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光合細菌肥料

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光合細菌肥料,能利用光能作為能量來源的細菌,統稱為光合細菌。

1 光合細菌肥料 -光合細菌肥料

  能利用光能作為能量來源的細菌,統稱為光合細菌。根據光合作用是否產氧,可分為不產氧光合細菌和產氧光合細菌;又可根據光合細菌碳源利用的不同,將其分為光能自養和光能異養型,前者是以硫化氫為光合作用供氫體的紫硫細菌和綠硫細菌,後者是以各種有機物為供氫體和主要碳源的紫色非硫細菌。

  (一)光合細菌肥料的應用基礎

  光合細菌使農作物增產增質的原因,可歸納為以下2個方面:①光合細菌能促進土壤物質轉化,改善土壤結構,提高土壤肥力,促進作物生長。光合細菌大都具有固氮能力,能提高土壤氮素水平,通過其代謝活動能有效地提高土壤中某些有機成分、硫化物和氨態氮,並促進有害污染物如農藥等的轉化。同時能促進有益微生物的增殖,使之共同參與土壤生態的物質循環。此外,光合細菌產生的豐富的生理活性物質如脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶、維生素、輔酶Q、類胡蘿蔔素等都能被作物直接吸收,有助於改善作物的營養,激活作物細胞的活性,促進根系發育,提高光合作用和生殖生長能力。②光合細菌能增強作物抗病防病能力。光合細菌含有抗細菌、抗病毒的物質,這些物質能鈍化病原體的致病力以及抑制病原體生長。同時光合細菌的活動能促進放線菌等有益微生物的繁殖,抑制絲狀真菌等有害菌群生長,從而有效地抑制某些植病的發生與蔓延。基於光合細菌具有抗病防病作用,現有研究者將其開發為瓜果等的保鮮劑。

  (二)光合細菌的種類

  光合細菌的種類較多,目前主要根據包它所具有的光合色素體系和光合作用中是否能以硫為電子供體將其劃為4個科:Rhodospirillaceae(紅螺菌科或稱紅色無硫菌科)、Chromatiaceae(紅硫菌科)、Chlorobiaceae(綠硫菌科)、和Chloroflexaceae(滑行絲狀綠硫菌科)。進一步可分為22個屬,61個種。與生產應用關係密切的,主要是紅螺菌科的一些屬、種,如莢膜紅假單胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)、球形紅假單胞菌(Rps.globiformis)、沼澤紅假單胞菌(Rps.palustris)、嗜硫紅假單胞菌(Rps.sulfi-dophila)、深紅紅螺菌(Rhodospirillum.rubrum)、黃褐紅螺菌(Rhodospirillum.fulvum)等。

  紅螺菌的細胞螺旋狀,極生鞭毛,革蘭氏陰性,含有菌葉綠素α-類胡蘿蔔素,為厭氧的光能自養菌,多數種在黑暗微好氧下進行氧化代謝,細菌懸液呈紅到棕色。

  紅假單胞菌形態從桿狀卵形到球形,極生鞭毛,能運動,革蘭氏陰性,含有菌綠素a、b和類胡蘿蔔素,沒有氣泡。厭氧光能自養菌某些種在黑暗中微好氧或好氧進行氧化代謝,細菌懸液呈黃綠到棕色和紅色。

  (三)光合細菌肥料的生產和應用

  光合細菌能在光照條件下進行光合作用生長,也能在厭氧條件下發酵,在微好氧條件下進行好氧生長。光合細菌的生產需要採用優良菌種,要求菌種活性高,菌液中菌體分佈均勻、無下沉現象。相對其它微生物肥料生產,光合細菌的生產要簡單些,在一定生長溫度條件下,保持一定量的光照強度是必須的。中國現在常用玻璃或透光好的塑料缸或桶進行三級或四級擴大培養,簡述如下。

  ①一級試管菌種和二級種子培養生長培養基可根據需要配製為固體、半固體和液體培養基,分裝於帶螺帽的試管中和帶反口脫塞的玻璃瓶中,高壓滅菌后在無菌條件下接種,固體和半固體培養基用於穿刺接種,供菌種保藏用。以1%的接種量接種於液體培養基中,為二級種子擴大培養用。接種後置28℃、1000勒克斯光照條件下培養,一般用電燈泡(白幟燈40~60W)可以滿足要求,培養物放在距燈15~50厘米處,一般培養7~10天即可長好。

  ②三級大瓶與四級塑料桶或玻璃缸擴大培養培養基原液可用蒸餾水或冷開水配製,室內培養溫度維持在25~28℃,光照維持1000勒克斯左右,培養7~10天即可。

  一級、二級菌種的接種量為1%~2%,三、四級擴大培養的接種量一般為5%~10%。光合細菌的生產也可以採用連續培養設備進行。

  生產的光合細菌肥料一般為液體菌液,用於農作物的底肥、或以拌種、葉面噴施、秧菌蘸根等。實踐證明,施用光合細菌的效果良好,表現在提高土壤肥力和改善作物營養,以及對作物病害控制方面。

  此外,畜牧業上應用與飼料添加劑,用於畜禽糞便的除臭,有機廢物的治理上均有較好的應用前景。由於光合細菌應用歷史比較短,許多方面的應用研究還處在初級階段,還有大量的、深入的研究工作要做。尤其是這一產品的質量、標準以及進一步提高應用效果等方面基礎薄弱,有待進一步加強。

  目前的研究和試驗已顯示出光合細菌作為重要的微生物資源,其開發應用的前景是廣闊的,必將具有不可替代的應用市場,在人類活動中必將發揮越來越大的作用。

2 光合細菌肥料 -光合細菌肥料使用

  光合細菌肥料,能利用光能作為能量來源的細菌,統稱為光合細菌(PhotoSyntheticBacteria簡稱PSB)。根據光合作用是否產氧,可分為不產氧光合細菌和產氧光合細菌;又可根據光合細菌碳源利用的不同,將其分為光能自養型和光能異養型,前者是以硫化氫為光合作用供氫體的紫硫細菌和綠硫細菌,後者是以各種有機物為供氫體和主要碳源的紫色非硫細菌。

  產品分類液體菌劑以有機、無機原料培養液接種光合細菌,經發酵培養而成的光合細菌菌液。

  固體菌劑由某種固體物質作為載體吸附光合細菌菌液而成。

  施用方法生產的光合細菌肥料一般為液體菌液,用於農作物的基肥、追肥、拌種、葉面噴施、秧菌蘸根等。

  作種肥使用,可增加生物固氮作用,提高根際固氮效應,增進土壤肥力。

  葉面噴施,可改善植物營養,增強植物生理功能和抗病能力,從而起到增產和改善品質的作用。

  作果蔬保鮮劑,能抑制病菌引起的病害,對西瓜等的保存有良好的作用。光合細菌防止病害的主要原因是因為它具有殺菌作用,能抑制其他有害菌群及病毒的生長。

  此外,在畜牧業上應用於飼料添加劑,畜禽糞便的除臭,有機廢棄物的處理上均有較好的應用前景。

  由於光合細菌應用歷史比較短,許多方面的應用研究還處在初級階段,還有大量的、深入的研究工作要做。尤其是這一產品的質量、標準以及進一步提高應用效果等方面基礎薄弱,有待進一步加強。目前的研究和試驗已顯示出光合細菌作為重要的微生物資源,其開發應用的前景是廣闊的,必將具有不可替代的應用市場,在人類活動中必將發揮越來越大的作用。

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