土著微生物

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微生物生态学复习资料

微生物生态学复习资料

微生物生态学一.生态学概念(ecology):研究生物有机体与其周围环境(生物环境与非生物环境)之间相互关系的一门科学。

生物环境(biotic environment)包括微生物、动物和植物;非生物环境(abiotic environment)包括非生命物质,如土壤、岩石、水、空气、温度、光和PH等。

生态学又称环境生物学environment biology。

微生物生态学(microbial ecology):研究微生物有机体(细菌、真菌、病毒、放线菌、单细胞藻类及原生动物)与其周围生物环境(生物环境和非生物环境)之间相互作用及其作用规律的一门科学。

又称环境微生物学。

二.土著微生物(Autochthonous microorganism):指在一个给定的生境中那些能生存、生长和进行活跃代谢的微生物,并且这些微生物能与来自其他群落的微生物进行有效的竞争。

土著微生物一般包括:G+球菌类、色杆菌、芽孢杆菌、节杆菌、分支杆菌、放线菌、青霉、曲霉等。

外来微生物(Allochthonous microorganism):指来自于其他生态系统的微生物,所以这些微生物不能在这一生境中长期生活下去。

群落(Community):指一定区域里,各种群体(Population)相互松散结合的一种结构单位。

生态系统:生态系统就是在一定的时间和空间内,生物和非生物的成分之间,通过不断的物质循环和能量流动而相互作用、相互依存的统一体,构成一个生态学的功能复合体。

生态系统=生物群落+无机环境。

影响土壤中微生物分布的因素●土壤颗粒性质腐殖质》砂土●土壤水分游动微生物●氧气上层好氧微生物多(穴居动物活动可以给微生物好氧生长提供条件)●pH pH对营养物质的利用,微生物吸附,胞外酶的产生和分泌产生影响●温度蓝细菌能抗变化范围很大的温度;耐寒的藻类(雪藻)●营养状况有机物对自养细菌有抑制作用(刍溪藻喜欢在营养丰富的鸟粪中)(土壤颗粒中细菌的不均匀分布)●人类生产活动三.淡水微生物的共同特征:1 能在低营养物浓度下生长2 微生物是可以游动的3 表面积和体积比大(柄细菌),有效吸收营养。

土著微生物修复铬(Ⅵ)污染土壤的条件实验研究

土著微生物修复铬(Ⅵ)污染土壤的条件实验研究

tr u e-mir b u niy H -o g ncmatrq a t y ti fu d ta e ea u ea do g ncm te a n u n erd cn co eq a tt -p r a i te u ni -i o n h ttmp r tr n r a i trc nif e c e u ig t s a l
Re e a i y Abo i n i o e m dit on b rgialM cr b
常 文越 陈晓 东 王 磊
( 阳环境科 学研 究 院 沈 阳 1 0 1 ) 沈 1 0 6
摘要 根据铬( 污染土壤 中筛选 出的土著微 生物初 步解毒 实验结 果, 土著 茵种制成 六价铬还 原茵 荆, Ⅵ) 将 通过 时 间、
K ywod O ( ) C n mi tdS i A oii l coe Bo R me i i e rs rⅥ o t n e ol b r n rb i- e da o a a g a Mi tn
1 前 言 利用微生物修复重金属污染的土壤是 2 世纪 0
8 0年代 中期 开 始 进 行 研究 的 一个 新 领 域 , 它是 利 用 微 生物 降低 土壤 中 的重 金属 毒性 , 或者通 过微 生 物来促 进 植 物 对 重 金 属 的 吸 收 等 其 它 修 复 过 程 。 与有 机污 染 的微生 物修 复技 术相 比, 于重金属 污 关 染 的微生 物方 面 的研究 和应 用较 少 , 国外 关于 六价 铬污 染 土壤 生物修 复技 术研究 , 在 于土壤 中土 主要 著微 生 物或选 育 菌种对 六价 铬 的还原作 用 , 土壤 使 中铬 的活性 及毒性 降低 [ 。 】 ] 与传统 的污染 土壤治理技术相比, 微生物修复 技 术 的主要 优点 是 : 作简 单 , 操 处理形 式 多样 , 以 可 进 行原 位修 复 ; 费用 低 , 更适 于污染 范 围大 、 它 污染

