生物刺激素行业发展概述_张洪胜
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生物刺激素既不是农药，更不是传统肥料。 生物刺激素的靶标是农作物本身。 它可以改善 植物的生理生化状态。 生物刺激素提高农药效 果和肥料的利用率， 改善农作物抵抗逆境的水 平， 当然生物刺激物也改善农作物的最终产量 和农产品品质。 但是目前即便是那些先驱国家 也对这类产品有着不同的定义和登记要求。 毫 不例外， 中国的管理机构对于这一崭新的定义 中所涵盖的产品也分到了农药管理和肥料管理 两大体系中。
糖醇物质促进难移动矿质元素的传输效果 最为突出， 目前市场上比较成熟的产品是丰利 惠糖醇钙、硼、锌、镁等品种。这方面国内的代表 企业有北京新禾丰农化资料有限公司。 2.5 微生物菌剂
近 2 年，微生物菌剂品种应用量大幅增加， 其中荧光假单胞菌因其独特的作用方式和优良 的效果备受市场追捧，随着荧保素、土康元（成 分为应光假单胞菌）等产品的推广，种植户也开 始认识到微生物在促进作物产量提高和品质改 善上的作用。 荧光假单胞菌被接种后能产生抗 生物质间苯三酚羧酸及赤霉素、生长素、细胞分 裂素等物质，可以有效提升土壤生物肥力，优化 土壤环境， 减少恶劣土壤环境对作物生长产生 的不利影响。该类物质对促进作物根系发育、增 强根系抗病能力均有较好的效果， 体现在根部 病害的控制上效果尤为突出。
生物刺激素行业在我国还较少有系统研 究和开发应用，虽然其中的海藻提取物、甲壳 素和壳聚糖衍生物、 抗蒸腾剂以及微生物菌 剂都有应用， 但作为一个统一类别进行研究 还不多见。 鉴于这类物质对农业生产意义重 大，因此，研究机构尽快开展这类研究十分必 要。
·3·
估计目前欧洲生物刺激素的使用面积至少 为 300 万 hm2。 根据 2011 年 EBIC（欧洲生物刺 激素行业委员会）获得的数据显示，生物刺激 素 市场的年均增长稳定在 10%或以上，预计未 来增幅将保持在同一水平。 市值增长的另一 个指标是新使用者的增加数量。 农民客户中大 约有一半是第 1 次使用生物刺激素。 多数客户 正 在 扩 大 生 物 刺 激 素 的 使 用 （使用面积、产品 范围和作物种类）。因为生物刺激素过去并未被 广泛使用，很多农民在扩大使用之前，会在一定 的土地面积上进行一季或二季作物生物刺激素 试验性使用，因此客户数量和使用面积/销售额 的增长率并非线性相关。
米、水稻、 小麦、油
赏作物、 苗圃、草
萄 ( 酿 酒 ）、 橄榄
茄子、草莓、大蒜、
菜、甜菜
坪
西红柿、甜瓜
3.2 生物刺激素的作用 生物刺激素对作物产生的影响取决于不同
的作物种类、土壤的原始状态、作物的种植情况 以及其他一些因素。 已有大量文献证明其具有 以下几个作用。 3.1.1 生物刺激素的产量增幅最少为 5%～10%。 3.1.2 生物刺激素使肥料使用效率至少增加了 5%（可能高达 25%， 甚至更多） 通过精量灌 溉，肥料和生物刺激素的使用效率更高（常被称 为滴灌施肥）。 3.1.3 可使农药用量节省 10%～15%。 3.1.4 改善作物品质性状特征，例如坐果、颜色 一 致 性 和 作 物 大 小 在 某 些 情 况 下 可 提 高 15% 品质的上升还带来了后期效益， 农民的产品可 获得高价，产品更耐储存和加工。
2 生物刺激素的种类
国际上，一般将生物刺激素分为 8 类：腐植 酸、复杂有机材料、有益化学元素、无机盐（包含 亚磷酸脂）、海藻提取物、甲壳素和壳聚糖衍生 物、抗蒸腾剂、游离氨基酸和其他含氮物质等。 其中，含腐植酸、海藻提取物、氨基酸等。 2.1 腐植酸类
