微生物在我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用及客土噴播在高速公路邊坡綠化中的應(yīng)用

PAGEPAGE5微生物在我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用摘要根據(jù)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的主要矛盾,借鑒西方發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),就實(shí)現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略問題進(jìn)行了探討,提出了發(fā)展微生物在可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)中的重要性及其在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞微生物資源微生物農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展20世紀(jì)以來,隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,人類社會(huì)也面臨著諸如人口劇增、環(huán)境污染、生態(tài)破壞等一系列問題,人類社會(huì)的發(fā)展應(yīng)注重人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境和資源相互協(xié)調(diào),走既能滿足當(dāng)代人的需求、又對(duì)后代人的發(fā)展不構(gòu)成威脅的可持續(xù)發(fā)展的道路。中國是一個(gè)發(fā)展中國家,正面臨著發(fā)展?jié)捅Ｗo(hù)環(huán)境的雙重任務(wù),走可持續(xù)發(fā)展道路是中國的必然選擇。而農(nóng)業(yè)是中國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),農(nóng)業(yè)作為解決人類貧困與溫飽的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),其以直接利用自然資源進(jìn)行生產(chǎn),與自然環(huán)境密切相關(guān),它既受環(huán)境的影響,又會(huì)對(duì)環(huán)境本身帶來影響,是可持續(xù)發(fā)展的核心。農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展就是要管理、保護(hù)、合理利用土地、水、植物和動(dòng)物等資源,并不斷地調(diào)整技術(shù)和機(jī)構(gòu)體制(包括生產(chǎn)關(guān)系、經(jīng)營方式與耕作制度等),以確保滿足當(dāng)代人及后代人的永續(xù)利用,應(yīng)是技術(shù)上適當(dāng)、經(jīng)濟(jì)上可行、社會(huì)能夠接受的一種發(fā)展形式。農(nóng)村是中國社會(huì)發(fā)展的主體,農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展又是中國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的根本保證。本文從分析我國農(nóng)業(yè)發(fā)展與環(huán)境的矛盾入手,借鑒西方發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),就如何實(shí)現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略問題進(jìn)行了探討,提出開發(fā)利用微生物資源，發(fā)展微生物農(nóng)業(yè),是實(shí)現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的有效途徑。1我國走農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展道路的必要性中國是一個(gè)發(fā)展中的人口大國,面臨著龐大的人口對(duì)農(nóng)產(chǎn)品需求日益增大的壓力和發(fā)展帶來的嚴(yán)重環(huán)境問題。