微生物技术在治理农业面源水污染中的应用探讨

微生物技术在治理农业面源水污染中的应用探讨

韩彬

广东省环境技术中心 广东 广州510250

摘要：伴随我国农业的进步，也会产生更多的农业面源污染，而其中最大的污染源便是水污染。由于农业面源污染本身便存在复杂性，为水污染的治理也带来了更多的挑战。技术人员可考虑使用微生物技术，有利于加强对源头污染的治理，还具有截留和净化作用，减少污染物向水体中的排放。鉴于此，本文围绕农业面源水污染的情况，分别详细介绍了微生物技术在农业水污染源头部分、水污染截留环节中的具体应用，以期为农业面源水污染治理提供参考。

关键词：微生物技术；农业面源；水污染；治理；应用

引言：微生物具有菌种丰富、繁殖速度快、适应能力强等特点，可在土壤中与植物的根系构成共生系统，在农业面源水污染治理中具有良好的使用价值。因此，技术人员应注重微生物技术的合理应用，针对农业面源水污染的不同层面，使用最适宜的微生物制剂，用以提高生态系统的自我修复能力，实现农业绿色发展的目标。

1微生物技术在农业水污染源头部分的应用

1.1降低农药的施加量

在传统农药的使用过程中，其对于病虫草害的治理具有卓越功效，确保了农产品的高产、稳产，但农药的连续使用不仅会对土壤功能产生负面影响，还会逐渐破坏生态环境，农药残留问题也会通过食物网的传递，对人们的身体健康带来了威胁。传统化学农药与现代农业发展和社会之间产生的矛盾更加突出，对于绿色技术的需求也有所扩大。微生物技术的应用可制成绿色农药，其中的活菌以细菌、真菌为主，用微生物及其代谢产物代替化学成分，既具有良好的防治效果，也不会污染环境，是理想的环保类农药。例如苏云金芽孢杆菌是一种微生物杀虫剂，其产生的δ-内霉素会特异性破坏害虫的肠道内膜，让害虫患败血症而死亡，重点用于防治鳞翅目类150多种虫害。木霉菌主要用于防治植物病害，存在于自然环境中，有利于抵抗多种植物病原体，还能提升农作物的产量和品质。菌根真菌则是一种与植物根系共生的真菌，在农田和温室栽培的环境中，对于多种类型的农作物病害均具有明显的抑制作用，应用价值较高。现阶段微生物农药已经研发上市的品种较为优先，通常需要与化学农药协同使用，但其发展势头明显，将逐渐取代化学农药，降低药物损失与对环境带来的风险，使农作物获得稳定高产。

1.2减少化肥的使用量

    虽然化肥的使用便捷，对农作物的产量增加作用明显，但过度使用后，一些会随着降水、地表径流等流入到水体中，最终造成水污染。化肥养分还存在相对单一的问题，长期使用容易导致利用有效性的降低，破坏土壤理化特征。微生物技术制成的肥料与其相比优势更加明显，其中富含对土壤有益的微生物，可利用空气中的氮元素，对有机质进行降解，提升土壤的肥力，降低化肥的使用量，也有助于突破轮作产生的局限性。例如，用微生物肥料处理龙冈茌梨，按照每棵0.3升的量施加，可从根本上提升果实的外观和品质，也有利于增加单果的重量。使用SC-27微生物肥料，可有助于改良蔬菜的品质，降低化肥的使用量至少每平方米10克，提升产量8%至20%，缓解蔬菜作物的生理障碍。由此可见，微生物肥料具有提高农作物产量与品质、解决水体污染问题、提升有机肥肥力等优势，将会在未来逐渐取代传统化肥。