土壤中的微生物

土壤中的微生物

土壤中的微生物姓名:学号:专业:年级:学科:土壤是由地壳表面的岩石经过长期风化和生物学作用而形成的一层疏松物质。

土壤和以土壤为基质的生物种群紧密的联系在一起,构成一个有机整体,称为土壤生态系统。

一、土壤微生物的来源土著微生物种群:指在一个给定的生境中那些能生存、生长和进行活跃代谢的微生物,并且这些微生物能与来自其他群落的微生物进行有效的竞争。

土著微生物一般包括:G+球菌类、色杆菌、芽孢杆菌、节杆菌、分支杆菌、放线菌、青霉、曲霉等。

对物质的分解、代谢、转化起着极为重要的作用,是化学元素参与生物地球化学物质循环的重要推动者。

外来微生物种群:指来自于其他生态系统的微生物,所以这些微生物不能在这一生境中长期生活下去。

几乎不参与土壤生态学上重要的物质转化作用。

二、土壤微生物的种类包括细菌、放线菌、真菌、藻类、病毒和原生动物。

绝大部分微生物对人是有益的;也有一部分土壤微生物是动植物的病原体。

土壤中的微生物根据其对能源和营养的要求不同可分为四种营养类型●光能自养型●光能异养型●化能自养型●化能异养型大多属异养型微生物根据对氧的需要程度不同,可分为●专性厌氧●兼性厌氧●微需氧●专性需氧等真菌属需氧型微生物,因此土壤深层或潮湿的黏土中真菌数量少。

1、土壤中的细菌(1)土壤细菌的数量土壤中的微生物以细菌数量最多,细菌占土壤微生物总量的70%~90%,1g 肥沃土壤中约有土壤细菌几十万~几十亿。

(2)土壤细菌的特点1)个体形状和大小往往与人工培养条件下不同;2)土壤细菌数量多、代谢强、繁殖快、代时短,对其延续带来很大好处;3)种类多,其中多数是异养菌,少数是自养菌;4)土壤细菌按其来源可分为土著性和外来性,一般土著是优势种:●土著细菌:是土壤中真正的常驻者,如氨化细菌、硝化细菌、固氮细菌、纤维素分解菌等,异养型,无芽胞、嗜中温。

●外来细菌:人畜粪便、动物尸体、医院废弃物等污染土壤带入的。

如沙门菌、志贺菌、霍乱弧菌、大肠杆菌O157:H7、炭疽梭菌、破伤风梭菌、肉毒梭菌等。

水生态修复中土著微生物原位激活技术应用

水生态修复中土著微生物原位激活技术应用
建 水 生 植 物 群 落 首 先 需 要 充 分 考 虑 到 植 物 的 生 长 习 性 ,可 优 先 选 择 根 系 发 达 、有 强 大 的 抗 污 净 污 能 力 ,对 于 繁 殖 较 快 的 水 生 植 物 而 言 ,只 有 满 足 以 上 条 件 才 能 保 障 宽 广 的 微 生 物 附 着 面 积 。并 且 对 于 水 生 植 物 而 言 ,水生 植 物 是 否 能 够 吸 收 充 足 的 营 养 、是 否 能 够 最 大 程 度 的 减 慢 水 流 速 度 、滞 留 生 物 能 力 以 及 固 定 底 泥 能 力 ,都 能 够 有 效 净 化 污 染 , 在 修 复 水 生 态 系 统 的 过 程 中 ,主 要 使 用 以 下 几 种 水 生 植 物 :金鱼 藻 、狐 尾 藻 、苦 草 、黑 藻 、伊 乐 藻 、美 人 蕉 、、梭 鱼 草 、菖 蒲 、鸢 尾 、莎 草等种属水生植物。 2.2底质原位激活微生物
底质原位激活技术的运行具体方式是通过对水底附着基质 进 行 相 应 改 善 ,从 而 激 活 水 体 微 生 物 的 0 的 ,改 善 水 质 ,促 进氧 化 ,达 到 营 造 良 好 生 态 环 境 的 作 用 。底 质 原 位 激 活 技 术 是一 种生 物 修 复 技 术 ,被 广 泛 应 用 于 浅 水 水 体 的 生 态 修 复 ,该 项 技 术 可 以 通过利用相关材料改善微生物 的附着基质 。该项激活技术的实 施 前 提 是 满 足 充 分 抵 抗 冲 刷 的 条 件 ,在 对 材 料 进 行 铺 设 时 ,应首 选 多 功 能 的 多 孔 材 料 展 开 施 工 ,例 如 :多 功 能 的 人 工 介 质 以 及 生 物 沸 石 和 纯 天 然 的 矿 物 材 料 等 等 。对 土 著 微 生 物 群 落 展 开 进 一 步 的 激 活 。促 进 增 加 水 生 生 态 系 统 的 生 物 多 样 性 ,加 强 水 体 自 净