發(fā)展與環(huán)境的矛盾是中國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨的主要矛盾。在我國傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式中,發(fā)展模式是屬于“高消耗、高投入、高污染”的,其模式已經(jīng)導(dǎo)致了自然資源的過渡消耗和生態(tài)平衡的破壞,使一部分地區(qū)發(fā)達(dá)起來的同時(shí),又加劇了另一部分地區(qū)的貧窮落后。從全球范圍來說,它最終將導(dǎo)致人類自身陷入生存與發(fā)展的困境。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式對(duì)自然資源的掠奪開發(fā),使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所依賴的生態(tài)環(huán)境日趨惡化,從根本上制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)和穩(wěn)定發(fā)展;污染了的環(huán)境又威脅著人類的健康和安全,環(huán)境形勢(shì)十分嚴(yán)峻。因此,我國農(nóng)業(yè)發(fā)展必須選擇資源永續(xù)利用的途徑和方式,既要充分有效地利用資源,又要節(jié)約、保護(hù)和合理利用資源,只有大力發(fā)展中國式的可持續(xù)的生態(tài)農(nóng)業(yè),才能有效地解決這一矛盾。2微生物資源在農(nóng)業(yè)中的利用人類發(fā)現(xiàn)微生物很晚，而且最初發(fā)現(xiàn)的微生物還都是引起疾病的病原微生物，所以，在很長一段時(shí)期內(nèi)，人們都把微生物同疾病聯(lián)系在一起，認(rèn)為它對(duì)人類有害無益，而對(duì)微生物有益性的認(rèn)識(shí)則晚很多。近些年來，人們逐漸認(rèn)識(shí)到與動(dòng)物植物一樣，微生物也是一類重要的自然資源。微生物資源是指可培養(yǎng)的、有一定科學(xué)意義或?qū)嵱脙r(jià)值的細(xì)菌、真菌、病毒、細(xì)胞株及其相關(guān)的信息資料。為了解決人口與食物,能源和資源,環(huán)境與健康等重大問題,許多發(fā)達(dá)國家都把微生物資源的收集、保存和利用作為產(chǎn)業(yè)競爭的一個(gè)重要因素。我國地域遼闊,自然生態(tài)復(fù)雜,有著多種多樣微生物賴以生存的條件,是世界上微生物資源最豐富的國家之一。我國農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略調(diào)整之一必須將由植物、動(dòng)物資源組成的“二維結(jié)構(gòu)”傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)調(diào)整為植物、動(dòng)物、微生物資源組成的“三維結(jié)構(gòu)”新型農(nóng)業(yè)。而微生物農(nóng)業(yè)是微生物資源產(chǎn)業(yè)化的工業(yè)型農(nóng)業(yè)，是具有高科技生物工程內(nèi)涵的“發(fā)酵工程”和“酶工程”，有人將其形象稱為“白色農(nóng)業(yè)”。2.1微生物在農(nóng)作物種植業(yè)中的應(yīng)用在農(nóng)作物種植業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)用較普遍的微生物及微生物產(chǎn)品主要有食用菌、微生物菌劑、微生物肥料和微生物農(nóng)藥等。2.1.1食用菌與單細(xì)胞蛋白食用菌營養(yǎng)豐富，味道鮮美，蛋白質(zhì)含量高，脂肪低，含人體必須的氨基酸約17~18種，并含有人體必須的維生素和微量元素及多種抗生素、核苷酸、多糖等物資，被人們譽(yù)為“健康食品”，是人類的“第三食品”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界可供食用或兼并藥用的菌類有600多種，能進(jìn)行人工栽培的僅占1/10，而能用于實(shí)際規(guī)模生產(chǎn)的僅15~16種，生產(chǎn)總量已超過200萬噸/年，且每年以10%的速度增長，我國食用菌年生產(chǎn)量大25萬噸，是世界上食用菌生產(chǎn)大國，但年人均消費(fèi)食用菌僅為0.15kg，僅占香港地區(qū)人均消費(fèi)量的1/10，占發(fā)達(dá)國家人均消費(fèi)量1/5左右，食用菌的研究和生產(chǎn)潛力非常大。