微生物肥料高效解磷菌筛选及解磷机理探究
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磷尾矿表层土壤解磷菌的筛选及鉴定以磷尾矿表层土壤解磷菌的筛选及鉴定为标题磷尾矿是一种由矿石加工过程中产生的固体废弃物,它含有大量的磷,对环境造成潜在的污染风险。
为了解决磷尾矿的环境问题,许多研究致力于开发高效的磷尾矿治理方法。
其中一种方法是利用微生物,特别是解磷菌,来降低磷尾矿的环境风险。
本文将介绍磷尾矿表层土壤解磷菌的筛选及鉴定方法。
磷尾矿表层土壤是指位于磷尾矿表面的一层土壤,其与磷尾矿之间的相互作用对磷的迁移和转化起着重要作用。
为了筛选出具有高效解磷能力的菌株,首先需要采集磷尾矿表层土壤样品。
样品的采集要遵循科学规范,避免污染和样品损失。
采集后的土壤样品需要在实验室中进行处理。
处理土壤样品的第一步是制备培养基。
培养基的制备需要考虑到解磷菌的生长需求,通常包括碳源、氮源、磷源和微量元素等。
常用的培养基有PDA培养基、液体培养基等。
制备好的培养基需经过高温高压灭菌处理,以防止杂菌的污染。
接下来是土壤样品的处理和菌株的筛选。
将土壤样品进行稀释,制备成一系列不同浓度的悬浮液。
然后将这些悬浮液分别接种到含有固体培养基的培养皿中。
在培养过程中,可以通过观察培养皿的菌落形态和颜色等特征来初步筛选具有解磷能力的菌株。
初步筛选后,需要对菌株进行鉴定。
常用的鉴定方法包括形态学观察、生理生化特性分析和分子生物学鉴定等。
形态学观察是通过显微镜观察菌落形态、细胞形态和芽孢形态等特征来鉴定菌株。
生理生化特性分析包括利用不同的生化试剂对菌株进行反应,比如碳源利用试验、氮源利用试验等。
分子生物学鉴定是通过提取菌株的DNA,利用PCR扩增和测序技术来鉴定菌株的亲缘关系。
通过以上的筛选和鉴定方法,可以得到具有高效解磷能力的菌株。
这些菌株可以应用于磷尾矿治理中,通过与磷尾矿表层土壤的相互作用来降低磷的迁移和转化,减少磷的环境风险。
此外,这些菌株还可以用于生物修复等其他领域。
总结起来,磷尾矿表层土壤解磷菌的筛选及鉴定是一项重要的研究工作。
高效解磷菌的筛选及其对小麦生长的影响的开题报告
1. 研究背景与意义
磷是植物生长所必需的营养元素之一,但常常存在于土壤中以难溶态或不可利用的形式,限制了植物的正常生长和产量。
因此,开发高效解磷菌,促进磷素的转化和提高磷的利用效率,对于农业生产及环境保护都具有重要意义。
目前,已有许多研究对解磷细菌进行了筛选,但细菌对植物的生长促进作用却鲜有报道。
因此,本研究旨在筛选高效解磷菌,并研究其对小麦生长的影响,为农业生产提供有效的解磷菌资源和参考。
2. 研究内容和方法
2.1 筛选高效解磷菌
通过土壤样品的采集和初步筛选,筛选出高效解磷菌。
采用琼脂平板法和液体培养法进行细菌筛选,筛选出的高效解磷菌将进行进一步分离、纯化和鉴定。
2.2 研究高效解磷菌对小麦生长的影响
将高效解磷菌应用于小麦生长试验中,探究其对小麦生长的影响。
共设计三组试验组:1)高效解磷菌处理组;2)化肥处理组;3)对照组。
观察小麦的生长状况、叶绿素含量、根系生长情况等指标,并比较不同处理组之间的差异。
3. 预期结果和意义
本研究预计可筛选到一批高效解磷菌,并探究其对小麦生长的影响。
预计实验结果表明,高效解磷菌处理组在小麦生长的指标方面将明显优于对照组,并且与化肥处理组差异不大。
这将进一步证明高效解磷菌的应用价值,为促进农业生产提供重要资源和参考。
有机磷农药残留高效降解微生物的筛选、鉴定及降解机理研究的开题报告一、研究背景随着农业生产的发展,化学农药的使用量不断增加,有机磷农药作为一种重要的农药类型,由于其高效、低毒、广谱等特点,在现代农业中得到了广泛应用。
然而,有机磷农药具有较高的残留性,对人体健康和环境造成了一定的威胁。
因此,寻找一种高效的残留降解方法成为当前亟待解决的问题。
微生物降解是一种环境友好的残留降解方法,已被广泛应用于农药残留降解中。
