土壤微生物资源在农业中的开发和利用

瞿翔 郝琦 李媛媛 何仕帆

摘 要 土壤中含有大量微生物，其与植物共同构成稳定的微生物-植物系统，在这一系统中微生物处于核心地位。以土壤微生物的概述及相关鉴定为切入点，分析了土壤微生物肥料的种类，又提出了土壤微生物的具体作用，并阐述了土壤微生物资源在农业中的利用方式。

关键词 土壤;微生物资源;农业开发

中图分类号：S154.5 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.106

我国作为农业大国，土壤资源几乎是我国最重视的资源开发方向，其中不仅蕴含着丰富的养分和水分，还蕴含着数量庞大的微生物，这些微生物可以利用土壤中的养分不断繁殖和生长，逐渐形成能为农业发展提供辅助的特殊生态体系。这一体系十分庞大，且具有明显的多样性，微生物在体系中自然繁衍，与真菌和细菌共同构成了土壤微生物主体结构。

1 土壤微生物概述及鉴定

1.1 土壤微生物概述

土壤环境中几乎有微生物生长发育所需要的全部养分，简单讲土壤是微生物生活的最佳环境。土壤中含有的微生物数量庞大，尤其是以细菌为主，常规用于农作物种植的土壤中，每667 m2耕地细菌湿质量90～225 kg，细菌干质量能达到土壤有机物质含量的1%。不同土壤中蕴含的微生物种类和数量差异如表1所示[1]。

1.2 土壤微生物鉴定

微生物的鉴定主要是通过对微生物的形态、生理生化反应、生态特性等方面的观察鉴定[2]。鉴定工作中微生物的形态及生理生化反应特点是观察工作落实的侧重点，通过对此类特点的观察，能够对微生物类型和功能进行初步判定。这也是经典微生物鉴定的方式，随着我国生物学发展，新的微生物鉴定手段层出不穷，也为土壤微生物资源在农业中的开发与利用相关工作的优化奠定了稳定基础。

2 土壤微生物肥料种类

2.1 促生细菌剂

植物根圈促生出的细菌主要存在于植物的根圈内，他们在生长代谢过程中，能够促进植物生长。这种微生物菌之所以能够具有此种优势，主要原因在于其能够主动分泌植物促生物质，甚至有部分菌株还能为农作物提供生长激素。尤其是对豆科农作物结瘤有很明显的促进作用，这一作用對于促进植物出芽来说十分有利，也能调控土壤中会对农作物生长产生影响的土传病害。

2.2 菌根菌剂

菌根是一种真菌和植物根茎共同形成的具有特定形态和结构的共生体，实际上植物形成菌根属于常见现象，且自然界中的大部分植物都有菌根，具体可以划分成为外生和丛植两种。

1）外生菌根。植物外生菌根从幼苗阶段就会开始生长，一般情况下有机物质越丰富，通气情况越好的砂质土壤就越有利于植物菌根的养成。外生菌根对于农作物来讲有明显的促进作用，还可以一定程度上预防病害，具体表现在扩大寄生植物根的吸收能力，同时能够帮助农作物获得更多的水分和营养。具有外生菌根的农作物对于土壤中的吲哚乙酸吸收能力有所加强，这种物质具有促进植物生长的效果。不仅如此，外生菌根还能产生抗生素，帮助农作物抑制细菌活性，降低农作物受到病害影响的可能性。

2）丛植菌根。内生菌根中最常见的就是丛植菌根，这种菌根主要的特点是在农作物根系的皮层内有丛植和无隔菌丝，属于植物与土壤微生物的共生体。生长过程中，农作物为微生物提供能量，而丛植菌根则帮助农作物获得更多能量，对农作物吸收水分来讲有很明显的提升作用，简单讲就是能提升农作物抗旱能力。

2.3 根瘤菌接种剂

根瘤菌接种剂的应用十分广泛，对于农作物的增产效果也很明显。我国对此种微生物在农业生产中的应用主要体现在2个方面：1）种子拌菌，这种方式十分常见，对于使用者本身的技术要求不高，仅使用少量的微生物菌剂就能使每颗农作物种子黏附根瘤菌;2）土壤拌菌，这种方式是将根瘤菌剂混合到农作物根茎出的土壤中，此方式比种子拌菌的效果更加直接，能有效提高农作物的固氮效率。但需要注意的是，土壤拌菌法需要的微生物菌剂剂量较大，不适合大范围使用[3]。

