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光合细菌在农业生产上的应用研究进展.doc
光合细菌在农业生产上的应用研究进展
摘 要:光合细菌是一种优质的有机肥,在农业作物上施用具有独特的功效,与其他微生物肥料相比,更具综合效
应。概述了光合细菌的性质,同时对光合细菌在农业中的作用以及在不同作物上的应用效果进行了介绍和展望。
关键词:光合细菌;农业生产;应用
Recent Research on Application of Photosynthetic Bacteria on Agricultural Production
Abstract:
Photosynthetic bacteria is a kind of high-quality organic fertilizer in agricultural crops, with unique functions
and hare higher comprehensive effects compared with other microbial fertilizer. The character of photosynthetic bacteria
was summarized in this paper,meanwhile the functions of photosynthetic bacteria and the applied effects on agriculture
were described and expected in this paper.
Key words:
Photosynthetic bacteria;Agricultural production;Application
由于农业上大量使用无机肥料与化学农药,造成土壤残
留农药的毒害,土壤盐化、板结严重,土壤肥力趋于衰竭;与
此同时,随着人们保健及环保意识的增强,人们对食品的要
求不仅局限于数量和品种,更注重质量。针对此种现状,开
发绿色食品是解决环境污染、保持农业可持续发展和提高城
乡人民生活质量的根本途径。生产绿色食品的关键是生产
过程无污染,应避免农药、肥料等造成的环境内部污染,应利
用生物技术防治。光合细菌因其本身特有的生理生化性质,
使其既具有理论意义又具有实用价值,成为现代生物技术研
究的热点之一。
1 光合细菌的性质
光合细菌(Photosynthetic Bacteria,简称PSB)是地球上
最早出现、具有光能生物合成体系的原核生物
[1]
。光合细菌
虽然个体极小,约为小球藻的5%左右,但却是自然界中重
要的微生物类群,它与其他光合生物一起构成了自然界生态
系统中的原始生产者。在厌氧光照条件下,光合细菌以氢或
有机物为供氢体,固定二氧化碳进行光合作用,也利用低级
脂肪酸、醇、醣类及某些芳香族化合物作碳源进行光合作用;
同时光合细菌具有固氮、氧化分解硫化物和胺类等有毒物质
的生理生态特性。光合细菌在其所处环境的碳素循环和物
质的转化中起着重要作用,因此光合细菌在农业上的应用已
成为近年研究利用微生物资源的重要内容
[2-6]
。
2 光合细菌在农业生产中的作用
光合细菌在改善植物营养、增加土壤肥力和抑制病原微
生物生长等方面均有重要作用
[7]
。
2.1 增强作物的光合作用 光合细菌在有光照缺氧的环境
中能进行光合作用,利用光能同化二氧化碳。这不仅为自身
细胞生长提供了所需的碳源,而且通过食物链使这些碳源又
被其它生物利用。同时光合细菌能刺激作物分泌氨基乙酰
丙酸物质,该物质是合成叶绿素的必需成分,大量氨基乙酰
丙酸物质的形成促进了叶绿素的合成,增强了光合强度,提
高了光合效率。而光合细菌所产生的许多促生长因子、维生
素、辅酶Q和光合色素等,可激活植物细胞的活性,提高作物
光合作用的能力。
2.2 提高作物的固氮能力 光合细菌有固氮能力,在固氮
酶的催化作用下,能固定分子氮,生成氨。同时,光合细菌还
能与其它根瘤菌联合固氮。菌体分泌的胞外组分有益于微
生物生长,对根瘤细菌有刺激作用,促进放线菌和固氮菌大
量繁殖,固氮菌增多有利于产生更多的生理活性物质,增强
根系的固氮作用,增进土壤生物固氮,提高土壤肥力。因而
在氮素循环中,光合细菌起桥梁作用。
2.3 促进花芽形成、果实膨大和作物早熟 光合细菌富含
脯氨酸和尿嘧啶,这些物质作用于作物的生殖生长期,能促
进花芽形成,提高结实率,同时提高果实品质;光合细菌所含
类胡萝卜素能使植物花、果实的颜色的色度相应增加;光合
细菌大量繁殖使作物植株表面生态层中有益微生物的含量
巨增,大量有益微生物的活动,改善土壤盐化、板结,有利于
根系发育,促使作物茎秆粗壮、根系发达、叶色浓绿;光合细
2619 卷04期
菌的分泌物、代谢物和菌体分解产物能刺激作物根系对养分
吸收,改善植物营养条件,促进生长,促进作物早熟。另外,
光合
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