逆境生物工程技术在园林植物上的运用

2016-02-19河南省枫叶园林绿化工程有限公司河南信阳464001

乡村科技 2016年3期

李　莉（河南省枫叶园林绿化工程有限公司，河南　信阳　464001）

逆境生物工程技术在园林植物上的运用

李莉
（河南省枫叶园林绿化工程有限公司，河南信阳464001）

［摘要］随着分子生物学的发展，植物育种领域开始广泛地应用生物工程技术。现代的生物工程技术在花卉上的应用比较集中，并且目前取得的成绩十分骄人。但在园林植物上的应用方面，逆境生物工程技术的相关报道较少，基层园林工作者了解甚少。为了促进基层园林工作者对新技术的了解和应用，了解园林育种领域的发展方向和发展现状很有必要。

［关键词］生物工程技术；园林植物；保护运用

随着生物工程技术的发展，生物工程技术的应用范围越来越广泛，如植物育种、生态环境、微生物环境等。现代生物技术的发展对于园林工程建设也有重要影响，如通过生物工程技术可以改变花卉的生理和遗传特性，从而为花卉的育种、种植提供帮助。但是，逆境生物工程技术在国内还很少，环境保护已成为国际关系、经贸合作中的一个极为重要的问题，而园林植物的问题更是日益得到重视，其严重地影响着我国国民经济的可持续发展。在我国过去几十年的经济发展中，由于重视发展效益忽视环境保护，我国当前的环境恶化加剧，虽然采取了相关控制措施，但是园林植物质量下降的趋势仍然没有得到有效遏制，园林植物保护的压力持续加重，环境质量的恶化已严重制约了我国社会和经济的可持续发展。当下，实现社会经济可持续发展的首要任务是如何兼顾经济的高速发展，并改善园林植物质量，控制环境污染。

1　逆境生物技术研究的进展对园林植物保护的认识

现代生物技术不仅能够减少环境污染和改造传统产业弊端，而且能够保护人类生存环境，实现社会可持续发展，有效防止园林植物的流失及破坏。

1.1优化组合

园林植物造景应通过对自然景物在某个空间内人工配置创造不同环境气氛，并通过寓情于景来满足人们生理需要以及达到情感和精神上的超脱，景观内可使人们欣赏植物姿态美、色彩美和风韵美，园林景观设计中的植物配置应保证其科学性，并实现与生态性的统一，并应通过艺术构图原理来体现植物个体和群体间的形式美和意境美，并在变化与统一、协调与对比中给人以美的感受。

1.2凸显地域特色

园林植物造景时应充分体现当地地域特色，结合当地植物资源，根据园林工程形式美的原则进行技术设计。如采取有层次感的设计时，应尽量避免大体积植物品种的应用，并采取丛植、对植、孤植和群植的手法，综合运用本地植物对园林植物进行综合设计，实现人们在园林内可充分感受到浓郁的乡土风情。

1.3依据生态学原理

环境温度、水分及土壤等环境因子在很大程度上制约着植物的正常发育状况，同时各个环境因子间又是相互联系、相互制约的关系，因而只有在充分了解植物特性和当地环境后方可合理地进行配置，即在造景过程中应充分应用生态学原理。

2　现代生物技术的潜力和优势

现代生物技术在科学技术保护园林植物的运用中发挥的作用极为重要，人们越发地意识到，预防、阻止园林植物恶化，维护生态平衡的最有效措施就是运用现代生物技术。对于治理大气污染，控制水污染，降解有毒有害物质，以及废物资源化、修复污染环境等环境保护的各个方面，现代生物技术都有着重要作用。生物技术处理环境污染物得到的最终产物基本都属于无毒无害的稳定物质，通常一步到位，避免了污染物多次转移，对于普通方式难以处理的环境介质，运用生物修复技术进行环境净化，可以促进受污染的宝贵资源再生利用，同时强化环境自净能力［1］。细胞、基因及酶工程等生物高新技术的高速应用发展，在园林植物环境保护及污染物治理方面表现出更高的效率。

3　现代生物技术在园林植物保护中的应用

目前，基因工程技术开发创新的发展势态良好，基因工程消除园林植物污染等污染源，运用在初步的试验实践和生产实践阶段显示出廉价、安全的特点。生物固氮技术可以有效地增加作物产量，减少化肥用量，减少环境污染。目前已经取得两项技术成就。一是在禾本科植物根际的细菌中通过现代生物技术基因重组导入固氮功能基因，使其拥有固氮能力，进而为作物提供氮肥。我国科学家培育的试用于小麦拌种的根际固氮菌肥，不仅很大程度地降低了氮肥施用量，而且增产近20%，对农业生态环境的保护十分有利［2］。二是通过基因工程和细胞融合技术对固氮基因和作物细胞基因组直接重组，进而使作物可以自行固氮，从根本上解决固氮问题。目前通过细胞融合技术，已经在稻、麦、玉米等细胞中成功导入豆科植物固氮基因，如在大肠杆菌、酵母菌细胞中导入肺炎克氏杆菌的固氮基因，在胡萝卜细胞内导入豆科植物的固氮基因。由此可见，利用现代生物技术培育所需作物，减少化肥施用，实现生态环境持续健康发展。

4　现代生物技术在污染防治工程中已得到广泛应用

活性污泥法、厌氧生物处理法、生物膜法、生物除磷法以及生物脱氮法，是现代生物技术应用于污染控制的主要方法。污泥的微生物处理、禽畜粪便处理与资源化工程属于城市生活垃圾的主要处理手段。开展微生物脱臭、生物修复、固定化微生物、废弃物的微生物资源化和开发绿色环保产品，有利于促进环境的可持续发展［3］。对环境微生物学的理论及应用基础的研究发现，环境污染应以生物治理为主，在石油废水、重金属废水、印染废水、农药废水、油脂废水和生活污水等方面，提供高效率低成本的技术和设备，进而提升我国的环境工程建设质量。在环境污染治理方面，我国应用的现代生物技术如下。

4.1固体废物的生物处理技术

有机物在保持一定水分、温度、酸碱度等条件下，隔绝空气，微生物分解有机物的过程即是沼气发酵；堆肥一般用于垃圾、粪便处理，在人工可控条件下，通过微生物作用，分解堆料中的有机物，利用产生的高热杀死病原菌和寄生虫卵；细菌冶金的作用机理是利用某些微生物的生物催化作用，溶解并提取矿石或固体废物中所需要的金属。

4.2废水的生物处理技术

生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术是一种高效的新型生物反应器，兼具集生物处理和过滤两种功能，对于工业有机废水和生活污水的处理及资源化利用极其适用，出水水质优良。利用生物工程技术处理油脂化工废水时，要求使用经过培养驯化的功能性自然菌株，并且依据废水和污水的不同组成和属性，进行不同菌株的配制，并通过发酵培养形成多功能复合型菌液，可用于处理化工有机废水、油脂化工、印染、食品、生活污水及工业废水等。通过采集大中型油田及炼油厂废水石油污染物样品，对降解微生物的菌株进行筛选分离，进而获得优势石油降解微生物，选用不同的微生物菌剂处理不同特征的含油废水水质，使其稳定达标排放。