04李俊-土壤生物肥力及生物肥料发展趋势
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而是土壤生物功能的发挥问题：
营养元素（CNPS）的转化 有毒元素和有毒化合物的降解
良好土壤生物区系的构建
外来或自生有害生物的抵抗与消灭
微生物多样性功能
土壤生态
物质循环
稳定器 调节器 转换器
净化器
农田土壤生态系统中 微生物数量庞大 生物多样性丰富 生态功能活跃
植物养分
环境污染
土壤微生物多样性是指土壤微生物群落的种类和种间差异，包括物种多 样性、生态功能多样性及遗传多样性等。
二是土壤物理结构的恶化：
在2001年澳大利亚学者（Lynette K. Abbott and Daniel V. Murphy）提
出了生物肥力(soil biological fertility )的概念
土壤生物与土壤碳一起构成了土壤肥力的核心
沈其荣教授等专家提出：现代农业的土壤肥力核心 问题不是养分缺乏的问题
土壤生物肥力和生物肥料行业管理 及其发展趋势
李 俊（jli@caas.ac.cn 010-82106208）
农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心 中国农科院农业资源与农业区划所(土肥所) 2010，7，北 京
提 纲
生物肥力提出的背景和生物肥力概念内涵 我国微生物肥料行业管理与行业现状
目前“标准”的定义：含有特定微生物活体的制品，应用于农业 生产，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量 或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。
微生物肥料的种类
产品分为两个大类: 微生物菌剂(简称菌剂类产品)：9个品种 微生物肥料类(简称菌肥类产品)：2个品种 菌剂类包括：根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、溶磷菌剂、硅酸盐菌剂、 光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂（秸秆、粪便）、促生菌剂、复 合菌剂、菌根菌剂和生物修复菌剂（农药残留降解、克服作物重 茬）
微生物是有机废弃物的降解者
微生物是土壤微生态的调控者 ………. 参与土壤、作物的一切活动
微生物是生物肥力的核心
二、微生物肥料行业管理与现状
微生物肥料的概念与种类 微生物肥料标准与行业管理
微生物肥料行业现状
微生物肥料的概念
微生物肥料在我国又被称为菌肥、生物肥料，也有人将其称为接种剂、 拌种剂、菌剂。 微生物肥料的概念：“是指一类含有活微生物的特定制品，应用于农 业生产中，能够获得特定的肥料效应，在这种效应的产生中，制品中 活微生物起关键作用，符合上述定义的制品均应归入微生物肥料”。 （陈华癸院士）
营养流失：
产生CO2 产生CH4 反硝化(N2，N2O) SO4还原H2S
磷的有效形态的转化
植物对磷的吸收利用率不到20%，80%的磷对植物是无效；
大多数微生物能够溶解环境中的难溶态磷，因此，向土壤中接种 溶磷微生物可提高植物对磷的吸收；
磷酸水解酶是微生物溶磷的主要催化酶，该酶能够将有机磷降解 成能被植物吸收利用的有效的磷。磷酸酯酶、磷酸二酯酶、植酸
网” （www.sfi.caas.ac.cn/biotestlab） 年 产 量：800万吨
农业部登记证产品： 1000个（截止2010年7月） 累积应用面积：超亿亩（包括粮食、蔬菜、果树、中草药）
微生物菌种安全分级：4级 ---（NY1109-2006）
微生物肥料生物安全通用技术准则: NY 1109-2006，06 年 10 月实施生效 标准规定了微生物肥料使用菌种安全性分级目录、不同菌种及产品选择毒理 学试验的原则、程序、试验方法和结果评价方法。 微生物肥料生产用菌种分为 4 级管理:
