淺析微生物制劑對農(nóng)業(yè)土壤改良的作用

朱曉琳

（遼寧恒潤農(nóng)業(yè)有限公司，遼寧 鞍山 114200）

如今，農(nóng)業(yè)土壤含有大量的有害化學(xué)物質(zhì)，不僅嚴(yán)重危害到周圍環(huán)境，更弱化了土壤肥力，影響到作物產(chǎn)量。而化學(xué)藥劑用微生物菌劑替代，可有效對土壤改良，增強土壤肥力，使土壤環(huán)境得以有效改善，對促進農(nóng)業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展有顯著意義。

1 微生物菌劑的作用原理

微生物菌劑是由發(fā)酵液加工制作而成的一種活菌制劑，微生物菌劑將多孔物質(zhì)作為吸附劑，科學(xué)運用能夠逐步減少化肥的用量，起到保護環(huán)境的作用，并會使土壤結(jié)構(gòu)得以改善。微生物菌劑中含有多種益菌，并能夠在土壤中快速繁殖，將有益菌的群數(shù)增加，使土壤板結(jié)、重茬等問題改善，并且具備一定透氣性、保水性及增肥功能，進而對土層有效活化，將肥水的滲透力增強。微生物代謝過程中，可將有機酸性物質(zhì)分泌出，從而對土壤微量元素釋放起到促進作用，使團粒結(jié)構(gòu)更容易形成。

2 微生物菌劑在土壤改良中發(fā)揮的具體作用

2.1 微生物菌劑的吸附作用可修復(fù)土壤

微生物吸附土壤中化學(xué)成分主要通過細(xì)胞內(nèi)積累的方式，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)可有機結(jié)合土壤中化學(xué)物質(zhì)，使沉淀物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)生成，進而發(fā)揮吸附功能。取適量受損土壤測定，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)抑制微生物生長的有三種物質(zhì)，即Pb、Cd、Ni。將細(xì)胞放在培養(yǎng)液內(nèi)培養(yǎng)，然后測定細(xì)胞內(nèi)三種物質(zhì)含量，發(fā)現(xiàn)含量增加較為明顯。并發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中鈣離子與金屬硫蛋白發(fā)生反應(yīng)，并將沉淀物質(zhì)生成，是促使土壤中有毒物質(zhì)含量降低的主要原因。

2.2 通過微生物表面活性劑修復(fù)土壤

微生物與重金屬發(fā)生反應(yīng)，將一種特殊物質(zhì)生成，該物質(zhì)具有良好的疏水基與親水基，微生物修復(fù)重金屬污染的土壤就是通過該物質(zhì)實現(xiàn)。糖脂、磷脂、多糖類物質(zhì)是生物表面活性劑的重要組成，其比化學(xué)合成的表面活性劑更有優(yōu)勢，即毒性弱、環(huán)境適應(yīng)性強、降解更容易等。如果土壤中有較高金屬物質(zhì)濃度，會對細(xì)菌滅殺，為此要充分借助生物表面活性劑作用，讓其與機重金屬發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將沉淀物質(zhì)生成，然后再通過沖洗法分離出沉淀物。

相關(guān)實驗顯示，讓細(xì)胞內(nèi)鈣離子與金屬硫蛋白反應(yīng)，反應(yīng)生成的沉淀物能夠幫助降低土壤中有毒物質(zhì)。通過研究及分析生物表面活性劑中的生物菌株，可以發(fā)現(xiàn)，生物菌株可將毒性較強的Cr6+轉(zhuǎn)化為毒性較低的Cr3+。具體表現(xiàn)為兩種方式：一種方式是高毒性的Cr6+通過細(xì)胞外的鉻還原酶轉(zhuǎn)化為低毒性的Cr3+，通過這種方式能夠?qū)⑼寥赖亩拘源蟠蠼档停涣硪环N方式是低毒性的Cr3+被洛合，即被生產(chǎn)菌株自身產(chǎn)生的Cr3+洛合，之后細(xì)菌受重金屬的侵害將大幅度減少，甚至消失。此外，有毒金屬是生物表面活性劑最先與之發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，隨后才與無毒金屬反應(yīng)，比如，Mg2+、Ca2+離子，這樣可以確保金屬不對細(xì)菌產(chǎn)生一定毒害，且能防止土壤中無毒金屬離子含量受影響。

通過研究生物表面活性劑，實驗中發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)液中重金屬在處于5倍臨界濃度時接近零，進一步測定發(fā)現(xiàn)重金屬離子與生物表面活性劑化學(xué)反應(yīng)強烈，使難溶解的物質(zhì)生成，是造成溶液中重金屬離子含量降低的關(guān)鍵原因。同時，分析陰離子型生物表面活性劑與重金屬離子化學(xué)反應(yīng)，陰離子物質(zhì)與土壤分離是通過離子鍵與重金屬物質(zhì)之間形成的絡(luò)合物而實現(xiàn)的，而陽離子與土壤分離則是借助重金屬離子表面位置變化而實現(xiàn)，可以在變化中交換離子，最終分離出土壤?？梢姡瘜W(xué)合成吸附劑完全可由生物表面活性劑替代，對土壤環(huán)境的改善有積極作用。

2.3 通過微生物轉(zhuǎn)化修復(fù)土壤

微生物轉(zhuǎn)化的原理是通過微生物生命活動氧化分離出土壤中重金屬離子，具體是通過活動產(chǎn)生的細(xì)胞外酶的化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)，使土壤從原本較高的毒性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒狀態(tài)，進而實現(xiàn)對土壤的有效修復(fù)。比起傳統(tǒng)土壤修復(fù)方法，利用微生物轉(zhuǎn)化，會更為方便、效果更佳。

總之，微生物菌劑在農(nóng)業(yè)土壤改良中發(fā)揮了積極作用，而作為一種新型技術(shù)，需要進一步加強推廣及研制，并把握好使用方法、劑量等，以在促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮更大作用。