土著菌在菌床生态养猪中的应用

土著菌在菌床生态养猪中的应用

例掺拌锯末 、 谷壳 、 米糠等原料并调整水分发酵 , 使 微生物菌群繁殖 ,以此作 为垫料制作猪舍 的菌床 , 发挥除臭和预防生猪发病的作用 。 土著 菌利用发 酵床 内有机垫料 中碳源和粪尿 中的氮源作为养分不断的繁殖 , 有机物质 的分解又
不 断 地 释 放 出热 量 ,为 猪 创 造 了一 个 天 然 的 “ 暖
将土著微生物原种 与土 以 l : l 的 比例混合后 , 用稀释成 5 0 0倍 的营养剂水 溶液调节水分含量保
持在 6 5 % 左右 , 发酵 5 ~ 7 d 后使用 。
3 土著 菌与 商 品菌种 的 比较 分析
微生物菌种 的选用是 菌床生态养 猪技术 的关 键, 有 自制菌种与购买商业菌种之分。 1 3 本、 韩国多 用采 自自 然界的土著菌 , 而 目前我们 国内大部分学
2 土著菌 的 采集 、 培 养 和扩繁
每年春 、 夏、 秋三季 , 在当地 山上或沟谷里腐殖 土较多的地方采集土著微生物。将装入植物性培养 基、 盖上透气性宣纸 的容器深埋在腐殖土中 , 经过 5 ~ 7 d , 就会采集到白色菌落或各种颜色菌落。 将 采集 到 的菌 落用 红糖 以 1 : 1比例拌匀 、 装 坛, 放在 1 8度左 右 地 方进 行 培 养 , 大约 7 d左 右 形
研 究项 目 ( 1 2 5 3 5 1 1 9 ) ;黑龙 江 省应 用研 究项 目 ( G C1 3 B 1 0 7 )
商业化生产 的菌种 ,是在特定 的条件 下培育
的,难以适应多种多样 的气候条件和生态环境 , 而
作者简介 : 李景荣( 1 9 7 6  ̄ ) , 副教授 , 多年从事 畜牧、 兽 医方 面的教 学和科 研 工作
著 菌在 茵床 生态养猪 中的应用 , 以期推动土著 茵茵床 养猪技 术的推广和应 用。 关键词 : 土著茵 ; 菌床 ; 养猪