因此,筛选、鉴定和研究具有高效降解有机磷农药能力的微生物,对于解决有机磷农药残留问题具有重要意义。
二、研究内容本研究旨在筛选、鉴定具有高降解有机磷农药能力的微生物,并研究其降解机理。
具体研究内容如下:1. 筛选样品的选择:采集来自不同农田土壤、水体、废水等样品,通过天然培养、微生物共培养等方法筛选出具有高降解有机磷农药能力的微生物,并对其进行初步鉴定。
2. 鉴定微生物:通过形态学、生理生化特性等方法鉴定微生物的生物学特性,并进行16S rRNA序列分析,确定微生物的分类学位置。
3. 优化降解条件:在确定具有高效降解有机磷农药能力的微生物后,通过改变培养条件如温度、pH值、培养时间等条件,优化微生物的降解效率。
4. 降解机理研究:通过检测降解前后的有机磷农药残留量、降解产物等方法,研究微生物降解有机磷农药的降解机理。
三、研究意义本研究可从以下几个方面对有机磷农药残留问题进行防治:1. 通过筛选高效降解有机磷农药能力的微生物,开发一种环境友好的降解方法,可有效减少有机磷农药残留。
2. 通过优化降解条件和研究降解机理,可以提高微生物的降解效率,并为有机磷农药残留降解提供更有针对性的方法。
3. 本研究对微生物的筛选、鉴定及降解机理研究等方面均有一定的理论与实践意义。
四、研究方法本研究主要采用以下方法:1. 采集样品:选择不同类型样品,包括土壤、水体、废水等样品,筛选具有高效降解能力的微生物。
2. 培养筛选:采用天然培养、微生物共培养等方法筛选出具有高降解有机磷农药的微生物,并对其进行初步鉴定。
解磷解钾微生物的筛选与初步鉴定微生物是土壤肥力的核心,土壤中的微生物不仅数量巨大,而且种类极多。
许多微生物对土壤氮、磷和钾等养分的转化和供给起非常重要的作用。
氮、磷和钾均是作物生长发育必需的大量元素。
根瘤菌可以与豆科植物共生固氮, 在生物固氮中占有重要的地位。
溶磷菌、硅酸盐细菌(又名钾细菌)能够分解土壤中的固定态磷、固定态钾转化为作物可以直接吸收利用的有效磷、有效钾。
因此,高效的解磷、解钾菌株对于提高土壤肥力具有非常重要的作用。
一、实验目的1、从各类土样中筛选高效的解磷解钾菌株2、熟悉菌株筛选、分离纯化、鉴定等具体操作流程二、实验原理分别配制以磷酸钙、钾长石为唯一磷源或钾源的筛选培养基,在该培养基上,只有能分解利用磷酸钙、钾长石的菌株才能够生长。
因为磷酸钙、钾长石不能溶解于培养基,故在固体培养基平板上表现为浑浊,若菌株能够利用磷酸钙、钾长石,则在培养基中形成以菌落为中心的透明圈,因此可以通过是否产生透明圈来筛选目的菌株。
分别筛选细菌和真菌。
为筛选到真菌,采用在培养基中加入链霉素方法来抑制细菌生长。
三、材料和方法1、材料各处取得的土样;培养基种类如下(g/l):(1)牛肉膏蛋白胨培养基:(2)解磷菌株筛选培养基:无机磷固体培养基:葡萄糖l0 g,(NH4)2SO40.5 g,酵母粉0.5 g,MgSO4·7H2O 0.3 g,氯化钠0.3g,氯化钾0.3 g,FeSO4·7H2O 0.03 g,MnSO4·7H2O 0.03 g,Ca3(PO4)2 2 g,琼脂粉18 g,蒸馏水1000 mL,pH 7.2,ll5℃灭菌20 min。
(3)钾长石固体培养基:蔗糖 5 g,葡萄糖 5 g,(NH4)2SO4 0.5 g,酵母粉0.5 g,MgSO4·7H2O 0.3 g,磷酸氢二钠2 g,FeSO4·7H2O 0.03 g,MnSO4·7H2O 0.03 g,钾长石2 g,琼脂粉18 g,蒸馏水1000 mL,pH 7.2,ll5℃灭菌20 min。
基金项目大连理工大学基金项目资助。
作者简介王莉晶(1983-),女,辽宁大连人,硕士研究生,研究方向:解磷微生物作用机理。
收稿日期2008!03!14磷素是植物营养3大要素之一,一般农田土壤中磷素含量蕴藏丰富。
然而据估计,我国2/3的耕地土壤缺磷,原因是这些磷素大多以不易被植物吸收利用的难溶性有机和无机态磷形式存在。
