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1、本文開展了硅酸鹽細(xì)菌對(duì)礦物和土壤的風(fēng)化作用模擬試驗(yàn),并對(duì)硅酸鹽細(xì)菌在土壤物理性質(zhì)等方面的作用進(jìn)行初步研究。 從甘肅西峰黃土中篩選到一株硅酸鹽細(xì)菌(silicate bacteria)HTK01,用常規(guī)方法及分子生物學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行鑒定,采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜(ICP)檢測(cè)該菌對(duì)三種礦物的解鉀效果,用比色法測(cè)定該菌對(duì)無機(jī)磷和有機(jī)磷的解磷能力;試驗(yàn)?zāi)M該菌對(duì)三種礦物及黃土的風(fēng)化作用,利用透射電子顯微鏡(TEM)和掃描電子顯微
2、鏡(SEM)觀察該菌與礦物作用過程中細(xì)菌與礦物界面的特征、檢測(cè)了細(xì)菌對(duì)礦物化學(xué)成分變化的影響,探討了該菌對(duì)礦物風(fēng)化作用的機(jī)理;通過測(cè)定該菌對(duì)土壤團(tuán)聚體及水分性質(zhì)變化的影響,初步探討該菌對(duì)土壤物理性質(zhì)的作用,并進(jìn)行初步的應(yīng)用。 硅酸鹽細(xì)菌HTK01的常規(guī)方法鑒定及16SrDNA分子鑒定結(jié)果表明,該菌為長桿狀,G<'->,產(chǎn)橢圓至圓形芽孢,菌體大小為0.9-1.3μm×3.O-7.5μm,胞外覆蓋大于菌體幾倍的肥厚莢膜,菌落呈半玻
3、璃珠狀,粘稠難挑起,最適pH值為7.0-8.0,耐鹽濃度較低(O.1%-0.5%NaCI),30℃為其較為適宜的生長溫度,通過生理生化及其16SrDNA序列鑒定,確定HFK01為膠質(zhì)芽孢桿菌Bacillus muscilaginosus)。由于莢膜物質(zhì)是硅酸鹽細(xì)菌的典型特征,其對(duì)該菌一系列生理特征意義重大,作者對(duì)硅酸鹽細(xì)菌的莢膜染色方法進(jìn)行了比較研究,獲得了一種改進(jìn)的莢膜染色方法。 分別以鉀長石、黑云母和磷礦粉為礦源,研究了硅
4、酸鹽細(xì)菌HTK01在液體培養(yǎng)基中的解K實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明接種組比對(duì)照組分別增加30.94%(鉀長石為礦源)、39.49%(黑云母為礦源)和15.72%(磷礦粉為礦源),此外,HTK01還釋放出礦物試樣中的部分Si和A1。作者對(duì)硅酸鹽細(xì)菌在液體培養(yǎng)基中釋放鉀的檢測(cè)方法也進(jìn)行了改進(jìn)。檢測(cè)了硅酸鹽細(xì)菌HTK01分解無機(jī)磷和有機(jī)磷的能力,結(jié)果表明接種組比對(duì)照組分別增加3.835gg/mI。和0.628μg/mL。 模擬該菌對(duì)三種礦物及黃土的
5、風(fēng)化作用,分別靜置培養(yǎng)5、10、20、40和80d,通過電鏡觀察表明細(xì)菌對(duì)礦物試樣表面發(fā)生了一定溶蝕作用,被細(xì)菌作用后的礦粉,顆粒渾圓,邊緣模糊不清,礦物顆粒被大量的菌體物質(zhì)所覆蓋。隨培養(yǎng)時(shí)間增加,水溶性K、Si和P等元素都得到一定程度地增加。細(xì)菌對(duì)不同礦物及不同培養(yǎng)時(shí)間的作用效果不同,認(rèn)為該菌產(chǎn)生的胞外多糖對(duì)礦物風(fēng)化起重要作用,并由此分析了硅酸鹽細(xì)菌對(duì)硅酸鹽礦物風(fēng)化的作用機(jī)理。 對(duì)土壤物理性質(zhì)研究表明,大粒級(jí)數(shù)量有所增加,加菌
6、的土壤水分的蒸發(fā)速度要低于兩種對(duì)照樣,飽和滲透速率的結(jié)果也相似,但只發(fā)生在接菌液初期,隨培養(yǎng)時(shí)間增加,表現(xiàn)出的差異不大。通過盆栽試驗(yàn)和田間試驗(yàn)檢測(cè)硅酸鹽細(xì)菌HTK01對(duì)黃花苜蓿生長的影響,結(jié)果表明該菌劑對(duì)苜蓿的株高、根長、根瘤數(shù)及鮮干重均優(yōu)于對(duì)照,其對(duì)苜蓿的生長具有一定促進(jìn)作用。 通過研究硅酸鹽細(xì)菌對(duì)幾種礦物和黃土的風(fēng)化作用,以及對(duì)土壤物理性質(zhì)及苜蓿生長影響的初步研究,加深對(duì)硅酸鹽細(xì)菌與礦物相互作用過程和機(jī)理的理解,并為進(jìn)一步研
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