細(xì)胞蛋白是由天然的或在某些培養(yǎng)基上培養(yǎng)細(xì)菌、酵母菌和藻類等微生物而獲得可作為人類及動(dòng)物食物的微生物細(xì)胞物質(zhì)。它生長繁殖迅速，某些微生物生長時(shí)間只需20min至2h，具有相當(dāng)高的蛋白質(zhì)含量（含粗蛋白40%~80%），氨基酸配比優(yōu)良，并含較多的維生素等營養(yǎng)成分?？蛇M(jìn)行工廠化生產(chǎn)，不受氣候季節(jié)的影響。據(jù)報(bào)道，利用單細(xì)胞工程菌，每100kg蔗糖可產(chǎn)蛋白質(zhì)13kg，相當(dāng)于170kg大米的蛋白質(zhì)，利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白飼料已成為國際新興產(chǎn)業(yè)。1座年產(chǎn)10萬噸單細(xì)胞的工廠能生產(chǎn)相當(dāng)于12萬hm2耕地生產(chǎn)的大豆蛋白。2.1.2微生物菌劑及復(fù)合微生物肥料微生物菌劑指的是用微生物菌種在無菌條件下擴(kuò)大培養(yǎng)后用滅菌載體吸附而成的活菌產(chǎn)品。這類產(chǎn)品包括豆科根瘤菌劑、固氮菌劑、磷細(xì)菌菌劑、硅酸鹽細(xì)菌菌劑及其它芽孢桿菌菌劑。復(fù)合微生物肥料指的是含有一定比例微生物菌劑的有機(jī)肥與無機(jī)肥復(fù)合的肥料。近十年來,微生物菌劑和復(fù)合微生物肥料產(chǎn)品生產(chǎn)在我國快速發(fā)展,目前內(nèi)有幾百家企業(yè)從事這兩類產(chǎn)品的生產(chǎn)。微生物菌劑及復(fù)合微生物肥料的推廣應(yīng)用,可以減少化學(xué)肥料的使用量,使長期大量使用化肥造成的污染有可能得到緩解。同時(shí)還有利于綠色食品、無公害食品的生產(chǎn)生物有機(jī)肥料。生物有機(jī)肥料(又稱:發(fā)酵有機(jī)肥料)指的是畜禽糞便和秸稈等有機(jī)固體廢物經(jīng)有益微生物發(fā)酵、腐熟和除臭后生產(chǎn)而成的一種有機(jī)肥料。這種肥料含有豐富的有機(jī)質(zhì)和一定量的N.P.K營養(yǎng)元素。其N.P.K元素的含量因原料及比例不同而有差異。例如70%的鮮雞糞與25%秸稈混合發(fā)酵生產(chǎn)的生物有機(jī)肥,其N.P.K總量為3%-4%。這種有機(jī)肥料還可以做為無土栽培基質(zhì)使用。生物有機(jī)肥是近年來出現(xiàn)的市場(chǎng)前景十分看好的有機(jī)肥料新品種。特別是在我國加入WTO后一些農(nóng)產(chǎn)品出口受“綠色壁壘”制約的情況下,生物有機(jī)肥的需求量迅速增加。生物有機(jī)肥生產(chǎn)的技術(shù)關(guān)鍵是具有腐熟和除臭作用的微生物發(fā)酵劑的生產(chǎn)。這類發(fā)酵劑由多種微生物組成,包括細(xì)菌、放線菌、真菌和酵母菌等有益微生物。近幾年我國已花費(fèi)近2億元人民幣從國外進(jìn)口這類微生物發(fā)酵劑。為了打破國外產(chǎn)品的壟斷地位,我國企業(yè)與科研單位合作,采用國內(nèi)的微生物菌種生產(chǎn)發(fā)酵劑,不僅質(zhì)量優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品,而且價(jià)格只相當(dāng)于進(jìn)口產(chǎn)品的1/5,有很強(qiáng)的市場(chǎng)競爭力。在這里我們又一次看到微生物資源在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要作用。2.1.3生物農(nóng)藥生物農(nóng)藥指的是用微生物生產(chǎn)的用于植物病蟲草害防治的活菌制劑或微生物代謝產(chǎn)物制劑。例如:Bt菌劑、白僵菌菌劑,綠僵菌菌劑是常見的活菌制劑;井崗霉素和阿維菌素是農(nóng)用抗菌素。