土壤生物肥力
土壤化学肥力
土壤物理肥力
土壤生物肥力的特征
生物肥力与物理肥力、化学肥力相比，其显著特征是：
（1）（微）生物种群和功能的多样性：表现在生物肥力形成和
作用过程是由多பைடு நூலகம்生物参与的综合结果；这是生物肥力形成的基
础。
（2）动态性：即其测定值随着时间而变化，目前测定生物过程对
植物生长作用经常是间接的，因此准确测定它对作物产量的贡献 还存在技术上的困难。
获得登记证后的管理：登记证的变更
变更登记：在登记证有效期内，改变产品使用范围、 名称和企业名称等未涉及产品质量的，生产者应当申
请变更登记。
如变更涉及产品内涵，如改变成分(菌种)、剂型，则 不属于变更登记范围，应重新申请登记。
微生物肥料行业现状：行业数字
企业总数：800个以上。可登录相关网站查询：一是中国农业信息 网（www.agri.gov.cn）；二是 登录“农业部微生物肥料质检中心
营养转化和合成：
甲烷氧化 硝化 NH3到NO2NO2-到NO3非共生固氮 共生固氮 硫氧化
甲基球菌(Methylococcus sp.), 甲基杆菌(Methylobacter sp.) 亚硝化螺菌(Nitrosospira sp.), 亚硝化单胞菌(Nitrosomonas sp.) 硝化杆菌(Nitrobacter sp.) 固氮螺菌(Azospirillum sp.), 固氮菌(Azotobacter sp.) 根瘤菌(Rhizobium sp.), 鱼腥蓝细菌(Anabeana sp.) 硫杆菌(Thiobacillus sp.), 异养型微生物(Heterotrophic microorganisms) 异养型微生物（Heterotropic microorganisms） 甲烷杆菌(Methanobacterium sp.),甲烷八叠球菌( Methanosarcina sp.) 芽孢杆菌(Bacillus sp.), 假单胞菌(Pseudomonas sp.),土壤杆菌 (Agrobacterium sp.) 脱硫弧菌(Desulfovibrio sp.), 脱硫单胞菌(Desulfomonas sp.)
发挥微生物肥料特性
1、保持稳定、持续土壤肥力，实现农业生产的稳定提高。
2、保持健康、协调的生态环境。 3、保持资源与环境的持续利用。
微生物肥料功能表现
微生物是物质（养分）转化的主导者
微生物是作物养分吸收的推动者，促进根系生长强大
微生物是土壤活性的体现者 微生物是土壤健康的维护者
农业部登记证：生产、销售的生物肥 料产品必须获得国家的登记证
农业部登记证：一个产品一个登记证/号
申请微生物肥料登记资格和资料
凡经工商注册，具有法人资格的肥料生产者均可提出肥 料登记申请。
肥料生产者申请肥料登记，应按照《肥料登记资料要求》 提供产品化学、肥效、安全性、标签等方面资料和有代 表性的肥料样品。
酶也参与相应底物的降解；
菌根真菌这一共生生物体在对植物磷元素供应上起着重要作用。
相似的还有钙、镁、铁、锰元素有效形态的微生物转化
微生物肥料:含有功能微生物的产品;
已成为解决中国农业和农村问题的不可或缺的产品
2 5 7 4
1
3 6
1
2
3
4
5
6
7
1 Bacillus licheniformis; 2、3、7 Pseudoxanthomonas taiwanensis; 4 Virgibacillus pantothenticus; 5 Brevibacillus agri; 6 Bordetella petri
土壤养分转化和循环过程中的重要微生物过程
微生物过程 养分供应：
有机质的矿化 矿物质的溶解
参与过程的一些微生物类群
异养型微生物(Heterotropic microorganisms) 青霉(Penicillium sp.), 假单胞菌(Pseudomonas sp.) 芽孢杆菌(Bacillus sp.)
