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土壤中微生物的種類較多,有細菌、真菌、放線菌、藻類和原生動物等。數(shù)量也很大,1克土壤中就有幾億到幾百億個。大部分土壤微生物對作物生長發(fā)育是有益的,它們對土壤的形成發(fā)育、物質(zhì)循環(huán)和肥力演變等均有重大影響,當(dāng)然也有那么些不被人喜歡的致病微生物。正是有了土壤微生物的默默耕耘,大地才會有春華秋實的生生不息。那么微生物在土壤中都干些啥呢?
一、土壤微生物可以形成土壤結(jié)構(gòu)
土壤并不是單純的土壤顆粒和化肥的簡單結(jié)合,作為土壤的活躍組成分,土壤微生物在自己的生活過程中,通過代謝活動的氧氣和二氧化碳的交換,以及分泌的有機酸等有助于土壤粒子形成大的團粒結(jié)構(gòu),終形成真正意義上的土壤。土壤微生物的區(qū)系組成、生物量及其生命活動對土壤的形成和發(fā)育有密切關(guān)系。
二、土壤微生物顯著的成效就是分解有機質(zhì)
土壤微生物顯著的成效就是分解有機質(zhì),比如作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機肥料等,只有經(jīng)過土壤微生物的作用,才能腐爛分解,釋放出營養(yǎng)元素,供作物利用,并形成腐殖質(zhì),改善土壤的結(jié)構(gòu)和耕性。
然后,土壤微生物還可以分解礦物質(zhì),土壤微生物的代謝產(chǎn)物能促進土壤中難溶性物質(zhì)的溶解。例如磷細菌能分解出磷礦石中的磷,鉀細菌能分解出鉀礦石中的鉀,以利作物吸收利用,提高土壤肥力。另外,尿素的分解利用也離不開土壤微生物。這些土壤微生物就好比土壤中的肥料加工廠,將土壤中的礦質(zhì)肥料加工成作物可以吸收利用的形態(tài)。
三、土壤微生物還有固氮作用
氮氣占空氣組成的4/5,但植物不能直接利用,某些微生物可借助其固氮作用將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為植物能夠利用的固定態(tài)氮化物,有了這樣的土壤微生物,就相當(dāng)于土壤有了自己的氮肥生產(chǎn)車間了。
在植物根系周圍生活的土壤微生物還可以調(diào)節(jié)植物生長,植物共生的微生物如根瘤菌、菌根和真菌等能為植物直接提供氮素、磷素和其他礦質(zhì)元素的營養(yǎng)以及有機酸、氨基酸、維生素、生長素等各種有機營養(yǎng),促進植物的生長。土壤微生物與植物根部營養(yǎng)有密切關(guān)系。
四、各種微生物之間有互惠互利的,也有相互敵對的
土壤中存在一些抗生性微生物,他們能夠分泌抗生素,抑制病原微生物的繁殖,這樣就可以防治和減少土壤中的病原微生物對作物的危害。所以,土壤中的微生物其實也有不利的一面,比如病原微生物。
五、土壤微生物還可以講解土壤中殘留的有害物質(zhì)
微生物還可以降解土壤中殘留的有機農(nóng)藥、城市污物和工廠廢棄物。微生物把他們分解成低害甚至無害的物質(zhì),降低殘毒危害。當(dāng)然,這些所有的功能都是由不同種群的微生物完成的,每一個功能的實現(xiàn)也需要有大量的微生物共同工作才行。
六、土壤微生物的未來前景無法估量
土壤中的微生物這么能干,你可能會想,要是能讓他們聽人類的話,想要他們干什么,他們就發(fā)揮什么功能就好了。嗯,沒錯,科學(xué)家們也是這么想的。現(xiàn)在,在醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,已經(jīng)有大量應(yīng)用微生物的例子。就拿土壤中的微生物來說吧,通過開發(fā)和篩選有效菌種,培育菌種,我們可以修復(fù)污染的土壤、生產(chǎn)菌肥、生物農(nóng)藥等等。
為了充分開發(fā)微生物(特別是細菌)資源,1994年美國發(fā)起了微生物基因組研究計劃(MGP)。通過研究完整的基因組信息開發(fā)和利用微生物重要的功能基因,不僅能夠加深對微生物的致病機制、重要代謝和調(diào)控機制的認識,更能在此基礎(chǔ)上發(fā)展一系列與我們的生活密切相關(guān)的基因工程產(chǎn)品,包括:接種用的疫苗、治療用的新藥、診斷試劑和應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種酶制劑等等。
通過基因工程方法的改造,促進新型菌株的構(gòu)建和傳統(tǒng)菌株的改造,促進微生物工業(yè)時代的來臨。到那時,土壤不再是黑箱,而是一個可以看得見的、摸得著的系統(tǒng),在許多年以來土壤微生物學(xué)家所面臨諸多問題就可以解決了。土壤管理者可根據(jù)實際情況,通過各種措施,有目的的調(diào)理土壤微生物數(shù)目和種類,制定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施;也可以根據(jù)土壤微生物客觀條件制定耕作制度。通過改進施肥、栽培制度、人為引入有益的土壤微生物等措施,來恢復(fù)原有的微生物群落或增加某些功能,從而抑制作物土傳病菌、提高土壤微生物多樣性,有助于土壤生態(tài)肥力的提高,從根本上防治作物土傳病害、連作障礙。人類對微生物功能的利用將更能“隨心所欲”了。
“自從用了藤上花—微生物菌肥,用了它之后,俺家的櫻桃產(chǎn)量與去年相比提高了三分之一,品質(zhì)也得到了極大改善。”在冠縣櫻桃種植戶指著院子角落處一個包裝袋說。
他種植櫻桃已有8年時間,長時間的連作以及施肥不當(dāng),導(dǎo)致櫻桃地里的土壤土傳病害嚴重,部分果樹的長勢也一年不如一年,令他頭疼不已。“就在今年年初,俺聽說正在推廣的微生物菌肥能改善土壤質(zhì)量,提高果樹的程度。”用戶說,令他沒想到的是,小小的微生物菌肥竟然“搞定”了困擾他很久的土傳病害頑疾。今年開春他施用了微生物菌肥后,櫻桃地土壤質(zhì)量得到明顯改善,櫻桃樹也較往年健壯,葉片色深肥厚。“櫻桃成熟后,口感和色澤都要比其他沒用微生物菌肥的要好,價格自然賣得更高,產(chǎn)量也較普通種植戶提高了三分之一。”他說,今年他家的五畝櫻桃收入5萬余元,比去年增加了一倍。
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