——植物與微生物營養同源，土壤不缺任何種類的微生物，而是缺乏有機質。
第一部分 生物肥問題分析
傳統定義生物肥或稱微生物肥料，是指一類含有微生物的特定製劑，應用於農業生產中，能夠獲得穩定的肥料效應。其中，所含微生物的生命活動增加了植物營養元素的供應，導致植物營養狀況的改善，進而增加產量，改善品質，代表品種是菌肥；另一類是廣義的微生物肥料，其製品雖然也是通過其中所含微生物活動作用，而使作物增產，同時微生物所產生的次生代謝產物含有植物生長內源激素，對營養元素的吸收利用，或能夠抵抗某些病原微生物的致病作用，或減輕病蟲危害而使作物增產，或減輕農藥化肥危害而使作物恢復正常生長。
但微生物肥料不能增加農業循環中養分的總量,因此,微生物肥料不能完全代替有機肥、化肥等肥料。最新科學研究成果，隨著使用化肥年限的延長，生物肥效果越來越差。
究其原因是在自然生態環境條件下，土壤中生活著約有近萬種與生態系統相關的土壤微生物，這些生物與土壤生態環境構成一個共生共滅整體，互相密切相關，並在抑制某些群體特異繁殖過程中達到動態平衡，井然有序的生活著。是它們的活動使土壤具有消化功能（分解動植物殘體如秸稈等）和孕育生命的功能，也稱化育功能。
創新理論是植物營養免疫學，土壤微生物與植物營養同源，營養決定植物、土壤生態中的微生物活性和菌群平衡，微生物活性影響酶的活性和植物生理活性。
土壤微生物通過分解土壤有機質為植物和微生物提供營養，同時為植物根系提供自由伸展和微生物繁殖提供良好的生態環境，即維持土壤物理、化學和生物性平衡，並能抑制病原菌的繁殖與危害。
農業生產應以土壤為本，用生物技術將秸稈進行有氧發酵製作有機肥是改善土壤物理、化學及生物性的唯一有效措施，別無他法。
多年土壤不施有機肥，大量使用化肥，快速消耗分解有機質，導致有益微生物失去營養和繁殖環境，微生物菌群單一，即病原菌危害嚴重。
土壤不缺任何種類的微生物，而是缺乏有機質。
——單純的從土壤中千辛萬苦地篩選有益微生物，繁殖起來，向土壤裡撒微生物即生物肥的做法是錯誤的
第二部分 農業生產可利用的微生物與途徑
農業生產中有益菌幾乎全部是腐生性生物，特別是好氣性的微生物佔多數，其中好氣性的細菌、放線菌（病原菌的天敵）、真菌（有益的黴菌類、酵母菌類）等都是對農業有益的菌。
常見活躍於與環境中有益微生物有黃桿菌屬（好氣性細菌）、假單胞菌屬（好氣性細菌）、紅色假單胞菌屬（光合成細菌）、土壤桿菌屬（能生成醋酸的菌）、根酶菌屬、根瘤菌（好氣性固氮菌）、固氮菌、木黴菌、鏈黴菌、德巴利酵母菌屬、節桿菌屬、放線菌屬、亞硝化毛桿菌、消化桿菌、芽孢桿菌屬、麴黴屬、硫桿菌屬、青黴菌屬、梭狀芽孢桿菌屬、纖維單胞菌屬等。
這些生物，特別是微生物都是自然生態系統中的成員，都為維持自然生態平衡做出卓越貢獻的功勳，又是必不可少的成員，都是人類的朋友。
人們按照自己的欲望從事農業生產，獲取利益的過程中，人為的把它們分成有益或有害的生物，當成 「敵人」加以消滅。西方文化把簡單的問題複雜化，物質加技術，把利益放在首位，一切利益最大化，糧食高產在高產，不夠吃怎麼辦，增加化肥農藥，破破壞了自然生態平衡，導致氣候異變，有害生物頻發，爆發，危害日趨加重。中華民族有7000年農耕文化，五千傳統文化，把複雜的問題簡單化，核心是農業要種地與養地結合，平衡營養，利用現有資源造土壤，永保土壤健康，不必依賴化肥農藥，就能抑制有害生物的發生發展，可持續發展。