生物農(nóng)藥的應(yīng)用可減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,減少化學(xué)農(nóng)藥對(duì)農(nóng)產(chǎn)品及環(huán)境的污染,有利于綠色食品、安全食品的生產(chǎn)。2.2微生物在畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用目前在畜禽飼養(yǎng)及水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用的微生物制品主要有飼用微生物添加劑、動(dòng)物微生態(tài)制劑、飼料酶、生物獸藥及養(yǎng)殖水質(zhì)凈化劑等。這些微生物制品的應(yīng)用,一方面可以提高飼料的轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)畜禽生長;另一方面可以調(diào)節(jié)動(dòng)物的微生態(tài)平衡,提高動(dòng)物的健康水平。還有一些活菌劑可以用于治療動(dòng)物疾病。例如治療由于大腸桿菌引起的腹瀉,可以用對(duì)大腸桿菌有抑制作用的芽孢桿菌活菌制劑進(jìn)行治療。在畜禽養(yǎng)殖中推廣應(yīng)用微生物制品,可以減少抗菌素的使用,有利于生產(chǎn)安全食品,提高產(chǎn)品出口的競爭力。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用微生物水質(zhì)凈化劑,可以有效地控制由殘余飼料引起的水質(zhì)污染、減少養(yǎng)殖病害、減少抗菌素的使用,有利于生產(chǎn)安全食品。另外還能減少換水次數(shù),降低養(yǎng)殖成本。近年來,微生物制品在飼養(yǎng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的應(yīng)用發(fā)展迅速,前景十分看好。2.3微生物在生態(tài)環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用2.3.1有機(jī)固體廢物處理生態(tài)環(huán)境保護(hù)是當(dāng)今世界各國都要面對(duì)的問題。為了更加有效地處理有機(jī)固體廢物和處理污水,大家都在探索和采用新技術(shù),新方法。處理有機(jī)固體廢物常用的方法有填埋、焚燒和堆肥等。從環(huán)保角度看,這些處理方法都有不足之處。例如:采用填埋方法處理固體有機(jī)廢物不僅占地,而且往往會(huì)造成地下水的污染,地下水體一旦被污染則是無法挽救的;堆肥化處理有機(jī)固體廢物則由于除臭不徹底,難于實(shí)現(xiàn)有機(jī)肥料的商品化生產(chǎn);有機(jī)固體廢物的焚燒會(huì)造成嚴(yán)重的空氣污染,所以許多地方的秸稈焚燒已被禁止。即使是用現(xiàn)代的焚化爐焚燒有機(jī)垃圾,也會(huì)有二惡英的排放。一些發(fā)達(dá)國家已禁止建設(shè)焚化爐。據(jù)報(bào)導(dǎo),日本已有4600座垃圾焚化爐停止使用。在我國,雞糞用熱空氣干燥生產(chǎn)有機(jī)肥料的技術(shù),在10年前曾是一項(xiàng)有應(yīng)用價(jià)值的科技成果,但由于雞糞干燥時(shí)造成嚴(yán)重的空氣污染,目前已成為被淘汰的技術(shù)。近年來,我國已有一些企業(yè)用微生物發(fā)酵劑處理雞糞獲得成功。雞糞與農(nóng)作物秸稈混合后加入微生物發(fā)酵劑,經(jīng)7-10天發(fā)酵后成為基本腐熟和無惡臭的有機(jī)肥料。這是一項(xiàng)沒有二次污染的有機(jī)固體廢物處理技術(shù)。已有許多實(shí)驗(yàn)證實(shí),由多種微生物組成的發(fā)酵劑,可以用于畜禽糞便、有機(jī)垃圾、農(nóng)作物秸稈、甘蔗渣、污水廠污泥、糖廠濾泥、淀粉廠污水的處理。目前一些科研單位和企業(yè),正在進(jìn)一步篩選用于有機(jī)固體廢物和有機(jī)污水處理的微生物高效菌種及高效組合。農(nóng)業(yè)微生物菌種資源將在我國有機(jī)固體廢物及污水處理中發(fā)揮重要作用。2.3.2退耕還林還草生態(tài)工程中的生物固氮我國西部退耕還林還草是一項(xiàng)長期的生態(tài)建設(shè)工程,在還林還草過程中將大面積播種豆科牧草和豆科灌木。眾所周知,“氮”缺乏常常是大面積豆科牧草草場(chǎng)及豆科灌木林面臨的大問題。