1. 研究目的与意义
我国的土壤中钾的含量比较高,但是95%以上的钾是以长石、云母等铝硅酸盐矿物的形式存在,不能被农作物直接吸收利用。大量的钾还是依靠进口,但仍不能满足农业生产对钾肥的需要。利用化学钾肥补钾是我国农业中普遍使用并且见效较快的土壤速效钾补充方法,可以通过施肥、翻土等农艺措施提高有效钾的含量,但造成了土壤结构破坏、有机质含量下降。
硅酸盐细菌是一种解钾菌,一类能分解硅酸盐类矿物的细菌,不仅具有溶磷、解钾等作用,亦有固氮能力,是微生物肥料中的一种广泛运用的功能菌。利用该解钾细菌分解长石、云母等硅酸盐矿物,将其中的难溶于水的磷、钾等元素转化为能被植物吸收利用的有效磷、速效钾,增加土壤中的速效养分,能够促进植物的生长吸收,此外,还能提高作物的产量,增强作物的抗病能力,促进农业生产。同时,硅酸盐细菌作为微生物肥料的一种,对营养的要求不高易于规范化培养且本身无毒无害,不会造成环境污染。因而本研究通过对解钾细菌进行筛选和鉴定,筛选出高效解钾菌供植物、作物直接吸收利用,提高产量和品质,也为今后更深层次的研究奠定基础。
2. 文献综述
解钾细菌生物多样性及功能的研究进展
047213260夏文娟
摘要:解钾菌是一种重要的功能菌,具有溶磷解钾以及固氮的作用,能分解土壤中的硅酸盐矿物,释放出钾、磷等元素,被植物所吸收利用,促进植物的生长吸收。解钾细菌又称为硅酸盐细菌,它具有生物多样性,主要包括胶质芽胞杆菌、环状芽胞杆菌和土壤芽胞杆菌。近几年也分离出假单胞菌和多粘类芽胞杆菌等硅酸盐细菌,它们均具有较好的解钾能力。文中从解钾细菌生物多样性、功能和发展前景与展望三个方面进行综述,提出进一步研究和应用的方向。
3. 设计方案和技术路线
一、研究方案 以钾长石粉为唯一钾源的硅酸盐细菌选择性培养基筛选能够降解土壤中钾元素的细菌。利用梯度稀释分离法和斜面划线分离法对其中的细菌进行筛选, 用四苯硼钠-季铵盐法测定培养液和细菌细胞内的钾含量, 以筛选出高效菌株,可作为制备微生物肥料备选用菌,或添加到经发酵降解的有机基质中,制作成为生物有机肥应用到农业生产中去。 二、技术路线 解钾细菌的筛选---解钾细菌的鉴定---解钾细菌的生物学特性分析 (生长曲线、碳,氮源、PH值、溶解氧等)
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4. 工作计划
第一阶段:文献查阅,思路形成,实验方案制定(1.3-2.28)
第二阶段:解钾细菌的筛选(3.1-3.31)
第三阶段:解钾细菌的鉴定(4.1-4.31)
5. 难点与创新点
(1)硅酸盐细菌广泛应用于微生物肥料中,一方面能够将土壤中难溶性钾转为可溶性钾供作物和菌体吸收利用,另一方面产生的植物激素类物质如激素、氨基酸、多糖等能促进作物生长,提高作物的抗逆性;
(2)目前关于解钾细菌的文献报道较少,相关作用机制研究也不十分明确,因此,通过对解钾细菌的功能研究,开辟新的效果好、成本低、又不污染环境的解钾菌, 来挖掘土壤中的钾素资源, 这对发展生态、经济、农业都具有十分重要意义
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