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微生物肥料[1]
固氮蓝细菌 大多数都是有异形胞的多细胞丝状蓝绿藻 在异形胞中进行固氮，营养细胞只在无氧条 件下能诱导固氮酶活性 固氮蓝细菌在自然界中分布广泛 在 pH 6~9范围内生长，最适温度20~30C
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微生物肥料[1]
1）Oscillatoria, a filamentous species common in fresh water and hot springs.
2）Nostoc, a sheathed communal species. 3）Anabaena, a nitrogen fixing species （a
heterocyst，third from right). 4）Synechococcus, a unicelluar species in
marine habitats and hot springs.
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微生物肥料[1]
识别吸附（LPS与植物凝集素Lectin） 根毛变形，根瘤菌进入 根毛产生新细胞壁将根瘤菌包围 根瘤菌分裂繁殖并向根毛基部推进 根毛细胞壁延伸形成侵入线，进入皮层 皮层细胞分裂，根瘤发育 根瘤菌释放到根瘤细胞中繁殖，形成类菌体
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微生物肥料[1]
5. 类菌体 根瘤菌在固氮根瘤中的形态 不规则，分支状、T形、Y形、梨状、膨大杆 状、圆球形等 类菌体被植物合成的类菌体周膜包裹 根瘤中豆血红蛋白是一个氧的缓冲系统 调节呼吸作用和固氮作用的正常进行
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微生物肥料[1]
固氮菌： 营养类型：化能异养 呼吸类型：严格好氧细菌 碳源：简单碳水化合物 氮源：N2、铵盐、硝酸盐、尿素等 生态：广泛存在于温带土壤中
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微生物肥料[1]
1.1.2 固氮螺菌 有三个属具有固氮能力
固氮螺菌属（Azospirillum）
在玉米、小麦、水稻等植物根际 含脂固氮螺菌有一根极生鞭毛，运动活泼， 在微好氧条件下进行固氮作用
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五. 根瘤菌肥料 “种豆美田” 根瘤菌与豆科植物形成共生固氮体系—根瘤 是两个共生伙伴结合而成的特殊器官 在功 能上高度统一
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微生物肥料[1]
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微生物肥料[1]
1. 根瘤菌 在培养条件下根瘤菌为杆状， 0.5~0.91.2~3.0m，G能运动，周身鞭毛或端生或侧生鞭毛 不形成芽孢 细胞内含有聚-羟基丁酸颗粒
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1.2 兼性厌氧固氮细菌 肠杆菌科的一些属、种 芽孢杆菌属的一些种 在有氧、无氧条件下都能生长 只有在无氧或低氧分压条件下固氮
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1.3 厌氧固氮细菌
梭菌属（Clostridium）中的有些种 如巴斯德芽孢梭菌（Cl. pasteurianum）
三. 菌肥的使用 优良菌肥+合理使用=良好效果
1. 使用方法：播种时作为种肥，固氮菌肥料 与有机肥料混合使用
2. 菌肥的使用量：没有统一的标准 3. 菌肥的混合使用，菌肥一般不与杀虫农药
混合使用
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四. 生物固氮
N2NH3 (固氮酶催化) 1888年 Beijerinck 首次分离到固氮微生物
微生物肥料
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2020/11/14
微生物肥料[1]
一. 微生物肥料的种类 1. 氮肥：增加土壤氮素和作物氮素营养，如
根瘤菌、固氮菌、固氮蓝藻
2. 分解土壤有机质的菌肥：有机磷细菌肥料、 综合性菌肥等
3. 分解土壤中难溶矿物质，钾细菌、无机磷 细菌肥料等
4. 防治植物病害，刺激植物生长：分泌抗生 素及刺激素 5. 增加作物根吸收营养能力：菌根菌肥料
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二. 微生物肥料的生产及质量保证 （一）菌肥生产
1. 菌肥用菌种的活化及大量繁殖 2.吸附剂的准备，菌和吸附剂的拌合 （二）质量 1. 菌种的有效性，有效活菌数含量，无污染 2. 菌肥含水量、pH值 3. 保存：0~10°C，一般菌肥3~6个月
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微生物肥料[1]
广泛分布于各种土壤中 固氮效率不高
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2. 化能无机营养固氮细菌 巴氏甲烷八叠球菌，属古菌（Archae） 固氮古菌的发现说明固氮微生物广泛分布
3. 光合固氮细菌 固氮红螺菌：光照、厌氧生活时进行固氮
红色红螺菌（Rhodospirillum rubrum）
主要固氮种类 第一个被分离的光能营养固氮细菌
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2. 根瘤菌在形成根瘤过程中的变化 进入根内时为杆状，随着根瘤的发育菌体变
大、变形，类菌体，具固氮能力 3. 根瘤菌生理特性
化能异养菌、好氧，碳源、氮源、生长因子 无机盐：Fe合成豆血红蛋白和铁蛋白
钼是固氮酶的成分
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微生物肥染过程 感染性：进入豆科植物根内，促成根瘤的形成 专一性：寄主专一性
种类：
原核生物：真细菌、古菌、蓝细菌
真核生物：尚未发现
共同特点：环境中缺少化合态氮时进行
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微生物肥料[1]
（一）微生物类群 生理特性庞杂类群:多种营养类型和呼吸类型 1. 化能有机营养固氮菌(化能异养菌) 1.1 好氧性固氮细菌 1.1.1 固氮菌科：10个科的30个属发现固氮细菌 固氮菌科全部能固氮，其余各科部分属、种固氮。 固氮菌科：固氮菌属（Azotobacter） 固氮单胞菌属（Azomonas）
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微生物肥料[1]
6. 根瘤中气体交换和豆血红蛋白的功能 类菌体—氧化磷酸化—能量—固氮作用 氧气是影响根瘤固氮效率的重要因素 正常大气氧分压下固氮作用受氧气抑制 单靠氧气扩散不能满足对固氮作用的需要 豆血红蛋白对氧气的调节非常重要
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不同固氮体系的固氮作用比较
固氮体系 固氮量（N kg/ha.年）
豆科植物： 大豆
57~94
豇豆
84
三叶草
104~160
羽扇豆
150~169
非豆科植物： 赤扬
40~300
沙棘
2~179
植物-蓝藻共生：红萍
313
地衣
39~84
自生微生物： 蓝藻
25
固氮菌属 0.3
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