腐 植 酸 是 一 种 天 然 有 机 高 分 子化合物，是 腐植质的主要组成部分， 其主要农用功能为促 进种子萌发、根系发展、促进肥料吸收和同化、 提高肥料利用率等， 最突出的效果是改善作 物根周生态，促进根系生长，延缓衰老。 北京新禾 丰市场部经理王国中介绍， 腐植酸应用在促
1 生物刺激素的定义
“一种来源于生物的物质，当应用到植物、 种子、土壤，或培养基上时，提高了植物使用养 分的能力，减少养分流失到环境内，或提供其他 植物生长发育或应激反应的直接或间接的利 益，但没有规定是肥料还是农药。 长期以来，生 物激活剂被定义为一种物质，既不是植物营养， 也不是农药，但对植物的健康有正面的影响。一 个生物激活剂是一种有机材料， 很小的施用量 就可以提高植物的生长和发育。 这样的反应不 能归因于传统的植物营养的应用。 已经证明生 物激活剂影响数个代谢过程， 如呼吸、 光合作 用、核酸的合成和离子吸收。
海藻提取物含有海藻酸、粗蛋白、多种维生 素、酶和微量元素等。 如同目前一些植物的基 因序列已经完成或接近完成一样（苜蓿、拟南 芥、番茄、水稻、杨树等），目前也可以做到海藻 提 取 物 对 植 物 生 长 效 果 和 海 藻 整 个 基 因 组/转 录间的对应关系， 以更好地了解海藻诱发的 植物生长和降低胁迫的机理。 北京雷力海洋生 物新产业集团总经理汤洁女士介绍， 藻源刺激 素是以海洋藻类为原料，通过生物、化学技术研 制，属弱酸性，融入灌溉系统后，要注重过滤 器的堵塞， 生物刺激素会在水肥一体化中得 到广泛应用。 海藻提取物在促进农作物根系生 长、解决药害、预防冻害寒害、应对干旱、改善 农产品风味等方面表现效果较好，对缓解盐渍 危害、促进作物根系生长表现效果尤为突出。在 登记上，海藻是差异化最大的产品，有时登记 的是肥料， 有时登记的是植物保护剂， 然而 大部分的情况是需要注册登记的。 国内走在前 列的海藻肥企业有北京雷力、浙江联丰、海大生 物等。 2.4 糖醇物质
专题论坛
糖醇物质是在植物的韧皮部汁液中发现 的 ，其浓度可高达 100～300 g/L，远远高于氨 基 酸的含量（5～40 g/L），后经研究发现，糖醇物质 可作为其它营养元素的载体， 携带矿物质养分 在植物韧皮部中快速运输， 可以解决部分养分 传输速度慢、容易被固定的问题，糖醇是参与细 胞内渗透调节的重要物质，植物在盐害、干旱、 淹水等逆境胁迫下， 糖醇可通过调节细胞渗透 性使植物适应逆境生长，同时，糖醇可以提高对 活性氧的抗性，避免由于紫外线日灼、干旱、缺 氧等造成的植物活性氧损伤， 避免出现植物体 活力降低的情况。
全球生物刺激素市场报告显示，2018 年生
专题论坛
物 刺 激 素 产 品 全 球 市 值 预 计 将 达 22.41 亿 美 元，复合年增长率达 12.5%。 过去几年内市值已 呈指数增长，预计未来将继续这种增长趋势。
4 生物刺激素市场快速成长
EBIC 非正式调查对象所提供的信息显示， 欧洲（定义为欧洲经济区）每年生物刺激素使用 面积超过 620 万 hm2。 这一数据高于 2011 年，除 正常增长原因外，也有可能是因为此次调查的覆 盖面更广（EBIC 现在的会员数是原来的 2 倍多）。 2011 年，回应调查的公司仅占整个市场的一小 部分。 同时，在这些数据中，用于同一土地的多种 生物刺激素是被分开计算的， 大约一半使用生 物刺激素的面积被重复计算。