微生物肥料作用机理 微生物肥料发展趋势
一、生物肥力提出的背景和生物肥力 概念内涵
要实现农业可持续发展，保障土壤的持续生产力，认为土 壤肥力仅由物理肥力和化学肥力构成，提出了质疑？：
一是土壤养分含量增加，但化肥报酬急剧递减：
1975年： 25kg 谷粒/kg化肥 15kg 油料/kg化肥 10kg 棉花/kg化肥 2005年： 10谷粒/kg化肥 7油料/kg化肥 5棉花/kg化肥
菌肥类包括：生物有机肥（菌+有机质/肥）和复合微生物肥料 （菌+无机养分）
中国微生物肥料管理的方式:登记+监管
国家管理达到的目标：安全（无毒、无害）、有效 产品登记是微生物肥料产品进入市场的唯一通行证
国家实行强制性的登记管理制度：未经登记的微生物肥料产品不得进
口、生产、销售和使用，不得进行广告宣传
按“一厂一品一证”进行登记管理
微生物肥料在1996年才开始实行登记，1997年批准颁发第一批登记产 品。
监管：包括实行市场抽查、农业或生产资料的执法检查、消费者的投
诉
微生物肥料产品安全性把关和有效性评价
安全性把关：NY1109 -2006《微生物肥料生物安全通用技术准则》
① 菌种安全监督---- 4 级管理；
土壤肥力与3个组分的概念
土壤肥力及其组成成分 土壤肥力 定 义 土壤为植物生长发育提供所需的物理、化学、生物 需求的能力。同时也包括土壤持续、安全方面的 能力。 生活在土壤中的微生物、动物、植物根系等有机体 为植物生长发育所需营养的贡献。同时，生物过程 对土壤的物理、化学特性起到良好的促进和维持作 用。 土壤为植物生长发育提供所需的化学养分的能力。 同时它应对土壤物理和生物过程，以及养分循环具有 促进作用。 土壤为植物生长发育提供所需的物理条件的能力。 同时它具有维持土壤结构不破坏、不被侵蚀和流失的 能力，并对土壤生物和化学过程起到促进作用。
② 产品的无害化指标（环保指标）。
有效性（效果/肥效）评价： NY/T 1536 -2007《微生物肥料田间试
验技术规程及肥效评价指南》
规范田间试验全规程：对“田间试验设计要求、具备条件、试验实施、 效果评价和试验报告撰写”作了规定； 效果评价 6 个方面：产量，品质，抗逆性（抑制病害、连作障碍等）、 土壤改良，安全评价（农残、重金属）；促进腐熟（有机物料腐熟剂）。
生物肥力、化学肥力和物理肥力组成的
土壤肥力三组分间的相互关系
Biological 生物肥力
Chemical 化学肥力
Physical 物理肥力
土壤生物肥力（ soil biological fertility ）概念的提出
土壤肥力包括土壤生物肥力、土壤化学肥力和土壤物理肥力三个 组分。 土壤生物肥力概念：是指生活在土壤中的微生物、动物、植物根 系等有机体为植物生长发育所需营养的贡献。同时，生物过程对 土壤的物理、化学特性起到良好的促进和维持作用。 土壤微生物（组成、数量和功能）是土壤生物肥力的核心。 生物肥力是微生物肥料应用的基础。 人工接种微生物（即使用微生物肥料）是维持和提高土壤肥力的 有效手段，在我国现有栽培与管理（过分使用化肥、复种指数高、 不合理使用农药等）下是必不可少的。
微生物肥料登记的两个阶段
临时登记—经田间试验后，需要进行田间示范试验、试
销的肥料产品。
正式登记—经田间示范试验、试销可以作为正式商品流 通的肥料产品。
获得登记证后的管理：登记证的续展
临时登记证有效期为一年，如需要，可在到期前2个 月提出续展。续展的有效期为1年，最多续展2次。 正式登记证有效期为5年，如需要，可在有效期满前 6个月提出续展。续展有效期为5年。
微生物肥料产品登记的受理机构
我国的微生物肥料产品统一由农业部进行登记，其登记工作 的受理授权农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测 试中心。审查资料是否齐全、样品检测、和登记评审的具体 事务。 各省、自治区、直辖市人民政府农业行政主管部门协助农业 部做好本行政区域内的微生物肥料登记工作，对向农业部申 请登记的肥料产品进行初审。填写对企业的考查表和初审结 论表，抽取样品。
