,挤占有害生物的生存空间。 二是食物链/网原理: 利用天敌与害虫之间的捕食关系,形成自然制约,使系统趋于动态平衡。 三是相生相克原理: 利用某些植物或微生物释放的化学物质抑制病虫害或吸引天敌。 2、具体措施 一是增加作物多样性: 实施轮作(如瓜类与茄果类轮作打破病害循环)、间作(如玉米与大豆间作)、套种等,利用不同作物的特性改善土壤和微环境,干扰单一病虫害的蔓延。
二是保护与引入天敌: 在田间设置天敌栖息地(如鸟巢、草垛),人工释放赤眼蜂、丽蚜小蜂等天敌昆虫,种植蜜源植物为天敌提供食源,增强自然控害能力。
三是利用植物相生相克特性: 如洋葱与胡萝卜套种互驱害虫,果园种植薄荷、除虫菊等驱避害虫,或使用印楝素等植物源生物农药。三、 应用成效与未来展望 1、应用案例 枣庄市薛城区三观果蔬农场: 应用该法后,土壤有机质从1.5%提升至3.5%,有益微生物数量大增,实现了苹果病虫害的生态防控和零农残管控,苹果品质提升,综合收益增加。
枣庄市山亭区西集张新文小麦种植基地(2024-2025): 采用微生物种衣剂拌种、菌剂替代部分化肥、微生物菌剂防控病虫害等措施,小麦亩产达814.42公斤,增产35%,品质提升,综合增效20%以上。
2、前景展望 微生物生态种植法,高度契合全球绿色、发展趋势。随着消费者对食品安全和环境保护意识的日益增强,市场对生态农产品的需求将持续增长。未来,通过持续的技术研发与创新,该技术体系将更加成熟完善,应用范围可从当前的果蔬、粮食作物进一步拓展至经济作物、花卉园艺等多个领域。它不仅为破解化学农业困境提供了有效路径,更将深刻推动农业系统向资源节约、环境友好、产品安全、产业高效的生态可持续方向转型,为保障国家粮食安全、促进农业高质量发展和乡村振兴贡献重要力量。