推动这一行业持续增长的因素是多方面 的： ①生物刺激素的使用从一些先驱国家向欧 洲和世界各国扩展。 生产生物刺激素的公司积 极拓展它们的专业网络， 与新的全球经销商取 得联系， 通过这些经销商叩开这些陌生市场的 大门。 ②为满足特殊的农业需求，生物刺激素领 域内开发出各类创新产品，从而吸引了新客户。 ③生物刺激素产品最初主要应用在有机产品和 高价位的水果和蔬菜作物上， 而它们正越来越 多地被引入到传统的作物生产中， 以满足经济 和可持续发展的要求。 ④最近农业投入比率如 肥料的价格高且不稳定， 这成为农民优化投入 使用效率的原因。 ⑤为满足消费者对环境影 响 最小的健康食品的需求 （和相关政策），农 民正在寻找更有效地使用合成化学制品和矿 物肥料的方法。 因此生物刺激素逐渐被视为改 善投资回报和满足消费者“软性”农业活动需求 的途径。
3 生物刺激素的作用
·2·
烟台果树 2016－2 （总 134）
3.1 生物刺激素的适用作物
欧洲已使用生物刺激素的作物
树及藤蔓 植物
蔬菜和水果
谷物和 其他园艺 豆类等 作物
西兰花、 洋葱、卷
柑橘、梨果、 核果、 葡萄
心菜、辣椒、胡萝
大麦、玉
花卉Hale Waihona Puke Baidu观
（ 鲜 食 ）、 葡
卜、土豆、花椰菜、 莴苣、黄瓜、南瓜、
·1·
烟台果树 2016－2 （总 134）
进农作物根系生长及应对干旱上表现效果十 分突出。在登记方面，腐植酸很多时候被考虑为 肥料或调理剂来登记，但在其他一些地方就不 需要注册登记。目前国内腐植酸类肥料企业有广 东杰士农科、山东农大肥业、北京澳佳肥业、 潍 坊乐多收、陕西鼎天济农、永业集团和上海 芳甸等。 2.2 氨基酸类
其实生物激活剂是帮助植物来帮助自己！ 植物激素的一个作用是化学信号， 即告诉植物 何时存在胁迫的环境条件。 植物因此来启动或 增加生理过程，提高他们对胁迫的耐性。 例如， 脱落酸水平低而迅速的变化 (当植物受到水分 胁迫）导致气孔关闭。 此外，水分胁迫降低细胞 分裂素活性。 这种变化信号启动植物防御干旱 的系统。因此，生物激活剂可能具有的功能是他 们像“开关”一样通过改变激素平衡开始植物应 对不利环境的准备工作。
含有氨基和羧基的一类有机化合物的通 称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是 构成动物营养所需蛋白质的基本物质， 能够提 供有机氮，促进叶绿素的合成，提高光合能力， 调节气孔开放，激活防御机制，提高抗旱、抗盐 能力，侧重于植株的健康。同样被考虑为肥料或 调理剂来登记， 但有时需要添加微量元素才能 被授权登记。 氨基酸肥料企业有上海汉和和郑 氏化工等。 2.3 海藻提取物
由于腐植酸和海藻提取物展示了类似细胞 分裂素和生长素的活性， 所以这些和其他包含 荷尔蒙材料的生物激活剂可能告诉植物及时切 换他们的防御系统以应对恶劣环境。 水杨酸具 有的抗病性也是类似的机理。 应用水杨酸诱导 典型的抗病反应， 也称为系统获得抗性或
SAR。 其他物质如茉莉酸、肽、氨基酸类似物、酚 类化合物和硅酸盐也诱导对抗病原体攻击的系 统抗性。 应用生物激活剂处理的效果通常会随 胁迫压力的大小而改变。换句话说，在很小的胁 迫压力下无论生物激活剂是否存在， 植物的生 长没有改变。
烟台果树 2016－2 （总 134）
专题论坛
生物刺激素行业发展概述
张洪胜 山东省烟台市农业科学研究院·265500
生物刺激素 Biostimulant 目前是 全 球 农 资 市场上一个极其时尚的名词。 自从 2012 年 12月 初在法国的斯特拉斯堡召开了第一届国际生 物刺激素大会之后， 世界各国很多的公司在推 荐一些新产品都开始使用这个新的分类方 法 。 当然其中也有很多老产品， 特别是有些成分 都没有任何变化。 国内也有些公司和企业在推 广 一 些 产 品 或 积 极 参 与 这 类 的 推 广 活 动。