网友分享 土著微生物、天惠绿汁、汉方营养液、生鱼氨基酸

网友分享 土著微生物、天惠绿汁、汉方营养液、生鱼氨基酸

重庆王忠豪老师:引用:有机农业,就是让一切有生命的生物有机会生存下来,可自撑的生态系统。

目的是:疗癒地球,恢复生态。

不是简单的用有机肥代替化肥,生物农药代替化学农药。

自然农法:冈田茂吉首次提出来,地球在呼吸。

类似皇帝内经说的春生夏长秋收冬藏。

福冈正信;一根稻草的革命,自然生长的果树会自己调节。

赵汉畦:土地生病了,先疗愈。

王忠豪:非常赞同,原来常规种植的农地,一下子不耕地,不施肥,不锄草,不杀虫,结果让人失望。

那么如何疗愈?土著微生物、天惠绿汁、汉方营养液、生鱼氨基酸。

1.土著微生物:不会破坏当地的生态系统。

获取土著微生物的做法:先蒸米饭,用两斤的米,蒸的便硬些,带到野外。

竹林找没有照到阳光,又有光线的,扒开竹叶,可看到白色的菌丝。

把鸭蛋大的饭团放在菌丝上,一般是在下午放。

第三天下午去察看,如饭团上出现白色的毛毛,说明成功了。

放久了会出现黑毛,就不能用了。

取回来,用红糖1:1放在不锈钢盘内(不能密封,可用纱布盖起来),每天搅拌一次,过4、5天开始会起泡,泡泡有大慢慢转小,到最后转为小小的泡。

然后拿到50升的桶里,加4-5KG的红糖,加水加到50升,每天搅拌,第三天即可用,一个月用完。

2.天惠绿汁营养液:春天上午采集最早出来、有生命力的植物的嫩芽,含水杉树的叶子。

也可以每个季节采集虫子不喜欢吃的各种草、菜,拿来制作天惠绿汁。

先把草切断,拌红糖(糖1:草3),装桶,放井字形支架,上放一块石头,20多天即可。

用纱布过滤,第一遍水即是天惠绿汁。

第二遍水可用于土著微生物的繁衍。

3.汉方营养液:害虫的趋避剂。

当归、甘草、桂皮各自发酵。

种植的药材其药性、能量较低,当归应使用中间的部分。

可用生姜、大蒜、鱼腥草代替。

生姜切丝,大蒜剥皮,拍断,各自装桶。

先装5份之3,放入浓香型的啤酒至5份之3的点,放置24小时,然后加入5份之1的红糖,搅拌,放置3天,再装高度的白酒5份之1,差不多满了,放三天,共七天。

三桶都倒出来过滤,然后混合即可使用。

知识点1微生物在自然界的分布

知识点1微生物在自然界的分布

微生物在自然界的分布1. 内容1.土壤中的微生物由于土壤具备了各种微生物生长发育所需要的营养、水分、空气、酸碱度、渗透压和温度等条件,所以成了微生物生活的良好环境。

可以说,土壤是微生物的“天然培养基”,也是它们的大本营,土壤微生物通过其代谢活动可改变土壤的理化性质,进行物质转化,因此,土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。

土壤中微生物数量最大,类型最多,是人类最丰富的“菌种资源库”。

2.水体中的微生物水是一种良好的溶剂,水中溶解或悬浮着多种无机和有机物质,能供给微生物营养而使其生长繁殖,水体是微生物栖息的第二天然场所。

⏹淡水微生物淡水中的微生物多来自于土壤、空气、污水或动植物尸体等,尤其是土壤中的微生物,常随土壤被雨水冲刷进入江河、湖泊中。

来自土壤中的微生物,一部分生活在营养稀薄的水中,一部分附着在悬浮于水体中的有机物上,一部分随着泥沙或较大的有机物残体沉淀到湖底淤泥中,成不水体中的栖息者,另外也有很多微生物因不能适应水体环境而死亡。

因此,水体中的微生物数量和种类一般要比土壤中的少。

水中微生物的含量和种类对该水源的饮用价值影响很大。

在饮用水的微生物学检验中,不仅要检查其总菌数,还要检查其中所含的病原菌数。

由于水中病原菌数比较少,所以通常采用与其有相同来源的大肠菌群的数量作为指标,来判断水源被人、畜粪便污染的程度,从而间接推测其他病原菌存在的概率。

我国卫生部门规定的饮用水标准是:1ml自来水中的细菌总数不可超过100个(37℃,培养24h),而1000ml自来水中的大肠菌群数则不能超过3个(37℃,48h)。

⏹海水微生物海洋是地球上最大的水体,咸水占地球总水量的97.5%。

一般海水的含盐量为3%左右,所以海洋中土著微生物必须生活在含盐量为2%~4%的环境中,尤以3.3%~3.5%为最适盐度。

海水中的土著微生物种类主要是一些藻类以及细菌中的芽孢杆菌属、假单胞菌属、弧菌属和一些发光细菌等。

3.空气中的微生物空气中并不含微生物生长繁殖所必需的营养物、充足的水分和其他条件,相反,日光中的紫外线还有强烈的杀菌作用,因此,它不适宜微生物的生存。

第七章 微生物生态234(土壤、大气、水体)

第七章 微生物生态234(土壤、大气、水体)

