微生物菌劑對土壤環(huán)境影響分析

王月

摘要：化肥、農(nóng)藥的頻繁使用導(dǎo)致土壤出現(xiàn)板結(jié)、鹽堿化等現(xiàn)象。介紹微生物菌劑的研發(fā)與應(yīng)用概況，分析微生物菌劑對土壤微生物活性、生物量碳氮、群落功能多樣性、合成農(nóng)藥降解、土壤鹽堿化改良的影響，提出應(yīng)合理使用微生物菌劑，使其在改良土壤、防蟲防病等方面發(fā)揮作用，以提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：微生物菌劑；土壤環(huán)境；影響；分析

中圖分類號：S154.3 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1674-1161（2023）03-0016-02

農(nóng)用微生物菌劑是指目標(biāo)微生物（有效菌）經(jīng)過工業(yè)化擴(kuò)繁后加工制成的活菌制劑，它具有直接或間接改良土壤，恢復(fù)地力，維持根際微生物區(qū)系平衡，降解有毒、有害物質(zhì)等作用。應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，可通過其中所含有微生物的生命活力，增加根際養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進(jìn)植物生長，從而改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境[1]。農(nóng)用微生物菌劑在改良土壤、提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量的同時，還對防蟲防病具有一定的效果（如枯草芽抱桿菌）[2]。因此，應(yīng)把微生物菌劑定位為介于肥料和生物農(nóng)藥之間的產(chǎn)品[3]。為改善土壤環(huán)境，有必要使用微生物菌劑，以全面增強(qiáng)土壤質(zhì)量，滿足農(nóng)作物生長需要，助力農(nóng)作物增收和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 微生物菌劑概述

微生物菌劑的研究及應(yīng)用已有兩百多年歷史，目前，國內(nèi)外投入使用的微生物菌劑超過20種，包括枯草芽孢桿菌、膠凍芽孢桿菌、海洋芽孢桿菌等，這些微生物菌劑基本上都具備防病促生的功能[4]。在微生物菌種選擇過程中，需從土壤肥力提升、促進(jìn)農(nóng)作物生長、增強(qiáng)病原體抵抗能力等方面全面衡量，才能做到“對癥下藥”，確保其更加適合植物及農(nóng)作物生長[5]。現(xiàn)有文獻(xiàn)表明，微生物菌劑最早被用在豆科植物上并取得了增產(chǎn)效果，隨后，科研人員對土壤中的微生物進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)一些微生物可對植物及農(nóng)作物生長產(chǎn)生一定影響，這類微生物被稱為促進(jìn)植物生長根細(xì)菌。

我國微生物菌劑研究起步較晚，最早將其用于大豆和花生培育，具有一定的增產(chǎn)效果。目前，我國已推出多種微生物菌劑，能有效滿足當(dāng)前農(nóng)作物生長需求。應(yīng)用微生物菌劑不僅能加快農(nóng)作物秸稈腐爛速度和降低化肥使用量，還可凈化土壤污染物、改善土壤環(huán)境，進(jìn)而有助于提升農(nóng)作物產(chǎn)量和保障食品安全。