豆科牧草和豆科灌木播種時(shí)接種根瘤菌,可以使植株從共生固氮中獲得生長所需的氮素,可以提高成苗率和植被的蓋度。其中苜蓿、三葉草、沙打旺、錦雞兒、胡枝子、巖黃芪、紅豆草、小冠花、柱花草、銀合歡等菌種已在國內(nèi)大面積應(yīng)用,累計(jì)面積超過133.3萬公頃。生產(chǎn)實(shí)踐證明,我國的根瘤菌資源在退化草地改良和水土流失治理中有良好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。3充分發(fā)掘微生物資源，發(fā)展可持續(xù)農(nóng)業(yè)的途徑3.1遵循營養(yǎng)結(jié)構(gòu)原理,實(shí)現(xiàn)資源永續(xù)利用農(nóng)業(yè)的本質(zhì)是開發(fā)利用生物資源。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,植物是生產(chǎn)者,可以利用環(huán)境中的無機(jī)物合成有機(jī)物,把太陽能第一次以生物能方式固定到生態(tài)系統(tǒng)中,為人類提供植物性食品;動(dòng)物是消費(fèi)者,以生產(chǎn)者的產(chǎn)品為最初食物來源,通過自身的轉(zhuǎn)化,可以生產(chǎn)營養(yǎng)豐富、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的產(chǎn)品—奶、肉、蛋、皮毛等;微生物(細(xì)菌、真菌、放線菌等)是分解者,利用動(dòng)植物殘?bào)w及其他有機(jī)物為食,使構(gòu)成有機(jī)成分的元素和貯備的能量通過分解作用又釋放到周圍環(huán)境中去;同時(shí)能將人類不能直接利用的物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫漠a(chǎn)品,能夠富集分散的營養(yǎng)物質(zhì),并進(jìn)行轉(zhuǎn)化和濃縮。該三大功能類群以食物營養(yǎng)關(guān)系所組成的食物鏈、食物網(wǎng)是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),如水稻（草）食用菌（菌糠）牛（糞）（蛋白飼料）蚯蚓,它是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)和信息傳遞的主要路徑,是微生物農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ),發(fā)展微生物農(nóng)業(yè)就是將微生物在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的被動(dòng)、隱性作用主動(dòng)化、顯性化,從而形成地球生物圈的良性循環(huán),生生不息,有利于資源的永續(xù)利用。3.2遵循食物鏈加環(huán)原理,實(shí)現(xiàn)資源的高效利用根據(jù)能量流動(dòng)的原則,系統(tǒng)的食物鏈越簡單,它的凈生產(chǎn)量就越高;但是,在高度受人控制和影響的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,由于人們對(duì)生物和環(huán)境的調(diào)控及產(chǎn)品的期望不同,往往在向系統(tǒng)外輸出凈生產(chǎn)量的過程中增加一些食物鏈環(huán)節(jié),反而能提高產(chǎn)品和系統(tǒng)的綜合效益。在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中約占80%的不能供人類直接利用的初級(jí)產(chǎn)品,大部分是第二、第三級(jí)生產(chǎn)者的資源,在加入環(huán)節(jié)后能轉(zhuǎn)化成人類直接需要的產(chǎn)品。這種加環(huán)主要是引入側(cè)鏈,充分利用“廢棄物”—秸稈、糠麩、餅粕、糞便等,即“十分之一”以外的部分,通過相應(yīng)的有較好轉(zhuǎn)化功能的生物類群,予以轉(zhuǎn)化,其結(jié)果能量的有效轉(zhuǎn)化不是按十分之一遞減,而是在“十分之一”的基礎(chǔ)上增加,據(jù)測(cè)算,其中30%經(jīng)新環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)化,可以生產(chǎn)出等于系統(tǒng)凈生產(chǎn)量3%左右的產(chǎn)品,使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的人類直接需要的產(chǎn)品提高到23%以上。