浅谈微生物在农业中的应用

生命科技学院 农业资源与环境 刘张强 0114090216

浅谈微生物在农业中的应用

关键字：微生物、新型农业、微生物饲料、微生物肥料、微生物农药、微生物食物、微生物能源、微生物生态环境保护剂

摘要：在这大千世界，有着难以统计的生物生活在我们周围，其中数微生物的种类和数目最多，但是由于其形态微小，长时间以来一直无法对其有所深刻的了解；虽然自古以来，人类在日常生活和生产时间中，已经觉察到微生物的生命活动以及所发生的作用，但是更多的只是处在很浅显的了解和一些基本的应用；直到17实际列文虎克发明显微镜，人们才真正的开始进入到微生物的世界，从而更深入的了解微生物

微生物与我们人类的生活密切相关，没有微生物，人类将无法生存。从人类的衣食住行，到人类认识自然实现太空梦的每一次努力，都离不开微生物。吃的包括发酵食品，微生物使食品味美，易消化，另外氨基酸类，维生素类都是利用微生物或微生物体内产生的酶转化来的，一些药类如青霉素也是由微生物生产的。除了这些，太空飞船的制造材料有些也是利用微生物合成的超轻高强度聚合物制造的。

此外，微生物与农业也有紧密的联系，微生物在新型农业中也有很多的利用。农业的本质是开发利用生物资源，传统农业是利用植物、动物资源组成的“二维结构”，将传统农业调整为植物、动物和微生物资源组成的“三维结构”新型农业，是实现农业战略性调整之一。

在农业生态系统中植物是生产者，它利用环境中的无机物通过光合作用合成有机物，

把太阳能转变为化学能转移储存到生态系统中，为人类和动物提供植物性食品和营养及能量；动物是消费者，以生产者的产品为最初食物来源，通过自身转化，生产营养丰富、经济价值高的产品如肉、蛋、奶等；微生物是分解者，以动植物残体及其他有机物为食，使构成有机成分的元素和储存的能量，通过它的分解释放到环境中，使有限的元素可持续的利用，伺时通过它的活动和繁殖将人类不能直接利用的物质转变为可利用的产品。这三大功能类群通过食物营养关系组成的食物链、网是生态系统的营养结构。开发微生物新型农业，将微生物在农业生态系统中的被动、隐性作用主动化和显性化，提高系统的综合生产力

微生物在农业中的具体利用可有以下几种：

微生物饲料：微生物饲料主要有单细胞蛋白和菌体蛋白饲料、发酵糖化饲料及秸秆微生物发酵饲料等。单细胞蛋白和菌体蛋白饲料是利用微生物生长繁殖快，蛋白含量高，利用有机废物来生产蛋白饲料。发酵饲料是利用各种有益微生物，把秸秆类粗饲料加工成营养丰富适口性好的饲料。微生物饲料添加剂也属微生物饲料类，通过生物发酵工程制取的微生物及代谢物、转化物作伺料，正广泛应用于畜牧业生产中。

微生物肥料：利用微生物的生命活动及代谢产物的作用，改善作物养分供应，为农作物提供营养元素、生长物质、调控生长、增强抗逆性，达到提高产量、改善品质、减少化肥使用、提高土壤肥力。微生物肥料的主要种类有根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷、解钾菌肥料、光合细菌肥料、复合微生物肥料、微生物生长调节剂、菌根制剂、抗生菌肥料及促进植物生长的根细菌类制剂。微生物肥料，表现出很好的增产效果，可减少化肥用量、减少能源资源消耗。

微生物农药：随着科学技术的不断发展进步，减少使用化学农药，保护人类生存环境

的呼声日益高涨，且早已引起人们的高度重视。研究开发利用有益微生物及其代谢产物防治作物病虫害已取得了较为理想的效果。

农业微生物资源的开发利用对促进农业生产的变革具有明显的现实意义和深远的历史意义，其必将成为世界各国政府和科技部门研究的重点，在以后的研究中，我们应充分重视基础理论研究，同时利用先进的生物技术手段，开发出优质的菌株与产品，为人类生活水平的提高，为人类的可持续发展提供保证。

