農(nóng)業(yè)環(huán)境的微生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用

摘要：對(duì)于農(nóng)業(yè)環(huán)境的修復(fù)，應(yīng)采用以微生物修復(fù)為主，物理修復(fù)及化學(xué)修復(fù)為輔的方式，從而使其能夠得到更好的修復(fù)效果。該文就農(nóng)業(yè)環(huán)境的微生物修復(fù)研究進(jìn)展與應(yīng)用進(jìn)行分析，總結(jié)出農(nóng)業(yè)環(huán)境的微生物修復(fù)的主要研究方向及現(xiàn)階段的研究進(jìn)展與相關(guān)的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)環(huán)境；環(huán)境修復(fù)；微生物；修復(fù)；研究進(jìn)展

劉淑嬌. 農(nóng)業(yè)環(huán)境的微生物修復(fù)技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2017，37（11）：77+79.

近年來，農(nóng)業(yè)環(huán)境污染問題的日益加劇，使農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)勢(shì)在必行，選擇適宜的農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)技術(shù)是是問題的關(guān)鍵所在?，F(xiàn)有的物理修復(fù)技術(shù)及化學(xué)修復(fù)技術(shù)對(duì)生態(tài)環(huán)境影響較大，同時(shí)難以在短期內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用，使其難以在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中得以有效應(yīng)用。在此時(shí)代背景下，將微生物修復(fù)技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)中，是確保農(nóng)業(yè)環(huán)境得到有效修復(fù)的重要舉措。

一、中國農(nóng)業(yè)環(huán)境現(xiàn)狀

1、農(nóng)業(yè)環(huán)境存在的問題

中國現(xiàn)階段主要的農(nóng)業(yè)污染問題均集中在水源及土壤方面，部分地區(qū)的水源供給不足及嚴(yán)重的水源污染，使農(nóng)田無法在生產(chǎn)期得到良好的灌溉，大量的農(nóng)作物在幼苗期干枯而死，不僅造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展造成一定的打擊，使農(nóng)業(yè)用地的土壤肥沃程度不斷下降。久而久之，更多的林業(yè)用地被強(qiáng)行開墾，進(jìn)行農(nóng)作物種植，導(dǎo)致土壤沙化與鹽堿化嚴(yán)重，各地區(qū)的自然災(zāi)害頻發(fā)，洪水及沙塵暴等成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的又一重大威脅。

2、農(nóng)業(yè)環(huán)境問題所造成的后果

食品安全問題即農(nóng)業(yè)環(huán)境所帶來最為嚴(yán)重的問題。動(dòng)植物在吸收有害物質(zhì)后，被人所食用，而后經(jīng)過消化系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化，使更多的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)移至各內(nèi)臟器官中，從而引起嚴(yán)重的疾病及相關(guān)器官的衰竭，對(duì)人的生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

3、農(nóng)業(yè)環(huán)境的問題處理與修復(fù)

目前，世界較為主流的農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)技術(shù)主要以物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)及微生物修復(fù)為主。物理修復(fù)的主要優(yōu)勢(shì)在于對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響較小，同時(shí)修復(fù)安全性高可靠性更強(qiáng)，適宜長(zhǎng)期發(fā)展與應(yīng)用，但短期內(nèi)見效慢，所需的時(shí)間過長(zhǎng)。化學(xué)修復(fù)則具有見效快、修復(fù)面積廣等特點(diǎn)，但存在著對(duì)環(huán)境影響較為嚴(yán)重的問題，同時(shí)在安全性方面，也不具有較好的保障性。微生物修復(fù)是近階段較的主要修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)介于以上兩者之間，不僅在修復(fù)時(shí)間上有所提升，同時(shí)安全性也優(yōu)于物理修復(fù)，在各方面就均具有較為良好的優(yōu)勢(shì)。

二、農(nóng)業(yè)環(huán)境問題的微生物修復(fù)研究

1、農(nóng)業(yè)環(huán)境有機(jī)物污染的微生物修復(fù)

（1）可用于修復(fù)的微生物種類

由于各地區(qū)實(shí)際情況有所不同，所以微生物種類較多，目前主要食用的微生物種類主要以擬革蓋菌屬、鏈核盤菌屬、平革菌屬、多孔菌屬、希瓦氏菌屬、分支桿菌屬及寡養(yǎng)食單胞菌等為主。

（2）微生物修復(fù)機(jī)制

1）微生物直接作用于靶標(biāo)物質(zhì)

