《微生物肥料》PPT课件.ppt
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1、第二章 微生物肥料,教学要求:掌握微生物肥料的概念 微生物肥料的种类 微生物肥料生产过程 掌握几种常见微生物肥料的使用技术,一、微生物肥料定义,中国科学院院士,我国土壤微生物学的奠基人、华中农业大学陈华癸教授就微生物肥料的含义问题指出,所谓微生物肥料,“是指一类含有活微生物的特定制品,应用于农业生产中,能够获得特定的肥料效应,在这种效应的产生中,制品中活微生物起关键作用,符合上述定义的制品均应归入微生物肥料”。,第一节 微生物肥料的概念及分类,微生物肥料定义,目前“国家标准(GB20287-2006)”的定义:微生物肥料(microbial fertilizer/biofertilizer)-
2、含有特定微生物活体的制品,应用于农业生产,通过其中所含微生物的生命活动,增加植物养分的供应量或促进植物生长,提高产量,改善农产品品质及农业生态环境。,微生物肥料种类的三种分法,按其制品中特定的微生物种类可分为:细菌菌剂/肥料(如根瘤菌肥、固氮菌肥)放线菌菌剂/肥料(如抗生菌肥料)真菌类菌剂/肥料(如菌根真菌),复合微生物菌剂/肥料;,二、微生物肥料的分类,按其作用机理分:有根瘤菌菌剂/肥料,固氮菌菌剂/肥料(自生或联合共生类),解磷菌类菌剂/肥料,硅酸盐菌类菌剂/肥料等;按其制品内组成分:含有单一的微生物肥料和复合(或复混)微生物肥料。复合(或复混)微生物肥料又有菌、菌复合,也有菌和各种添加剂
3、复合的。,在登记管理上划分的微生物肥料种类,产品分为两个大类:微生物菌剂(简称菌剂类产品):9个品种 微生物肥料类(简称菌肥类产品):2个品种 菌剂类包括:根瘤菌菌剂、固氮菌菌剂、溶磷菌剂、硅酸盐菌剂、光合细菌菌剂、有机物料腐熟剂(秸秆、粪便)、促生菌剂、复合菌剂、菌根菌剂和生物修复菌剂(农药残留降解、克服作物重茬)菌肥类包括:生物有机肥(菌+有机质/肥)和复合微生物肥料(菌+无机养分),第二节 微生物肥料的种类,微生物肥料按作用机理分:固氮菌类肥料(根瘤菌肥料、自生固氮菌肥、固氮蓝藻等)解磷菌类肥料解钾菌类肥料(硅酸盐细菌)抗生菌肥料PGPR菌肥堆肥菌剂和发酵菌剂复合微生物肥料,一、固氮菌肥
4、_根瘤菌肥料,根瘤菌是含有大量根瘤菌活菌体的生物制剂,接种于豆科植物种子上,在土壤条件适宜情况下,根瘤菌能在豆科植物根际进行活跃的生命活动,并侵入豆科植物根部结瘤,固定空气中的氮素为NH3或NH4+。,根瘤菌与豆科植物间的共生,-形成根瘤共生体,根瘤菌固定大气中的气态氮为植物提供 氮素养料;,豆科植物的根系分泌物能刺激根瘤菌的生 长,同时,还为根瘤菌提供保护和稳定 的生长条件。,Root Nodule Bacteria and Symbiosis with legumes豆类,Soybean root nodules,Unnodulated soybean,Nodulated soybean,
5、根瘤形成过程的主要步骤:特定的根瘤菌与相应的豆科植物相互辩认使根瘤菌特异地吸附在根毛上 二者相互作用使根毛变形,主要表现卷曲或分枝 细菌进入根内 形成侵入线 侵入线发展,进入根皮层后导致一部份细胞转化为分生组织,细胞分裂和分化,根瘤开始发育 根瘤菌从侵入线内释放到根瘤细胞中繁殖,而后转化成类菌体形态 豆血红蛋白出现,固氮作用开始。,Steps in the formation ofroot nodule in a legumeinfected by Rhizobium,根瘤菌肥的生产,拌种剂和复合肥料。拌种剂:粉状、液体、冻干粉。复合肥料:同一根瘤菌属的不同菌株复合,或与其他微生物合用以增强结
6、瘤能力。生产过程:菌种培养固体扩大收集菌泥制菌粉装瓶液体扩大吸附剂拌种装袋。,2.自生固氮菌肥料,单独生活时能固定空气中的氮的一类微生物称为自生固氮菌,分为光合细菌和非光合细菌。主要类群:蓝细菌、圆褐固氮菌、假单胞菌、多黏芽孢杆菌等。固氮能力比共生固氮差。,自生固氮微生物:圆褐固氮菌,圆褐固氮菌代谢类型是异养需氧型,圆褐固氮菌能产生生长素,促进植株生长和果实的发育。,N2+8H+8e-+(1824)ATP2NH3+H2+(1824)ADP+(1824)Pi,总反应式,生物固氮的生物化学机制,生物固氮的利用价值,将圆褐固氮菌制成菌剂,施到土壤中,可提高农作物产量,2.对豆科植物进行根瘤菌拌种,也
