微生物技術在治理農業面源水污染中的應用探討

摘 要：農業面源污染已是我國總面源污染的第一大來源，而水污染是農業面源污染最大污染源之一。由于面源污染的復雜性，防治農業水污染，“防”勝于“治”。隨著現階段我國科學技術的飛速發展，相應微生物技術得到飛速發展，微生物技術在農業面源水污染的治理過程中發揮著越來越重要的作用。通過微生物技術的應用，不僅能夠不斷加強農業源頭的污染，同時，還能夠截留農業生產過程中的污染，大大減少污染物向周圍的水體的排放，這在一定程度上可以保持農業的可持續發展。為了更好地進行微生物技術的應用，在此，對這一方面進行深入的探討。

關鍵詞：微生物技術；治理；農業面源水污染；應用探討

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161132033

前言

根據《第一次全國污染普查公報》顯示，我國的農業生產過程中所產生的污染已經完全超過了工業以及城市所產生的污染，高居我國面源污染的首位。農業污染大大破壞了相關自然環境以及資源環境，尤其是江河湖海方面水資源的污染。其中，水污染最顯著的表現就是水體富營養化，造成這一現象的原因如下：農田直接排污；農村生產以及生活過程中的直接排污；農村畜禽養殖的直接排污。現階段，為了進一步減少這一現象的出現，農業資源保護部門能夠系統采用的防治措施主要有3種：污染源頭的不斷減少；農業生產污染過程中的攔截；污染終端的最終修復。在以上3個過程中，對污染進行預防以及控制貢獻更大。在進行農業污染防控的過程中，以生態環境自身的吸附以及凈化為基礎，同時結合相應的微生物技術的應用，不僅僅能夠進一步提高化肥、飼料以及農藥等物質的利用效率，還能夠進一步提高自然生態系統的自我修復功能，大大降低農業污染。根據相關資料顯示，微生物的技術已經被廣泛的應用于廢水污染處理過程中，并起到十分有效的作用，我們應該重視這一方面的分析以及探索。在此，綜述微生物技術在農業污染過程中的應用，分析其中存在的問題，希望能夠進一步促進微生物技術應用的水平。

1 利用微生物技術減量農業水污染的源頭

作為一種水污染的防治方法，“源頭控制”是一種十分有效的方法。在進行微生物減量的方法采取過程中，利用微生物技術進行生物肥料、飼料以及農藥的生產，進行傳統產品的替代，這具有十分重要的意義，其主要內容如下。

1.1 減量化肥的施用量

根據相關數據顯示，我國農業化肥的用量占全世界的1/3，位于第1位。雖然使用化肥能夠在某種程度上減少勞動力，提高農作物的產量，但是由于化肥的過度使用，這導致我國的水體受到極大的影響，造成水體富營養化。隨著人們對于這一方面意識的提高，開始使用有機肥，但是由于有機肥使用不方便，其推廣受到一定的限制。微生物肥料其中包含多種土地所需的微生物，包括解磷菌、固氮菌、硝化菌、放線菌和纖維素降解菌等，能利用空氣中的氮源，激活土壤中的速效磷，降解有機質，最終提高肥效，減少肥料施用量。除此之外，微生物肥料還能夠在一定程度上改善我國土壤的性質，為農作物的健康生長打下堅實的基礎。現階段，為生物肥料主要應用農業生產的各個方面，可以較為有效的提高作物的生長質量，進一步減少農田營養物質的流失，是傳統肥料的有效代替物。

1.2 減少農藥的使用量

我國農藥的使用量也居世界第一位。傳統的農藥雖然在一定程度上控制了病蟲害的影響，提高農作物的產量，但是，由于農藥的長時間使用，這導致土壤的功能被極大地破壞，整個生態平衡破壞。傳統的農藥對于人體的傷害也較大。為了能夠更好地進行農業污染的治理，我們可以采用微生物農藥進行傳統農藥的代替，微生物農藥主要指微生物活菌，這種農藥的防治效果較好，其安全性較高，對于環境的污染較小，是一種新型的生態農藥。

1.3 減量養殖廢棄物

根據《第一次全國污染普查公報》顯示，現階段我國的畜禽養殖的排放物成為農業面源污染源之首。這些排放物通過各種渠道進入到水體，不僅僅會直接造成水體的富營養化，同時，由于這些排放物未經過相應的處理，其中存在病原體，會導致流行病的出現。為了進一步減少污染源，我們應該將微生物技術應用到排放物的處理過程中。通過微生物添加劑的應用，可以有效的保持微生物菌群的整體平衡狀態，提高畜禽的免疫力，對排泄物進行處理，進一步提高畜禽的生產質量。例如，使用微生物堆肥劑，可以不斷加快養殖糞便的堆肥化，通過這樣的方法可以讓農肥化工藝不斷穩定，在一定程度上提高實際利用率，進而減少排放量。

