題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 蔬菜根部土壤中固氮菌的分離及生長(zhǎng)條件的研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 在校園實(shí)驗(yàn)田蔬菜根部土壤中得到5種固氮能力較強(qiáng)的菌種，均能在無(wú)氮固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，也均能在弱堿的環(huán)境中生長(zhǎng)，好氧條件生長(zhǎng)，革蘭氏染色均為陰性，接觸酶反應(yīng)均為陽(yáng)性，除12號(hào)菌種無(wú)莢膜和29號(hào)菌種無(wú)鞭毛外，其余均有莢膜和鞭毛。均能在蛋白胨瓊脂固體培養(yǎng)基上。12號(hào)菌種和29號(hào)菌種在無(wú)碳源條件下正常生長(zhǎng)，15號(hào)、19號(hào)菌種生長(zhǎng)需要鉀離子，在無(wú)鉀離子條件下生長(zhǎng)較慢。
- 詳細(xì)介紹：
- 本實(shí)驗(yàn)以校園實(shí)驗(yàn)田蔬菜根部土壤微生物為實(shí)驗(yàn)材料，采用Ashby培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)分離、篩選和純化共得到5種固氮能力較強(qiáng)的菌株，并對(duì)這些菌株進(jìn)行了形態(tài)學(xué)觀察、生理生化測(cè)定、蛋白胨瓊脂的利用和生長(zhǎng)因子的測(cè)定。結(jié)果表明：5種菌株均能在無(wú)氮固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，菌落形態(tài)都為圓形、表面光滑呈粘稠狀、菌落致密、菌落透明或半透明、菌落直徑大小從0.5-5.0㎜不等。五種菌株好氧條件生長(zhǎng)，均能在弱堿的環(huán)境中生長(zhǎng)。革蘭氏染色均為陰性，接觸酶反應(yīng)均為陽(yáng)性，除12號(hào)無(wú)莢膜和29號(hào)無(wú)鞭毛外，其余均有莢膜和鞭毛。均能在蛋白胨瓊脂固體培養(yǎng)基上。12號(hào)和29號(hào)在無(wú)碳源條件下正常生長(zhǎng)，15號(hào)、19號(hào)生長(zhǎng)需要鉀離子，在無(wú)鉀離子條件下生長(zhǎng)較慢。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 固氮菌能單獨(dú)固定空氣中的氮元素作為養(yǎng)料，并能分泌生長(zhǎng)素，因此固氮菌能促進(jìn)蔬菜的生長(zhǎng)。利用固氮菌這一特性，本實(shí)驗(yàn)從校園實(shí)驗(yàn)田蔬菜根部土壤中分離、篩選和純化固氮能力較強(qiáng)的固氮菌，研究其最適生長(zhǎng)條件。代替化學(xué)肥料尿素，既可降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，又可以保持農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡，對(duì)建立綠色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。如果將其制成微生物菌肥，更具有深遠(yuǎn)意義。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本實(shí)驗(yàn)從校園實(shí)驗(yàn)田蔬菜根部土壤中分離固氮菌，用科學(xué)的方法研究固氮菌最適生長(zhǎng)條件，如果將固氮菌廣泛應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過(guò)自生固氮的方法獲得氮素，代替化學(xué)肥料尿素，既可降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，又可以保護(hù)環(huán)境，從而達(dá)到綠色生產(chǎn)的目的，對(duì)建立綠色農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 本實(shí)驗(yàn)從校園實(shí)驗(yàn)田蔬菜根部土壤中分離固氮能力較強(qiáng)的固氮菌菌株,并對(duì)其進(jìn)行了初步鑒定和生長(zhǎng)條件的研究，為以后蔬菜根部土壤固氮菌作用機(jī)制等的深入研究創(chuàng)造必要條件，也為蔬菜增產(chǎn)、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、保持農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡、建立農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展模式創(chuàng)造條件。還為微生物科學(xué)研究、微生物工程工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、農(nóng)副業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐、環(huán)境科學(xué)研究等等更廣泛的領(lǐng)域提供有力參考和幫助。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 取校園實(shí)驗(yàn)田蔬菜根部土壤為實(shí)驗(yàn)材料，采用Ashby培養(yǎng)基經(jīng)過(guò)分離篩選和純化得到5種固氮能力較強(qiáng)的菌種，并對(duì)其進(jìn)行了形態(tài)學(xué)觀察、生理生化測(cè)定、蛋白胨瓊脂的利用和生長(zhǎng)因子的測(cè)定。