基本信息
- 项目名称：
- 蔬菜根部土壤中固氮菌的分离及生长条件的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 在校园实验田蔬菜根部土壤中得到5种固氮能力较强的菌种，均能在无氮固体培养基上生长，也均能在弱碱的环境中生长，好氧条件生长，革兰氏染色均为阴性，接触酶反应均为阳性，除12号菌种无荚膜和29号菌种无鞭毛外，其余均有荚膜和鞭毛。均能在蛋白胨琼脂固体培养基上。12号菌种和29号菌种在无碳源条件下正常生长，15号、19号菌种生长需要钾离子，在无钾离子条件下生长较慢。
- 详细介绍：
- 本实验以校园实验田蔬菜根部土壤微生物为实验材料，采用Ashby培养基经过分离、筛选和纯化共得到5种固氮能力较强的菌株，并对这些菌株进行了形态学观察、生理生化测定、蛋白胨琼脂的利用和生长因子的测定。结果表明：5种菌株均能在无氮固体培养基上生长，菌落形态都为圆形、表面光滑呈粘稠状、菌落致密、菌落透明或半透明、菌落直径大小从0.5-5.0㎜不等。五种菌株好氧条件生长，均能在弱碱的环境中生长。革兰氏染色均为阴性，接触酶反应均为阳性，除12号无荚膜和29号无鞭毛外，其余均有荚膜和鞭毛。均能在蛋白胨琼脂固体培养基上。12号和29号在无碳源条件下正常生长，15号、19号生长需要钾离子，在无钾离子条件下生长较慢。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 固氮菌能单独固定空气中的氮元素作为养料，并能分泌生长素，因此固氮菌能促进蔬菜的生长。利用固氮菌这一特性，本实验从校园实验田蔬菜根部土壤中分离、筛选和纯化固氮能力较强的固氮菌，研究其最适生长条件。代替化学肥料尿素，既可降低农业生产成本，又可以保持农业生态平衡，对建立绿色农业生产可持续发展具有重要意义。如果将其制成微生物菌肥，更具有深远意义。
科学性、先进性及独特之处
- 本实验从校园实验田蔬菜根部土壤中分离固氮菌，用科学的方法研究固氮菌最适生长条件，如果将固氮菌广泛应用在农业生产中，通过自生固氮的方法获得氮素，代替化学肥料尿素，既可降低农业生产成本，又可以保护环境，从而达到绿色生产的目的，对建立绿色农业可持续发展具有重要意义。
应用价值和现实意义
- 本实验从校园实验田蔬菜根部土壤中分离固氮能力较强的固氮菌菌株,并对其进行了初步鉴定和生长条件的研究，为以后蔬菜根部土壤固氮菌作用机制等的深入研究创造必要条件，也为蔬菜增产、降低农业生产成本、保持农业生态平衡、建立农业生产可持续发展模式创造条件。还为微生物科学研究、微生物工程工业生产实践、农副业生产实践、环境科学研究等等更广泛的领域提供有力参考和帮助。
学术论文摘要
- 取校园实验田蔬菜根部土壤为实验材料，采用Ashby培养基经过分离筛选和纯化得到5种固氮能力较强的菌种，并对其进行了形态学观察、生理生化测定、蛋白胨琼脂的利用和生长因子的测定。结果表明：5种菌种均能在无氮固体培养基上生长，菌落形态都为圆形、表面光滑呈粘稠状、菌落致密、菌落透明或半透明、菌落直径大小从0.5-5.0㎜不等。五种菌种均能在弱碱的环境中生长，好氧，革兰氏染色均为阴性，接触酶反应均为阳性，除12号菌种无荚膜和29号菌种无鞭毛外，其余均有荚膜和鞭毛。均能在蛋白胨琼脂固体培养基上。12号菌种和29号菌种在无碳源条件下正常生长，15号、19号菌种生长需要钾离子，在无钾离子条件下生长较慢。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 通过本研究可知，5种菌株均为固氮菌，能在弱碱性环境且好氧条件中生长，12号和29号在无碳源条件下正常生长，15号、19号生长需要钾离子，在无钾离子条件下生长较慢。29号菌株具有明显的降解圈。
参考文献
- [1]杨从发,王淑军,陈静,许兴友. 自生固氮菌的分离鉴定.[J].1999(3):56-58 [2] 王永歧,王守刚,沈阿林,吕爱英,薛毅芳. 固氮菌分离纯化后菌株的初步鉴别[J].河南农业科学:2004,4:46-48 [3]陈廷伟,葛诚.我国微生物肥料发展趋向[J].土壤肥料:1995,(6):16-20. [4]东秀珠,蔡妙英.常见细菌系统鉴定手册[M].北京:科学出版社, 2001
同类课题研究水平概述
- 固氮菌是广泛生存在土壤中的一种细菌，它单独固定空气中的氮元素作为养料，并能分泌生长素，帮助蔬菜生长，同时，它还能将空气中的氮同化为可被植物吸收的氮素养料。固氮微生物通常分为三类:自生固氮微生物、联合固氮微生物和共生固氮微生物。它们都通过体内固氮酶系统的催化来进行氮素的固定。在农业生产中，氮被视为衡量土壤养分状况乃至土壤肥力的一个重要指标，它是能长时期保证农作物获得高产的基本条件。刘荣昌等在1989年从河北省石家庄地区农田采集谷于根系样品，经表面消毒后，分离得到固氮酶活性较高的四株细菌，将这四株菌分别培制成液体菌剂，回接谷子，结果表明均能促进谷子生长发育，提高单位面积产量，5.4-11.4%，经生物学统计差异达到极显著标准。张多英等在2010年对玉米内生固氮菌进行分离、鉴定，并研究内生细菌与玉米的联合固氮活性。结果表明，从玉米中分离出5株具有联合固氮活性的菌株，研究首次分离出具有固氮活性的纤维化纤维菌，并证实节杆菌具有固氮活性。从环境中筛选新的玉米内生固氮菌资源，促进玉米生长，为玉米内生联合固氮细菌的应用奠定基础。在自然生产条件下，蔬菜每年都要从土壤中带走大量的氮素。为补充土壤氮素的损失，工业化学氮肥至今仍然是人类向土壤补给氮素的重要来源。大量施用化肥，不仅提高农业生产成本，而且连年施用化肥，其残留物在土壤中累积，污染水土，破坏生态平衡，严重阻碍了农业的可持续发展。而生物固氮则可以将空气中的氮气直接转化为植物可利用的氨，供植物生长之需。因此，生物固氮在生产实际中发挥着重要的作用，即可为植物提供氮素、提高作物产量、降低化肥用量和生产成本、减少水土污染和疾病、防治土地荒漠化、建立生态平衡和促进农业可持续发展等方面都有重要的意义。陈延伟等在1995年研究了我国微生物肥料发展趋向。我国微生物肥料的发展趋向是从豆科接种剂非豆科用肥和多菌种复合方向发展此外，廖瑞章等在1989年利用固氮菌为指标确定土壤重金属毒性，研究了全国六个地带性土壤和三种紫色土,测定了五种重金属和砷对固氮菌的毒性,提出了四十八个毒性临界浓度。因此固氮菌还可以作为土壤重金属毒性检测指标、特制牲畜饲料等广泛用于科学研究和生产实践中。