上面提到的几类物质， 其中糖醇主要应用 在叶面喷施，未进行种子处理应用推广，土壤使 用所占比例较小； 腐植酸在叶面和土壤应用较 多，少量用于种子处理；海藻提取物因为作用广 泛、安全度高，且应用范围较广，在叶面、土壤及 种子上均有应用，都取得了较好的使用效果；微 生物菌剂品种主要集中在土壤处理和种子处理 两方面，表现出了十分理想的效果。
糖醇物质促进难移动矿质元素的传输效果 最为突出， 目前市场上比较成熟的产品是丰利 惠糖醇钙、硼、锌、镁等品种。这方面国内的代表 企业有北京新禾丰农化资料有限公司。 2.5 微生物菌剂
近 2 年，微生物菌剂品种应用量大幅增加， 其中荧光假单胞菌因其独特的作用方式和优良 的效果备受市场追捧，随着荧保素、土康元（成 分为应光假单胞菌）等产品的推广，种植户也开 始认识到微生物在促进作物产量提高和品质改 善上的作用。 荧光假单胞菌被接种后能产生抗 生物质间苯三酚羧酸及赤霉素、生长素、细胞分 裂素等物质，可以有效提升土壤生物肥力，优化 土壤环境， 减少恶劣土壤环境对作物生长产生 的不利影响。该类物质对促进作物根系发育、增 强根系抗病能力均有较好的效果， 体现在根部 病害的控制上效果尤为突出。
生物刺激素行业在我国还较少有系统研 究和开发应用，虽然其中的海藻提取物、甲壳 素和壳聚糖衍生物、 抗蒸腾剂以及微生物菌 剂都有应用， 但作为一个统一类别进行研究 还不多见。 鉴于这类物质对农业生产意义重 大，因此，研究机构尽快开展这类研究十分必 要。
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估计目前欧洲生物刺激素的使用面积至少 为 300 万 hm2。 根据 2011 年 EBIC（欧洲生物刺 激素行业委员会）获得的数据显示，生物刺激 素 市场的年均增长稳定在 10%或以上，预计未 来增幅将保持在同一水平。 市值增长的另一 个指标是新使用者的增加数量。 农民客户中大 约有一半是第 1 次使用生物刺激素。 多数客户 正 在 扩 大 生 物 刺 激 素 的 使 用 （使用面积、产品 范围和作物种类）。因为生物刺激素过去并未被 广泛使用，很多农民在扩大使用之前，会在一定 的土地面积上进行一季或二季作物生物刺激素 试验性使用，因此客户数量和使用面积/销售额 的增长率并非线性相关。
米、水稻、 小麦、油
赏作物、 苗圃、草
萄 ( 酿 酒 ）、 橄榄
茄子、草莓、大蒜、
菜、甜菜
坪
西红柿、甜瓜
3.2 生物刺激素的作用 生物刺激素对作物产生的影响取决于不同
的作物种类、土壤的原始状态、作物的种植情况 以及其他一些因素。 已有大量文献证明其具有 以下几个作用。 3.1.1 生物刺激素的产量增幅最少为 5%～10%。 3.1.2 生物刺激素使肥料使用效率至少增加了 5%（可能高达 25%， 甚至更多） 通过精量灌 溉，肥料和生物刺激素的使用效率更高（常被称 为滴灌施肥）。 3.1.3 可使农药用量节省 10%～15%。 3.1.4 改善作物品质性状特征，例如坐果、颜色 一 致 性 和 作 物 大 小 在 某 些 情 况 下 可 提 高 15% 品质的上升还带来了后期效益， 农民的产品可 获得高价，产品更耐储存和加工。
2 生物刺激素的种类
国际上，一般将生物刺激素分为 8 类：腐植 酸、复杂有机材料、有益化学元素、无机盐（包含 亚磷酸脂）、海藻提取物、甲壳素和壳聚糖衍生 物、抗蒸腾剂、游离氨基酸和其他含氮物质等。 其中，含腐植酸、海藻提取物、氨基酸等。 2.1 腐植酸类
腐 植 酸 是 一 种 天 然 有 机 高 分 子化合物，是 腐植质的主要组成部分， 其主要农用功能为促 进种子萌发、根系发展、促进肥料吸收和同化、 提高肥料利用率等， 最突出的效果是改善作 物根周生态，促进根系生长，延缓衰老。 北京新禾 丰市场部经理王国中介绍， 腐植酸应用在促