二、水体中的微生物群落
(一)海洋中的微生物群落
1、种类:多数是嗜盐菌 2. 分布 水平分布:沿海带,海水中含有大量有机物,温度 适宜,每毫升海水含菌10,0000个。外海带,每 毫升含菌10~250个。
海洋微生物的水平分布内陆气候、雨量、潮汐的影 响。
垂直分布:
表层(0~10m):藻类 中层(5~50m):兼性厌氧微生物 底层:厌氧菌及硫酸还原菌 3.海洋微生物群落的生态特征
表7-2 以细菌总数评价空气的卫生标准(单位:个/ m3)
清洁程度
细菌总数
最清洁的空气(有空调) 清洁空气
普通空气 临界环境 清度污染 严重污染
1~2 〈 30
31~125 ~150 〈 300 〉 301
最好的措施是绿化环境和搞好室内外环境 卫生。有些工业部门需要采用生物洁净技术 净化空气,多用备有高效过滤器的空气调节 除菌设备,它既达到恒温控制又可提供无菌 空气。 生物洁净室也没有统一标准,大多数国家 采用美国1967年颁发的航空宇宙局(NASA)标 准。该标准要求严格,对民用生物洁净环境 要求可能过高。
三、空气微生物的卫生标准及生物洁净技术
空气是人类与动植物赖以生存的极重要因素,也是传 播疾病的媒介。为了防止疾病传播,提高人类的健康 水平,要控制空气中微生物的数量。
目前,空气还没有统一的卫生标准,一般以室内1m3 空气中细菌总数为500~1000个以上作为空气污染的 指标。空气污染的指示菌以咽喉正常菌丛中的绿色链 球菌为最合适,绿色链球菌在上呼吸道和空气中比溶 血性链球菌易发现,且有规律性。
土地是天然的生物处理厂,可用土地法处理废水、 生活污水,易被微生物降解的工业废水经土地处 理后得到净化。 进行土壤灌溉时,要十分小心,要注意: (1)要根据物质和植物的特点,合理灌溉; (2)不能超过自净容量; (3)不能用含有有毒或难以降解物质的污水。 这是因为这些物质会在生物体内积累、富集,最 终会影响到人类自己。