該機(jī)制主要通過與酶的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行降解，降解產(chǎn)物為CO2，而后通過吸收其余無機(jī)物及有機(jī)物的養(yǎng)分來進(jìn)行生長(zhǎng)[1]。

2）共代謝

該機(jī)制的降解效果并不完全，通常需要采用間接降解的方式，如能獲得碳源的基質(zhì)，則可對(duì)部分農(nóng)藥進(jìn)行降解。

3）非酶促降解

非酶促降解通過改變有機(jī)物pH變化進(jìn)行降解，同時(shí)所產(chǎn)生的輔助因子也具有一定的降解作用。

2、農(nóng)業(yè)環(huán)境重金屬污染的微生物修復(fù)

（1）可用于修復(fù)的微生物種類

該污染所能夠應(yīng)用的微生物種類主要以孢桿菌屬、壤霉菌屬和節(jié)桿菌屬，9株真菌分屬于鐮刀菌屬、絲核菌屬、枝孢霉屬、擬青霉屬和酵母屬為主。

（2）微生物修復(fù)機(jī)制

重金屬污染主要采用微生物吸附的方式，提供吸附能源的主要是巰基、羧基與羥基等基團(tuán)，吸附在重金屬表面后，重金屬分子被進(jìn)一步分解，部分分子被轉(zhuǎn)移至微生物細(xì)胞內(nèi)部，進(jìn)而通過改變金屬特性，也提高金屬的轉(zhuǎn)化能力，繼而達(dá)到微生物修復(fù)的目的。

3、農(nóng)業(yè)環(huán)境氮、磷污染的微生物修復(fù)

（1）可用于修復(fù)的微生物種類

該污染主要采用混合微生物菌落進(jìn)行修復(fù)，目前效果較好的主要以草芽孢桿菌、門多薩假單胞菌、蠟狀芽孢桿菌和類產(chǎn)堿假單胞菌以上四類組合效果最為良好。

（2）微生物修復(fù)機(jī)制

氮、磷污染物結(jié)構(gòu)密度大，需要通過硝化作用進(jìn)行分解。微生物自身具備一定的聚磷能力，利用菌株的吸收，使其順利的轉(zhuǎn)化至細(xì)胞內(nèi)，從而使磷的含量速度下降，在吸收完成后，細(xì)胞體可通過生物膜的細(xì)菌對(duì)其進(jìn)行排除，最后采用先放磷后吸磷的方式將其從沉淀物中清除。

4、影響微生物農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)效果的因素

影響微生物農(nóng)業(yè)修復(fù)的效果因素較多，其中以污染物結(jié)構(gòu)、微生物降解能力及環(huán)境污染情況等方面因素影響最為深遠(yuǎn)。天氣狀況及微生物種類雖然也對(duì)其產(chǎn)生一定的影響，但影響效果不大，難以對(duì)微生物修復(fù)構(gòu)成整體威脅。在進(jìn)行微生物修復(fù)前，要做好土壤分子結(jié)構(gòu)及其余微量元素的檢測(cè)，以確保能夠選用適宜的微生物修復(fù)方式，進(jìn)而確保其能夠達(dá)到最好的修復(fù)效果。

三、農(nóng)業(yè)環(huán)境微生物修復(fù)的研究展望

目前，微生物環(huán)境修復(fù)推廣力度較小，難以在大規(guī)模范圍內(nèi)加以應(yīng)用，這也就使其中所存在的部分問題難以在實(shí)際應(yīng)用中凸顯。但就長(zhǎng)期發(fā)展而言，該修復(fù)技術(shù)勢(shì)必成為農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)的主流，其所具備的安全性與穩(wěn)定性為其未來的發(fā)展做了較為良好的技術(shù)鋪墊。在金屬產(chǎn)品及有機(jī)物數(shù)量不斷增多的大環(huán)境下，微生物修復(fù)技術(shù)將在未來的發(fā)展過程中成為農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)的最佳選擇。

四、結(jié)語

農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)技術(shù)較多，需要根據(jù)實(shí)際的情況要求進(jìn)行選擇，但就各方面綜合能力而言，微生物修復(fù)技術(shù)在安全性與實(shí)效性方面始終占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，因此成為農(nóng)業(yè)環(huán)境修復(fù)的有力保障。同時(shí)該技術(shù)不僅對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境具有較為良好的修復(fù)效果，也促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境的多樣化發(fā)展，在多個(gè)方面均處于領(lǐng)先地位，是農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，不可或缺的重要修復(fù)技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王靜巖，傅 營，王 斌. 微生物降解農(nóng)藥研究[J]. 北京農(nóng)業(yè)，2015（08）.