新疆农业科学, 2025, 62(S1): 182-186 DOI: 10.6048/j.issn.1001-4330.2025.S1.036

综合技术专栏

微生物制剂在新疆特色农业中的应用现状及推广策略

贾琼,, 张志东, 顾美英, 张丽娟, 王宁, 黄伟, 朱静,

新疆维吾尔自治区农业科学院微生物研究所, 乌鲁木齐 830091

Research on the application status and promotion strategies of microbial agents in Xinjiang's characteristic agriculture

JIA Qiong,, ZHANG Zhidong, GU Meiying, ZHANG Lijuan, WANG Ning, HUANG Wei, ZHU Jing,

Institute of Microbiology, Xinjiang Uygur Autonomous Region Academy of Agricultural Sciences, Urumqi 830091, China

通讯作者: 朱静(1981-),女,云南昆明人,研究员,研究方向为极端环境微生物资源挖掘与利用,(E-mail)zhujing2020@hotmail.com

收稿日期: 2025-06-20  

基金资助: 新疆维吾尔自治区“天山英才”培养计划(2024TSYCJU0007)
新疆维吾尔自治区农业科学院农业科技创新稳定支持项目(xjnkywdzc2025003-06-01)
新疆维吾尔自治区农业科学院青年理论学习小组调研项目

Corresponding authors: ZHU Jing (1981-), female, from Kunming, Yunnan, researcher,research direction: exploration and utilization of microbial resources in extreme environments.(E-mail)zhujing2020@hotmail.com

Received: 2025-06-20  

Fund supported: Tianshan Talent Training Program of Xinjiang Uygur Autonomous Region(2024TSYCJU0007)
Project of Fund for Stable Support to Agricultural Sci-Tech Renovation(xjnkywdzc2025003-06-01)
Research Project of the Young Theoretical Study Group, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences

作者简介 About authors

贾琼(1995-),女,山西忻州人,助理研究员,研究方向为极端环境微生物资源挖掘与利用,(E-mail)jiaqiong7270@163.com

摘要

【目的】 研究微生物制剂在新疆特色农业中的应用现状及存在的问题,并提出科学合理的推广策略。【方法】 广泛收集近十年微生物制剂在农业领域的相关文献,并深入新疆各地州进行实地调研,获取数据资料。【结果】 微生物制剂在土壤改良、农作物种植以及林果业等方面均展现出显著成效,如在南疆重度盐碱棉田的试验中,有效提高了出苗率并降低了土壤 pH 值和全盐量;在棉花、小麦等多种农作物种植中实现了增产及品质提升;在林果业中改善了土壤生态环境,提高了果实产量和品质。然而,目前在推广应用过程中仍存在认知不足、技术应用不规范、产品质量参差不齐、推广服务体系不完善以及成本较高等问题。【结论】 加强宣传培训、健全质量监管体系、完善推广服务体系、加大政策扶持力度以及强化产学研合作等推广策略,进一步扩大微生物制剂在新疆特色农业中的应用范围和规模,充分发挥其促进新疆特色农业可持续发展的重要作用。

关键词: 微生物制剂; 特色农业; 应用现状; 推广策略

Abstract

【Objective】 To comprehensively understand the current application status of microbial agents in Xinjiang's characteristic agriculture, analyze existing problems, and propose scientific and rational promotion strategies. 【Methods】 The study extensively reviewed relevant literature on microbial agents in the agricultural field from the past decade and conducted in-depth field investigations across various prefectures in Xinjiang to obtain first-hand data. 【Results】 The results indicate that microbial agents have demonstrated significant effectiveness in soil improvement, crop cultivation, and fruit tree cultivation.For instance, in experiments conducted in heavily saline-alkali cotton fields in Southern Xinjiang, they effectively increased seedling emergence rates while reducing soil pH and total salt content.They achieved yield increases and quality improvements in various crops such as cotton and wheat.In the fruit tree industry, they improved the soil ecological environment and enhanced fruit yield and quality.However, several challenges persist in the promotion and application process, including insufficient farmer awareness, non-standardized technical application, inconsistent product quality, inadequate promotion service systems, and relatively high costs. 【Conclusion】 Therefore, promotion strategies are proposed, including strengthening publicity and training, improving the quality supervision system, perfecting the promotion service system, increasing policy support, and enhancing industry-university-research collaboration.They are expected to further expand the scope and scale of microbial agent applications in Xinjiang's characteristic agriculture and fully leverage their vital role in promoting the sustainable development of this sector.