土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染

土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染

第31卷第3期吉首大学学报(自然科学版)Vol.31No .32010年5月Journ al of Ji shou Universit y (Nat ural Science Edit ion)May 2010文章编号:10072985(2010)03009005土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染*许友泽1,2,向仁军1,柴立元2,杨志辉2(1.水污染控制湖南省重点实验室,湖南长沙410004;2.中南大学冶金科学与工程学院,湖南长沙410083)摘要:采用柱浸试验研究土著微生物对铬渣堆场污染土壤中Cr()的修复.通过单因素实验测定土壤初始Cr()浓度、浸出液pH 值及循环淋溶时间对修复效果的影响,结果表明:加入培养基能完全修复铬渣堆场污染土壤中水溶性Cr(),柱浸实验结束后,浸出液中Cr()浓度由初始的700.3mg/kg 降低至检出限以下;土壤中初始Cr()浓度越低修复效果越好;培养基最佳pH 值范围为7.5~8.5;循环淋溶修复效果好于非循环柱浸修复,循环时间越长,修复效果越好,最佳循环时间为全天循环.关键词:土著微生物;柱浸;铬渣堆场污染土壤;修复;六价铬中图分类号:X53文献标识码:B铬是自然界中普遍存在的重金属元素,被广泛应用于钢铁、冶炼、电镀、制革、印染、造纸、纺织、制药等行业中.如果食用含铬过高的植物和粮食,人类和家畜的健康将受到不同程度的危害,甚至会导致癌症[12].Cr()是地下水、土壤和底泥中第二大危害重金属[3].铬及其化工生产过程中产生的废水、废渣都能释放出Cr(),从而严重污染土壤和地下水[4].铬在自然界中主要以Cr()和Cr()2种形态存在,Cr ())不容易迁移且毒性很低,Cr()在环境中易溶于水、迁移能力强且毒性在Cr ())的100倍以上[5].因此,将土壤中Cr()转化为Cr()是一种有效的解毒方法.将Cr()转化为Cr()的方法主要有物理法、化学法和生物法[6],但物理法和化学法存在成本高、工艺复杂等缺点,因此需研究先进的铬污染土壤修复技术.近年来,利用微生物去除土壤中Cr()危害的研究越来越多,微生物去除土壤中Cr ()有吸附和还原2种方法.微生物吸附法去除土壤中Cr(VI)的研究较少.Sr ivastava 等研究表明[7],土壤中Cr()含量为250mg/kg,黑曲霉作为吸附剂时,15d 内Cr()的去除率为75%.微生物还原修复土壤中Cr()研究较多;Pseudomonas [89],Bacillus[10],Escherichia coli [11],Shewanella putr efaciens[12],Pseudomonas putida[13],Brucella[14]等都能直接将Cr()还原为Cr());瞿建国等[15]研究表明硫酸盐还原菌能间接还原土壤中Cr ().Wielinga 等[16]发现Shewanella alga Bry 能通过酶的作用直接还原Cr();笔者采用培养基柱浸土壤中Cr(),具有Cr()强还原能力的土著微生物得到激活,使土壤中Cr()得到修复,克服了铬污染土壤一般修复技术操作复杂、成本高和产生二次污染的缺点.1材料与方法1.1供试土壤供试土样采自于湖南省铁合金厂内铬渣堆下的表层土壤(0~20cm),土壤为第四纪红土母质发育的*收稿日期:20100120基金项目国家高科技术研究发展计划(63)项目(66Z3)作者简介许友泽(5),男,安徽六安人,湖南省环境保护科学研究院助理研究员,硕士,主要从事重金属污染防治研究:8200AA074:198.旱地土壤,样品经风干、去除土壤侵入物后,进行简单破碎备用.土样的pH 值为10.60,含机质8.1g/kg,阳离子交换量为13.2cmol/kg,总Cr()462mg/kg,水溶性Cr()381mg/kg.1.2Cr()的柱浸修复实验实验采用PV C 材料制成的浸出柱,在土柱底部装有一个多孔塑料板,防止柱内样品流出漏出.土柱底端安装有阀门并连接有淋溶液收集器,用于收集浸出液和控制流量.在土柱内装入2cm 左右厚度的石子,避免加入溶液之后土样堵塞.然后按照实地土壤容重填充1kg 土壤,土壤上面再覆盖2cm 左右厚度的卵石.调节培养基的pH 值为9.5,按照土液比2!1加入培养基进行浸出,每天定时收集浸出液,测定浸出液中Cr()、pH 值.待修复实验之后测定土样中Cr()并对其形态和含量进行分析.通过单因素实验研究Cr ()初始浓度、培养基pH 值、循环方式对铬污染土壤修复效果的影响,从而确定最佳工艺参数.图1柱浸循环淋溶修复示意图Fig.1The Schematic Dia gram of Column Cir culation Leaching1.3分析方法1.3.1溶液中Cr ()测定方法溶液中Cr()采用二苯碳酰二肼分光光度法进行分析,所用波长为540nm.