芽孢杆菌在微生物肥料中的研究与应用进展_康平
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胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)的研究进展田稼;吴小杰;孙超;齐凡【摘要】Bacillus mucilaginosus is a kind of common bacteria usually distributed in soil and rock. This stain is widely used in various territories such as agriculture, mining and environmental governance, because of its ability of dissolving mineral, coat-ing large capsule outside the cell and secreting acid and growth-promoting substance. Since the bacteria was found, researchers worldwide have done a lot of studies on its isolationand identification, fermentation conditions, its function in dissolvingminer-als and its mechanism, as well as other applications on agriculture and industrial. Based on the former studies, this paper re-viewed the achievements of Bacillus mucilaginosus studies on taxonomic, biological properties, functional characteristics, cul-ture conditions and applications,in order to provide certain reference for the further application of the bacteria.%胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一种广泛分布于土壤和岩石中的常见细菌,由于该菌具有一定的分解矿物能力,胞外具有肥大的荚膜,并能分泌一些酸类和促生长物质,因此一直被广泛应用于农业、矿物相关工业、环境治理等领域.胶质芽孢杆菌从发现伊始就一直受到国内外研究人员的广泛关注,并在分离鉴定、发酵条件、矿物分解及风化作用、农业及工业领域应用等方面做了许多研究.根据以往的研究结果,从胶质芽孢杆菌的分类地位、生物学特征、功能特性、培养条件及应用研究等几方面对已有的一些研究成果做一综述,以期对该菌的进一步应用提供参考.【期刊名称】《中国土壤与肥料》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】8页(P15-22)【关键词】胶质芽孢杆菌;分类地位;生物学特征;微生物肥料;浸矿;絮凝【作者】田稼;吴小杰;孙超;齐凡【作者单位】陕西省微生物研究所,陕西西安 710043;陕西省微生物研究所,陕西西安 710043;陕西省微生物研究所,陕西西安 710043;中国科学院西安分院,陕西西安 710043;陕西省科学院,陕西西安 710043【正文语种】中文【中图分类】S154.39胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一类能分解土壤和硅酸盐矿物的化能异养型好氧菌,因其功能上的多样性在很多领域得到了广泛的应用。