7、能提高豆科作物的产量,3.用豆科植物做绿肥,可明显增加土壤中氮的含量,磷素是作物生长发育所必需的营养元素之一。虽然土壤中磷含量很高,但能被植物吸收利用的有效态无机磷却很低,土壤中绝大部分磷为无效磷。磷是许多发展中国家农业生产重要的限制因素,提高土壤中磷的利用效率将具有战略性意义。,3.解磷菌肥料,解磷微生物类肥料 能分解土壤中难溶态磷的细菌制成的解磷细菌肥料,使解磷细菌在作物根际形成一个磷素供应较为充分的微区。,解磷微生物,产生磷酸酯酶,分解有机磷化物,提供植物所必须的磷元素。,巨大芽孢杆菌,假单孢菌,能产生有机酸、碳酸、硝酸和硫酸,增加磷酸钙的溶解性,提高土壤可溶性磷的含量。,溶磷微生物,假
8、单孢菌属,产碱杆菌属,黄杆菌属,节杆菌属,欧文氏菌属,菌根菌能溶解无机磷化物,分解有机磷化物,增加菌根菌周围的有效磷含量。,菌根菌,硬果孢霉属,无柄孢霉属,巨孢霉属,球孢霉属,巨大芽胞杆菌(Bacillus megatherium var.phosphaticum),1.菌体形态特征:此菌的菌体实在粗大,因而拉丁文学名称其为为巨大芽孢杆菌。2.芽孢形态特征:有大芽孢,椭圆形偏端或中位;孢囊多为背端生,芽孢内不着色,无色;成熟孢囊不膨大。3.菌落形态特征:在专用培养基上菌落圆形,有同心圈,表面光滑;菌落不透明,由灰白色变棕黄色,边缘整齐;菌落扁平,微隆起微绉折。4.生理生化特征:革兰氏染色阳性;
9、在肉汤培养基中生长很快,有较强分解核酸和卵磷脂的能力,也能从难溶的无机磷灰石中释放出正磷酸盐。,溶磷圈直径(D)和菌落生长直径(d)的比值(D/d)是表征解磷菌相对解磷能力的一个指标。,4、解钾细菌菌肥,解钾细菌,又称硅酸盐细菌。,解钾细菌,又称硅酸盐细菌。,解钾细菌具有荚膜,荚膜的组成分为多糖类物质,促进土壤微团聚体的形成;,解钾细菌还能将土壤中的无效磷转化为有效磷;并有微弱的固氮能力。,胶质芽孢杆菌,转化钾化物的微生物,能分解长石和云母等硅酸盐类矿物产生有效钾的微生物。,最重要的是胶冻样芽孢杆菌,芽孢椭圆形,产生大荚膜,革兰氏染色阳性,固氮和分解矿物钾,低分子量的酸性代谢物(如柠檬酸、乳酸
10、等),解钾机理,细菌胞外多糖的形成,5.抗生菌肥-5406,抗生菌肥:能分泌抗菌物质和刺激素的微生物制成的肥料产品,含有抗生菌的制品即为抗生菌肥。例如:5406 菌肥,又称放线菌肥料,是在放线菌肥料研制之初以“5406”号放线菌为主要菌种加入到载体之中制成,所以称为5406 菌肥,简称“5406”。5406 泾阳链霉菌的生物学特性:菌落圆形、凸起,开始生长时浅黄色至淡红色。气生菌丝粉白色,上面生满成串孢子呈粉红色。最适生长温度为2632。,5406菌肥作用机理,1、抗生菌肥5406分泌抗生素,对植物病原真菌、寄生细菌有很好的拮抗作用。抑制有害微生物,增加了根际微生物的生理活性。2、刺激与调节作
11、物生长:分泌多种不同类型的刺激素。3、转化土壤和肥料的营养元素:将不能吸收利用的N、P、K转化为可利用状态,可提高水解N、速效P和速效K的含量。4、促进农作物对养分的吸收,提高对纤维素的分界能力,加强对有机质的分解;改善土壤物理性能;施用后,P提高60%70%;土壤团粒结构增加,通气性好。,6、堆肥菌剂和发酵菌剂,7、根际促生细菌肥料(PGPR),根际微生物,菌根菌,是一类产生促进生长物质,产生促生作用的根际细菌肥料,根际微生物,根际微生物是指根表面和离根表面5mm范围内的微生物。,植物根部的分泌物在根际形成营养带,促进了微生物的大量繁殖,这种效应称为根际效应。,根际效应,根际微生物对植物的促
12、进作用,产生活性物质,核酸,生长激素、细胞分裂素,赤霉素、乙烯和脱落酸,水杨酸,产生铁载体抑制病害,抑病作用,产生抑制真菌病害的酶,产生抗生素抑制病害,农杆菌属、无色杆菌属,假单孢菌,根际促生微生物的种类,硝化细菌、反硝化细菌,链霉菌,小单孢菌,放线菌,细菌,霉菌,毛霉、根霉、腐霉,青霉、曲霉、木霉、镰刀霉,菌根菌对植物的促进作用,提高植物对毒物的耐受能力,提高植物对不良环境的耐受范围,产生抗生素抑制植物病害,8、光合细菌肥料,是一类能将光能转化成生物代谢能量的微生物。如蓝细菌、紫细菌、绿细菌和盐细菌等,广泛分布于自然界中。,9、复合微生物肥料,指含一种以上有益微生物及其他营养物质的混合制剂.
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