《农用与环保微生物》——应用微生物导致农业的飞跃（2）

来源：西部果友联盟 | 作者:西部果友联盟 | 时间：2015-05-15 09:26

1.能源利用的高效化及循环利用

不仅是微生物，对于任何事物的应用，概念设计都是重要的。而概念设计的根本首先在于理想以及为实眦理想所采取的手段，并且必须使构成手段的材料、环境、技术等高度联动。因此，对于微生物应用来说，首先要考虑农业哲学，然后是为实现农业目标所采用的微生物应用手段。

尽管人们对于理想状态的农业各说其是，然而就愿望而言，以下几个方面缺一不可：生产稳定的、且对于维持和增进健康有积极作用的食物：对于无论是生产者还是消费者都有经济上和精神上的益处，且对于环境保护时积极的；具有可持续性，是自我完结和自我增殖的，能够负担的起人口增长对食物的要求。

农业生产由以太阳能、水、二氧化碳为基础的光合作用开始，并且其能量系统必须与氮素代谢结合起来，因此，从原料来讲，均是可以无偿获得的．

农业就是“无中生有”、听起来不错，但作为一种经济行为，其效率是很低的．低效率的原因在于太阳媳的低利用率，而解决这一问题就要靠综合利用。

虽然理论上太阳能的利用率一般在10%一20％，但实光合细菌或蓝藻可以在有机物存在的条件下利用绿色植物不能利用的波长在700一1100nm的太阳光能。因此，本来应该变成气体或热能的有机物具有被植物再利用的潜力。此外，能够使有机物溶解的发酵菌群具有使有机物转化成植物可以直接利用状态的能力。

因此，如果不能直接和间接地有效利用太阳光能，尤其是利用包含在有机物中的有机能量，要实现极限的突破是困难的。

此外，要从根本上解决由于误用或过度使用农药和化肥所造成的环境污染或环境破坏问题，就必须开发既不使用农药、化肥，又能在成本上优于使用这类物质的新技术。

翻耕以及土表裸露所造成的表土流失是造成土壤劣化、水系污染等的原因，畜牧业和水产业废弃物、下水、有机垃圾等均是与食物有关的重要污染源。水田中产生的甲烷和有机质分解所产生的二氧化碳也对大气层造成不良影响。

在这样的背景下，今后的农业技术必须以全球生态系统为前提，采取不同于传统方法的新的对策，其中被认为最有希望的便是微生物的世界，由此来考虑微生物的应用，便可看到其广阔的前景。

2.面向无农药、优质和超高产的目标

农业不是听任大自然摆布的过程，而是与大自然相适应的一种经济行为。因此，无论是耕地的开垦，还是农田基本建设以及作物栽培，都是人为管理水平的体现。

虽然从这一观点出发，微生物这一栽培环境的构成因素无疑也处于一定人为管理水平的控制之下，但自然主义者、持自然农法或有机农业观点的人们却不大愿意接受。其背后的原因，是立足于微生物无处不在这一单纯的考虑，人们存在着只要提供有机物，优良微生物便可自然增殖这样的安心感。尽管这样的例子确实是存在的，但均局限在容易获得有机物或小规模的场合下，要使其普及化，必须采取特别的措施。从现有的例子来看，均是在符合因地、因作物制宜，同时采用无农药等低成本方法的条件下，才能体现其经济效益。在这种情况下，还无法期望出现品质和产量上的飞跃。这样，便提出了有意识地进行微生物区系管理的必要性。

我们并不想否定因地、因作物制宜这一农业的基本立足点，但从以市场经济的原理为前提的经济观点以及稳定地供应粮食的立场来考虑，一年四季有效地利用耕地是必要的。

作物育种正是立足于上述基点来展开的，以品种改良为主轴，加上配套的栽培技术，原产南方的茄子、南瓜以及其他作物已经在原来被认为不宜栽培的区域获得了相当程度的推广。其成果对于稳定粮食供应的贡献，是所有自然主义者都无法否认的。

以后还会提到，品种特性与土壤微生物、尤其是根际微生物状态的关系是密不可分的，如果离开了土壤微生物的管理，要突破现有农业技术的极限是困难的。

之所以这样，是困为地球生物的进化以及生物环境的进化是由微生物这一行使有机物的生命最小单元所支撵的，一切都是以这种肉眼看不见的生命最小单元的行为为基础的，可以说，首先是对独立生命的最小单元有重要影响的病毒、类菌质体的世界，其次是无机世界，再次是水的世界、光的世界等，尽管这样的屡次可以无穷无尽，但要使作物生产技术产生飞跃性的发展，不仅要发挥作物表观遗传能力，而且要发挥其潜在能力。

一旦对生产的这种概念确立起来，作物栽培就是一种与光的世界、无机（土）世界，连接生命和无生命的水的世界，病毒的世界、微生物的世界、植物的世界以及动物的世界联动的过程。也就是说，展现了以进化学框架为前提的新的生产技术。

农业生产的低效性关系到能量转换的连接的不良，这种连接的不良是由作物生理因素及对其发生影响的环境和其他生物所引起的。

其中微生物的作用千变万化，诸如促进生理活性物质的生成，强化病虫害抗性、保护生长环境以及对品种发生作用的各种副效应等等，其行为在不同的管理方法下会出现难以想象的差异。

其结果便可能产生传统的农业技术无法实现的，在无农药、无化肥、低成本的条件下实现优质高产的可能性。为此，必须深刻理解栽培的关键，首先是要强化构成不可视部分的基础的微生物区系。

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