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土壤修复,化肥减量,小小微生物可派大用场

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发表时间:2019-07-01 12:45

目前关于我国土壤污染的情况正在进一步加重,不管是从污染程度还是污染范围均是如此。据相关报道说,目前我国约有16%的农业耕地受到重金属污染,我国农业耕中,土壤质量 (肥力、环境) 形势日益严峻,土壤质量已经威胁到了我国的粮食安全、食品安全和生态安全。

另一方面,因为滥用化肥农药导致的农产品品质下降,进而引发的农产品滞销问题,也是一波未平一波又起,土壤的修复治理,已经成了一个振兴农村产业优势的必须要解决的问题了。

那么如何进行土壤修复治理?既能修复土壤又可以循环持续的办法是什么?说到这里先来给大家介绍一下微生物菌对土壤的修复治理作用。2003年,生物肥力的概念由澳大利亚学者艾伯特(ABBOTTHE)和墨菲(MURPHY)提出,土壤生物肥力是指土壤中的微生物、动物、植物根系等有机体为植物生长发育提供的理化条件和营养基础。

生物肥力的提出,丰富了微生物肥料的应用基础,生物过程不同于化学过程,由于各种生物及其代谢物(微生物菌剂和植物内源激素)参与到了土壤电化学和生物化学反应当中,对土壤理化特性起到了良好的促进和维护作用。

生物肥力、物理肥力、化学肥力是土壤肥力的组成部分,微生物是土壤生物肥力的核心。土壤中的有益菌具有活化养分、刺激生长、拮抗病菌(点位竞争)、降解污染、改善营养环境、维护生态等不可替代的功能,从而起到提高土壤肥力的作用。

生物肥力(微生物)在土壤修复中的作用十分巨大,生物肥力(微生物)能够氧化还原、络合土壤中的有害金属,降解有机污染物(含固体、液体)的潜力十分巨大,而且修复彻底、无二次污染,具有低能耗、高效和环境安全的明显优势,利用好土壤微生物菌群,为修复重金属、农药残留、石油、工业废弃物污染开辟一条新途径。

那么,哪些菌类对土壤有修复的作用,具体的作用原理又有哪些呢?

1) 对土壤重金属污染的修复

胶冻样类芽孢杆菌等有益菌能产生大量的胞外多糖,促进土壤团粒结构形成,疏松土壤,提高通透性和保水保肥能力,改善土壤质地,改良土壤。微生物菌剂修复重金属污染土壤的主要方式包括生物生物积累、生物吸着和生物转化(如生物氧化还原、重金属的有机络合配位降解)等,即通过微生物的综合作用对土壤中重金属进行固定、移动或转化降解,从而达到土壤修复的目的。

微生物菌剂对重金属的生物积累和吸附主要通过胞外络合、沉淀以及胞内积累等3种形式:可改变重金属的稳定性,降低重金属活性,对土壤予以修复。微生物菌剂通过微生物的分泌物与金属离子发生络合作用,降低毒性。诸如蓝细菌、动胶菌、硫酸盐还原菌以及某些藻类能够产生多糖和糖蛋白等胞外聚合物,这些物质通过与重金属离子形成络合物来吸附环境中的多种重金属;重金属进入微生物细胞后,可以有机地分配在细胞内的不同部位,细胞通过合成金属硫蛋白与金属离子结合而形成低毒或无毒络合物。

2) 对土壤农药污染的修复

土壤农药污染修复,主要是通过细菌、真菌以及细胞游离酶的自然代谢过程,通过水解酶和氧化还原酶的作用,经过一系列的生理化学反应,将农药完全降解或分解为分子量相对较小的无毒或毒性较小的化合物。能够降解农药残留的微生物种类很多,常用的主要有简单细胞菌、地衣芽孢杆菌、曲霉、青霉、放线菌等几十个菌种。实践证明,在微生物的作用下,马拉硫磷、敌裨等农药的酯键和酰胺键水解而脱毒;双对氯苯基三氯乙烷(DDT)等卤代烃类农药在脱卤酶的作用下,卤元素被氢、羟基等取代而失去毒性。大量实验表明,DDT可被芽

孢杆菌属、棒杆菌属、诺卡氏菌属等降解。五氯硝基苯能被链霉菌、诺卡氏菌属分解;敌百虫可被曲霉、青霉等降解。

3) 对石油油渍的分解

微生物中的海藻酸降解菌等有效菌能分解石油及油渍中的大分子烷烃。国内一些生物科技公司已经将生物表面活性剂、酶和营养素结合起来,促进土著微生物高效、彻底地分解石油等污染物,将黏稠、深褐色的各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物分解成二氧化碳和水。与物理、化学方法相比,微生物处理方式负面影响小,费用降低50% ~ 70%。河南省地矿局曾以微生物方式处理过中原油田的多年难以耕种的石油油渍污染耕地,石油污染物降解率达到 85%,w(盐)降低82%,治理后基本恢复耕种。

微生物虽小,却可以派上大用场,它不仅拓展了生物对土壤修复和植物营养的概念,而且强调了生物代谢物(微生物菌剂和植物内源激素)对作物的有益作用,必将成为我国乃至世界土壤修复的主要方式之一,对我国乃至世界农业都将做出积极的贡献。近年来市场上的微生物菌肥林林总总,也有一些对土壤和农作物体现出非常好的效果,希望广大农业生产工作者能多多关注市场反馈,多多施用微生物菌肥,给土壤予以修复,给农产品品质一个提升,给食品安全一个放心的途径。



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