Keywords: microbial agents; characteristic agriculture; application status; promotion strategies

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本文引用格式

贾琼, 张志东, 顾美英, 张丽娟, 王宁, 黄伟, 朱静. 微生物制剂在新疆特色农业中的应用现状及推广策略[J]. 新疆农业科学, 2025, 62(S1): 182-186 DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2025.S1.036

JIA Qiong, ZHANG Zhidong, GU Meiying, ZHANG Lijuan, WANG Ning, HUANG Wei, ZHU Jing. Research on the application status and promotion strategies of microbial agents in Xinjiang's characteristic agriculture[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2025, 62(S1): 182-186 DOI:10.6048/j.issn.1001-4330.2025.S1.036

0 引言

【研究意义】新疆拥有棉花、林果、小麦、玉米等诸多特色作物。然而,传统农业生产方式导致土壤板结、盐碱化、肥力下降等问题日益凸显。微生物制剂作为一种绿色、环保且高效的农业投入品,具备改善土壤结构、提升肥力、促进作物生长以及增强作物抗病虫害能力等多方面优势[1]。深入研究其在新疆特色农业中的应用现状及推广策略,不仅有助于解决当前农业生产中的实际问题,还能推动新疆特色农业向绿色、高效、可持续方向发展,对保障农产品质量安全具有重要意义。【前人研究进展】在土壤改良方面,微生物菌剂中有益微生物通过自身代谢活动可有效降低土壤盐碱度,增加土壤有机质含量,改善土壤理化性质[2]。在促进作物生长和提高产量方面,合理施用微生物制剂能使棉花、小麦、玉米、水稻等多种农作物的平均单产显著提高[3-5],同时改善农产品品质,如提高果实的甜度、色泽和口感[6,7]等。此外,微生物制剂在增强作物抗病虫害能力方面也展现出较好效果,可减少农药使用量,降低农药残留对环境的污染和农产品质量安全的风险[8]。然而,目前针对微生物制剂在新疆特色农业不同领域应用的系统性研究相对较少,且关于其大规模推广应用的有效策略尚处于探索阶段。【本研究切入点】新疆是我国盐碱地面积最广、类型最多的地区之一,土壤盐碱化严重制约着当地农业的发展[9]。微生物菌剂中的有益微生物可通过自身代谢活动,降低土壤盐碱度,改善土壤理化性质,增加土壤有机质含量,从而达到改良土壤的目的[10]。需基于新疆特色农业当前面临的实际问题,研究从新疆特色农业的具体情况出发,深入分析微生物制剂在不同作物种植和土壤改良中的实际应用效果,探究其在新疆特色农业可持续发展中的作用机制和应用潜力,挖掘适合新疆特色农业特点的推广模式和策略。【拟解决的关键问题】全面准确地掌握微生物制剂在新疆特色农业不同领域(如棉花、小麦、玉米、林果等作物种植以及土壤改良等方面)的应用现状,包括应用范围、使用效果、存在问题等,分析影响微生物制剂在新疆特色农业中推广应用的主要因素;结合新疆特色农业的实际情况,提出切实可行的推广策略,为提高微生物制剂在新疆特色农业中的应用水平和推广范围提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

收集与查阅近十年来微生物制剂在农业领域应用的相关文献资料,重点关注其在不同地区特色农业中的实践成果与经验总结;同时,深入新疆各地州,通过实地走访、问卷调查以及与当地农户、农业合作社和农业技术人员交流等方式,调研新疆特色农业中微生物制剂的使用现状、应用效果以及存在的问题等数据资料。

1.2 方法

采用文献汇总、整理及统计学分析方法分析微生物制剂在新疆特色农业中的应用现状。

2 结果与分析

2.1 微生物制剂在土壤改良方面的应用

研究表明,新疆航天兆丰科技有限公司生产的微生物菌剂在南疆重度盐碱棉田进行试验,试验田出苗率明显提高,土壤 pH 值降低,全盐量减少。此外,由河南农业大学联合新疆维吾尔自治区农业科学院微生物研究所依托新疆重点研发项目创建的我国最大的新疆耐盐碱微生物资源库,相关研究以棉花、玉米等作物为应用对象开发的微生物制剂,也在土壤改良方面发挥了作用。