枯草芽孢杆菌的发现和应用研究进展枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种广泛存在于自然环境中的革兰氏阳性细菌,具有许多生物学特性,因此在科学研究和工业应用中备受关注。
以下将针对枯草芽孢杆菌的发现和应用进行综述。
首先,简要介绍枯草芽孢杆菌的发现。
枯草芽孢杆菌最早是由德国科学家C. Cohn于1872年从稻草中分离和鉴定出来。
随后,人们对其生物学特性和基因组结构进行了大量研究,发现它具有较小的基因组大小、高变异性以及丰富的代谢途径,这些特性为其广泛应用奠定了基础。
其次,探讨枯草芽孢杆菌的应用研究进展。
枯草芽孢杆菌在农业、医学、食品工业等领域都有广泛的应用价值。
在农业领域,枯草芽孢杆菌被广泛应用于植物生长调节、抗病虫害和土壤改良等方面。
它能够分解植物残渣,提高土壤有机质含量和养分供给,并产生一系列生物活性物质,如植物生长素和抗生素,从而促进植物的生长发育和抵抗病虫害。
此外,枯草芽孢杆菌还可以抑制一些植物病原真菌和细菌的生长,起到生物防治的作用。
在医学领域,枯草芽孢杆菌具有一定抗菌、抗肿瘤和免疫调节的功能。
研究表明,枯草芽孢杆菌能够产生抗菌物质,对一些常见病原菌具有较强的抑制作用,包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等。
另外,枯草芽孢杆菌菌株还能够产生一些抗肿瘤物质,如秋水仙素,对于某些肿瘤细胞具有抑制作用。
此外,枯草芽孢杆菌还能够刺激人体免疫系统,增加免疫细胞的活性,并促进巨噬细胞的活化。
在食品工业中,枯草芽孢杆菌具有辅助酿造、发酵和防止食品腐败等功能。
枯草芽孢杆菌可以产生多种酶,如淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶等,可用于酿造业的辅助加工,提高酿酒的产率和质量。
此外,枯草芽孢杆菌还能够发酵产生乳酸、醋酸等有益物质,用于食品添加剂和调味品的生产。
同时,枯草芽孢杆菌也可以抑制一些食品腐败菌的生长,延长食品的保质期。
除了上述应用领域外,枯草芽孢杆菌还在环境治理、生物能源等方面有一定的研究和应用价值。
例如,枯草芽孢杆菌可以降解废弃物中的有机物,减少环境污染;它还能够利用废弃物中的纤维素和淀粉等生物质资源,生产生物能源,如乙醇和氢气等。
枯草芽孢杆菌在农业领域的应用研究进展枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种广泛存在于土壤和水环境中的革兰氏阳性细菌。
它具有很高的代谢能力和适应性,在农业领域有着广泛的应用前景。
以下是针对枯草芽孢杆菌在农业领域的应用研究进展的综述。
1. 生物肥料:枯草芽孢杆菌可以通过固氮作用,将大气中的氮转化为可供作物利用的氮化合物,提供植物生长所需的营养物质。
研究表明,枯草芽孢杆菌能够促进农作物的生长和发育,提高作物的产量和品质。
2. 生物防治:枯草芽孢杆菌具有广谱的抗菌活性,可以抑制多种植物病原真菌和细菌的生长。
研究表明,枯草芽孢杆菌的代谢产物具有抗真菌、抗细菌和抗病毒的活性,可以作为植物病害的生物防治剂。
枯草芽孢杆菌还能产生一些植物生长调节物质,如植物激素和抗氧化物质,帮助植物抵抗病害和逆境。
3. 土壤改良:枯草芽孢杆菌具有一定的土壤改良能力。
研究表明,它能够分解有机物质,增加土壤肥力和土壤团聚体的稳定性;枯草芽孢杆菌还能分泌胞外酶、酸和抗生素等物质,改善土壤微环境和抑制土壤病原菌的生长。
4. 生物降解:枯草芽孢杆菌具有较强的降解能力,可以降解多种有机物质,如农药、重金属离子和有机废物等。
研究表明,枯草芽孢杆菌的降解产物对环境无毒无害,能有效减少农业污染物对生态系统的影响。
5. 发酵产物:枯草芽孢杆菌在发酵工业中有着广泛的应用前景。
它可以产生多种有益的发酵产物,如抗生素、溶菌酶和酶等。
这些产物不仅可以为农业提供生物农药、饲料添加剂和食品添加剂等物质,还可以作为医药、化工和环保等领域的重要原料。
芽孢杆菌的应用现状与发展前景芽孢杆菌(Bacillus)是细菌的一科,生命力强,分布广,目前可利用的芽孢杆菌有枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌等。
