高等微生物学作业.ppt

,微生物肥料应用现状及发展,汇报人：马莉专业：环境科学学号：201123902008,主要内容,1.微生物肥料基本概念及优点,2.微生物肥料分类,微生物肥料可分为两大类:一类是通过其中所含微生物的生命活动，增加植物营养元素的供应量，导致植物营养状况的改善，进而产量增加，代表品种是菌肥；另一类是广义的微生物肥料，其制品虽然也是通过其中所含的微生物生命活动作用使作物增产，但它不仅仅限于提高植物营养元素的供应水平，还包括它们所产生的次生代谢物质，如激素类物质对植物的刺激作用，促进植物对营养元素的吸收利用，或者能够抵抗某些病原微生物的致病作用，减轻病虫害而使作物产量增加。,2.微生物肥料分类,3,微生物肥料的种类很多，如果按其制品中特定的微生物种类可分为细菌肥料（根瘤菌肥、固氮菌肥）、放线菌肥（如抗生菌类、5406）、真菌类肥料（如菌根真菌）等；,2,.,按其作用机理可分为根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷菌类肥料、解钾菌类肥料等；此外，还可以根据组成成分简单的划分为单纯微生物肥料和复合微生物肥料两大类型。研究较多的微生物肥料有以下几种。,ClicktoaddTextClicktoaddTextClicktoaddText,微生物肥料分类,研究最早、生产最多、应用时间最广泛和效果最稳定的微生物肥料之一。它利用根瘤菌与豆科植物共生，植物根毛弯曲而形成根瘤来进行固氮作用。但根瘤菌只与豆科植物结瘤共生。某种根瘤菌一般只能侵染相应的豆科植物根系进行共生固氮作用。当前，与根瘤菌具有许多平行点的新型共生关系的非豆科共生固氮菌引起了国内外学者的浓厚兴趣。,微生物肥料分类,共生固氮效率比自生固氮体系高数十倍，但共生固氮的固氮作用受作物的限制因素较多。,微生物肥料分类,能固定空气中的氮气为作物提供氮素养料，生成刺激植物生长发育的生长物质，促进其他根际微生物的生长，有利于土壤有机质的矿化作用。一些自生固氮菌在其生活过程中还能溶解磷。,微生物肥料分类,微生物肥料分类,解磷菌类,1.定义：,解磷真菌或磷细菌类肥料是利用微生物在繁殖过程产生的一些有机酸和酶等能使土壤中无机磷酸盐溶解、有机磷酸盐矿化或通过固定作用将难溶性磷酸盐类变成可溶性磷供作物吸收利用的一类微生物肥料。,微生物肥料分类,2.分类：,磷细菌根据其作用机制不同可分为无机和有机磷细菌。无机磷细菌能溶解土壤中无效的无机磷变为有效的无机磷，而有机磷细菌则通过分解作用将土壤中无效的有机磷变为有效的有机磷。施用磷细菌肥料能增加作物的产量，提高土壤中的有效磷含量。,解磷菌类,硅酸盐细菌是土壤中一种特殊的细菌，它能释放由硅酸盐岩石矿物中的磷、钾、硅等元素直接供给植物，同时具有固氮能力。,硅酸盐细菌的解钾作用与其生长过程中代谢产物有关，可能是该菌与矿石接触并产生特殊的酶破坏矿石结晶构造或是表面的物理化学接触交换作用所引起。,定义,微生物肥料分类,微生物肥料分类,硅酸盐细菌是目前广泛应用的微生物肥料中的一种重要功能菌，大田实验证明它能在种子或作物根系周围迅速增殖形成群体优势，并分解硅酸盐类矿物释放出钾等元素供植物利用，同时具有固氮和解磷功能。硅酸盐细菌类肥料在挖掘土壤潜在肥力、提高作物产量等方面具有明显的作用，但效果不稳定。,促生菌根类,菌根是某些真菌侵染植物根系而形成的菌-根共生体，可分为外生菌根和内生菌根，主要由担子菌、子囊菌和半知菌等真菌类参与形成。,微生物肥料分类,菌根可以使寄主植物更好的摄取移动性弱的养分元素，扩大根的吸收面积，保护根部免受病原菌的侵袭，产生阻抑其他微生物的类似抗生素的物质等。目前，菌根类肥料已被用于造林和育苗等技术。,微生物肥料分类,我国当前农业生产实际中的肥料使用状况,3,浪费现象严重,肥料质量总体不高,微生物肥开发利用不足,肥料在不同作物中分布不均,资源配置和区域分布不平衡,施肥比例不合理,我国当前农业生产实际中的肥料使用状况,造成严重的面源污染。耕地用、养失调,土壤质地变坏,肥力下降,水土流失严重。,改善作物品质、提高作物产量,微生物肥料可将无机元素转化为有益植物生长的有机化合物，改善土壤氧化还原条件，减低氮素脱氧和氧化过程，从而降低硝酸盐含量，促进植物生长的机制是产生生长素、抑制病原菌、根际固氮和分解难溶性磷钾元素等。,降低了生产成本,生物肥料充分利用微生物的某种特征，以增加土壤中有效养分为目的，其施用量一般不大，在其生产过程中所消耗的能量也很少，且施用生物肥料的同时还可减少化肥的施用量，因而节约了施肥成本。,减少了环境污染,其本身无毒害作用，不污染环境，同时，施用生物肥料如固氮类生物肥料，不仅可适当减少化学肥料的施用量，而且其所固定的氮素可直接贮存在生物体内，相对而言，对环境污染的机会也就小得多。,有效地利用了大气中的氮素或土壤中的养分资源,从我国目前情况来看，磷钾资源严重不足，特别是钾肥大量依靠进口。所以，如何将土壤中的无效态磷、钾转化成可供作物吸收利用的有效态养分，一直为广大研究者所关注，生物肥料的应用，无疑为其提供了前提条件。,能在一定程度上改善土壤的理化性质,减少了化肥对土壤养分、结构等方面的不良影响，又能够减少土壤营养流失和富营养化的产生，同时又使微生物的活动能力得到增强，还可以事先固体废弃物的资源化堆肥，实现可持续发展。,目前，微生物肥料逐步成为绿色和有机农产品基地等肥料的主力军，正在发挥着越来越明显的经济效益、社会效益和生态效益。,从现代农业生产中倡导的绿色农业、生态农业的发展趋势看，国内外都在积极发展绿色农业和绿色食品，不污染环境的无公害生物肥料，必将会在未来农业生产中发挥重要作用。同时其将作为一种保护生态环境，维护人类健康的理想肥料，但怎样使其料更多地替代化肥，更稳定地发挥其生态作用是未来研究的主要内容之一。,（1）研究固氮的分子基础，以提高微生物的固氮水平；（2）通过DNA重组技术改造共生细菌，提高其竞争力，使之能超过天然共生细菌，促进根瘤的形成；（3）筛选产生铁载体（siderophore）的微生物菌株，将铁螯合起来，抑制有害微生物的生长，或寻找合成多种抗生素的微生物，以阻止植物病原微生物的生长；,（4）寻找并改造产生植物激素的微生物，使之能释放特定水平的某种激素，以促进植物的生长和发育；（5）完善微生物肥料的产品