結(jié)果表明：5種菌種均能在無(wú)氮固體培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，菌落形態(tài)都為圓形、表面光滑呈粘稠狀、菌落致密、菌落透明或半透明、菌落直徑大小從0.5-5.0㎜不等。五種菌種均能在弱堿的環(huán)境中生長(zhǎng)，好氧，革蘭氏染色均為陰性，接觸酶反應(yīng)均為陽(yáng)性，除12號(hào)菌種無(wú)莢膜和29號(hào)菌種無(wú)鞭毛外，其余均有莢膜和鞭毛。均能在蛋白胨瓊脂固體培養(yǎng)基上。12號(hào)菌種和29號(hào)菌種在無(wú)碳源條件下正常生長(zhǎng)，15號(hào)、19號(hào)菌種生長(zhǎng)需要鉀離子，在無(wú)鉀離子條件下生長(zhǎng)較慢。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 通過(guò)本研究可知，5種菌株均為固氮菌，能在弱堿性環(huán)境且好氧條件中生長(zhǎng)，12號(hào)和29號(hào)在無(wú)碳源條件下正常生長(zhǎng)，15號(hào)、19號(hào)生長(zhǎng)需要鉀離子，在無(wú)鉀離子條件下生長(zhǎng)較慢。29號(hào)菌株具有明顯的降解圈。
參考文獻(xiàn)
- [1]楊從發(fā),王淑軍,陳靜,許興友. 自生固氮菌的分離鑒定.[J].1999(3):56-58 [2] 王永歧,王守剛,沈阿林,呂愛(ài)英,薛毅芳. 固氮菌分離純化后菌株的初步鑒別[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué):2004,4:46-48 [3]陳廷偉,葛誠(chéng).我國(guó)微生物肥料發(fā)展趨向[J].土壤肥料:1995,(6):16-20. [4]東秀珠,蔡妙英.常見(jiàn)細(xì)菌系統(tǒng)鑒定手冊(cè)[M].北京:科學(xué)出版社, 2001
同類課題研究水平概述
- 固氮菌是廣泛生存在土壤中的一種細(xì)菌，它單獨(dú)固定空氣中的氮元素作為養(yǎng)料，并能分泌生長(zhǎng)素，幫助蔬菜生長(zhǎng)，同時(shí)，它還能將空氣中的氮同化為可被植物吸收的氮素養(yǎng)料。固氮微生物通常分為三類:自生固氮微生物、聯(lián)合固氮微生物和共生固氮微生物。它們都通過(guò)體內(nèi)固氮酶系統(tǒng)的催化來(lái)進(jìn)行氮素的固定。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，氮被視為衡量土壤養(yǎng)分狀況乃至土壤肥力的一個(gè)重要指標(biāo)，它是能長(zhǎng)時(shí)期保證農(nóng)作物獲得高產(chǎn)的基本條件。劉榮昌等在1989年從河北省石家莊地區(qū)農(nóng)田采集谷于根系樣品，經(jīng)表面消毒后，分離得到固氮酶活性較高的四株細(xì)菌，將這四株菌分別培制成液體菌劑，回接谷子，結(jié)果表明均能促進(jìn)谷子生長(zhǎng)發(fā)育，提高單位面積產(chǎn)量，5.4-11.4%，經(jīng)生物學(xué)統(tǒng)計(jì)差異達(dá)到極顯著標(biāo)準(zhǔn)。張多英等在2010年對(duì)玉米內(nèi)生固氮菌進(jìn)行分離、鑒定，并研究?jī)?nèi)生細(xì)菌與玉米的聯(lián)合固氮活性。結(jié)果表明，從玉米中分離出5株具有聯(lián)合固氮活性的菌株，研究首次分離出具有固氮活性的纖維化纖維菌，并證實(shí)節(jié)桿菌具有固氮活性。從環(huán)境中篩選新的玉米內(nèi)生固氮菌資源，促進(jìn)玉米生長(zhǎng)，為玉米內(nèi)生聯(lián)合固氮細(xì)菌的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。在自然生產(chǎn)條件下，蔬菜每年都要從土壤中帶走大量的氮素。為補(bǔ)充土壤氮素的損失，工業(yè)化學(xué)氮肥至今仍然是人類向土壤補(bǔ)給氮素的重要來(lái)源。大量施用化肥，不僅提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，而且連年施用化肥，其殘留物在土壤中累積，污染水土，破壞生態(tài)平衡，嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而生物固氮?jiǎng)t可以將空氣中的氮?dú)庵苯愚D(zhuǎn)化為植物可利用的氨，供植物生長(zhǎng)之需。因此，生物固氮在生產(chǎn)實(shí)際中發(fā)揮著重要的作用，即可為植物提供氮素、提高作物產(chǎn)量、降低化肥用量和生產(chǎn)成本、減少水土污染和疾病、防治土地荒漠化、建立生態(tài)平衡和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都有重要的意義。陳延偉等在1995年研究了我國(guó)微生物肥料發(fā)展趨向。我國(guó)微生物肥料的發(fā)展趨向是從豆科接種劑非豆科用肥和多菌種復(fù)合方向發(fā)展此外，廖瑞章等在1989年利用固氮菌為指標(biāo)確定土壤重金屬毒性，研究了全國(guó)六個(gè)地帶性土壤和三種紫色土,測(cè)定了五種重金屬和砷對(duì)固氮菌的毒性,提出了四十八個(gè)毒性臨界濃度。因此固氮菌還可以作為土壤重金屬毒性檢測(cè)指標(biāo)、特制牲畜飼料等廣泛用于科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中。