第一级（A.1）为免作毒理学试验的菌种。 第二级（A.2）为需做急性毒性试验的菌种。 第三级（A.3）为需做致病性试验的菌种。 第四级（A.4）为禁用菌种: Klebsiella pneumoniae(肺炎克雷伯氏菌)、Klebsiella oxytoca（产酸克雷伯氏菌） 、 Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌） 、Erwinia sp.( 欧文氏菌) 规定（7.2.3）溶血试验结果为阳性的菌种，不能使用：安全试验发现大多数的 Bacillus cereus （蜡样芽孢杆菌）菌株的溶血试验结果为阳性，不能再使用
营养元素（CNPS）的转化 有毒元素和有毒化合物的降解
良好土壤生物区系的构建
外来或自生有害生物的抵抗与消灭
微生物多样性功能
土壤生态
物质循环
稳定器 调节器 转换器
净化器
农田土壤生态系统中 微生物数量庞大 生物多样性丰富 生态功能活跃
植物养分
环境污染
土壤微生物多样性是指土壤微生物群落的种类和种间差异，包括物种多 样性、生态功能多样性及遗传多样性等。
二是土壤物理结构的恶化：
在2001年澳大利亚学者（Lynette K. Abbott and Daniel V. Murphy）提
出了生物肥力(soil biological fertility )的概念
土壤生物与土壤碳一起构成了土壤肥力的核心
沈其荣教授等专家提出：现代农业的土壤肥力核心 问题不是养分缺乏的问题
土壤生物肥力和生物肥料行业管理 及其发展趋势
李 俊（jli@caas.ac.cn 010-82106208）
农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心 中国农科院农业资源与农业区划所(土肥所) 2010，7，北 京
提 纲
生物肥力提出的背景和生物肥力概念内涵 我国微生物肥料行业管理与行业现状
目前“标准”的定义：含有特定微生物活体的制品，应用于农业 生产，通过其中所含微生物的生命活动，增加植物养分的供应量 或促进植物生长，提高产量，改善农产品品质及农业生态环境。
微生物肥料的种类
产品分为两个大类: 微生物菌剂(简称菌剂类产品)：9个品种 微生物肥料类(简称菌肥类产品)：2个品种 菌剂类包括：根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、溶磷菌剂、硅酸盐菌剂、 光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂（秸秆、粪便）、促生菌剂、复 合菌剂、菌根菌剂和生物修复菌剂（农药残留降解、克服作物重 茬）
微生物是有机废弃物的降解者
微生物是土壤微生态的调控者 ………. 参与土壤、作物的一切活动
微生物是生物肥力的核心
二、微生物肥料行业管理与现状
微生物肥料的概念与种类 微生物肥料标准与行业管理
微生物肥料行业现状
微生物肥料的概念
微生物肥料在我国又被称为菌肥、生物肥料，也有人将其称为接种剂、 拌种剂、菌剂。 微生物肥料的概念：“是指一类含有活微生物的特定制品，应用于农 业生产中，能够获得特定的肥料效应，在这种效应的产生中，制品中 活微生物起关键作用，符合上述定义的制品均应归入微生物肥料”。 （陈华癸院士）
营养流失：
产生CO2 产生CH4 反硝化(N2，N2O) SO4还原H2S
磷的有效形态的转化
植物对磷的吸收利用率不到20%，80%的磷对植物是无效；
大多数微生物能够溶解环境中的难溶态磷，因此，向土壤中接种 溶磷微生物可提高植物对磷的吸收；
磷酸水解酶是微生物溶磷的主要催化酶，该酶能够将有机磷降解 成能被植物吸收利用的有效的磷。磷酸酯酶、磷酸二酯酶、植酸
网” （www.sfi.caas.ac.cn/biotestlab） 年 产 量：800万吨
农业部登记证产品： 1000个（截止2010年7月） 累积应用面积：超亿亩（包括粮食、蔬菜、果树、中草药）
微生物菌种安全分级：4级 ---（NY1109-2006）