2 微生物菌劑對土壤環(huán)境的影響

2.1 微生物菌劑對土壤微生物活性的影響

微生物活性直接決定土壤微生物新陳代謝的速度。一般情況下，微生物主要依靠呼吸作用、纖維素分解等實(shí)現(xiàn)土壤的養(yǎng)分循環(huán)。土壤氨化作用和硝化作用對土壤氮素的產(chǎn)生與供應(yīng)起到?jīng)Q定性作用。以西紅柿和黃瓜為例，微生物活性不僅能夠提升土壤肥力，還可增加西紅柿和黃瓜種植區(qū)域有益菌數(shù)量，使土壤微生物新陳代謝速度加快。對西紅柿種植區(qū)域研究分析表明，應(yīng)用微生物菌劑能有效增加土壤微生物活性強(qiáng)度。對多種微生物菌劑使用情況綜合分析，使用哈茨木霉能讓土壤呼吸強(qiáng)度最強(qiáng)，而多粘芽孢桿菌菌劑所產(chǎn)生的呼吸強(qiáng)度最弱。同時，在微生物菌劑使用過程中，不同菌劑均可增強(qiáng)土壤氨化作用和硝化作用，只是不同菌劑之間的作用強(qiáng)度不同，但對土壤纖維分解未產(chǎn)生明顯作用。當(dāng)益生元菌劑使用量超過400 g/m2時，能讓西紅柿種植區(qū)域的氨化作用達(dá)到最大，而要確保硝化作用達(dá)到最大，則需要使用量達(dá)到600 g/m2。哈茨木霉菌劑與其他菌劑不同的是少量使用便能達(dá)到最大效果，充分滿足農(nóng)作物生長的活性要求。綜上，在農(nóng)作物生長過程中，應(yīng)結(jié)合土壤實(shí)際合理使用微生物菌劑，為農(nóng)作物生長提供更多有益的微生物元素，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物增產(chǎn)目標(biāo)。

2.2 微生物菌劑對土壤微生物生物量碳氮的影響

土壤微生物數(shù)量多少直接決定土壤肥力高低，通過土壤微生物活動強(qiáng)度可以判斷土壤分解能力的大小。在農(nóng)作物生長過程中，土壤微生物數(shù)量一直在不斷變化，土壤環(huán)境質(zhì)量、肥力等也會隨之變化。在黃瓜種植區(qū)域，土壤含碳量決定著土壤微生物的總量，一般情況下，土壤含碳量越高，則微生物總量會越大，但如果微生物總量超出土壤所能承受的限度，則會與農(nóng)作物爭奪營養(yǎng)物質(zhì)。因此，為了確保黃瓜正常生長，需要對土壤微生物總量進(jìn)行管控。在黃瓜種植生產(chǎn)過程中，許多情況下會施用化肥，以彌補(bǔ)土壤肥力的不足，但也會讓土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著改變，直接影響微生物生存生長，常常導(dǎo)致作物新陳代謝持續(xù)下降，土壤微生物數(shù)量也隨之下降。土壤含氮量對土壤氮素轉(zhuǎn)化能力產(chǎn)生重大影響，這與動態(tài)化氮素存儲方式有關(guān)。作用原理是土壤微生物對氮素轉(zhuǎn)化起到促進(jìn)作用，促其產(chǎn)生源源不斷的氮素。同時，土壤含氮量與土壤地力和環(huán)境顯著關(guān)聯(lián)，不同的肥料數(shù)量、種類等會對土壤微生物總量產(chǎn)生明顯影響。研究發(fā)現(xiàn)，土壤微生物在繁殖過程中需要大量的營養(yǎng)物質(zhì)支撐，待微生物數(shù)量達(dá)到一定程度后就會出現(xiàn)內(nèi)部競爭關(guān)系，這就需要在微生物菌劑的使用過程明確其用量。一般情況下，土壤含氮量與微生物菌劑存在直接關(guān)系。微生物菌劑濃度增加，則土壤含氮量會降低。其中，變化最為明顯的是益生元菌劑和多粘芽孢桿菌菌劑。因此，若想發(fā)揮微生物菌劑改善土壤功能，需要優(yōu)化微生物菌劑使用量，以保障農(nóng)作物正常生長。