3.3遵循熵增原理,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展熵是一個(gè)熱力學(xué)函數(shù),是對(duì)系統(tǒng)無序程度的一種度量。熱力學(xué)第二定律可表述為熵定律:“一切自發(fā)過程總是沿著熵增加的方向進(jìn)行”。根據(jù)這一定律,在孤立系統(tǒng)中,系統(tǒng)的熵值總是由小變大,系統(tǒng)的狀態(tài)永遠(yuǎn)是自發(fā)地由有序趨向無序,直到系統(tǒng)熵值最大或無序程度最大的熱力學(xué)平衡狀態(tài)為止,即熵增原理。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)人工調(diào)控的開放系統(tǒng),雖然農(nóng)業(yè)資源一經(jīng)使用,熵就必定“增大”,變成熵大的廢物和廢熱,這些廢棄物將占據(jù)大量的堆放空間,有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。但農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)第一、第二級(jí)生產(chǎn)者通過一定的技術(shù)、工藝又使產(chǎn)生的廢物、廢熱在很大程度上變成微生物利用的重要物質(zhì)、能量來源,實(shí)現(xiàn)了熵的排放和物質(zhì)循環(huán),如以沼氣為紐帶的生態(tài)模式便是最好的典范,沼池中的產(chǎn)酸、產(chǎn)氣微生物具有多種功能,既可產(chǎn)生沼氣,沼氣用作燃料可使熱效率提高到30%-40%;同時(shí)又避免了氮素的損失,秸稈中的氮素經(jīng)沼氣發(fā)酵后的損失率僅為2%-1%,而常規(guī)堆漚方式損失率為15%-30%,較好地保存了有機(jī)質(zhì)和各種養(yǎng)分,使沼渣沼液成為農(nóng)作物速緩兼?zhèn)涞挠袡C(jī)肥料。因此,微生物農(nóng)業(yè)將最大限度地從外界引入負(fù)熵,加強(qiáng)物質(zhì)的循環(huán)利用,確保農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量的最大耗散時(shí),又不斷向外界輸出熵流,以減少總熵的增加,保持系統(tǒng)的有序結(jié)構(gòu),以利農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。綜上所述,微生物農(nóng)業(yè)是遵循生態(tài)學(xué)原理,利用微生物—分解者的作用,開發(fā)農(nóng)業(yè)生物的潛在生態(tài)位,通過對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)不斷增加生產(chǎn)環(huán)、減耗環(huán)、增益環(huán)等,實(shí)現(xiàn)種群互利共生,可充分地利用農(nóng)業(yè)生物量資源,尤其是殘?jiān)鼜U料的利用,有利于能量的轉(zhuǎn)化和物質(zhì)的循環(huán)利用。同時(shí),發(fā)展微生物農(nóng)業(yè)有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品工廠化生產(chǎn),有利于改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境,可將微生物在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的被動(dòng)、隱性作用主動(dòng)化、顯性化,從而形成地球生物圈的良性循環(huán),有利于資源的永續(xù)利用,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?？