如同田裡作物發生稻瘟病，科學家就去發明殺菌劑；田裡發生害蟲，科學家就去發明殺蟲劑；田裡跑出一隻老鼠，科學家就去發明殺鼠劑；這是西方文化，有害生物越治越多，越治越難治。中國農耕文化認為利用現有資源如秸稈有氧發酵有機肥還田，改變生態環境，平衡營養，平衡微生物群體，進而平衡酶的代謝，抑制有害生物的特異發展而不是消滅。
利用微生物的新理論是土壤微生物與植物營養同源，營養決定植物、土壤生態中的微生物活性和菌群平衡，微生物活性影響酶的活性和植物生理活性。
土壤微生物通過分解土壤有機質為植物和微生物提供營養，同時為植物根系提供自由伸展和微生物繁殖提供良好的生態環境，即維持土壤物理、化學和生物性平衡，並能抑制病原菌的繁殖與危害。
農業生產應以土壤為本，用生物技術將秸稈進行有氧發酵製作有機肥是改善土壤物理、化學及生物性的唯一有效措施，別無他法。
單純的從土壤中千辛萬苦地篩選有益微生物，繁殖起來，向土壤裡撒微生物即生物肥的做法是錯誤的。土壤不缺任何種類的微生物，而是缺乏來源於秸稈有氧發酵堆制的有機肥，經過微生物的活動，其中的有機質與微生物分泌的蛋白質結合而成腐殖質。多年土壤不施有機肥，大量使用化肥，快速消耗分解有機質，導致有益微生物失去營養和繁殖環境，微生物菌群單一，即病原菌危害嚴重。
——百萬年，方造土！無氧發酵對根系、對作物、對土壤甚至對環境、對人類健康的危害一直被忽視！
第三部分 秸稈有氧發酵是創新理論與土壤健康的基礎
1.重新認識土壤
1.1土的形成
地球表面的大地是由巖石構成的。在太陽能的不斷作用下，並在獲得空氣和水等的力量的同時反覆地進行著物理的，化學的風化作用，形成了極為細小的顆粒，大地歷經8億多年形成了土。
1.2土壤的形成
土再經過幾千萬年乃至幾億年的時間，微生物菌群（主要是好氧腐生菌）有氧分解動植物殘體製造的有機肥，在土壤中被微生物分解後的產物（灰分、木質素等）和由微生物生成的土壤蛋白相結合而產生的物質，才是真正的土壤腐殖質。
土壤微生物賦予土壤消化功能和孕育萬物生命的功能，形成1釐米厚的黑土層需要100～200萬年的時間，形成1釐米厚的耕層土壤需要300～400萬年的時間。
1.3土壤的主要特性
土壤具有化學性、物理性、生物性，三者同等重要，缺一不可。化學性是指與pH、EC、ECE等有關的化學性質的因素。物理性是指表現在力學、結構等方面的因素,亦稱物理化學性。生物性是指土壤微生物的生態系統，要保持好氣性的有益狀態。這三個條件在長期連續地互相保持均衡的狀態時，才能成為培育健康作物的土壤。
1.4土壤由好變壞
近30年來，大量使用化肥，減少或不施用有機肥，大量消耗腐殖質，導致微生物菌群單一，土壤病害發生嚴重，生態環境惡化，水與環境汙染，土壤退化成不具備作物和有益微生物生存和繁殖，難以保證作物高產、優質的土了。
土壤資源是不可利用的，為了保持土壤地力平衡，來自土壤的秸稈與產品必須原樣返還，這好比銀行，有借有還，如果取走產品，秸稈全部有氧發酵還田，等於借美元還人民幣，如果取走農產品，秸稈取走燒掉、或就地燒掉，或直接深翻入土、或集大堆無氧發酵、或作沼氣還田等於搶銀行，導致農業不可持續發展。
1.5恢復土壤生態環境任重道遠
土壤生態破壞容易恢復難。適於作物生長的土壤，有機質5∼6%，一般是好的團粒結構，呈多孔性、膨鬆的狀態。
一般作物秸稈進行有氧發酵獲得的有機肥有機質含量10%以下，木屑、樹皮、竹子、蘆葦等的纖維素較高不超過30%。據日本酵素世界社研究，用木屑發酵有機肥（有氧發酵），每畝（667㎡）大約施用35噸；用普通秸稈發酵有機肥（有氧發酵），每畝（667㎡）施用70噸，土壤有機質含量可增加1%；用有機肥提供土壤有機質含量，造土壤是長期而艱巨的任務。