2.3 微生物菌劑對土壤微生物群落功能多樣性的影響

土壤是自然環(huán)境的重要組成部分，而微生物是土壤中不可或缺的部分。微生物既對土壤的分解功能、養(yǎng)分循環(huán)、理化性質(zhì)等產(chǎn)生重大影響，也可以對一些環(huán)境污染物進(jìn)行降解和脫毒。因此，土壤微生物是當(dāng)前判斷生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定性的有效指標(biāo)。例如，在西紅柿和黃瓜的種植過程中，土壤結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，土壤病變因素增多，按照以往經(jīng)驗(yàn)，基本依靠化肥、農(nóng)藥來改善土壤環(huán)境，但這種做法會造成西紅柿和黃瓜種植區(qū)域土壤肥力的明顯下降，且土壤結(jié)構(gòu)隨之發(fā)生顯著變化，對人體健康產(chǎn)生不同程度的危害，而使用綠色木霉可有效降低西紅柿和黃瓜病變發(fā)生幾率，其中，對枯病的防治效率高達(dá)60%以上。因此，在西紅柿和黃瓜種植過程中，應(yīng)合理增加土壤微生物數(shù)量，以降低農(nóng)作物病變幾率，增強(qiáng)農(nóng)作物抗性，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和品質(zhì)的雙提升。實(shí)踐表明，微生物菌劑能促進(jìn)土壤中的微生物增長、繁殖，產(chǎn)生新陳代謝物質(zhì)，進(jìn)而調(diào)整土壤營養(yǎng)結(jié)構(gòu)，有效保障農(nóng)作物生長。

2.4 微生物菌劑對合成農(nóng)藥降解的影響

用于降解的微生物類型為放線菌和真菌，這兩種菌群可通過 B-氧化作用、乙醚裂解作用、脫氫作用、鹵化作用、環(huán)氧化作用、脫鹵素作用等來降解農(nóng)藥。在生物降解過程中，起到關(guān)鍵作用的是還原系統(tǒng)[6]。例如，將DDT 還原脫成TDE，由狄氏劑還原成艾氏劑，將硫磷還原成氨基對硫磷。只有微生物才能通過酶裂解芳香環(huán)，利用某些農(nóng)藥或其化合物的骨架作為唯一碳源營養(yǎng)，這也是微生物代謝作用的一個特性[7]。

2.5 微生物菌劑對改良土壤鹽堿化的影響

微生物菌劑對土壤鹽堿化具有一定的改良作用?？芍苽湔訚杉t假單胞菌菌液，方法是：在35 ℃下，將沼澤紅假單胞菌接種至培養(yǎng)基，接種量20%（體積百分?jǐn)?shù)），光照培養(yǎng)5 d，檢測pH>9.0，即得沼澤紅假單胞菌菌液。所述培養(yǎng)基的各組分按質(zhì)量計，氯化銨0.04%、碳酸氫鈉0.04%、氯化鈉0.12%、磷酸氫二鉀0.008%、硫酸鎂0.008%、蛋白陳0.008%、達(dá)克寧0.0 008%、檸檬酸三鈉0.0 008%、酷酸鈉0.16%，余量為水[8]。

3 結(jié)束語

在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，人類的生產(chǎn)和生活都會對土壤環(huán)境造成重大影響，很多土壤在遭受破壞后，長時間都不能進(jìn)行使用，也就無法進(jìn)行農(nóng)作物種植，甚至植物都無法生長。而且在農(nóng)作物生長中，往往會使用到非常多的化肥、農(nóng)藥等，它們的種類和成分是復(fù)雜化的、多樣化的，會直接危害到土壤環(huán)境，并嚴(yán)重影響農(nóng)作物的正常生長。這就要求農(nóng)業(yè)種植者對微生物菌劑進(jìn)行正確使用，按照土壤當(dāng)前具備的營養(yǎng)情況，適量使用不同的微生物菌劑，這樣才能有效改善土壤環(huán)境質(zhì)量。

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Analysis of Effects of Microbial Agents on Soil Environment

WANG Yue

（Shenyang Rural Revitalization Development Center， Shenyang 110036， China）

Abstract： The frequent use of chemical fertilizers and pesticides leads to soil compaction， salinization and other phenomena. This paper introduces the research and development and application of microbial agents， analyzes the effects of microbial agents on soil microbial activity， biomass carbon and nitrogen， community functional diversity， degradation of synthetic pesticides， and soil salinization improvement， and puts forward that microbial agents should be used rationally to make them play a role in soil improvement， insects and diseases prevention， so as to improve the quality and yield of agricultural products.

Key words： microbial agent; soil environment; effect; analyze