《肥料微生物多样性》PPT课件

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1、第二章肥料微生物多样性主要内容固氮菌肥料微生物磷细菌肥料微生物钾细菌肥料微生物抗生菌肥料微生物——产生抗生素光合细菌肥料微生物其他肥料微生物工业固氮高能固氮生物固氮有机氮合成氨化作用硝化作用反硝化作用O2不足硝化细菌反硝化细菌亚硝酸盐一、氮素循环与固氮微生物微生物在氮循环中的作用1.固氮作用：大气中的氮被转化成氨（铵）的生化过程4.氨化作用：有机氮化合物被微生物的分解转化成氨(铵）的过程2.硝化作用：在好氧条件下氨态氮经硝化细菌氧化成硝酸盐的过程。3.同化性硝酸盐还原作用：指硝酸盐被生物体还原成铵盐并进一步合成各种含氮有机物的过程。5.铵盐同化作

2、用：以铵盐作营养，合成氨基酸、蛋白质和核酸等有机含氮物的作用，称为铵盐同化作用。6.异化性硝酸盐还原作用：指硝酸离子充作呼吸链(电子传递链)末端的电子受体而被还原为亚硝酸的作用。7.反硝化作用：又称脱氮作用，指硝酸盐转化为气态氮化物(N2和N2O)的作用。8.亚硝酸氨化作用：指亚硝酸通过异化性还原经羟氨转变为氨的作用。重点内容：生物固氮Someestimatesoftheamountofnitrogenfixedonaglobalscale.Thetotalbiologicalnitrogenfixationisestimatedtobetwic

3、easmuchasthetotalnitrogenfixationbynon-biologicalprocesses.TypeoffixationN2fixed(1012gperyear,or106metrictonsperyear)Non-biologicalIndustrialabout50Combustionabout20Lightningabout10Totalabout80BiologicalAgriculturallandabout90Forestandnon-agriculturallandabout50Seaabout35Tota

4、labout175Datafromvarioussources,compiledbyDFBezdicek&ACKennedy,inMicroorganismsinAction(eds.JMLynch&JEHobbie).BlackwellScientificPublications1998.大气氮：约1015吨雷电、车辆尾气等：占5%生物固氮占：70%土壤氮工业固氮约占20%1997年美国农田氮的输入和作物吸收的氮来源氮量（Mt）商业化肥11.3豆科作物固定6.2其他2.1总数19.6作物吸收11.7作物吸收（%）60绿菌门甲烷菌所有能固氮的生物

5、均为原核微生物自生固氮微生物共生固氮微生物联合固氮微生物固氮微生物的类型：自生固氮微生物固氮微生物在土壤或培养基中自由生长时就可以固定分子态氮，对其他生物没有依附作用，这类群的微生物称为自生固氮微生物。已发现具有自生固氮作用的微生物有50多个属，均为原核生物，有厌氧菌、好氧菌，其中固氮梭菌属、固氮菌属和固氮蓝细菌最为常见丁酸梭菌嗜果酸梭菌拜氏梭菌巴氏芽孢梭菌克氏梭菌丙酮丁醇梭菌麦氏梭菌固氮梭菌属（Clostridium)——厌氧芽孢杆菌巴氏梭菌（C.pasteurianum)：最常见，分布广，固氮能力强拜氏梭菌(C.beijerinckii)、丙

6、酮丁醇梭菌（C.acetobytycum）可进行丙酮丁醇发酵，生产丁醇燃料破伤风香肠中毒气性坏疽厌氧乙酰-COA固定CO2途径固氮菌属（Azotabacter）——G-好气菌有氧条件下固定大气中的氮，细胞多形，杆状到卵圆状、细胞单个存在、成对或不规则团块、有时呈链状；不形成芽孢，但形成孢囊；可形成荚膜，菌落呈黏液状，化能异养菌，胞内有PHB颗粒，广泛分布于土壤中褐球固氮菌（A.chroococcum)最常见，分布较广，固氮能力较强。1901年Berjerinck分离得到细胞多形：幼时杆状，周生鞭毛；成熟后球形，有荚膜，失去鞭毛，排列成8字形或四联

7、体。无芽孢，产生非水溶性色素，菌落呈褐色，生长后期转变为孢囊自生固氮菌肥料的应用自生固氮菌肥料用于禾本科作物大田试验中，只有1/3表现增产作用，增产率在5%~10%；对蔬菜作用效果明显当土壤C/N小于（70~40）：1时，自生固氮菌固氮作用停止。因此自生固氮菌肥料应结合秸秆还田、有机肥料施用，还要保持有一定的水分、良好的通气状况和适宜的pH。蓝细菌（Cyanobacteria）——产氧性光合作用的大型原核微生物含有叶绿素a，能进行产氧光合作用的原核微生物分布广泛，“先锋生物”的美称形态差异极大,有球状、杆状和丝状等形态营养极为简单,不需要维生素,

8、以硝酸盐或氨作为氮源,多数能固氮,其异形细胞(heterocyst)是进行固氮的场所。常见的有：鱼腥藻属（Anabaesna）念珠藻属（