微生物肥料生物安全通用技术准则: NY 1109-2006，06 年 10 月实施生效 标准规定了微生物肥料使用菌种安全性分级目录、不同菌种及产品选择毒理 学试验的原则、程序、试验方法和结果评价方法。 微生物肥料生产用菌种分为 4 级管理:
土壤生物肥力
土壤化学肥力
土壤物理肥力
土壤生物肥力的特征
生物肥力与物理肥力、化学肥力相比，其显著特征是：
（1）（微）生物种群和功能的多样性：表现在生物肥力形成和
作用过程是由多பைடு நூலகம்生物参与的综合结果；这是生物肥力形成的基
础。
（2）动态性：即其测定值随着时间而变化，目前测定生物过程对
植物生长作用经常是间接的，因此准确测定它对作物产量的贡献 还存在技术上的困难。
获得登记证后的管理：登记证的变更
变更登记：在登记证有效期内，改变产品使用范围、 名称和企业名称等未涉及产品质量的，生产者应当申
请变更登记。
如变更涉及产品内涵，如改变成分(菌种)、剂型，则 不属于变更登记范围，应重新申请登记。
微生物肥料行业现状：行业数字
企业总数：800个以上。可登录相关网站查询：一是中国农业信息 网（www.agri.gov.cn）；二是 登录“农业部微生物肥料质检中心
营养转化和合成：
甲烷氧化 硝化 NH3到NO2NO2-到NO3非共生固氮 共生固氮 硫氧化
甲基球菌(Methylococcus sp.), 甲基杆菌(Methylobacter sp.) 亚硝化螺菌(Nitrosospira sp.), 亚硝化单胞菌(Nitrosomonas sp.) 硝化杆菌(Nitrobacter sp.) 固氮螺菌(Azospirillum sp.), 固氮菌(Azotobacter sp.) 根瘤菌(Rhizobium sp.), 鱼腥蓝细菌(Anabeana sp.) 硫杆菌(Thiobacillus sp.), 异养型微生物(Heterotrophic microorganisms) 异养型微生物（Heterotropic microorganisms） 甲烷杆菌(Methanobacterium sp.),甲烷八叠球菌( Methanosarcina sp.) 芽孢杆菌(Bacillus sp.), 假单胞菌(Pseudomonas sp.),土壤杆菌 (Agrobacterium sp.) 脱硫弧菌(Desulfovibrio sp.), 脱硫单胞菌(Desulfomonas sp.)
发挥微生物肥料特性
1、保持稳定、持续土壤肥力，实现农业生产的稳定提高。
2、保持健康、协调的生态环境。 3、保持资源与环境的持续利用。
微生物肥料功能表现
微生物是物质（养分）转化的主导者
微生物是作物养分吸收的推动者，促进根系生长强大
微生物是土壤活性的体现者 微生物是土壤健康的维护者
农业部登记证：生产、销售的生物肥 料产品必须获得国家的登记证
农业部登记证：一个产品一个登记证/号
申请微生物肥料登记资格和资料
凡经工商注册，具有法人资格的肥料生产者均可提出肥 料登记申请。
肥料生产者申请肥料登记，应按照《肥料登记资料要求》 提供产品化学、肥效、安全性、标签等方面资料和有代 表性的肥料样品。
酶也参与相应底物的降解；
菌根真菌这一共生生物体在对植物磷元素供应上起着重要作用。
相似的还有钙、镁、铁、锰元素有效形态的微生物转化
微生物肥料:含有功能微生物的产品;
已成为解决中国农业和农村问题的不可或缺的产品
2 5 7 4
1
3 6
1
2
3
4
5
6
7
1 Bacillus licheniformis; 2、3、7 Pseudoxanthomonas taiwanensis; 4 Virgibacillus pantothenticus; 5 Brevibacillus agri; 6 Bordetella petri
土壤养分转化和循环过程中的重要微生物过程
微生物过程 养分供应：
有机质的矿化 矿物质的溶解
参与过程的一些微生物类群
异养型微生物(Heterotropic microorganisms) 青霉(Penicillium sp.), 假单胞菌(Pseudomonas sp.) 芽孢杆菌(Bacillus sp.)