2.2 在农作物种植方面的应用

2.2.1 棉花种植

研究表明,棉花是新疆的特色优势作物,微生物制剂在棉花种植中得到了广泛应用并取得了显著成效。如新疆生产建设兵团(简称兵团)第六师五家渠市在棉花上推广应用微生物菌剂,使棉花较对照单产均增产,同时减少了化肥和农药的用量,提高了棉花的品质和产量,实现了节本增效。在兵团第一师十六团七连开展的试验中,使用微生物菌剂的棉花667m2均增产幅度也较大,且土壤质量得到改善。

2.2.2 小麦种植

研究表明,在小麦种植中,微生物制剂同样表现出良好的效果。例如在奇台农场冬小麦高产示范田,使用微生物菌剂后百亩示范方、千亩示范方、万亩示范片的平均亩产均居全国第一,创造了全疆小麦最高单产纪录。新疆兵团第六师五家渠市推广应用微生物菌剂后,小麦单产均增产且减肥减药效果明显。

2.2.3 其他农作物种植

研究表明,除棉花和小麦外,微生物制剂在番茄、玉米、甜瓜和葡萄等农作物种植中也展现出了巨大的应用潜力。在番茄种植方面,新疆某些地区的试验示范表明,使用微生物菌剂可使番茄亩均增产,同时减少化肥和农药的投入;在玉米种植中,相关试验数据显示,使用微生物菌剂后,玉米的株高、穗长以及产量等指标均有所提高;对于甜瓜和葡萄等经济作物,微生物制剂的应用不仅增加了产量,还改善了果实品质,提高了甜瓜的甜度和葡萄的色泽、口感等。

2.3 林果业方面的应用

研究表明,新疆的林果业发展迅速,林果产品品质优良。微生物制剂在林果业中的应用,有助于提高林果的品质和产量,促进林果业的可持续发展。例如,在一些果园中施用微生物菌剂,可以改善果园土壤的生态环境,增加土壤中有益微生物的数量,提高土壤肥力,从而促进果树根系的生长发育,增强果树的抗病虫害能力,进而提高果实的产量和品质,使果实的色泽更加鲜艳、口感更加香甜、营养成分含量更高。

3 讨论

3.1 微生物制剂在新疆特色农业应用中存在一定的问题

认知不足:对微生物制剂的了解有限;技术应用不规范:微生物制剂的使用需要一定的技术和方法,如施用时间、剂量、方式等都有严格要求。然而,在使用过程中未能严格按照规范操作,导致微生物制剂的作用未能充分发挥;产品质量参差不齐:目前市场上微生物制剂的生产厂家众多,产品质量良莠不齐;推广服务体系不完善:微生物制剂的推广应用需要建立完善的技术服务体系,为农民提供技术指导和培训;成本较高:与传统化肥农药相比,微生物制剂的生产成本相对较高,导致其市场价格也较高。特别是在当前农产品价格波动较大的情况下,对生产成本的控制严格,微生物制剂的高成本成为其推广应用的一个限制因素。

3.2 微生物制剂在新疆特色农业中的推广策略

3.2.1 加强宣传培训,提高农民认知水平

组织农业专家、技术人员深入农村基层,通过举办培训班、现场演示、发放宣传资料等方式,向农民普及微生物制剂的基本知识、作用原理、使用方法和注意事项等,充分了解微生物制剂的优势和效益,提高农民对微生物制剂的认知度和接受度[11];建立微生物制剂应用示范点或示范基地,充分利用电视、广播、报纸、网络等媒体平台,宣传微生物制剂在新疆特色农业中的成功应用案例和经验做法。

3.2.2 建立健全质量监管体系,确保产品质量

加强生产环节监管就要求相关部门要加强对微生物制剂生产企业的监管力度,严格企业准入条件,规范企业生产行为。建立产品质量追溯制度。

3.2.3 完善推广服务体系,提供技术支撑

加强农业技术推广队伍建设,充实基层农业技术推广人员,提高推广人员的专业素质和技术水平,使其能够熟练掌握微生物制剂的应用技术[12]。建立技术咨询服务平台,利用现代信息技术,建立微生物制剂技术咨询服务平台,为农民提供在线技术咨询、问题解答、技术交流等服务,及时解决农民在使用过程中遇到的问题。