造土壤需要大量有機肥，選則發酵材料的纖維素含量越高，造土效果越好。好的土壤有機質5∼6%，可見造土壤是長期而艱巨的生物工程，不能急功近利。
2.秸稈有氧發酵還田是造土壤的基礎
自然生態環境條件下，土壤培育出植物死亡後，經過微生物菌群發酵分解作用，最終分解成植物和益微需要的養分，有部分成為土壤腐殖質，形成團粒結構，起到造土壤（培肥地力）的重大作用，保持土壤物理、化學及生物性平衡。
現代農業種植作物，農產品取走無法返回土壤，秸稈都應該儘可能的原樣返還土壤。
用秸稈有氧發酵堆制有機肥還田造土壤，維持土壤物理、化學及生物性平衡為土壤積累腐殖質，使作物健康生長，為好氧性有益微生物提供繁殖良好生態環境和營養，分解農藥殘留及有害化學物質，抑制有害生物發生與危害。這就是農業生態的再循環，農業可持續發展的唯一途徑。
3. 秸稈發酵創新理論——有氧發酵
3.1土壤中具有分解秸稈的微生物菌群
在土壤中生活著約有近萬種與生態系統相關的土壤微生物，其中以死去的動植物殘體為營養源來繁殖的是腐生性微生物，它們的活動賦予土壤消化功能和孕育萬物生命功能。 它們與土壤生態環境構成一個共生共榮，又互相制約控制某種特定生物異常繁殖而在相剋中保持著生態平衡關係。
農業上的有益菌幾乎全部是腐生性生物，特別是好氣性的微生物佔多數，其中好氣性的細菌、放線菌，真菌等都對農業是有益的，施用由氧發酵堆肥有機肥是為了促進土壤中有益菌的繁殖。
有益微生物具有改善土壤生態環境，抑制有害微生物的危害，為作物生長提供必要的營養。
3.2秸稈發酵方法評價
腐生性生物對秸稈的分解可分為有氧發酵和無氧發酵兩種。
（1）秸稈的有氧發酵
分解亦稱為好氣性發酵分解，是利用空氣或者水中的氧氣進行繁殖的好氣性微生物參與分解。有氧發酵的機理是主要成分是糖類、蛋白質、脂肪類、纖維素質等，從其中最容易被分解的糖類和蛋白質、脂肪類做營養源的腐生微生物，分泌出分解這些有機物的酶，酶的分解作用又提供了微生物菌體繁殖所需要的養分，養分轉化生成菌體組織和其增殖所需要的生活能量又被消耗掉了，最後只分解成二氧化碳和水；有氧發酵的pH值中性。
有氧發酵產物的優點如下：
（1）有氧發酵秸稈等生成的腐殖質為中性，造土壤恢復土壤生態環境效果好。
（2）分解所生成的胺基酸、葡萄糖、高級酒精，是促進農作物健康發育所需要功能性植物營養劑，既能促進光和作用，強壯植物體的組織，能提高作物含糖量，增加產量和改善品質。
（3）又是有益微生物放線菌的培養基，促進其繁殖，平衡菌群，抑制病原菌，健身防病，也能解決重茬引起的病蟲害。
（4）如果所有秸稈經過有氧發酵還田可減少50%化肥。
（5）放線菌分解腐殖質可為作物提供80%二氧化碳。
（6）土壤生態環境的恢復，將明顯減少農藥（殺菌劑、殺蟲劑）用藥量，徹底淘汰植物生長調劑。
（7）如再將難溶於水的礦物質化肥進行有氧發酵，將化肥廠變成生物化工廠搬入田間，可徹底替代農藥。
（2）秸稈的無氧發酵
無氧發酵是由嫌氣性的腐敗菌（包括部分好氣性的腐敗菌），亦稱腐敗分解、即主要是由嫌氣性細菌發酵或者腐敗發酵，在沒有游離氧氣的缺氧狀態下旺盛的活動，能奪取氧化物的氧進行呼吸。