为了获得高产,反复施用的大量磷素化肥又很快被土壤固定成难溶性磷化合物,这不仅造成环境污染,还会给食物安全和人类健康带来影响。
土壤解磷微生物可以提高植物对磷的利用效率,改善植物营养条件,提高作物产量,增加抗病能力[1];而且还可以改善土壤结构,提高有机质含量,改良盐碱地,对培育和充分发挥土壤生态肥力、保持农业生态环境的平衡等均具有极其重要的作用[2]。
虽然有关解磷微生物的研究和应用已有多年,但解磷微生物肥料的发展速度不快,应用还不普遍。
其原因主要是解磷微生物种类多,解磷机理不十分明确[2],解磷作用发挥的条件等都不十分了解,因而它的生产应用受到很大限制。
为此,笔者对国内外有关解磷微生物(尤其是解磷细菌和真菌)解磷机制的研究动态和解磷微生物对作物生长发育的影响方面的研究进展进行了综述。
1土壤解磷微生物的生态分布与数量研究具有解磷能力的微生物包括细菌[3]、真菌[4]和放线菌[5]等。
目前,已报道的大约有二十几个属。
土壤中解磷微生物的种群生态分布表现出强烈的根际效应,即种类、数量、分布和菌种与根际环境间相互关系等均受根际微域环境(土壤物理结构、有机物质含量、土壤类型、土壤肥力等)的影响。
在植物根际,解磷微生物的数量要远远大于其周围土壤中的数量。
Kabznelsonetal等发现,玉米、红三叶草、亚麻、燕麦、大麦、黄桦树苗根际解磷细菌约有106~108cfu/g,比非根际土壤高1~2个数量级,其中,亚麻的根际解磷细菌数量最多。
同时发现,大麦对解磷细菌表现出选择性,其他植物则没有明显的选择效应,黄桦树苗还出现抑制作用的现象[6]。
高效解磷菌的筛选及其促生机制的初步研究银婷婷;王敬敬;柳影;梁亚杰;王兴彪;韩一凡;王夏;程美娟;黄志勇【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2015(000)012【摘要】旨在研制出可替代化学肥料的新型肥料。
利用无机磷固体培养基从环境中筛选到27株解无机磷菌;采用钼锑抗比色法进行溶磷能力分析,发现27株解磷菌中qzr14的解磷能力最高(270 mg/L);盆栽试验结果表明27株解磷菌中qzr14对黄瓜苗的促生效果较好,与对照相比,可提高黄瓜苗株高27.71%、干重98.46%、鲜重57.01%;通过对qzr14发酵液中的有机酸进行实时监测,发现qzr14主要通过分泌葡糖酸溶解不溶性磷;通过对盆栽土壤中磷组分的分析,发现接种qzr144 d后的土壤中有效磷占总磷的百分比(19.62%-22.57%)均显著高于空白对照的百分比(12.53%-17.35%),说明qzr14可溶解土壤中不溶性磷;生化实验结果表明qzr14还具有固氮和解钾能力;通过16S rDNA序列分析初步鉴定qzr14为葡糖醋杆菌属。
从环境中筛选到一株高效解磷的葡糖醋杆菌qzr14,并首次报道了其促生机制。
糖醋杆菌qzr14可能通过分泌葡糖酸溶解土壤中的磷,为黄瓜苗提供较多的有效磷,从而促进黄瓜苗生长,还可能通过解钾和固氮作用促进黄瓜苗生长,是一种潜在的微生物肥料。
%With the increasing use of chemical fertilizer, problems such as soil hardening and water pollution become more and more serious. In order to invent a new type of fertilizerto replace chemical fertilizer, 27 bacterial strains were screened from environment by inorganic-phosphorus solid medium. Mo-Sb colorimetry was used to evaluate the phosphorus-solubilizing capacity