1.3缩减养殖废弃物量

    我国在畜禽养殖业中产生的排放物，是当前农业面源中的首要污染源。若这些养殖废弃物排放到水体中，不仅会造成水体富营养化，还会由于病原体的存在发生流行病等。为了降低污染源带来的危害，在养殖排放物的处理上，微生物技术也能发挥出应有的价值。技术人员投用微生物添加剂后，可维持内部菌群的平衡，提升动物的免疫力，优化生产质量。例如，使用微生物堆肥剂，可加快粪便堆肥化，在提升利用率的同时降低排放量。

2微生物技术在农业水污染截留方面的应用

2.1优化缓冲区土壤质量

    土壤基质自身便存在吸附的功能，在微生物与植物协作的条件下，将有助于促进缓冲区土壤理化性质的完善。微生物还能维护土壤团聚体结构，增强其入渗能力，降低地表径流量。例如，丛枝菌根真菌可增加毛桃根部T-GRSP与EE-GRSP的含量。GRSP是菌根分泌的一类糖蛋白，具有胶结土壤团聚体的功效，使土壤结构更加稳定，还有利于胶结土壤中的重金属类物质。在干旱的环境中，如果为核桃接种蜡样芽孢杆菌L90，则有利于溶解矿物元素，增加根际土壤微生物总量，以及微生物中碳、氮、根系分泌物含量。由于其是一种根际促生细菌，还具有降低土壤酸碱度的功效，抑制干旱引起根际土壤生物特征的恶化，提高土壤中高活性有机碳含量14.5%。微生物不仅强化了土壤的吸附能效，也提高了土壤理化性能，为缓冲区发挥出净化、截留的功能提供了支撑。

2.2增加缓冲区功能面积

    缓冲区截留面积一般涵盖了物理空间、生物功能两个层面，增加生物功能面积，可有助于发挥出土地资源的潜力，表现在提升植被覆盖率、强化生态位、扩大根区面积三个方面。例如，菌根真菌可促进高羊茅、草地早熟禾的生长，能够显著增加植物的耐盐系数、叶绿素含量等。还能增强黑麦草对镉元素产生的耐受性，以及桉树对铅元素的耐受性，两种植物均为生态拦截系统中的常用类型，且接种混合菌种后还会获得更加理想的成效。如果向樱桃接种EM菌剂，则有助于优化其幼苗根际的微生物区系统构成，具有增强根系活力的作用，使幼苗根系呼吸速率提升量超过20%。若为粉蕉接种枯草芽孢杆菌R31，则能够减少根际中镰刀菌、放线菌的数量，获得良好的枯萎病防治效果，使得植被的覆盖面积有所稳定，整体防治效果可提高44%。通过增加和稳定植被覆盖面积，微生物可与植物协同合作，强化了缓冲区的净化与截留能效。

2.3延长缓冲区能效周期

    在春季向农田施肥之后，容易发生流域内水体氮元素浓度的升高，由于初春时期，缓冲带的植被尚未返青，根际微生物代谢速度较慢，使得其净化与截留作用不明显。若能使用微生物技术，将会改善这一问题，提升植物的抗寒能力，也能缩短返青时间。例如，使用微生物菌剂处理草坪草，可提高其叶绿素含量、可溶性糖含量，也会增加草的主根长度。植被中根际微生物的生物多样性与好氧细菌含量比例成正比，也会加强有机污染物的好氧分解。在冬季时期，北方运河湿地中香蒲的根际微生物种类，比芦苇、千屈菜等更为丰富，也更适于维持冬季植被缓冲性能的发挥。经由提高植物的抗冻能力，微生物能够加快缓冲带在春季的返青速度，延长了缓冲器的能效周期。

结束语

    综上所述，加大力度对微生物技术的研究，对于提高农业面源水污染治理效果具有现实意义。因此，技术人员应认识到微生物技术应用的重要性，牢牢把握不同微生物对于差异性植物种类产生的功效，通过在污染源头环节、污染截留位置中的综合应用，可达到对水污染高效治理的目的，强化植物的免疫力和其他性能，进一步减少我国农业发展中产生的污染。

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