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微生物的功能：微生物在農(nóng)業(yè)中的作用
摘要：論述了微生物新型農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ)，營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)原理，增加食物鏈原理等，簡(jiǎn)述了微生物在新型農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用，如發(fā)展微生物飼料，微生物化肥，微生物農(nóng)藥，微生物食品，和微生物環(huán)保機(jī)制等分析了微生物新型農(nóng)業(yè)的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：微生物，新型農(nóng)業(yè)。
農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是開(kāi)發(fā)利用生物資源，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)是利用植物、動(dòng)物資源形成“二維結(jié)構(gòu)”，將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)調(diào)整為植物、動(dòng)物和微生物資源組成的“三維結(jié)構(gòu)”新型農(nóng)業(yè)，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略性調(diào)整之一。地球上三大生物資源之一的微生物資源是至今尚未充分開(kāi)發(fā)利用的生物資源寶庫(kù)，應(yīng)用高科技生物工程技術(shù)開(kāi)發(fā)微生物資源，創(chuàng)立微生物產(chǎn)業(yè)化利用的工業(yè)型農(nóng)業(yè)，這類新型農(nóng)業(yè)是在潔凈生產(chǎn)車間內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)，人們穿戴白色工作服從事勞動(dòng)，故有人形象的稱之為“白色農(nóng)業(yè)”。與水土為主的綠色植物生產(chǎn)——“綠色農(nóng)業(yè)”和海洋的水產(chǎn)農(nóng)業(yè)——“藍(lán)色農(nóng)業(yè)”并稱為三色農(nóng)業(yè)。
1.1營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)原理
在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，植物是生產(chǎn)者，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存到生態(tài)系統(tǒng)中，為人類和動(dòng)物提供植物性食品和營(yíng)養(yǎng)及能量。動(dòng)物是消費(fèi)者，以生產(chǎn)者的產(chǎn)品為最初食物來(lái)源，通過(guò)自身轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)營(yíng)養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的產(chǎn)品如肉、蛋、奶等。微生物是分解者，以動(dòng)植物殘?bào)w及其他有機(jī)物為食，使構(gòu)成有機(jī)成分的元素和儲(chǔ)存的能量通過(guò)它的分解釋放到環(huán)境中，使有限量的元素可持續(xù)利用，通過(guò)它的繁殖和活動(dòng)將人類不能直接利用的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫漠a(chǎn)品。這三大功能類群通過(guò)食物營(yíng)養(yǎng)關(guān)系組成的食物鏈、食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)。開(kāi)發(fā)微生物新型農(nóng)業(yè)，將微生物在農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的被動(dòng)、隱形作用主動(dòng)化和顯性化，提高系統(tǒng)的綜合生產(chǎn)能力，所以營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)原理是微生物新型農(nóng)業(yè)的理論基礎(chǔ)。
1.2增加食物鏈理原
在生態(tài)系統(tǒng)中，能量的流動(dòng)和傳遞，每個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)只能利用前一營(yíng)養(yǎng)級(jí)所持有能量的10%-20%，每經(jīng)過(guò)一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)能量損失80%-90%，大部分的能量和有機(jī)物被浪費(fèi)，這是十分不經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)化。所以每一級(jí)的損失物質(zhì)必須經(jīng)過(guò)多次循環(huán)利用。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中植物產(chǎn)品約占80%是人類不能直接利用的初級(jí)產(chǎn)品，大部分是第二、三級(jí)生產(chǎn)者的資源，通過(guò)增加食物鏈能充分利用廢棄物，是每個(gè)食物鏈環(huán)節(jié)上生產(chǎn)轉(zhuǎn)化的產(chǎn)率提高，進(jìn)而提高整個(gè)系統(tǒng)人類可直接利用產(chǎn)品的輸出。提高物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化。如秸稈等廢料→生產(chǎn)食用菌→菌糠作飼料喂畜→畜糞便進(jìn)入沼氣池→沼氣渣養(yǎng)蚯蚓→蚯蚓喂雞→雞糞養(yǎng)魚(yú)→塘泥肥田。
此食物鏈中生物能量總利用率達(dá)90%，氮素總利用率可達(dá)90%以上，增加食物
鏈中間環(huán)節(jié)，延長(zhǎng)食物鏈的大回路反饋循環(huán)可大大提高能量轉(zhuǎn)化和物質(zhì)利用率。
1.3生態(tài)位原理
生態(tài)位是生物在完成其自身正常生活周期是所表現(xiàn)的對(duì)環(huán)境綜合性適應(yīng)特征。生態(tài)位理論在物種間的競(jìng)爭(zhēng)和進(jìn)化，群落結(jié)構(gòu)和資源利用等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。自然界的生態(tài)位有現(xiàn)實(shí)生態(tài)位和潛在生態(tài)位。
新型農(nóng)業(yè)利用這一原理可充分利用農(nóng)業(yè)微生物的潛在生態(tài)位，調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善農(nóng)業(yè)生物的生長(zhǎng)環(huán)境，充分利用潛在生物資源。如應(yīng)用微生物技術(shù)培養(yǎng)某些優(yōu)勢(shì)菌株，將品質(zhì)低劣且適口性差的秸稈通過(guò)微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化為營(yíng)養(yǎng)豐富、適口性好的優(yōu)質(zhì)飼料。微生物肥料的應(yīng)用可改善植物營(yíng)養(yǎng)、刺激促進(jìn)植物的生長(zhǎng)、增強(qiáng)植物的抗逆性。沼氣發(fā)酵就是利用沼氣細(xì)菌將有機(jī)廢棄物中作為能源的C、H和作為營(yíng)養(yǎng)元素的N、P、K等分離，使其各得所能，各盡其用。提高了物質(zhì)和能量的利用效率。
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