屯羾姴ピ诟咚俟愤吰戮G化中的應(yīng)用摘要：通過粵贛高速19標(biāo)段大量的客土噴播坡面防護(hù)的施工，介紹了薄層客土噴播和掛網(wǎng)客土噴播在高速公路坡面防護(hù)中的區(qū)別及各自的應(yīng)用情況，同時(shí)介紹了兩者的施工方法、步驟、技術(shù)要點(diǎn)及其施工注意事項(xiàng)，為高速公路坡面防護(hù)提供并積累了經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：道路工程;薄層客土噴播；掛網(wǎng)客土噴播；區(qū)別；施工方法；步驟；要點(diǎn)；注意事項(xiàng)0前言環(huán)境保護(hù)是我國的一項(xiàng)基本國策。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，高速公路建設(shè)步伐越來越大，公路污染、及其周邊環(huán)境影響等問題也大量凸現(xiàn)出來。在今天的高速公路建設(shè)中無論是高速公路的管理者還是設(shè)計(jì)者越來越重視高速公路建設(shè)對(duì)環(huán)境的保護(hù)。高速公路經(jīng)過的地方，尤其在山區(qū)修建避免不了高填深挖，勢(shì)必破壞所在地的環(huán)境和原有植被，如果防護(hù)不當(dāng)，容易造成邊坡坍塌，公路被毀；水土流失，農(nóng)田被淹等危害。因此，除對(duì)邊坡進(jìn)行加固外，還必須進(jìn)行有效的坡面防護(hù)。本文介紹最近發(fā)展起來、相當(dāng)有效的一種坡面防護(hù)：客土噴播的種類、施工方法、步驟、技術(shù)要點(diǎn)以及注意事項(xiàng)。1工程情況簡介粵贛高速公路上陵至埔前段是國家重點(diǎn)公路——（內(nèi)蒙古）阿（榮旗）深（圳）公路粵境段重要組成部分，在粵東北這片崇山峻嶺間延伸，它穿越群山，跨過深溝，施工難度大。主要特點(diǎn)之一是高填深挖、高邊坡多。該高速公路的第19標(biāo)段主線里程樁號(hào)為：K94+300~K100+900，共計(jì)6.6km。該段路線地形總趨勢(shì)北高南低，路線主要穿越丘陵區(qū)，地面高程一般50m-160m，相對(duì)高差一般為50m~100m，地形起伏較大，山區(qū)河谷支流，沖溝發(fā)育自然坡呈上緩下陡的形狀。設(shè)計(jì)共有6個(gè)路塹高邊坡，由于大多為巖層邊坡，設(shè)計(jì)根據(jù)邊坡開挖和加固要密切配合及加固和防護(hù)工程要技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、便于施工的原則，采用了錨桿框架、錨索框架、注漿鋼錨管及框架等加固形式；而為了將該高速公路建設(shè)成為綠色大通道，設(shè)計(jì)者從綠化和美觀的角度出發(fā)考慮，對(duì)于坡率1:0.5時(shí)框架內(nèi)采用6棱磚植草防護(hù)，坡率1:0.75時(shí)框架內(nèi)則采用客土噴播防護(hù)。本項(xiàng)目共有客土噴播面積16000m22客土噴播類型的選擇坡面防護(hù)的作用和目的主要為：保護(hù)路基邊坡表面，免受雨水沖刷，減緩溫差及溫度變化的影響，防止和延緩軟弱巖土表面的風(fēng)化，碎裂、剝蝕演變過程，從而保護(hù)路基邊坡的整體穩(wěn)定性，在一定程度上還可美化路容，協(xié)調(diào)自然環(huán)境。主要又分植物防護(hù)和工程防護(hù)兩種；而客土噴播則是一種行之有效的植物防護(hù)。根據(jù)本標(biāo)段的邊坡巖層和地質(zhì)特點(diǎn)，分別采用了薄層客土噴薄和掛網(wǎng)客土噴播兩種類型。對(duì)于砂質(zhì)巖、紅色巖地質(zhì)，且山中式硬度在20-25之間的公路邊坡，采用薄層客土噴播工藝進(jìn)行綠化防護(hù)；對(duì)于石質(zhì)（強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、弱風(fēng)化）的地質(zhì)，且山中式硬度大于25的公路邊坡，采用巖層客土噴播工藝進(jìn)行綠化防護(hù)。3薄層客土噴播3.1施工方法薄層客土噴播是一種適合砂質(zhì)巖、紅色巖地質(zhì)，風(fēng)化程度較高邊坡的綠化新技術(shù)。它利用特制噴射機(jī)將有機(jī)基材噴射到坡面上，有機(jī)基機(jī)材在壓力的作用下與坡面緊密結(jié)合，形成一層可供植物生長發(fā)育的基質(zhì)層，在噴射中加入灌木、藤本、草本種子，基質(zhì)層改善邊坡土質(zhì)條件，綠化效果良好。3.2客土噴播工藝3.2.1邊坡修整對(duì)整治坡面進(jìn)行清理、修整，根據(jù)邊坡情況可開挖淺溝。