of 27 bacterialstrains, and strain qzr14 had the highest capacity of phosphorus-solubilizing(270 mg/L). The growth-promoting effect of 27 bacterial strains were studied by pot experiments, qzr14 showed higher capacity on growth-promoting effect than others, increasing the height, dry weight and fresh weight of cucumber seedlings 27.7%, 98.4% and 57.0% than CK, respectively. The real-time monitoring organic acids in medium inoculated with qzr14 indicated that this strain mainly secreted gluconic acid to solubilize phosphorus. According to the analysis of phosphorus fractions in the soil of pot experiment, available P accounted 19.62%-22.57% of total P in the soil after 4 days treated by qzr14, while 12.53%-17.35% in the soil of CK, thus qzr14 solubilized insoluble-phosphorous in the soil. The results of biochemical testing demonstrated that qzr14 had the capacity of K-solubilizing and N-fixing;qzr14 was identified asGluconacetobacter sp. by 16s rDNA analysis. In this article,Gluconacetobacter sp. qzr14 thatmay efficiently solubilize phosphorus is screened from the environment, and its growth-promoting mechanism is firstly reported. qzr14 solubilizes phosphorus in the soil by secreting gluconic acid, consequently more organic phosphorus is supplied to cucumber seedlings and therefore their growth is promoted. Also it probably has the ability of K-solubilizing and N-fixing to promote the growth of cucumber seedlings, conclusively this strain would be a potential microbial fertilizer.