1 生物刺激素的定义
“一种来源于生物的物质，当应用到植物、 种子、土壤，或培养基上时，提高了植物使用养 分的能力，减少养分流失到环境内，或提供其他 植物生长发育或应激反应的直接或间接的利 益，但没有规定是肥料还是农药。 长期以来，生 物激活剂被定义为一种物质，既不是植物营养， 也不是农药，但对植物的健康有正面的影响。一 个生物激活剂是一种有机材料， 很小的施用量 就可以提高植物的生长和发育。 这样的反应不 能归因于传统的植物营养的应用。 已经证明生 物激活剂影响数个代谢过程， 如呼吸、 光合作 用、核酸的合成和离子吸收。
海藻提取物含有海藻酸、粗蛋白、多种维生 素、酶和微量元素等。 如同目前一些植物的基 因序列已经完成或接近完成一样（苜蓿、拟南 芥、番茄、水稻、杨树等），目前也可以做到海藻 提 取 物 对 植 物 生 长 效 果 和 海 藻 整 个 基 因 组/转 录间的对应关系， 以更好地了解海藻诱发的 植物生长和降低胁迫的机理。 北京雷力海洋生 物新产业集团总经理汤洁女士介绍， 藻源刺激 素是以海洋藻类为原料，通过生物、化学技术研 制，属弱酸性，融入灌溉系统后，要注重过滤 器的堵塞， 生物刺激素会在水肥一体化中得 到广泛应用。 海藻提取物在促进农作物根系生 长、解决药害、预防冻害寒害、应对干旱、改善 农产品风味等方面表现效果较好，对缓解盐渍 危害、促进作物根系生长表现效果尤为突出。在 登记上，海藻是差异化最大的产品，有时登记 的是肥料， 有时登记的是植物保护剂， 然而 大部分的情况是需要注册登记的。 国内走在前 列的海藻肥企业有北京雷力、浙江联丰、海大生 物等。 2.4 糖醇物质
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糖醇物质是在植物的韧皮部汁液中发现 的 ，其浓度可高达 100～300 g/L，远远高于氨 基 酸的含量（5～40 g/L），后经研究发现，糖醇物质 可作为其它营养元素的载体， 携带矿物质养分 在植物韧皮部中快速运输， 可以解决部分养分 传输速度慢、容易被固定的问题，糖醇是参与细 胞内渗透调节的重要物质，植物在盐害、干旱、 淹水等逆境胁迫下， 糖醇可通过调节细胞渗透 性使植物适应逆境生长，同时，糖醇可以提高对 活性氧的抗性，避免由于紫外线日灼、干旱、缺 氧等造成的植物活性氧损伤， 避免出现植物体 活力降低的情况。
全球生物刺激素市场报告显示，2018 年生
专题论坛
物 刺 激 素 产 品 全 球 市 值 预 计 将 达 22.41 亿 美 元，复合年增长率达 12.5%。 过去几年内市值已 呈指数增长，预计未来将继续这种增长趋势。
4 生物刺激素市场快速成长
EBIC 非正式调查对象所提供的信息显示， 欧洲（定义为欧洲经济区）每年生物刺激素使用 面积超过 620 万 hm2。 这一数据高于 2011 年，除 正常增长原因外，也有可能是因为此次调查的覆 盖面更广（EBIC 现在的会员数是原来的 2 倍多）。 2011 年，回应调查的公司仅占整个市场的一小 部分。 同时，在这些数据中，用于同一土地的多种 生物刺激素是被分开计算的， 大约一半使用生 物刺激素的面积被重复计算。
推动这一行业持续增长的因素是多方面 的： ①生物刺激素的使用从一些先驱国家向欧 洲和世界各国扩展。 生产生物刺激素的公司积 极拓展它们的专业网络， 与新的全球经销商取 得联系， 通过这些经销商叩开这些陌生市场的 大门。 ②为满足特殊的农业需求，生物刺激素领 域内开发出各类创新产品，从而吸引了新客户。 ③生物刺激素产品最初主要应用在有机产品和 高价位的水果和蔬菜作物上， 而它们正越来越 多地被引入到传统的作物生产中， 以满足经济 和可持续发展的要求。 ④最近农业投入比率如 肥料的价格高且不稳定， 这成为农民优化投入 使用效率的原因。 ⑤为满足消费者对环境影 响 最小的健康食品的需求 （和相关政策），农 民正在寻找更有效地使用合成化学制品和矿 物肥料的方法。 因此生物刺激素逐渐被视为改 善投资回报和满足消费者“软性”农业活动需求 的途径。