秸稈無氧發酵有氧發酵的機理是主要成分是糖類、蛋白質、脂肪類、纖維素質等分解產生甲烷、胺、氨、吲哚、硫醇、硫化氫等有害氣體會損傷作物的根。降低作物發芽率，抑制生長、誘發病害；發酵的有機肥酸性，在土壤中生成酸性腐殖質，可以使土壤酸化，還會使地溫降低，惡化了土壤的生態系統，同時所含營養除氮、鉀元素利用較好外，如磷、鎂等其它元素明顯降低肥效，改良土壤的綜合效果不大。特別值得引起關注的是無氧發酵產生的有害氣體增加了環境中的霾，醫學稱為氧化劑，有害人類生體健康，可降低人類免疫功能和成為產生癌細胞的誘因。
4.我國傳統秸稈發酵方法的分析
建國後我國多年來關於秸稈發酵的理論無人認真研究，依然停留在無氧發酵水平。
常見的我國發酵秸稈水平。
常見的秸稈無氧發酵方法如下：
（1）在田間將秸稈粉碎直接翻入地下
這種秸稈還田方法無法控制水分，因缺氧而進行無氧發酵。
（2）焚燒秸稈還田
幾千年來中國農民秸稈還田的實踐證明，秸稈直接翻入地下還田對作物有害，所以人們有燒秸稈還田習慣。秸稈焚燒還田，僅剩礦物質營養，損失嚴重，還汙染環境，增加空氣汙染。焚燒秸稈是最大的浪費。
（3）把作物秸稈留在地表還田
作物免耕栽培法，將秸稈收割後留在地表，秸稈經夏季降雨高溫，進行有氧發酵，對作物安全有效，需要夏季有充足的降雨或灌溉，高溫。前提條件是夏季必須有充足的降雨和高溫。
（4） 秸稈做動物飼料過腹還田
將秸稈做動物飼料過腹還田是個好方法。最好的方法是秸稈經過加生物菌有氧發酵後做飼料，動物糞便不臭，是優質有機肥。
（5）把秸稈作沼氣後液體還田
沼氣依然是無氧發酵，液體直接還田有害，如果農村解決能源問題，應停止秸稈作沼氣。
（6）將秸稈與生物菌混拌入田也是無氧發酵
將秸稈粉碎灑在地表，撒上生物菌後翻入地下，這種方法無論使用多麼好的生物菌，也是無氧發酵。
（8）把秸稈在地頭、村頭挖大坑，加水發酵
這種方法是典型的無氧發酵，汙染環境。
（9）把秸稈集中，與人糞尿，動物糞便合混、接種，用泥土封閉發酵
這種方法是農村常見的傳統發酵方法，是無氧發酵，使用時摻混大量的土，以避免造成肥害,長期使用，使土壤酸化。
（10)草炭
草炭是植物秸稈在長期積水缺氧條件下無氧發酵。
5.在田間地頭將秸稈集中進行有氧發酵新技術
最好的方法是將秸稈集中進行有氧發酵還田。
當今世界關於秸稈發酵理論和技術不在西方，而在東方，日本島本酵素菌技術先進而成熟。日本島本家族三代人歷經80多年持續研究，根據自然生態學與營養免疫學原理，從環境中生活的微生物群體中篩選競爭力強的菌群，菌群是個複雜的群體，由細菌、放線菌、酵母菌等三大類，24種有益生物菌組成的群體，既有好氧菌類，又有厭氧菌類。能夠產生活性很強的多種酶，能夠迅速催化分解秸稈，在短時間內分解成供植物和有益生物利用的營養成分，尤其能夠分解含有毒素的有機物，使它們變成無毒、無害物質。
島本酵素菌生物技術是日本農民可複製的技術，應該轉變觀念，需要遵循認真學習、引進、複製，照做不走樣地複製，然後再根據國情應用和發展。並且該技術的推廣是農業可持續發展的一場革命，逐步減少農藥、化肥的使用量，發展自然生態農業，治理環境汙染，生產有益人類健康的功能食品，提高國民身體素質，為促進我國現代化農業發展做出巨大貢獻。
關鍵技術如下：
(1）菌種先進 篩選方法是從微生物菌群種篩選菌群，競爭能力強，在高溫、低溫條件均能發酵。可發酵所有動植物殘體。
（2）有氧發酵是核心技術
有氧發酵是創新技術，通過調節水分，翻動調節溫度，實現有氧發酵。
（3）各種作物用酵素菌技術均有系統操作方案。
(5)徹底解決重茬病問題，所有作物均可連作，優質高產。
(6)有酵素菌發酵秸稈可治理水汙染、土壤農藥及其它化學汙染。
（第三部分作者：黑龍江省農墾總局植保站 王險峰；北京德瑞豐農業科技有限公司 王慶華 ）