微生物肥料作用机理 微生物肥料发展趋势
一、生物肥力提出的背景和生物肥力 概念内涵
要实现农业可持续发展，保障土壤的持续生产力，认为土 壤肥力仅由物理肥力和化学肥力构成，提出了质疑？：
一是土壤养分含量增加，但化肥报酬急剧递减：
1975年： 25kg 谷粒/kg化肥 15kg 油料/kg化肥 10kg 棉花/kg化肥 2005年： 10谷粒/kg化肥 7油料/kg化肥 5棉花/kg化肥
菌肥类包括：生物有机肥（菌+有机质/肥）和复合微生物肥料 （菌+无机养分）
中国微生物肥料管理的方式:登记+监管
国家管理达到的目标：安全（无毒、无害）、有效 产品登记是微生物肥料产品进入市场的唯一通行证
国家实行强制性的登记管理制度：未经登记的微生物肥料产品不得进
口、生产、销售和使用，不得进行广告宣传
按“一厂一品一证”进行登记管理
微生物肥料在1996年才开始实行登记，1997年批准颁发第一批登记产 品。
监管：包括实行市场抽查、农业或生产资料的执法检查、消费者的投
诉
微生物肥料产品安全性把关和有效性评价
安全性把关：NY1109 -2006《微生物肥料生物安全通用技术准则》
① 菌种安全监督---- 4 级管理；
土壤肥力与3个组分的概念
土壤肥力及其组成成分 土壤肥力 定 义 土壤为植物生长发育提供所需的物理、化学、生物 需求的能力。同时也包括土壤持续、安全方面的 能力。 生活在土壤中的微生物、动物、植物根系等有机体 为植物生长发育所需营养的贡献。同时，生物过程 对土壤的物理、化学特性起到良好的促进和维持作 用。 土壤为植物生长发育提供所需的化学养分的能力。 同时它应对土壤物理和生物过程，以及养分循环具有 促进作用。 土壤为植物生长发育提供所需的物理条件的能力。 同时它具有维持土壤结构不破坏、不被侵蚀和流失的 能力，并对土壤生物和化学过程起到促进作用。
② 产品的无害化指标（环保指标）。
有效性（效果/肥效）评价： NY/T 1536 -2007《微生物肥料田间试
验技术规程及肥效评价指南》
规范田间试验全规程：对“田间试验设计要求、具备条件、试验实施、 效果评价和试验报告撰写”作了规定； 效果评价 6 个方面：产量，品质，抗逆性（抑制病害、连作障碍等）、 土壤改良，安全评价（农残、重金属）；促进腐熟（有机物料腐熟剂）。
生物肥力、化学肥力和物理肥力组成的
土壤肥力三组分间的相互关系
Biological 生物肥力
Chemical 化学肥力
Physical 物理肥力
土壤生物肥力（ soil biological fertility ）概念的提出
土壤肥力包括土壤生物肥力、土壤化学肥力和土壤物理肥力三个 组分。 土壤生物肥力概念：是指生活在土壤中的微生物、动物、植物根 系等有机体为植物生长发育所需营养的贡献。同时，生物过程对 土壤的物理、化学特性起到良好的促进和维持作用。 土壤微生物（组成、数量和功能）是土壤生物肥力的核心。 生物肥力是微生物肥料应用的基础。 人工接种微生物（即使用微生物肥料）是维持和提高土壤肥力的 有效手段，在我国现有栽培与管理（过分使用化肥、复种指数高、 不合理使用农药等）下是必不可少的。
微生物肥料登记的两个阶段
临时登记—经田间试验后，需要进行田间示范试验、试
销的肥料产品。
正式登记—经田间示范试验、试销可以作为正式商品流 通的肥料产品。
获得登记证后的管理：登记证的续展
临时登记证有效期为一年，如需要，可在到期前2个 月提出续展。续展的有效期为1年，最多续展2次。 正式登记证有效期为5年，如需要，可在有效期满前 6个月提出续展。续展有效期为5年。
微生物肥料产品登记的受理机构
我国的微生物肥料产品统一由农业部进行登记，其登记工作 的受理授权农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测 试中心。审查资料是否齐全、样品检测、和登记评审的具体 事务。 各省、自治区、直辖市人民政府农业行政主管部门协助农业 部做好本行政区域内的微生物肥料登记工作，对向农业部申 请登记的肥料产品进行初审。填写对企业的考查表和初审结 论表，抽取样品。
第一级（A.1）为免作毒理学试验的菌种。 第二级（A.2）为需做急性毒性试验的菌种。 第三级（A.3）为需做致病性试验的菌种。 第四级（A.4）为禁用菌种: Klebsiella pneumoniae(肺炎克雷伯氏菌)、Klebsiella oxytoca（产酸克雷伯氏菌） 、 Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌） 、Erwinia sp.( 欧文氏菌) 规定（7.2.3）溶血试验结果为阳性的菌种，不能使用：安全试验发现大多数的 Bacillus cereus （蜡样芽孢杆菌）菌株的溶血试验结果为阳性，不能再使用