根际促生细菌的生产和应用现状及发展趋势-终极版

根际促生细菌的概述及生产应用现状和发展趋势——“微生物肥料”学学习论文根际促生细菌的概述及生产应用现状和发展趋势摘要随着世界人口的迅猛增长，耕地减少，粮食危机、食品安全及环境污染己成为人们关注的热点。氮、磷、钾素的供应状况是其实现潜在生产能力、发挥生态效能的主要因子之一。为了满足植物生长所需的氮、磷、钾等营养元素，工业化肥一直被认为是实现这一目的的主要途径。然而，随着化肥施用量的增加，一方面会增加农业成本，另一方面造成对环境的危害，同时破坏了土壤结构、微生物区系和多样性等。人们为了维护自身生存的生态环境和食品安全，减少对工业化肥的依赖，一直在努力探寻新的生物生态肥源，以替代或部分替代工业化肥。近20年来，随着生物技术等新技术的不断进步，微生物肥料的研究与应用有了很大的发展⋯，在我国也有微生物肥料应用方面的很多报道。根际促生菌(plantgrowth-promotingrhizobacteria,缩写PGPR)是研究热点。近年来的研究表明，植物根际促生细菌不但可以固定空气中的氮气，溶解土壤中不能被植物直接吸收的磷素，释放铝硅酸盐矿物中的钟素，而且还可分泌植物生长调节物质，促进植物根系生长，增强植物抗病能力。将促进植物生长菌作为生物肥料的接种剂，与化肥相比具有成本低，使用安全，持续效果好，增产稳定，非再生能源消耗少，对环境、食品安全，经济效益高等特点，同时可以改善土壤结构，提高土壤有机质含量，改良盐碱地，保持农牧业生态系统的平衡，实现农牧业生产的可持续发展。发达国家重点致力于筛选和利用生物技术构建高效PGPR菌株，研制有PGPR功能的新型微生物肥料。PGPR作为最具防病潜力与应用价值的一类生防菌，不仅能够促进植物生长，增加作物的产量，还能提高防病能力，因而成为许多学者研究的对象。大量的研究事实证明了PGPR处理植物后能达到促进生长与防治病害的目的。本文主要论述了根际促生细菌的分类、特征和功能应用，旨在为我国微生物肥料的研究生产增加新的研究方向和促进环境保护的和谐发展。关键词：根际促生细菌；土壤；微生物肥料；生产应用；发展趋势Keywords:PGPR;soil;Microbialfertilizer;Theproductionandapplication;DevelopmenttrendAbstractWiththerapidgrowthoftheworld'spopulation,cultivatedlandchange,thefoodcrisis,foodsafetyandenvironmentalpollutionhasbecomethefocusinpeople.Nitrogen,phosphorus,andpotassiumsupplyconditionisitsrealizationpotentialproductioncapacity,themainfactorsplayoneofecologicalefficiency.Inordertomeettheplantsneedtogrownitrogen,phosphorus,potassiumandothernutrients,industrialchemicalfertilizerwasthoughttorealizethisaimisthemainway.However,withtheincreaseofchemicalfertilizer,ononehand,willincreaseagriculturalcost,theothercausedamagetotheenvironment,anddestroyedtheharmofsoilstructure,themicrofloraanddiversity,etc.Peopleinordertomaintaintheirownsurvivalecologicalenvironmentandfoodsafetyandreducingthedependenceofindustrialchemicalfertilizer,hasbeentryingtofindnewbiologicalecologyFeiYuantocompletelyorpartlyreplaceindustrialchemicalfertilizer.Overthepast20years,withthenewtechnologysuchasbiologicaltechnologyadvances,theresearchandapplicationofmicrobialfertilizershasgreatlydevelopedinChina,alsohave.Manyoftheapplicationofmicrobialfertilizersreports.Therhizospheregrowsfungus(placinganabbreviationforrhizobacteria,have-PGPR)ishotspot.Recentstudiesshowthatplantrhizospheregrowsbacteriacannotonlyfixedtheairinthesoil,dissolvednitrogenabsorbedbyplantscannotdirectlyphosphorus,theZhongSualuminumsilicatemineralsrelease,butalsocansecreteplantgrowthregulatingsubstances,promoteplantrootgrowth,enhanceplantresistance.Willpromoteplantgrowthbacteriaastheinoculumbiologicalfertilizer,comparedwithfertilizerswithlowercost,theuseofsafe,continuouseffectisgood,increasestability,therenewableenergyconsumption,ontheenvironment,foodsafety,andtheeconomicbenefitishighercharacteristic,alsocanimprovethesoilstructure,improvethecontentofsoilorganicmatter,improvedthesaline-alkali,maintainthebalanceoftheecosystemagriculture,torealizethesustainabledevelopmentofagricultureproduction.DevelopedcountriesfocususingbiotechnologytoscreeningandconstructingefficientPGPRstrainsofPGPRfunction,developanewmicroorganismfertilizer.AsthemostpotentialPGPRpreventionwiththeapplicationvaluekindofbio-controlbacteria,cannotonlypromoteplantgrowth,andincreasingcropproduction,butalsocanimprovetheabilitytoresistmanyscholars,soitbecomestheobjectofstudy.AlotofresearchevidenceofPGPRprocessingplantscanattaintopromotethegrowthandafterthepurposeofpreventionandcuredisease.Thispapermainlydiscussestherhizospheregrowsbacteriaclassification,characteristicsandfunctions,aimingatChinaapplicationstudyofmicrobiologicalfertilizerincreasedproductionnewresearchdirectionandpromotetheharmoniousdevelopmentofenvironmentalprotection.前言以微生物肥料、微生物农药、微生物食品、微生物饲料等为核心的微生物农业【1】即“白色农业”将成为未来农业可持续发展的重要方向之一。土壤犹如一“天然的肥料加工厂”，倘若把土壤中的生物全部消灭，就无疑于“人去楼空”的工厂，土壤便会变成没有活力的“死寂”或“老朽”土壤，失去“造血”功能。为此，科学家提出了“土壤生态肥力”的概念，并以土壤生物多样性、土壤生物量及生物适应性与稳定性为其定量诊断的指标。近年来的研究表明，植物根际促生细菌不但可以固定空气中的氮气，溶解土壤中不能被植物直接吸收的磷素，释放铝硅酸盐矿物中的钟素，而且还可分泌植物生长调节物质，促进植物根系生长，增强植物抗病能力。将促进植物生长菌作为生物肥料的接剂，与化肥相比具有成本低，使用安全，持续效果好，增产稳定，非再生能源消耗少，对环境、食品安全，经济效益高等特点，同时可以改善土壤结构，提高土壤有机质含量，改良盐碱地，保持农牧业生态系统的平衡，实现农牧业生产的可持续发展【2】。1.根际促生细菌（plantgrowth-promotingrhizobacteria,PGPR）的概述1.1PGPR的相关定义PGPR是指能够促进植物对矿质营养的吸收和利用，或者产生促进植物生长的代谢物，甚至抑制有害微生物的根际细菌。一般具有固氮、溶磷、解钾能力，或能产生植物激素、分泌抗生素等功能的细菌、蓝细菌等。根际是指受植物活根影响的土壤微区，它的范围是围绕根表面1～2mm厚的土壤。由于植物根系不断地分泌各种代谢产物，包括糖类、氨基酸、有机酸、脂肪酸和甾醇、生长素、核苷酸、黄酮、酶类以及其他化合物，为微生物提供营养；加上根表组织陆续死亡和脱落，改良周围土壤的物理和化学性质，丰富了土壤有机质，也为微生物的大量繁殖创造了条件，使植物根际具有很高的生物活性，因而植物根际是土壤微生物生活特别旺盛的区域根际中微生物的数量和活性远高于远离根的土壤，其数量可达109／cm3，比根际外土壤中高10．100倍，由于细菌对各种根分泌物的利用率及敏感性远远超过放线菌、真菌和原生动物等，因而在根际中占主导地位。1.2PGPR的分类植物根际微生物种类多、活性高，构成根际特定的微生物区系。根据对植物的作用，可将根际细菌(rhizobacteria)分为有益(2％。5％)、有害(8％．15％)和中性(80％一90％)三大类。根际效应是指根际细菌与非根际细菌的数量比值(R／S)，它包括了根系对根际土壤在物理、化学和生物化学等方面性质的影响。活跃生长的作物根际R／S比一般为2．20之间，也有超过100的报道，它随植物种类及生长时期的不同而有所变动。根际微生物区系主要以细菌为主，根际细菌可分为对植物有益、有害和中性3类【3】。PGPR主要有八个属，如下图。有研究证明PGPR广泛存在于植物根系中，据不完全统计，包括假单胞杆菌属和芽孢杆菌属在内的20多个菌具有防病促生潜能。根际促生菌分类列1菌种举例列2列3产碱杆菌属(Alcaligenes)广泛产碱杆菌(A.latus)醋杆菌属(Acetobacter)重氮营养醋杆菌(A.diazotrophicus)芽孢杆菌属(bacillus)短小芽孢杆菌(B.pumilus)枯草芽孢杆菌(B.subtilis)巴氏芽孢杆菌(B.pasteurii)拜叶林克菌属(beijerinckia)印度拜叶林克菌(B.indica)伯克菌属(Burholderia)越南伯克菌属(B.vietnamiensis)肠杆菌属(Enterobacter)阴沟肠杆菌属(