【总页数】9页(P234-242)【作者】银婷婷;王敬敬;柳影;梁亚杰;王兴彪;韩一凡;王夏;程美娟;黄志勇【作者单位】天津科技大学生物工程学院,天津 300457; 天津市工业生物系统与过程工程重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308;天津市工业生物系统与过程工程重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所,天津300308;天津市工业生物系统与过程工程重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308;天津市工业生物系统与过程工程重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308;天津市工业生物系统与过程工程重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308;天津市工业生物系统与过程工程重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308;黄山中科新佳生物科技有限公司,黄山 245000;黄山市徽州区农业委员会,黄山 245061;天津市工业生物系统与过程工程重点实验室中国科学院天津工业生物技术研究所,天津 300308【正文语种】中文【相关文献】1.一株固氮解磷菌的筛选鉴定及其对花生的促生作用研究 [J], 姜瑛;吴越;王国文;徐文思;张振;徐莉;胡锋;李辉信2.成都平原蚕豆高效根瘤菌的筛选及其促生功能初步评价 [J], QUAN Zi-man;CHEN Yuan-xue;LIU Ming;PENG Dan;JIANG Fan;ZHOU Yuan;ZOU Lan;XU Kai-wei3.植物根际促生菌(PGPR)解磷菌的筛选及其对番茄促生作用的研究 [J], 贺字典;高玉峰;王燕;李翠霞;高歆瑶;张志浩4.促生菌株QKJ7和HT1的筛选鉴定及促生效果初步验证 [J], 马连杰;张慧;卢文才;廖敦秀5.温莪术根际亲和性高效促生菌的筛选和初步鉴定 [J], 刘祥亮;周晓雷;何文斐;唐欣昀;姜程曦因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
土壤中解磷细菌的分离与纯化摘要:磷细菌是存在于自然界,主要是土壤中的一类溶解(dissolve)磷酸化合物(phosphate compound)能力较强的细菌的总称。
通过磷细菌的作用,可使土壤中不能被植物利用的磷化物转变成可被利用的可溶性磷化物。
故又称溶磷细菌。
主要有两类,一类称为有机磷细菌,主要作用是分解有机磷化物如核酸、磷脂等;另一类称为无机磷细菌,主要作用是分解无机磷化物,如磷酸钙、磷灰石等。
磷细菌主要是通过产生各种酶类或酸类而发挥作用的。
可用它制成细菌肥料,实践证明,对小麦、甘薯、大豆、水稻等多种农作物,以及苹果、桃等果树具有一定增产效果。
农业上常用的菌有解磷巨大芽孢杆菌(Bacillusmegatherium var.phosphaticum),俗称为“大芽孢”磷细菌,此外,还有其他芽孢杆菌和无色杆菌(Achromobacter)、假单胞菌(Pseudomonas)等。
我们此次试验目的是从土壤中分离出无机解磷细菌,观察解磷细菌的细胞形态,并进行生理生化鉴定,进一步熟悉掌握微生物实验的基本技能。
关键词:土壤解磷细菌无机磷细菌含磷培养基分离提纯生理生化反应实验目的1)掌握倒平板的方法和几种常用的分离纯化微生物的基本操作技术。
2)学习并掌握分离纯化无机解磷细菌的基本方法。
3)巩固和贯通所学的无菌技术、纯培养技术、保藏技术、显微技术、……等微生物操作技术。
4)学习通过微生物的形态特征、生理生化反应来鉴别解磷细菌与其他微生物的异同。
试验原理1)菌种来源:由于各种微生物对营养物质需求不同,在不同地方采样对选取所要的微生物含量和其它杂菌含量的多少直接有关。
所以要选择无机磷含量较高的土壤中采样。
2)培养基的选取:为了使所要的无机解磷细菌能生长,其它微生物生长受到一定的抑制,要用选择培养基。
还要把解磷菌与其他微生物相区别,还要用鉴别培养基。
为了达到即是选择培养基又是鉴别培养基,选取以磷酸钙为唯一磷源的培养基。