在水产养殖中应用的主要是枯草芽孢杆菌,其可以直接应用于养殖水体或添加到饲料中使用,而最广泛应用的是作为水质改良剂。
枯草芽孢杆菌是一种短杆状、无荚膜能运动的革兰氏阳性细菌,严格好氧,是我国农业部正式批准使用的益生菌,其耐酸、耐盐、耐高温,能强烈分解碳系、氮系、磷系、硫系污染物,分解蛋白质和复杂多糖,对水溶性有机物分解也有重要的作用,同时可以与养殖环境中的有害藻类及水产致病菌竞争,形成优势种群,抑制有害藻类及水产致病菌,芽孢杆菌在水产养殖中的应用越来越广泛。
随着枯草芽孢杆菌类产品市场需求越来越大,市场上各种产品也鱼目混杂。
特别是在巨大的商业利益诱惑下,很多厂家不择手段,致使产品质量参差不齐,严重危害了微生态制剂在水产中的应用。
所以,养殖户选择枯草芽孢类产品时,要学会分辨产品好坏。
笔者根据产品本身性能和作用原理从以下几个方面一一解析。
1、菌株性能枯草芽孢杆菌的种类有上百种,并不是每一种都有较强的水质改良性能,这需要大量的实验验证和筛选,而很多厂家则直接批量购买芽孢杆菌原粉然后发酵扩增,缺乏定向的原发性筛选,当然对该菌株的理化特性也没有充分了解和研究,用到池塘中效果如何只能看运气了。
2、菌株复配目前最新研究发现,多种功能协同的枯草芽孢杆菌复配,能大大提高产品性能。
而限于研发及资源整合能力,市场上复配产品基本上是盲目混合而成,缺乏对菌株间协同拮抗性能和菌株特性的研究,导致功能稳定性差、无法协同增效。
而国外应用的芽孢产品研究较为充分。
3、发酵工艺在枯草芽孢杆菌繁殖过程中,液体和固体发酵工艺各有优势(如表1)。
液体发酵扩增速度快、固体发酵获得产物酶系更丰富。
因此市场上优质厂家会采用固液联合发酵工艺,使其优劣势互相补充。
4、商业模式国内水产药品厂家限于成本考虑,无法组建自己的加工厂,更不能投资专业的生产设备,多为直接买入菌粉和复配物进行简单混合、分装,凭借终端低价抢占市场,而市场实际需求与产品研发之间完全脱节,只是凭感觉做产品,导致产品质量稳定性较差。
枯草芽孢杆菌作为生物制剂在农业中的应用研究随着世界人口的不断增长,粮食的需求日益增加,给农业生产带来了更高的要求。
农作物的各种病害和虫害不仅影响着农作物的产量和质量,还增加了化学农药的使用量和成本,危害着农民和生态环境的健康。
为了解决这一问题,人们开始借鉴生物学、化学、物理学等多领域的知识,利用生物制剂取代化学药剂,实现农业生产的可持续发展。
枯草芽孢杆菌作为一种重要的生物制剂,在农业生产中发挥着不可替代的作用,本文将对其应用研究进行分析和归纳。
一、枯草芽孢杆菌的介绍枯草芽孢杆菌是一种广泛存在于自然界的厌氧细菌,也是一种可以快速生长、高产孢子的细菌。
该菌可以分泌多种具有杀菌、抗菌作用的次生代谢产物,如利福平、茚硫磷等,既可以直接杀死病原菌,也可以激活植物本身的防御系统,增加其对病原微生物的抵御能力。
此外,枯草芽孢杆菌还可以分解有机质,释放出大量有益营养元素,促进植物生长发育,提高农作物产量。
二、枯草芽孢杆菌在农业生产中的应用1. 枯草芽孢杆菌作为生物制剂用于粮食作物的防治枯草芽孢杆菌可以广泛地应用于各种农作物的防治,特别是粮食作物的病虫害防治。
如将枯草芽孢杆菌制成高浓度生物制剂,在种植季节的不同阶段喷洒在作物上,可以有效地防治灰霉病、晚疫病、丝核菌病等多种常见病害,减少了化学农药的使用量,保障粮食品质安全。
2. 枯草芽孢杆菌作为生物肥料促进植物生长枯草芽孢杆菌不仅可以防治病虫害,还可以分泌有机酸、氨基酸等有益物质,提高土壤的肥力。
将枯草芽孢杆菌制成固体发酵有机肥或液体有机肥,施用于农田中可以增加土壤的肥力,促进植物生长,提高农作物的产量和品质。
3. 枯草芽孢杆菌在果树、蔬菜上的应用除了粮食作物之外,枯草芽孢杆菌在果树、蔬菜上的应用也取得了显著的效果。
比如在果树上喷施枯草芽孢杆菌制成的生物制剂可以减轻果树的传染病害,提高果实的口感和风味;在蔬菜种植上也可以降低病害危害,提高质量和营养价值。
