施泓婷
摘要:微生物存在于自然界的每一個(gè)角落。正確認(rèn)識(shí)和利用微生物可以有效保證植物所需的營養(yǎng),為土壤提供肥力,有助于生態(tài)林業(yè)建設(shè)?本文針對(duì)微生物與植物之間的聯(lián)系,淺談林木菌根化、共固氮微生物及微生物基因技術(shù)在造林業(yè)中的具體應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:微生物;林業(yè);土壤
微生物是人類肉眼所不可見的,但對(duì)自然界的植物代謝起到不可忽視的作用。微生物應(yīng)用范圍廣泛,部分微生物可用于生物研制,提高土壤肥力,促進(jìn)植物健康生長。還有如藍(lán)藻類的微生物可以應(yīng)用于沙漠化土地,有效改善水土流失。因此我們應(yīng)該充分發(fā)揮微生物的積極作用,使其更好地應(yīng)用于造林業(yè)。
1林木菌根化在造林業(yè)中的應(yīng)用
菌根是微生物中的一種,其是因真菌與植物相互作用而產(chǎn)生的,同時(shí)菌根又有利于真菌及植物共同成為生理整體。菌根廣泛生長于自然界當(dāng)中,通常情況下,樹木和農(nóng)作物都有高達(dá)95%的概率形成菌根。菌根生長于植物的根部,有與植物“根毛”類似的功能。一方面菌根可為所寄生的植物提供所需要的水分及營養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)植物生長;另一方面植物又可以給菌根提供所需要的物質(zhì),彼此之間形成良性循環(huán)。
現(xiàn)階段,國內(nèi)外都廣泛認(rèn)識(shí)到菌根對(duì)于林業(yè)發(fā)展的積極作用,因此為提高農(nóng)林業(yè)的產(chǎn)量逐漸開始人工菌根化的應(yīng)用。例如,我國林業(yè)科學(xué)院所研發(fā)的pt人工菌根劑現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于造林業(yè)中。該種菌根劑既可以在樹苗生長過程中提供充足養(yǎng)分,促進(jìn)其根系健康發(fā)展,又可以為土壤提高抗病蟲害的能力。同時(shí),該種菌根劑可持續(xù)作用于樹木,長期促進(jìn)其健康生長。當(dāng)前,我國人工菌根化育苗工藝日漸趨近于成熟,相對(duì)進(jìn)口人工菌根劑來說成本更低的同時(shí)實(shí)際效率超出1倍。我國逐漸形成自動(dòng)化菌根劑生產(chǎn)線,每年產(chǎn)出人工菌根劑可高達(dá)上千噸,有助于提高產(chǎn)業(yè)規(guī)模,極大地促進(jìn)了林業(yè)發(fā)展。同時(shí),人工菌根化的出現(xiàn)也為我國西部開發(fā)、植樹造林提供了強(qiáng)有力的支持,有利于生態(tài)環(huán)境建設(shè)。除此之外,菌根也可用于農(nóng)作物的種植當(dāng)中,提高其抗病蟲害的能力,有利于其在不良環(huán)境中的生長。例如,將抗旱植物的真菌菌根移植到小麥作物當(dāng)中,將有利于小麥在沙漠環(huán)境中生長,提高抗旱能力【”。
2共生固氮微生物在造林業(yè)中的應(yīng)用
共生固氮微生物可有效地改善水土流失以及沙漠化土壤,促進(jìn)生態(tài)環(huán)境良性發(fā)展。類似于駱駝刺、黃芪等豆科植物,主根入土較深,有較好的抗逆性,可適應(yīng)沙漠地區(qū)。因此其作為先鋒植物被廣泛種植于我國新疆沙漠地區(qū),用于改善土壤環(huán)境。利用此類豆科植物接種“根瘤菌劑”可有效形成共生固氮效應(yīng),為植物提供充足的氮營養(yǎng)成分,提高先鋒植物的生存能力,使其更有利于在極端惡劣的環(huán)境中生長。例如,沙棘作為具有一種共生固氮能力的植物,經(jīng)2年以上的種植就可以年平均積累超過幾千公斤的氮素,為土壤提供了充足的氮素,為改善沙漠土壤助力。沙棘的共生固氮能力還有利于農(nóng)作物的生長,例如,種植過沙棘的區(qū)域再種植土豆,因沙棘為土壤提供了氮素,所以土豆的產(chǎn)量也會(huì)比沒有種植過沙棘的土地種植的土豆產(chǎn)量高,有效地提高了農(nóng)作物產(chǎn)量【2】。
在實(shí)際選擇根瘤菌劑的菌種時(shí),首先應(yīng)確認(rèn)細(xì)菌寄生的專一性,可以為植物提供更多的選擇機(jī)會(huì)。其次,還應(yīng)關(guān)注菌種的侵染性、有效性及適應(yīng)性。然后,需要將微生物基因工程、細(xì)胞技術(shù)等應(yīng)用于菌種當(dāng)中,有助于提高其侵染性和適應(yīng)性。最后,需要及時(shí)強(qiáng)化菌種與寄生植物之間的關(guān)系。注重對(duì)根瘤菌與微生物、根瘤菌與非生物因素等方面的研究,更有利于發(fā)揮固氮微生物的應(yīng)用?,F(xiàn)階段,我國相關(guān)科研人員已培育出耐酸、耐堿、耐高溫等抗逆性較好的根瘤菌種,對(duì)我國沙漠化土地的改善,促進(jìn)林業(yè)發(fā)展發(fā)揮了不可忽視的作用。
3微生物基因技術(shù)在造林業(yè)中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)科研人員逐漸發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在抗旱植物的生長上發(fā)展?jié)摿^大。例如,日本相關(guān)研究學(xué)者使用轉(zhuǎn)基因技術(shù)提取大腸桿菌過氧化氫酶,并將其與植物中的葉綠體結(jié)合,形成了一種工程植物,表現(xiàn)出了較好的抗旱性。這種工程植物可在沙漠地區(qū)生長約1個(gè)月,之后由于活性氧被過氧化氫酶溶解而死亡。但仍表現(xiàn)出了較卓越的性能,因此有較高的沙漠土壤種植前景。現(xiàn)階段,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)海藻糖合成酶、維生素合成酶等源于微生物當(dāng)中的酶基因,可以利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)與植物結(jié)合,從而形成具有抗旱能力的工程植物。因此需要科研人員加大研究力度,進(jìn)行深入探究,推動(dòng)微生物基因技術(shù)的研發(fā),促進(jìn)沙漠土壤種植,為生態(tài)林業(yè)建設(shè)提供助力。
4結(jié)語
林木菌根化可以為植物提供充足的養(yǎng)分,促進(jìn)其生長,提高林業(yè)產(chǎn)量;共生固氮微生物可以有效改善沙漠地區(qū)土壤環(huán)境;微生物基因技術(shù)可有效提高植物抗旱能力。微生物可廣泛應(yīng)用于造林業(yè)中,因此更需要加強(qiáng)微生物技術(shù)的開發(fā)和研究,科學(xué)有效地應(yīng)用,促進(jìn)微生物產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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【2】王智微生物肥料在農(nóng)林業(yè)上的應(yīng)用【J】化工管理,2015(11):72