微生物食物: 我国是世界上公认的“食用菌王国”，在我国微生物食品中食用菌是分布最广泛、食用最普遍、历史最悠久的。食用菌是世界上公认的优质蛋白质资源，其营养丰富、味道鲜美，含人体必需的十几种氨基酸，并含人体必需的维生素、微量元素、多种抗生素等物质，被人们誉为“健康食品”，是人类的“第三类食品”。食用菌的栽培利用了农林及轻工业生产的废弃物，生产高产优质的食用菌，培养食用菌后的菌糠可作为优质饲料，其蛋白质含量及其利用率比原料中高出许多。通过食用菌栽培，实现变废为宝。

微生物能源: 沼气是由微生物分解有机物质而产生，甲烷是沼气的主要成分，它是复杂有机物经多种微生物共同作用产生。经过微生物的发酵，将作为燃料的碳、氢和作为植物营养元素的N、P、K等分离开，使它们各得其所，各尽其用，提高了能量和物质利用效率，随着工农业生产的发展，有机残体及废弃物不断增加，对环境造成严重污染，对生产生活带来不良后果。以沼气为纽带可促进物质和能量在系统内部有多重循环利用。如我国北方开发的“四位一体”高效种养结合发展模式，即太阳能温室 → 沼气池 → 猪圈 → 厕所和南方的“猪圈 → 沼气池 → 果园”模式，可使一切有机残体和废弃物无害化和资源化，是一条适合我国国情的农村发展之路。

微生物生态环境护保剂: 大规模、集约化畜牧场的出现，大量的畜禽粪、尿和污水导

致环境污染，国外曾有“畜产公害”之称。目前，我国的“畜产公害”十分严重。对畜禽粪尿污染的治理方法很多，如沼气发酵，还有快速烘干等，还可利用某些微生物对废弃物的分解，将自然界的生物循环引导到更利于维护生态环境的方向。近年来各国微生物专家研制出一批用于处理畜禽粪便和治理污水的微生物生态环境保护剂，如用于养猪业的环境清洁剂——木糠床微生态菌剂，在许多国家和地区都已广泛应用。

微生物新型农业的发展前景:邓小平同志曾指出：“将来农业问题的出路，最终要由生物工程来解决，要靠尖端技术”。用生物工程解决农业出路，这一科学论断，与当前国内外科技界的论点一致。本世纪生物科技革命的主战场在大农业。开展新农业科技革命，应以生物工程为中心，改革传统农业，创建新型农业。微生物新型农业的开发是生物工程技术推动农业发展的主要体现。发展微生物新型农业，由植物、动物资源为主组成的“二维结构”传统农业，调整为植物种植业、动物养殖业和微生物发酵转化业的“三维结构”的新农业，这是一个产业结构健全、资源节约型农业；此外，白色农业是节土、节水型农业，能缓解传统农业“与人争地”、“与人争水”日益尖锐的矛盾。一座占地不多，年产10万 t单细胞蛋白的微生物工厂，能相当于11.9988×10 4 hm 2 耕地生产的大豆蛋白质，或是19.998×10 6 hm 2 原饲养牛羊生产的动物蛋白质。发展白色农业，可实现“人畜分粮”的目标，能极大地缓解粮食紧缺问题，白色农业的微生物饲料为畜牧业的发展提供保障。我国现有秸秆6亿多t，若其中2亿t秸秆通过微生物发酵工程转化为饲料，则可得到800亿kg饲料粮，约为目前我国年用饲料粮的1/2，真正实现“人畜分粮”。通过引进新物种，开发挖掘潜在生态位，增加多功能循环链，提高系统综合生产力。微生物肥料、食用菌和沼气菌的引人，填补了农业生态系统中的一些潜在生态位；微生物肥料和微生物农药的应用，可以减少能源、资源消耗，减轻环境污染，实现农业动植安全生产和生态环境保护；食用菌及沼气菌的引入食物链后具有多种功能，如可实现食品、饲料、燃料和肥料的协调生产和利用，大大提高了有机废弃物的利用效率；微生物生态环保护剂可清除空气中韵有毒气体、水和土壤中的有害重金属及有害化学物质，是世界上正在发展的一项环

保新产业。新型微生物农业的崛起，标志着我国新的农业科技革命的到来，它符合生态大农业的发展要求，必将使我区的农业发展走上一条高效和可持续发展之路

参考文献： （1） 陈宏金.论现代农业{J}.中国农业科技导报

（2） 张以芳.微生物饲料的应用现状及前景

（3） 张敏，王兆玉.微生物肥料的发展前景

（4） 赵兴，秀何义.微生物农药的研究应用及前景展望