三、枯草芽孢杆菌生物制剂的开发和利用要将枯草芽孢杆菌应用于农业生产中,首先需要开发出高效的生物制剂。
芽孢杆菌促进植物生长机制研究进展1. 引言1.1 芽孢杆菌在植物生长中的作用芽孢杆菌是一种常见的土壤细菌,其在植物生长中起着重要作用。
芽孢杆菌能够产生一些植物生长所需的有益物质,例如细菌素、硝酸还原酶等,这些物质可以促进植物的生长和发育。
芽孢杆菌还能够抑制一些有害土壤细菌和病原菌的生长,减少它们对植物的危害,从而保护植物不受病害的侵害。
芽孢杆菌还能够提高植物的抗逆性,使植物更能适应各种恶劣的环境条件,如干旱、盐碱等。
芽孢杆菌在植物生长中的作用是多方面的,不仅可以促进植物的生长和发育,还可以保护植物免受病害的侵害,提高植物的抗逆性。
研究芽孢杆菌对植物生长的影响及其机制对于农业生产具有重要的意义。
通过深入研究芽孢杆菌在植物生长中的作用,可以为提高农作物产量、改善土壤质量、减少化学农药的使用提供重要的参考。
1.2 研究背景和意义芽孢杆菌是一种广泛存在于土壤中的细菌,被广泛认为是一种可促进植物生长的益生菌。
近年来,随着人们对环境友好农业的关注日益增加,芽孢杆菌受到了越来越多的关注。
研究表明,芽孢杆菌可以通过多种途径促进植物生长,如提供养分、抑制病原菌、促进植物根系生长等。
对芽孢杆菌促进植物生长机制的研究不仅有助于深入了解植物与微生物的互动关系,还有助于发展绿色农业技术,提高农作物产量和质量。
2. 正文2.1 芽孢杆菌的生理机制芽孢杆菌是一类常见的植物生长促进剂,其生理机制主要包括以下几个方面:芽孢杆菌能够产生一系列植物生长素,如赤霉素、脱落酸等,这些生长素对植物的生长发育具有重要的调控作用。
赤霉素能够促进植物茎的伸长,增加植物的生长速度;脱落酸能够促进植物的分枝生长,增加植物的分支数目。
芽孢杆菌通过产生生长素来促进植物的生长发育。
芽孢杆菌能够抑制一些植物病原菌的生长,如根腐菌、水霉菌等。
这些病原菌会给植物带来危害,影响植物的生长发育。
芽孢杆菌通过竞争营养、产生抗生素等方式,抑制了这些病原菌的生长,保护了植物的健康生长。
芽孢杆菌促进植物生长机制研究进展芽孢杆菌是一类可以促进植物生长的细菌,其在农业生产中具有重要的应用价值。
近年来,关于芽孢杆菌促进植物生长机制的研究取得了许多进展,为进一步发挥其在农业生产中的作用提供了理论基础和技术支持。
本文将对芽孢杆菌促进植物生长机制的研究进展进行综述,以期为研究和应用提供一定的参考。
芽孢杆菌能够促进植物生长的作用机制主要包括以下几个方面:一是产生植物生长激素;二是抑制土壤病原菌的生长;三是提高植物对营养元素的吸收利用能力;四是调节植物的内源抗逆性。
1. 产生植物生长激素:芽孢杆菌可以产生植物生长激素,如吲哚乙酸(IAA)、赤霉素等,这些激素可以促进植物的根系生长和植物体内激素平衡,从而促进植物的生长发育。
研究表明,芽孢杆菌产生的IAA可以直接作用于植物的根部,引起根系发育和分枝增多,从而增加植物的吸收面积和营养元素的吸收量,促进植物的生长发育。
2. 抑制土壤病原菌的生长:芽孢杆菌能够产生一系列抗生素和毒素,可以抑制土壤中的病原菌的生长,减少病原菌对植物的危害,从而提高植物的生长势和产量。
研究表明,芽孢杆菌产生的抗生素可以直接作用于土壤中的病原菌,抑制其生长和繁殖,减少对植物的侵害,保护植物的健康生长。
3. 提高植物对营养元素的吸收利用能力:芽孢杆菌可以促进植物对营养元素的吸收利用能力,包括水分、阳离子和微量元素等。
研究表明,芽孢杆菌可以通过改善土壤微生物群落结构和土壤环境,增加土壤的氧化还原能力和团粒结构稳定性,促进植物对营养元素的吸收和利用,提高植物的生长势和品质。
4. 调节植物的内源抗逆性:芽孢杆菌可以诱导植物产生一系列抗逆蛋白和抗逆酶,增强植物的抗逆性。
研究表明,芽孢杆菌可以通过诱导植物的抗逆基因表达,增强植物的抗逆蛋白和抗逆酶的合成,提高植物对环境胁迫的抵抗能力和适应性,从而促进植物的生长和发育。
二、芽孢杆菌促进植物生长的应用价值1. 替代化肥和农药:芽孢杆菌可以产生一系列有益微生物和植物激素,可以代替化肥和农药,提高植物的生长速度和产量,并且不会对土壤和环境产生污染。