解磷解钾微生物筛选解磷解钾微生物的筛选与初步鉴定微生物是土壤肥力的核心,土壤中的微生物不仅数量巨大,而且种类极多。
许多微生物对土壤氮、磷和钾等养分的转化和供给起非常重要的作用。
氮、磷和钾均是作物生长发育必需的大量元素。
根瘤菌可以与豆科植物共生固氮, 在生物固氮中占有重要的地位。
溶磷菌、硅酸盐细菌(又名钾细菌)能够分解土壤中的固定态磷、固定态钾转化为作物可以直接吸收利用的有效磷、有效钾。
因此,高效的解磷、解钾菌株对于提高土壤肥力具有非常重要的作用。
一、实验目的1、从各类土样中筛选高效的解磷解钾菌株2、熟悉菌株筛选、分离纯化、鉴定等具体操作流程二、实验原理分别配制以磷酸钙、钾长石为唯一磷源或钾源的筛选培养基,在该培养基上,只有能分解利用磷酸钙、钾长石的菌株才能够生长。
因为磷酸钙、钾长石不能溶解于培养基,故在固体培养基平板上表现为浑浊,若菌株能够利用磷酸钙、钾长石,则在培养基中形成以菌落为中心的透明圈,因此可以通过是否产生透明圈来筛选目的菌株。
分别筛选细菌和真菌。
为筛选到真菌,采用在培养基中加入链霉素方法来抑制细菌生长。
三、材料和方法1、材料各处取得的土样;培养基种类如下(g/l):(1)牛肉膏蛋白胨培养基:(2)解磷菌株筛选培养基:无机磷固体培养基:葡萄糖l0 g,(NH4)2SO4g,酵母粉g,MgSO4·7H2O g,氯化钠,氯化钾g,FeSO4·7H2O g,MnSO4·7H2O g,Ca3(PO4)2 2 g,琼脂粉18 g,蒸馏水1000 mL,pH ,ll5℃灭菌20 min。
(3)钾长石固体培养基:蔗糖 5 g,葡萄糖 5 g,(NH4)2SO4g,酵母粉g,MgSO4·7H2O g,磷酸氢二钠 2 g,FeSO4·7H2O 0.03 g,MnSO4·7H2O 0.03 g,钾长石2 g,琼脂粉18 g,蒸馏水1000 mL,pH ,ll5℃灭菌20 min。
解磷微生物肥料的生产与应用分析摘要叙述了土壤解磷微生物的种类和作用机理;土壤解磷微生物菌种的筛选;土壤解磷微生物肥料的生产;土壤解磷被生物肥料的使用方法以及使用解磷微生物肥料的肥效。
磷是作物三大营养要素之一。
土壤中的磷含有机磷和,无机磷2种,有机磷占土壤全磷的1/3~1/2,主要以核酸、磷酸和植素存在。
无机磷占全磷的40%~75%,除少量可溶性磷酸盐外,大部分为不溶性磷酸盐(磷酸钙、磷酸铁、铝磷酸盐等),这些形态的无机磷化物很难被植物吸收利用,土壤中能被植物直接吸收利用的有效态磷仅占全磷的2%~3%。
因此,如何提高磷的有效利用率是使磷发挥效能的关键。
据调查,我国土壤缺磷的面积较大,约占总耕地面积的2/3,除了人工施用化学磷肥以外,施以能够分解土壤中难溶态磷的微生物肥料,能够起到分解土壤中无效态的磷化物,转化无机磷化物为有效磷化物的作用,使其在作物根际形成一个磷素供应较充分的微区,为改善作物磷供应也是一个重要途径。
此类微生物肥料在我国应用面积较大,在农业生产中表现出一定的效果,应用前景看好。
1土壤解磷微生物概述1.1解磷微生物肥料的作用机理(1)土壤中有一些种类的微生物在生长繁殖和代谢过程中能够产生一些有机酸(如乳酸、柠檬酸)和一些磷脂酶(如植物酶类物质),使固定在土壤中的难溶性磷如磷酸铁、磷酸铝以及有机磷酸物矿化成作物能吸收利用的可溶性磷,供作物使用。
(2)土壤中的磷酸盐常以磷酸三钙为主,这些磷酸盐的溶解性差,难于被植物吸收。
土壤中一些细菌和真菌能产生有机酸、碳酸、硝酸或硫酸,均能增加磷酸三钙的溶解性,提高土壤可溶性磷的含量,提高土壤磷的有效利用率。
(3)通过土壤磷细菌和其他微生物的呼吸作用释放CO2,降低土壤环境pH值使难溶性磷酸盐转化为可溶性磷酸盐;有些细菌释放的H2S与磷酸铁作用,生成可溶性磷酸盐,可提高土壤磷的有效利用率。
因此,用人工繁殖的方法将在实验室分离、筛选出的分解难溶性磷能力强的微生物在工业发酵条件下生产,制成微生物肥料,施用于田间,以改善作物磷素营养供应,促进作物生长并达到增产作用。