農業環境的微生物修復技術研究與應用

摘要：對于農業環境的修復，應采用以微生物修復為主，物理修復及化學修復為輔的方式，從而使其能夠得到更好的修復效果。該文就農業環境的微生物修復研究進展與應用進行分析，總結出農業環境的微生物修復的主要研究方向及現階段的研究進展與相關的應用措施。

關鍵詞：農業環境；環境修復；微生物；修復；研究進展

劉淑嬌. 農業環境的微生物修復技術研究與應用[J]. 農業工程技術，2017，37（11）：77+79.

近年來，農業環境污染問題的日益加劇，使農業環境修復勢在必行，選擇適宜的農業環境修復技術是是問題的關鍵所在?，F有的物理修復技術及化學修復技術對生態環境影響較大，同時難以在短期內進行大規模應用，使其難以在現代社會發展中得以有效應用。在此時代背景下，將微生物修復技術廣泛應用于農業環境修復中，是確保農業環境得到有效修復的重要舉措。

一、中國農業環境現狀

1、農業環境存在的問題

中國現階段主要的農業污染問題均集中在水源及土壤方面，部分地區的水源供給不足及嚴重的水源污染，使農田無法在生產期得到良好的灌溉，大量的農作物在幼苗期干枯而死，不僅造成嚴重的經濟損失，同時也對農業發展造成一定的打擊，使農業用地的土壤肥沃程度不斷下降。久而久之，更多的林業用地被強行開墾，進行農作物種植，導致土壤沙化與鹽堿化嚴重，各地區的自然災害頻發，洪水及沙塵暴等成為農業發展的又一重大威脅。

2、農業環境問題所造成的后果

食品安全問題即農業環境所帶來最為嚴重的問題。動植物在吸收有害物質后，被人所食用，而后經過消化系統的轉化，使更多的有害物質轉移至各內臟器官中，從而引起嚴重的疾病及相關器官的衰竭，對人的生命安全構成嚴重威脅。

3、農業環境的問題處理與修復

目前，世界較為主流的農業環境修復技術主要以物理修復、化學修復及微生物修復為主。物理修復的主要優勢在于對生態系統的影響較小，同時修復安全性高可靠性更強，適宜長期發展與應用，但短期內見效慢，所需的時間過長?；瘜W修復則具有見效快、修復面積廣等特點，但存在著對環境影響較為嚴重的問題，同時在安全性方面，也不具有較好的保障性。微生物修復是近階段較的主要修復技術，該技術介于以上兩者之間，不僅在修復時間上有所提升，同時安全性也優于物理修復，在各方面就均具有較為良好的優勢。

二、農業環境問題的微生物修復研究

1、農業環境有機物污染的微生物修復

（1）可用于修復的微生物種類

由于各地區實際情況有所不同，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、分支桿菌屬及寡養食單胞菌等為主。

（2）微生物修復機制

1）微生物直接作用于靶標物質

該機制主要通過與酶的化學反應進行降解，降解產物為CO2，而后通過吸收其余無機物及有機物的養分來進行生長[1]。

2）共代謝

該機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，則可對部分農藥進行降解。

3）非酶促降解

非酶促降解通過改變有機物pH變化進行降解，同時所產生的輔助因子也具有一定的降解作用。

2、農業環境重金屬污染的微生物修復

（1）可用于修復的微生物種類

該污染所能夠應用的微生物種類主要以孢桿菌屬、壤霉菌屬和節桿菌屬，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）微生物修復機制

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，吸附在重金屬表面后，重金屬分子被進一步分解，部分分子被轉移至微生物細胞內部，進而通過改變金屬特性，也提高金屬的轉化能力，繼而達到微生物修復的目的。

3、農業環境氮、磷污染的微生物修復

（1）可用于修復的微生物種類

該污染主要采用混合微生物菌落進行修復，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堿假單胞菌以上四類組合效果最為良好。

（2）微生物修復機制

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

4、影響微生物農業環境修復效果的因素

影響微生物農業修復的效果因素較多，其中以污染物結構、微生物降解能力及環境污染情況等方面因素影響最為深遠。天氣狀況及微生物種類雖然也對其產生一定的影響，但影響效果不大，難以對微生物修復構成整體威脅。在進行微生物修復前，要做好土壤分子結構及其余微量元素的檢測，以確保能夠選用適宜的微生物修復方式，進而確保其能夠達到最好的修復效果。

三、農業環境微生物修復的研究展望

目前，微生物環境修復推廣力度較小，難以在大規模范圍內加以應用，這也就使其中所存在的部分問題難以在實際應用中凸顯。但就長期發展而言，該修復技術勢必成為農業環境修復的主流，其所具備的安全性與穩定性為其未來的發展做了較為良好的技術鋪墊。在金屬產品及有機物數量不斷增多的大環境下，微生物修復技術將在未來的發展過程中成為農業環境修復的最佳選擇。

四、結語

農業環境修復技術較多，需要根據實際的情況要求進行選擇，但就各方面綜合能力而言，微生物修復技術在安全性與實效性方面始終占有絕對優勢，因此成為農業環境修復的有力保障。同時該技術不僅對農業環境具有較為良好的修復效果，也促進了生態環境的多樣化發展，在多個方面均處于領先地位，是農業發展過程中，不可或缺的重要修復技術。

參考文獻

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