3.2.2客土噴射按比例將有機(jī)基材、黏土、粘結(jié)劑、植物種子等材料加水?dāng)嚢韬罄每屯羾姴C(jī)將其均勻的噴射到施工工作面，施工平均厚度6cm，用12g/m2～13g/m2的無紡布進(jìn)行覆蓋。3.3邊坡養(yǎng)護(hù)噴播完畢后，種子發(fā)芽、成坪期的養(yǎng)護(hù)工作至關(guān)重要。由于屬旱季施工，在種子萌發(fā)期內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)水肥管理，苗木生長正常后（大約3個(gè)月）逐漸減少澆水次數(shù)，鍛煉植物的適應(yīng)能力，經(jīng)過半年的養(yǎng)護(hù)，覆蓋率可達(dá)到95％。4巖層客土噴播4.1施工方法巖石坡面客土噴播是一種新型的噴播綠化方式，它利用特制的噴混機(jī)械，將按一定比例混合并充分?jǐn)嚢杈鶆虻挠袡C(jī)基材、長效肥、速效肥、保水劑、粘接劑、植物種子混合物，加水噴射到鋪掛鐵絲網(wǎng)的巖質(zhì)坡面上，由于粘接劑的粘結(jié)作用，混合物可在坡面表面形成一個(gè)既能讓植物生長又不易被沖刷的多孔穩(wěn)定結(jié)構(gòu)（即一層具有連續(xù)空隙的硬化體），種子可以在空隙中生根、發(fā)芽、生長，從而達(dá)到恢復(fù)植被、改善景觀、保護(hù)環(huán)境的目的。為了兼顧短期迅速覆蓋坡面及長期恢復(fù)植被的效果，在植物選擇上選用草本、灌木種子進(jìn)行混播。4.2施工步驟清理邊坡——測(cè)量放線定點(diǎn)——鋪掛鐵絲網(wǎng)、錨桿固定——噴有機(jī)材基層——表層噴播——蓋無紡布——養(yǎng)護(hù)管理。4.3施工機(jī)械設(shè)備表表1投入該工程設(shè)備清單序號(hào)規(guī)格產(chǎn)地現(xiàn)狀數(shù)量1空壓機(jī)W-3/5浙江良好12攪拌機(jī)JZC35韶關(guān)良好13客土噴播機(jī)自制良好14鉆機(jī)Y-15浙江良好105貨車5噸二汽良好16汽油抽水機(jī)1千瓦廣東良好27發(fā)電機(jī)15千瓦廣東良好28潛水泵100QJ廣東良好34.4掛網(wǎng)客土噴播施工要點(diǎn)4.4.1邊坡修整按要求在穩(wěn)定的邊坡進(jìn)行生態(tài)整治，施工邊坡基本穩(wěn)定，對(duì)坡面上的浮石加以修整就可達(dá)到施工的要求，施工前坡面的凹凸度平均為±10cm，最大不超過±30cm。4.4.2測(cè)量放線定點(diǎn)使用水平儀及卷尺首先按縱橫間距2米放點(diǎn)，確定主錨桿鉆孔位置，再在相鄰的主錨桿之間中點(diǎn)上插補(bǔ)次要輔助錨桿位置。4.4.3打錨桿、掛網(wǎng)在坡面上鋪掛鐵絲網(wǎng)進(jìn)行護(hù)坡，防止坡面坍塌，增強(qiáng)護(hù)坡能力，對(duì)有機(jī)材料層起到“加筋”的作用。鐵絲網(wǎng)選用機(jī)編鐵絲網(wǎng)。規(guī)格為5.0cm×5.0cm，鐵絲規(guī)格為Φ0.24mm。將鐵絲網(wǎng)沿坡面順勢(shì)鋪下，鋪設(shè)時(shí)應(yīng)拉緊網(wǎng)，鐵絲網(wǎng)與坡面保持平順，再用鉆孔機(jī)在坡面上打孔，然后用錨桿將鐵絲固定。主錨桿選擇Φ16mm，次錨桿選擇Φ12mm，根據(jù)坡面巖質(zhì)的風(fēng)化程度選擇合適錨桿的長度，短錨桿L=25cm，長錨桿L=45cm，錨桿的密度和深度控制原則是1根/m2，長短錨桿交替錨固。3.4.4噴射按設(shè)計(jì)好的比的有機(jī)材與土壤、種子、其它添加劑及水等按比例攪拌均勻后，用客土噴播機(jī)械將噴射到施工坡面上，施工噴射的平均厚度為6cm；待有機(jī)基層達(dá)到一定的硬度后再進(jìn)行表層種子噴播，用12g/m2～13g/m2的無紡布進(jìn)行覆蓋。3.5邊坡養(yǎng)護(hù)噴播完畢后，種子發(fā)芽、成坪期的養(yǎng)護(hù)工作至關(guān)重要。由于夏季施工，在種子萌發(fā)期內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)水肥管理，苗木生長正常后（大約3個(gè)月）逐漸減少澆水次數(shù)，鍛煉植物的適應(yīng)能力。在旱季視天氣情況對(duì)其進(jìn)行定期護(hù)理，使其順利