2 微生物截留農業水污染過程

在進行水污染治理的過程中，微生物截留是其中一項十分關鍵的措施，通過微生物截留不僅僅可以較為有效的減少農業污染的大范圍擴散，還能夠進一步縮短煙廠污染物的滯留時間，進行農業污染物的截留。在這樣的生態體系中，無論是人工濕地還是生態溝都具有一定的緩沖能力，能夠不斷提高土壤的污染處理能力。進行微生物技術的應用，可以有效地進行農業污染的截留，其主要應用措施如下。

2.1 擴大緩沖區的功能面積

其截留面積的建造主要包括2個方面：物理空間面積；生物的功能面積。微生物技術的應用可以進一步擴大緩沖區的功能面積，主要表現在以下3個方面：提高植被的覆蓋率。通過微生物技術的應用，可以將相應的有害物質逐漸分解，同時，還能夠激化營養物質，在一定程度上減輕不良環境的影響，進一步提高植被的覆蓋率，促進污染治理效果的提高；擴大根區面積。通過微生物技術的應用，不僅僅可以促進植物根系的生長，還可以通過相應的菌體進一步擴大凈化功能面，污染治理得到進一步的控制；強化生態位。植物是自然界的生產者，同時，微生物也是自然界的分解者，通過這兩者之間的協調，進行污染物的轉化，進一步減少污染源的面積。除此之外，微生物技術的應用，還可以進一步提高、穩定植被的整體覆蓋率，與植物進行整體的協調，提高植物的凈化效率。

2.2 環節緩沖區功能周期

在我國大部分生態系統中，為了能夠促進其污染物的不斷分解，往往采用植被緩沖帶、濕地以及生態草溝等方法，但是，這些措施的采取往往會涉及到越冬問題。尤其是在春季，農田施肥之后，這將會直接導致流域水體的氮濃度大大提高，直到5月份出現最高峰。由于初春緩沖帶的植被大部分還處于冬眠狀態，其根系的生長代謝較慢，其凈化功能將會直接喪失。針對這一問題，可以針對性使用微生物技術，不但能夠提高植被的整體抗凍能力，還能夠進一步縮短植被的返青時間，還能夠延長緩沖區的功能周期。如接種叢枝菌根真菌能改善黃瓜、玉米的形態結構，增強玉米、黃瓜、小麥的生理生化反應，最終增強宿主的抗寒性，提高植株對低溫脅迫的耐受性。除此之外，采用菌劑進行相應植物的處理，還能夠增加草坪草主根長度、數量以及整體防御功能，進而不斷提高這一植物的整體抗寒能力。根據相關資料顯示，植被根系的微生物的種類越多，其吸氧細菌就越多，這樣的環境十分有利于有機污染物的有效分解。通過植物御寒能力的提高，不斷增強相應的植物系統在冬季的整體凈化能力，進而較為有效的進行污染物的分解以及處理，這對于農業污染的整體治理具有十分關鍵的作用。

2.3 改善緩沖區的土壤質量

由于土壤本身具有吸附能力，在一定程度上能夠影響污染物的整體擴散情況。通過微生物技術的應用，可以與植物的聯合系統進行結合，進一步改善土壤的整體質量。同時，通過微生物技術的應用，還能夠為維護土壤的聚體結構，不斷強化土壤的入滲。除此之外，還可以利用微生物進行土壤有機碳含量的提高。通過相應的微生物的應用，可以將土壤的pH值降低，這樣的環境十分有利于礦物質的溶解，同時，還能夠增加土壤微生物的數量以及根系分泌物的含量。通過微生物的應用，不僅提高土壤的整體能力，不斷提高土壤的整體吸附能力，為污染物的有效治理打下堅實的基礎。

3 總結

進行微生物技術應用方面的研究對于農業污染治理具有十分關鍵的作用，通過微生物技術的應用，不僅僅能夠進一步提高化肥、飼料以及農藥等物質的利用效率，還能夠進一步提高自然生態系統的自我修復功能，大大降低農業污染，因此，要重視這一方面的發展。但是，要清楚的意識到，在進行微生物技術的實際應用過程中，往往會導致一些安全事故的發生。部分微生物對于農業自然環境是十分有益的，例如銅綠假單胞菌、熒光假單胞桿菌。這些微生物不僅僅能夠降解污染物，處理農業或是生產過程中的廢水，同時，還能夠促進農業植物的生長。但是，這些微生物對于人體具有一定的危害性，它們屬于條件致病菌，若是宿主的免疫能力下降，將會直接導致宿主疾病的發生。因此，在進行微生物應用的過程中，管理人員一定要重視安全問題，高效地進行微生物技術的應用，進一步減少農業污染。

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作者簡介：張曉（1987-），女，湖北漢川，學士，講師，研究方向：生物技術、微生物學。