3.2.4 加大政策扶持力度,降低使用成本

政府出台相关政策,补贴方式可以采用直接补贴现金、以奖代补、物化补贴等多种形式,根据农民的使用量和应用效果给予相应的补贴。同时,对生产微生物制剂的企业给予税收优惠,降低企业的生产成本,从而降低产品的市场价格。同时,鼓励企业加大对产品研发和创新的投入,提高产品质量和竞争力。

3.2.5 强化产学研合作,推动技术创新

加强科研院校与企业之间的合作,建立产学研合作机制,共同开展微生物制剂的研发、生产和应用技术研究[13]。科研院校提供技术支撑和人才保障,企业发挥市场优势和资金优势,加速科研成果的转化和应用,推动微生物制剂产业的技术创新和发展。加大对微生物制剂研发的投入力度,设立专项科研基金,支持科研人员开展微生物菌种筛选、功能研究、产品配方优化等方面的研究工作,提高微生物制剂的科技含量和应用效果。

4 结论

棉花是新疆的特色优势作物,微生物制剂在棉花种植中得到了广泛应用并取得了显著成效。在小麦种植中,微生物制剂同样表现出良好的效果。微生物制剂在番茄、玉米、甜瓜、葡萄等农作物种植中也展现出了巨大的应用潜力。微生物制剂在林果业中的应用,有助于提高林果的品质和产量。微生物制剂在新疆特色农业应用中存在一定的问题,因此,需要加强宣传培训、建立健全质量监管体系、完善推广服务体系、加大政策扶持力度以及强化产学研合作等推广策略的实施。

参考文献

庞勋, 梁冉, 刘继国, .

生物有机肥对农田土壤特性、作物产量与品质影响的研究进展

[J]. 土壤科学, 2023, 11(2): 100-106.

[本文引用: 1]

PANG Xun, LIANG Ran, LIU Jiguo, et al.

Research progress on the effects of bio-organic fertilizer on farmland soil properties, crop yield and quality

[J]. Soil Science, 2023, 11(2): 100-106.

[本文引用: 1]

王佳, 李明聪.

微生物菌肥在植物减肥增效中的应用研究进展:以果树为例

[J]. 微生物学通报, 2024, 51(11): 4394-4415.

[本文引用: 1]

WANG Jia, LI Mingcong.

Research progress on the application of microbial fertilizer for reducing chemical fertilizer and increasing efficiency in plants: A case study of fruit trees

[J]. Microbiology China, 2024, 51(11): 4394-4415.

[本文引用: 1]

肖娴, 桂一峰, 朱艳, .

微生物菌肥对水稻土壤细菌群落结构与活性的影响

[J]. 西南农业学报, 2021, 34(10): 2174-2181.

[本文引用: 1]

XIAO Xian, GUI Yifeng, ZHU Yan, et al.

Effects of microbial fertilizer on bacterial community structure and activity in paddy soil

[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2021, 34(10): 2174-2181.

[本文引用: 1]

袁雅文.

有益微生物作用机理及微生物菌肥的应用前景

[J]. 杂交水稻, 2022, 37(4): 7-14.

YUAN Yawen.

Mechanism of beneficial microorganisms and application prospects of microbial fertilizer

[J]. Hybrid Rice, 2022, 37(4): 7-14.

张学刚, 王连林, 龙素霞, .

功能性微生物菌肥对小麦生物学性状、营养品质的影响研究

[J]. 肥料与健康, 2023, 50(4): 48-55.

[本文引用: 1]

ZHANG Xuegang, WANG Lianlin, LONG Suxia, et al.

Effects of functional microbial fertilizer on biological traits and nutritional quality of wheat

[J]. Fertilizer & Health, 2023, 50(4): 48-55.

[本文引用: 1]

周进.

微生物菌肥配施对葡萄土壤养分和品质的影响

[J]. 北方园艺, 2020,(24): 51-56.

[本文引用: 1]

ZHOU Jin.

Effects of combined application of microbial fertilizer on soil nutrients and fruit quality of grape

[J]. Northern Horticulture, 2020,(24): 51-56.

[本文引用: 1]

陈文东, 黄平, 王开金, .

复合微生物菌剂在昭通苹果化肥减量增效中的应用效果初探

[J]. 耕作与栽培, 2023, 43(4): 57-60.

[本文引用: 1]

CHEN Wendong, HUANG Ping, WANG Kaijin, et al.

Preliminary study on the application effect of compound microbial agents in reducing chemical fertilizer and increasing efficiency for Zhaotong apple

[J]. Tillage and Cultivation, 2023, 43(4): 57-60.