3 生物刺激素的作用
·2·
烟台果树 2016－2 （总 134）
3.1 生物刺激素的适用作物
欧洲已使用生物刺激素的作物
树及藤蔓 植物
蔬菜和水果
谷物和 其他园艺 豆类等 作物
西兰花、 洋葱、卷
柑橘、梨果、 核果、 葡萄
心菜、辣椒、胡萝
大麦、玉
花卉Hale Waihona Puke Baidu观
（ 鲜 食 ）、 葡
卜、土豆、花椰菜、 莴苣、黄瓜、南瓜、
·1·
烟台果树 2016－2 （总 134）
进农作物根系生长及应对干旱上表现效果十 分突出。在登记方面，腐植酸很多时候被考虑为 肥料或调理剂来登记，但在其他一些地方就不 需要注册登记。目前国内腐植酸类肥料企业有广 东杰士农科、山东农大肥业、北京澳佳肥业、 潍 坊乐多收、陕西鼎天济农、永业集团和上海 芳甸等。 2.2 氨基酸类
其实生物激活剂是帮助植物来帮助自己！ 植物激素的一个作用是化学信号， 即告诉植物 何时存在胁迫的环境条件。 植物因此来启动或 增加生理过程，提高他们对胁迫的耐性。 例如， 脱落酸水平低而迅速的变化 (当植物受到水分 胁迫）导致气孔关闭。 此外，水分胁迫降低细胞 分裂素活性。 这种变化信号启动植物防御干旱 的系统。因此，生物激活剂可能具有的功能是他 们像“开关”一样通过改变激素平衡开始植物应 对不利环境的准备工作。
含有氨基和羧基的一类有机化合物的通 称。生物功能大分子蛋白质的基本组成单位，是 构成动物营养所需蛋白质的基本物质， 能够提 供有机氮，促进叶绿素的合成，提高光合能力， 调节气孔开放，激活防御机制，提高抗旱、抗盐 能力，侧重于植株的健康。同样被考虑为肥料或 调理剂来登记， 但有时需要添加微量元素才能 被授权登记。 氨基酸肥料企业有上海汉和和郑 氏化工等。 2.3 海藻提取物
由于腐植酸和海藻提取物展示了类似细胞 分裂素和生长素的活性， 所以这些和其他包含 荷尔蒙材料的生物激活剂可能告诉植物及时切 换他们的防御系统以应对恶劣环境。 水杨酸具 有的抗病性也是类似的机理。 应用水杨酸诱导 典型的抗病反应， 也称为系统获得抗性或
SAR。 其他物质如茉莉酸、肽、氨基酸类似物、酚 类化合物和硅酸盐也诱导对抗病原体攻击的系 统抗性。 应用生物激活剂处理的效果通常会随 胁迫压力的大小而改变。换句话说，在很小的胁 迫压力下无论生物激活剂是否存在， 植物的生 长没有改变。
烟台果树 2016－2 （总 134）
专题论坛
生物刺激素行业发展概述
张洪胜 山东省烟台市农业科学研究院·265500
生物刺激素 Biostimulant 目前是 全 球 农 资 市场上一个极其时尚的名词。 自从 2012 年 12月 初在法国的斯特拉斯堡召开了第一届国际生 物刺激素大会之后， 世界各国很多的公司在推 荐一些新产品都开始使用这个新的分类方 法 。 当然其中也有很多老产品， 特别是有些成分 都没有任何变化。 国内也有些公司和企业在推 广 一 些 产 品 或 积 极 参 与 这 类 的 推 广 活 动。
上面提到的几类物质， 其中糖醇主要应用 在叶面喷施，未进行种子处理应用推广，土壤使 用所占比例较小； 腐植酸在叶面和土壤应用较 多，少量用于种子处理；海藻提取物因为作用广 泛、安全度高，且应用范围较广，在叶面、土壤及 种子上均有应用，都取得了较好的使用效果；微 生物菌剂品种主要集中在土壤处理和种子处理 两方面，表现出了十分理想的效果。