取适量无色透明试样置于50mL 比色管中,用水稀释至标线,加入0.5mL 硫酸溶液(1!1)和0.5mL 磷酸溶液(1!1)摇匀,加入2mL 显色剂,摇匀5~10min 后在540nm 波长处用10或30mm 的比色皿以水做参比,测定吸光度.1.3.2土壤中水溶性Cr()的测定土样按土液比1!5的比例加入超纯水,在室温下振荡2h,然后于10000r/min 的转速下离心8min,取上清液测定Cr ()的含量.1.3.3土壤中总Cr()的测定称取2.5g 土样于250mL 三角瓶中,加入50mL 0.28mmol/L Na 2CO 3+0.5mmol/L NaOH (消解液),加0.4g MgCl 2,然后加入0.5mL 的0.5mmol/L 的磷酸盐缓冲液(K 2H PO 4/KH 2PO 4),搅拌5min.加热样品至90~95.在此温度下持续加热60min,并不断搅拌,慢慢冷却至室温.样品全部转移至过滤装置通过0.45m 的微膜过滤.用去离子水洗涤三角瓶,滤液及冲洗液于250mL 三角瓶中,滤纸于4下保存.向滤液中慢慢地逐滴加5.0mmol/L 的H N O 3(不断搅拌),调pH 值至9.0#0.5.转移样品溶液至100mL 容量瓶中,定容测定,同时做空白及控制实验.1.3.4土壤中Cr()的形态分析本研究采用连续顺序提取法[17]来测定土壤中各形态铬含量.具体操作步骤如下:水溶态铬:取1.0000g 土样于50mL 塑料离心管中,加8mL 去离子水,振荡30min.离心,过滤.上清液用分光光度法测定Cr()浓度;残渣用于交换态铬的提取.交换态铬:残渣加8mL 的1mol/L 的MgCl 2(pH 值7.0)溶液,25下不断搅拌1h.离心,过滤.上清液用分光光度法测定Cr()浓度;残渣用于碳酸盐结合态铬的提取.碳酸盐结合态:残渣加8mL NaAc(1mmol/L),用H Ac 调pH 值5.0,25下不断搅拌6h.离心,过滤.上清液用分光光度法测定Cr()浓度;残渣用于铁锰结合态铬的提取.铁锰结合态:残渣加8mL 溶于体积分数为25%的H Ac 的0.04mmol/L 的盐酸羟氨(用H Ac 调pH 值2.0),在96下浸提6h(间歇搅拌),其他操作同上.有机结合态:残渣加3mL 0.02mmol/L 的H NO 3和5mL 30%H 2O 2(用H NO 3调pH 值2.0),在85浸提(间歇搅拌)2h 后,加30%H 2O 2(用H NO 3调pH 值2.0),样品加热至85#2(间歇搅拌)3h,冷却,用溶于体积分数为20%的H NO 3的3.2mmol/L 5mL NH 4Ac 在25连续搅拌30min.以上铬形态提取过程中以未加土壤作为空白残渣态总铬与水溶性铬、交换态铬、碳酸结合态铬、铁锰结合态铬和有机态铬的差值即为残渣态铬91第3期许友泽,等:土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染.:.2结果与讨论2.1柱浸对Cr()质量浓度的影响图2培养基的加入对浸出液中Cr ()的影响Fig.2I nfluence of Cultur e Medium on Cr ()Concentration in Leachate通过柱浸对铬污染土壤进行修复,采用培养基(pH 值为9.5)对灭菌土和未灭菌土进行柱浸,并用蒸馏水对未灭菌土柱浸作为对照,实验结果如图2所示.由图2可知,蒸馏水柱浸未灭菌土壤和培养基柱浸灭菌土壤2个处理的柱浸液中Cr ()的质量浓度随柱浸时间的延长而降低,但经过7d 的柱浸,柱浸液中Cr ()的质量浓度均为400mg/L.然而,培养基柱浸未灭菌土壤的浸出液中Cr ()质量浓度在各取样点均低于其他2个处理.可见未灭菌土壤中土著微生物对Cr()进行了修复,使浸出的Cr ()明显减少.通过7d 的柱浸,浸出液中未检测到Cr()的存在,说明铬渣堆场污染土壤中Cr ()在7d 内基本去除.为进一步考察铬渣堆场污染土壤是否修复彻底,对修复后土壤中水溶态、交换态、碳酸盐结合态Cr()进行了测定,结果如表1所示.由表1可知,蒸馏水浸出未灭菌土壤的水溶态、交换态、碳酸盐结合态Cr()分别为193.4,36.4,42.6mg/kg,培养基浸出灭菌土壤的水溶态、交换态和碳酸盐结合态Cr ()含量均略低于蒸馏水柱浸未灭菌土壤.这可能由于培养基的加入,使少量的Cr()得到修复,但培养基的修复能力相对较弱.培养基柱浸未灭菌土壤7d 后,3种形态Cr()含量分别为0.6,1.8,2.1mg/kg.这主要是未灭菌土样加入培养基之后,土著微生物大量繁殖,对土壤中Cr()进行修复.柱浸修复实验结果表明土著微生物不仅能修复土壤中水溶态Cr(),同时能修复交换态Cr()和碳酸盐结合态Cr().表1铬渣堆场污染土壤微生物柱浸修复后各形态Cr ()含量Table1Cr()Contents of Var ious Cr ()Fr actions in Soil A f ter Rremedia tion处理w Cr()/(mg kg -1)水溶态交换态碳酸盐结合态未灭菌土+蒸馏水193.436.442.6灭菌土+培养基163.328.541.8未灭菌土+培养基0.61.82.12.2Cr()污染程度对柱浸修复的影响图3Cr()污染程度对淋滤液中Cr ()质量浓度的影响F 3I f f I ()()L 在铬渣堆场污染土壤原有Cr ()含量基础之上,通过淋洗和加入Cr()标液来调节土壤Cr ()污染程度,加入培养基(pH 值为9.5)进行柱浸,研究土著微生物对不同程度铬污染土壤的修复效果.土壤污染程度为200,300,380,500mg/kg 时土著微生物对浸出液中Cr()浓度的影响如图3所示.