枯草芽孢杆菌的研究进展及应用前景枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种常见的细菌,广泛存在于自然环境中,包括土壤、水体和植物表面等。
近年来,枯草芽孢杆菌的研究进展引起了广泛关注,并在农业、食品工业和医药领域中展示出巨大的应用前景。
1. 枯草芽孢杆菌的研究进展1.1 特性与生物学功能枯草芽孢杆菌是一种革兰氏阳性杆菌,具有较高的适应性和生存能力。
它具有较强的胞外酶产生能力,对多种有机废弃物具有很好的降解作用。
此外,枯草芽孢杆菌还能产生多种抗菌物质,如抗生素、抗氧化物质和抗真菌物质,对抗病原微生物有较强的威胁作用。
1.2 产生抗病性的机制研究表明,枯草芽孢杆菌可以通过竞争性排除、产生抑菌物质和激活植物免疫系统等多种途径来产生抗病性。
它可以与植物根系建立共生关系,在植物根际形成生态屏障,抵御外来病原菌的入侵。
此外,枯草芽孢杆菌还可以诱导植物自身免疫系统的活化,增强植物的防御能力。
1.3 应用于农业领域枯草芽孢杆菌在农业领域具有巨大的应用潜力。
它可以被用作生物肥料和植物生长促进剂,通过菌囊素和激素等物质的产生,促进植物的生长和发育。
与传统的化学肥料相比,枯草芽孢杆菌不仅可以提高农作物的产量和品质,还不会造成土壤环境的污染。
1.4 应用于食品工业领域枯草芽孢杆菌可以用于食品工业中的食品添加剂、酶制剂和生物防腐剂等。
它可以产生多种酶,如纤维素酶、淀粉酶和蛋白酶等,用于食品的加工过程中,提高食品质量和营养价值。
此外,枯草芽孢杆菌还能产生抗菌物质,用于食品防腐剂的研发,延长食品的保质期。
1.5 应用于医药领域枯草芽孢杆菌在医药领域也有着广泛的应用前景。
菌酶是枯草芽孢杆菌的重要产物之一,通过对菌酶的研究和改造,可以用于医药领域的药物合成和废水治理等。
此外,枯草芽孢杆菌还可以产生抗生素和其他生物活性物质,对抗病原微生物有很好的杀灭作用。
2. 枯草芽孢杆菌的应用前景在农业、食品工业和医药领域中,枯草芽孢杆菌的应用前景非常广阔。
甲基营养型芽孢杆菌在农业上的应用研究进展1. 引言1.1 研究背景甲基营养型芽孢杆菌是一种重要的植物生长促进剂和土壤促进剂,在农业生产中具有广泛的应用价值。
随着人们对生态环境和食品安全的重视,甲基营养型芽孢杆菌在农业生产中的应用研究越来越受到关注。
甲基营养型芽孢杆菌能够促进植物生长、提高作物产量、改善土壤质量,对抗病虫害等具有重要作用。
本文将从不同方面探讨甲基营养型芽孢杆菌在农业上的应用研究进展,为促进农业可持续发展提供理论依据和实践经验。
1.2 研究意义甲基营养型芽孢杆菌可以促进植物生长,提高作物产量。
通过产生植物生长激素和提供植物营养元素,甲基营养型芽孢杆菌能够促进根系生长、增加根际微生物多样性,从而增强植物的吸收和利用能力,提高作物产量和品质。
甲基营养型芽孢杆菌还具有良好的抗病能力,可以有效防控作物病害。
通过生产抗生素、产生抑制剂等方式,甲基营养型芽孢杆菌可以抑制病原菌的生长繁殖,保护作物免受病害侵害,减少农药使用,降低防控成本。
甲基营养型芽孢杆菌在农业生产中的应用具有重要意义,可以提高农产品质量,减少化肥和农药使用,保护环境,推动农业可持续发展。
对其在农业上的应用研究具有重要意义和价值。
2. 正文2.1 甲基营养型芽孢杆菌在植物生长促进中的应用甲基营养型芽孢杆菌在植物生长促进中的应用是当前研究的热点之一。
研究表明,通过施用含有甲基营养型芽孢杆菌的生物肥料,可以促进植物的生长发育,提高产量和品质。
甲基营养型芽孢杆菌可以通过多种途径促进植物生长,如提高土壤中氮、磷、钾等元素的有效性,促进根系的生长发育,增强植物的抗逆性等。
此外,甲基营养型芽孢杆菌还能够促进植物体内一些生长调节物质的合成和积累,如植物激素和生长素等,进一步促进植物的生长。
研究还发现,甲基营养型芽孢杆菌可以与植物共生,帮助植物吸收土壤中的营养物质,提高植物的养分利用率。
因此,甲基营养型芽孢杆菌在植物生长促进中的应用具有巨大的潜力和前景。