一、微生物在土壤生態(tài)系統(tǒng)中的重要作用
我國是農(nóng)業(yè)大國，種植業(yè)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的作用，是國民衣、食、住、行的基礎(chǔ)，在我國工業(yè)化快速發(fā)展的進(jìn)程中，國家嚴(yán)格控制18億畝的耕地紅線，可見種植業(yè)對國家糧食安全的重要程度。保障土壤生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和土壤微生物的多樣性，是保障糧食安全的根本，也是保障糧食品質(zhì)和產(chǎn)量的重要基礎(chǔ)，才能實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，微生物是分解者，以動植物殘?bào)w及其他有機(jī)物為食，使構(gòu)成有機(jī)成分的元素和儲存的能量，通過它的分解釋放在環(huán)境中，使有限的元素可持續(xù)的利用，伺時通過它的活動和繁殖將人類不能直接利用的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫漠a(chǎn)品，如果沒有微生物的分解作用，動植物殘?bào)w及糞便將不斷積累，不僅給環(huán)境帶來污染和破壞，同時自然界的物質(zhì)也得不到循環(huán)利用，人類的生存最終也會受到威脅，因此微生物在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有舉足輕重的作用。土壤生態(tài)系統(tǒng)中，土壤微生物處在不斷變化的動態(tài)平衡中，并且這種動態(tài)平衡系統(tǒng)有一定的緩沖作用，當(dāng)在適度范圍內(nèi)變化時，該系統(tǒng)仍可保持動態(tài)平衡，維持該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但當(dāng)外界環(huán)境變化劇烈時，該平衡系統(tǒng)被打破，就會給土壤帶來嚴(yán)重的影響。
二、近年來我國農(nóng)業(yè)對土壤的影響及破壞
上世紀(jì)開始，化肥和農(nóng)藥的發(fā)明和使用給我國種植業(yè)帶來了大幅度增產(chǎn)增收，廣大農(nóng)民的收益不斷增加，曾經(jīng)給我國的糧食產(chǎn)量帶來了不可估量的作用。但是我國土地的平均肥料利用率不足40%，隨著化肥和農(nóng)藥的大量使用，土地質(zhì)量逐年變差，環(huán)境污染日益嚴(yán)重，病蟲害的不斷變異和抗藥性的不斷增加，給農(nóng)業(yè)防治帶來了前所未有的挑戰(zhàn)，也給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的損失，從而導(dǎo)致化肥和農(nóng)藥的濫用，形成了一條惡性的循環(huán)鏈。
近年來，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展，單純依靠投入大量的化肥和農(nóng)藥，完全不用或基本不用傳統(tǒng)的有機(jī)肥料，這樣便打斷了原來的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)，不僅使土壤和水質(zhì)受到污染，而且也使土壤有機(jī)質(zhì)含量減少，質(zhì)量下降。同時又導(dǎo)致人畜糞便和有機(jī)垃圾泛濫成災(zāi)，包圍城市，成為可怕的污染源，還有，隨著化肥、農(nóng)藥的大量使用而致投入產(chǎn)出率越來越低下，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的弊端。
目前，我國食品安全問題已經(jīng)愈演愈烈，國家已經(jīng)把食品安全問題提到了前所未有的高度，國家對農(nóng)殘的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過多次修改，已經(jīng)對有殘留的農(nóng)藥進(jìn)行了限制或禁止使用。在歐美等國家，已經(jīng)對化肥和化學(xué)農(nóng)藥的使用進(jìn)行了嚴(yán)格的限制或禁止，化肥和化學(xué)農(nóng)藥的過量使用使傳統(tǒng)的有機(jī)肥的應(yīng)用越來越少，出現(xiàn)土壤板結(jié)、土壤鹽堿化等危害，同時也使土壤中的微生物菌群得到破壞，特別是有益菌群越來越少，從而使病原菌大量滋生，各種病害不斷大面積暴發(fā)，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的危害?？梢姡瑐鹘y(tǒng)的化學(xué)農(nóng)業(yè)已經(jīng)不能滿足我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。微生物技術(shù)即采用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段，將微生物與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，充分發(fā)揮土壤微生物的作用，將微生物在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的被動、隱性作用主動化和顯性化，提高系統(tǒng)的綜合生產(chǎn)力，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
