光合细菌肥料

利用光能作为能量来源的细菌

能利用光能作为能量来源的细菌，统称为光合细菌。根据光合作用是否产氧，可分为不产氧光合细菌和产氧光合细菌；

简介

又可根据光合细菌碳源利用的不同，将其分为光能自养和光能异养型，前者是以硫化氢为光合作用供氢体的紫硫细菌和绿硫细菌，后者是以各种有机物为供氢体和主要碳源的紫色非硫细菌。

(一)光合细菌肥料的应用基础

光合细菌使农作物增产增质的原因，可归纳为以下2个方面：①光合细菌能促进土壤物质转化，改善土壤结构，提高土壤肥力，促进作物生长。光合细菌大都具有固氮能力，能提高土壤氮素水平，通过其代谢活动能有效地提高土壤中某些有机成分、硫化物和氨态氮，并促进有害污染物如农药等的转化。同时能促进有益微生物的增殖，使之共同参与土壤生态的物质循环。此外，光合细菌产生的丰富的生理活性物质如脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶、维生素、辅酶Q、类胡萝卜素等都能被作物直接吸收，有助于改善作物的营养，激活作物细胞的活性，促进根系发育，提高光合作用和生殖生长能力。②光合细菌能增强作物抗病防病能力。光合细菌含有抗细菌、抗病毒的物质，这些物质能钝化病原体的致病力以及抑制病原体生长。同时光合细菌的活动能促进放线菌等有益微生物的繁殖，抑制丝状真菌等有害菌群生长，从而有效地抑制某些植病的发生与蔓延。基于光合细菌具有抗病防病作用，现有研究者将其开发为瓜果等的保鲜剂。

(二)光合细菌的种类

光合细菌的种类较多，目前主要根据包它所具有的光合色素体系和光合作用中是否能以硫为电子供体将其划为4个科：Rhodospirillaceae(红螺菌科或称红色无硫菌科)、Chromatiaceae(红硫菌科)、Chlorobiaceae(绿硫菌科)、和Chloroflexaceae(滑行丝状绿硫菌科)。进一步可分为22个属，61个种。与生产应用关系密切的，主要是红螺菌科的一些属、种，如荚膜红假单胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)、球形红假单胞菌(Rps.globiformis)、沼泽红假单胞菌(Rps.palustris)、嗜硫红假单胞菌(Rps.sulfi-dophila)、深红红螺菌(Rhodospirillum.rubrum)、黄褐红螺菌(Rhodospirillum.fulvum)等。

红螺菌的细胞螺旋状，极生鞭毛，革兰氏阴性，含有菌叶绿素α-类胡萝卜素，为厌氧的光能自养菌，多数种在黑暗微好氧下进行氧化代谢，细菌悬液呈红到棕色。

红假单胞菌形态从杆状卵形到球形，极生鞭毛，能运动，革兰氏阴性，含有菌绿素a、b和类胡萝卜素，没有气泡。厌氧光能自养菌某些种在黑暗中微好氧或好氧进行氧化代谢，细菌悬液呈黄绿到棕色和红色。

(三)光合细菌肥料的生产和应用

光合细菌能在光照条件下进行光合作用生长，也能在厌氧条件下发酵，在微好氧条件下进行好氧生长。光合细菌的生产需要采用优良菌种，要求菌种活性高，菌液中菌体分布均匀、无下沉现象。相对其它微生物肥料生产，光合细菌的生产要简单些，在一定生长温度条件下，保持一定量的光照强度是必须的。我国现在常用玻璃或透光好的塑料缸或桶进行三级或四级扩大培养，简述如下。

①一级试管菌种和二级种子培养生长培养基可根据需要配制为固体、半固体和液体培养基，分装于带螺帽的试管中和带反口脱塞的玻璃瓶中，高压灭菌后在无菌条件下接种，固体和半固体培养基用于穿刺接种，供菌种保藏用。以1%的接种量接种于液体培养基中，为二级种子扩大培养用。接种后置28℃、1000勒克斯光照条件下培养，一般用电灯泡(白帜灯40～60W)可以满足要求，培养物放在距灯15～50厘米处，一般培养7～10天即可长好。

②三级大瓶与四级塑料桶或玻璃缸扩大培养培养基原液可用蒸馏水或冷开水配制，室内培养温度维持在25～28℃，光照维持1000勒克斯左右，培养7～10天即可。

一级、二级菌种的接种量为1%～2%，三、四级扩大培养的接种量一般为5%～10%。光合细菌的生产也可以采用连续培养设备进行。

生产的光合细菌肥料一般为液体菌液，用于农作物的底肥、或以拌种、叶面喷施、秧菌蘸根等。实践证明，施用光合细菌的效果良好，表现在提高土壤肥力和改善作物营养，以及对作物病害控制方面。

此外，畜牧业上应用与饲料添加剂，用于畜禽粪便的除臭，有机废物的治理上均有较好的应用前景。由于光合细菌应用历史比较短，许多方面的应用研究还处在初级阶段，还有大量的、深入的研究工作要做。尤其是这一产品的质量、标准以及进一步提高应用效果等方面基础薄弱，有待进一步加强。

目前的研究和试验已显示出光合细菌作为重要的微生物资源，其开发应用的前景是广阔的，必将具有不可替代的应用市场，在人类活动中必将发挥越来越大的作用。

使用

光合细菌肥料，能利用光能作为能量来源的细菌，统称为光合细菌（PhotoSyntheticBacteria简称PSB）。根据光合作用是否产氧，可分为不产氧光合细菌和产氧光合细菌；又可根据光合细菌碳源利用的不同，将其分为光能自养型和光能异养型，前者是以硫化氢为光合作用供氢体的紫硫细菌和绿硫细菌，后者是以各种有机物为供氢体和主要碳源的紫色非硫细菌。

产品分类液体菌剂以有机、无机原料培养液接种光合细菌，经发酵培养而成的光合细菌菌液。

固体菌剂由某种固体物质作为载体吸附光合细菌菌液而成。

施用方法生产的光合细菌肥料一般为液体菌液，用于农作物的基肥、追肥、拌种、叶面喷施、秧菌蘸根等。

作种肥使用，可增加生物固氮作用，提高根际固氮效应，增进土壤肥力。

叶面喷施，可改善植物营养，增强植物生理功能和抗病能力，从而起到增产和改善品质的作用。

作果蔬保鲜剂，能抑制病菌引起的病害，对西瓜等的保存有良好的作用。光合细菌防止病害的主要原因是因为它具有杀菌作用，能抑制其他有害菌群及病毒的生长。

此外，在畜牧业上应用于饲料添加剂，畜禽粪便的除臭，有机废弃物的处理上均有较好的应用前景。

由于光合细菌应用历史比较短，许多方面的应用研究还处在初级阶段，还有大量的、深入的研究工作要做。尤其是这一产品的质量、标准以及进一步提高应用效果等方面基础薄弱，有待进一步加强。目前的研究和试验已显示出光合细菌作为重要的微生物资源，其开发应用的前景是广阔的，必将具有不可替代的应用市场，在人类活动中必将发挥越来越大的作用。

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