[本文引用: 1]

FIRA D, DIMKIĈ I, BERIĈ T, LOZO J, STANKOVIĈ S.

Biological control of plant pathogens by Bacillus species

[J]. Journal of Biotechnology, 2018, 285: 44-55.

DOI      PMID      [本文引用: 1]

Bacteria from the Bacillus group are microorganisms that inhabit a large number of different habitats. They are well known as producers of a wide array of antagonistic compounds of different structures, having between 5 to 8% of the total genome devoted to biosynthesis of secondary metabolites. Most important bioactive molecules from the genus Bacillus are non-ribosomally synthesized peptides and lipopeptides, polyketide compounds, bacteriocins and siderophores. Lipopeptides from Bacillus have very complex mechanisms of biosynthesis catalyzed by non-ribosomal peptide synthetases (NRPSs), large enzyme complexes with modular structure, with each module being in charge for the incorporation of a particular amino acid. In general, they have a broad spectrum of antagonistic activity against plant pathogenic bacteria, fungi and viruses. Most important molecules from this group, circular lipopeptides from surfactin, iturin and fengycin families affect the target cells on the membrane level. Bacillus strains exhibit their biocontrol capacity predominantly through inhibitory activity on the growth of plant pathogens, as well as inducing systemic resistance in plants and competing for ecological niches with plant pathogens. Our previous studies showed the presence of multiple biosynthetic operons for synthesis of non-ribosomal lipopeptides in the collection of natural isolates of Bacillus, with many strains having more than one of them. Several strains of Bacillus sp. that we have recently characterized showed very strong antibacterial and antifungal activity against phytopathogens. The PCR analysis showed the presence of biosynthetic operons for iturin, bacillomycin, fengycin and surfactin in tested strains. Measurement of the kinetics of production of antimicrobial substances showed that, in most cases, synthesis started at the beginning of exponential phase of growth, reaching the maximum of antimicrobial activity at the beginning of the stationary growth phase and stayed at this level for the whole duration of observed period. Preparations of cell-free supernatants of tested strains were active against many fungal and bacterial pathogens, in vitro and in vivo. Mass spectrometry and HPTLC bioautography analysis of purified compounds confirmed the presence of lipopeptides of mentioned families, hence confirming the biocontrol capacity of Bacillus isolates.Copyright © 2018 Elsevier B.V. All rights reserved.

张江辉, 邱胜彬, 白云岗, .

新疆水土保持现状及发展探讨

[J]. 水土保持研究, 2002,(4): 22-25.

[本文引用: 1]

ZHANG Jianghui, QIU Shengbin, BAI Yungang, et al.

Discussion on the current status and development of soil and water conservation in Xinjiang

[J]. Research of Soil and Water Conservation, 2002,(4): 22-25.

[本文引用: 1]

吕宁, 石磊, 戴昱余, .

新疆盐碱地治理利用研究回顾与启示

[J]. 灌溉排水学报, 2024, 43(12): 1-10.

[本文引用: 1]

Ning, SHI Lei, DAI Yuyu, et al.

Review and enlightenment of research on saline-alkali land management and utilization in Xinjiang

[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2024, 43(12): 1-10.

[本文引用: 1]

张翠翠.

新农村建设进程中新型农民的培养

[J]. 辽宁农业职业技术学院学报, 2010, 12(5): 26-28.

[本文引用: 1]

ZHANG Cuicui.

Cultivation of new-type farmers in the process of new rural construction

[J]. Journal of Liaoning Agricultural Technical College, 2010, 12(5): 26-28.

[本文引用: 1]

周立霞.

农业技术推广面临的问题及策略

[J]. 农业灾害研究, 2025, 15(3): 100-102.

[本文引用: 1]

ZHOU Lixia.

Problems and strategies of agricultural technology extension

[J]. Journal of Agricultural Catastrophology, 2025, 15(3): 100-102.

[本文引用: 1]

冯凯.

吉林省禽蛋产业现状调查及发展对策研究

[R]. 吉林省, 吉林省畜牧兽医学会, 2022.

[本文引用: 1]

FENG Kai.

Investigation on the current situation and development countermeasures of poultry egg industry in Jilin Province

[R]. Jilin Province, Jilin Animal Husbandry and Veterinary Medicine Society, 2022.

[本文引用: 1]

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