三、微生物在農(nóng)業(yè)中的作用
微生物農(nóng)業(yè)充分利用農(nóng)業(yè)微生物的潛在生態(tài)位，調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善農(nóng)業(yè)生物生長環(huán)境，充分利用潛在生物資源，對改良植物生長環(huán)境，改善土壤質(zhì)量，維護(hù)生態(tài)平衡等方面都具有重要的作用，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
1、提高肥料利用率，減少肥料使用量，改善土壤環(huán)境
當(dāng)化肥施入土壤中，平均只有不到40%被植物利用，其余60%通過土壤滲透徑流、氣體揮發(fā)等作用損失消耗掉，不僅造成了肥料的浪費(fèi)，還對地下水、大氣等環(huán)境造成了污染，微生物的存在可以提高肥料的利用率，一方面可以通過微生物的作用將土壤中難以利用的營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)變成植物可直接吸收利用的形態(tài);另一方面通過微生物的固持作用，可以減少營養(yǎng)物質(zhì)的徑流和揮發(fā)損失，提高了肥料的利用率;
2、分解土壤中有機(jī)物質(zhì)，促進(jìn)物質(zhì)循環(huán)利用
土壤中的有機(jī)質(zhì)中含有大量的碳、氮等營養(yǎng)元素，但是以纖維素、木質(zhì)素、果膠等難以分解的狀態(tài)存在，植物難以吸收利用，通過微生物的作用，可促進(jìn)這些物質(zhì)的分解，將營養(yǎng)元素轉(zhuǎn)化成植物可以直接吸收利用的游離態(tài)，從而促進(jìn)了了物質(zhì)的循環(huán)利用。
3、分解農(nóng)藥殘留，提高土壤安全性
在種植過程中農(nóng)藥的逐年使用會使其在土壤中進(jìn)行積聚，從而會對食品安全帶來隱患，使農(nóng)殘超標(biāo)等安全事故頻發(fā)，土壤中的微生物通過自身的一系列生理生化反應(yīng)，將素性較強(qiáng)的農(nóng)藥降解毒性較小或無素的物質(zhì)，從而減少了農(nóng)藥殘留，降低了農(nóng)藥的污染和危害，這類微生物主要包括細(xì)菌、放線菌和真菌等。
4、抑制土壤中有害菌的滋生，提高作物健康性
任何微生物都需要一定的環(huán)境條件才能繁殖生長，通過在土壤中添加有益微生物，使有益微生物快速在土壤中形成優(yōu)勢種群，迅速占劇有害菌生長所需的空間，同時與有害菌形成營養(yǎng)競爭等競爭環(huán)境，使有害菌生長繁殖所需的適合環(huán)境被破壞，使有害菌在土壤中不能大量繁殖生長，從而使病害的發(fā)生率降低。
5、改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，提高土壤保水通氣性能
良好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)不僅可以保持土壤的水分和通氣性、穩(wěn)定土壤溫度、調(diào)節(jié)土熱狀況，還可以有效地調(diào)節(jié)土壤有機(jī)質(zhì)的積累和分解消耗，因此，保持良好的土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的作用。土壤的團(tuán)粒是由多種微生物分泌的多糖醛酸甙、黏粒礦物以及鐵、鉛等的氫氧化物和腐殖質(zhì)等膠結(jié)而成的，可見，微生物對土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成具有十分重要的作用。
總之，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開科學(xué)的管理方式，使用微生物技術(shù)讓土壤回歸原生態(tài)，使其恢復(fù)自身的平衡系統(tǒng)，才能充分發(fā)揮其營養(yǎng)庫、生物支撐、保持生物多樣性等多種功能，植物自身的免疫功能才能有效提高，化肥、農(nóng)藥的使用量才能根本減少，才能從源頭保障食品安全。
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