3 土壤微生物资源在农业中的作用

3.1 提高化肥利用率

我国是农业大国，在农业生产过程中，仅依靠大量的化肥来提高农作物的产量并不科学，长期使用大量化肥会导致土壤中残留的氮、磷、钾元素过多。对于我国农作物种植种类和土壤条件的特点来讲，使用微生物肥料和化肥结合提升农作物产量具有十分明显的优势，不仅能有效提高化肥的使用效果，而且不会在土壤中残留过多的营养元素。研究表明，某地区使用土壤微生物肥料后，农作物的根系发育和抗逆能力等都得到了促进提升。后续在这片土壤上种植的其他农作物也可以节约化肥用量，达到降低农业生产成本投入的效果。不仅如此，微生物化肥本身来自自然界，适当使用也不会对自然环境产生破坏。

3.2 生产绿色无公害食品

我国当下对农业生产的要求不仅是增产，更主要的是健康，因此绿色无公害的食品生产成为主要发展方向[4]。要想尽快达到较好的生产效果，显然使用土壤微生物肥料是良好选择，在生产绿色食品的过程中，可以尽量减少化学肥料和农药的使用。我国种植绿色食品过程中经常使用具有特殊功能的微生物肥料，一方面减少了农业种植对自然环境产生的污染，另一方面对土壤环境也有改善的作用，能够增加土壤中的有机物和矿物质营养。检测发现，使用过微生物肥料的土壤中，有害化学物质和农药残留都有化解的迹象，对农业生产有事半功倍的效果。

3.3 环境保护

农业生产必然会对自然环境造成一定影响，微生物资源在环保工作中的应用也有明显效果，具体工作方式有两种，一种是将农业和城市垃圾等肥料作为原料生产微生物有机复合肥料;另一种是将微生物肥料供应给堆肥企业，加速其发酵过程，最终达到提高肥料质量的效果，这样就实现了废物利用，也能有效缓解农业生产带来的环境破坏影响[5-6]。

3.4 土壤改良

长时间的农作物种植会降低土壤肥力，还有可能将有害物质遗留在土壤中。使用微生物资源能够在提升农作物产量和质量的同时，产生次级代谢物，与植物黏液和其他有机胶体结合起来，进而改善土壤结构，增强土壤物理性能，降低土壤流失损失，十分有利于土壤形成腐殖质。

4 结语

微生物在土壤中储量十分丰富，且会随着环境的差异和时间的推移产生变化，若能够合理开发和利用微生物资源，新型微生物的开发能较大幅度地提升其在农业中应用的实际效率。在现代分子技术的辅助下，我国已经具备将开发出的新微生物分子进行克隆的技术，最终应用到土壤环境保护和农业肥料、饲料等方向上，能获得十分广阔的发展前景。

参考文献：

[1] 王朝才，申学锋，查梓琰，等.安徽阜南县农业废弃物与生物天然气开发利用PPP项目调研报告[J].财政科学，2021，9（2）：127-131.

[2] 汪丽珍，周晓雷.农业气象资源旅游优势评价及开发利用：评《农业气象》[J].中国农业气象，2021，42（1）：85.

[3] 梁吉义.利用农作物秸秆开发食用菌产业发展生态循环农业[J].科学种养，2021，22（1）：60-62.

[4] 冯温泽，冯立田.盐渍土地农业开发利用的新思路：基于盐生植物资源利用的视角[J].中国经贸导刊（理论版），2018，10（17）：56-57.

[5] 董祥洲，陈亚奎，任立伟，等.微生物转化在秸秆还田中的应用进展[J].生物加工过程，2020，2（5）：604-611.

[6] 何沛，苏代发，杨俊誉，等.微生物在烟草中的研究，开发与利用进展[J].湖北农业科学，2019，6（S2）：25-26.

（责任编辑：赵中正）