污染程度为500mg/kg 时,浸出液中Cr()6d 消失,污染程度为300mg/kg 和380mg/kg 时,浸出液中Cr()4d 消失,污染程度越低Cr()消失越快.2.3培养基pH 值对Cr()修复的影响柱浸修复实验中,柱内体系值难以调整,因此通过调节所添加培养基值来考察酸碱度对土92吉首大学学报(自然科学版)第31卷ig.n luence o nitial Cr Concentra tion on Cr Concentr ation in eachatepH pH图4pH 值对淋滤液中Cr ()质量浓度的影响Fig.4Influence of pH Values on Cr()Concentra tion in Leacha te著微生物修复铬渣堆场污染土壤的影响.结果如图4所示.由图可知,培养基pH 值影响浸出液中Cr()质量浓度变化.当培养基pH 值为5.5和10.5时,浸出液中Cr()需7d 才能完全消失;当培养基pH值为6.5和9.5时,在6d 内就能使浸出液中Cr ()完全消失;当培养基pH 值调至7.5至8.5时,浸出液中Cr ()质量浓度降低速度最快,浸出4d后,浸出液中基本检测不到Cr ()的存在.因此,土著微生物柱浸修复铬渣堆场污染土壤最佳pH 值为7.5~8.5.2.4循环淋溶对Cr()修复的影响图5循环淋溶及循环时间对淋滤液中Cr ()浓度的影响Fig.5I nf luence of Recycle Leaching and Leaching Time onCr()Concentration in Leachate由于土著微生物为好氧微生物,为增加土壤中的氧含量,对柱浸采取循环淋溶,并考察循环淋溶柱浸及循环时间对浸出液中Cr ()浓度的影响.浸出时间控制在1d 内.实验结果如图5所示.由图5可知,循环淋溶能促进微生物对Cr()的还原,循环淋溶时间越长,修复就越快.非循环淋溶、循环淋溶6h 、循环淋溶12h 都在4d 内使浸出液中Cr()完全消失.当循环淋溶时间达24h 时,3d 内使浸出液中Cr ()消失.虽然非全天循环也能在4d 内使淋滤液中Cr()消失,但是不同循环淋溶时间浸出液中Cr()浓度曲线变化程度不同.循环淋溶曲线斜率大于非循环淋溶曲线,随着循环时间的增加,曲线斜率增大,说明Cr()修复越快.3结论(1)柱浸修复铬渣堆场污染土壤过程中,培养基加入后,浸出液中Cr()质量浓度随着时间延长逐渐降低,直至完全消失.表明培养基的加入能完全修复土壤中Cr().对修复后土壤中不同形态Cr()含量的测定表明,培养基的加入同时能修复土壤中水溶性Cr()、交换态Cr()和碳酸盐结合态Cr().(2)影响柱浸修复铬渣堆场污染土壤中Cr()因素主要有土壤污染程度、培养基pH 值和循环淋溶时间.土壤Cr()污染程度越低修复效果越好.土著微生物修复的培养基最佳pH 值范围为7.5~8.5.循环淋溶修复效果好于非循环淋溶,循环淋溶时间越长修复效果越好,最佳循环时间为全天循环.最优条件下连续循环淋溶3d,土壤中Cr()污染能得以完全修复.参考文献:[1]廖自基.微量元素的环境化学及生物效应[M].北京:中国环境科学出版社,1992:123125.[2]唐有祺,王夔.化学与社会[M].北京:高等教育出版社,1997:225.[3]SH AILI S,INDU S T.Evaluation of Bioremediation and Detoxification P otentiality of Aspergillus Niger for Removal of H exavalent Chr omium in Soil Micr ocosm [J].Soil.Biology &Biochemistr y,2006,38:1904.[4]赵彦琦,杨英.河道污染质垂向迁移对地下水影响的研究[J].环境污染与防治,2007,29(2):110114.[5]JEYASINGH J,LIGY P.Bioremediation of Chr omium Contaminated Soil:Optimization of Operating Parameter s Under L y []f z M ,5,B 3[6]D NM Z G,KO B RB R N B f x y M O f M N M []B ,5,393第3期许友泽,等:土著微生物柱浸修复铬渣堆场土壤污染aborator Conditions J .Jour na l o H a ardous aterials 200118:11.E C E E .ioaccumulat ion o H e avalent Chr omium b Enr iched icr obial Cultur es bt ained r om olasses and aCl Containing edia J .Pr ocess iochem 20040:2492498.94吉首大学学报(自然科学版)第31卷[7]SRIVATAVA S,TH AKUR I S.Evaluation of Bioremediation and Detoxification Potentialit y of Asper gillus Niger forRemoval of Hexavalent Chromium in Soil Micr ocosm[J].Soil Biology and Biochemistr y,2006,38(7):19041911. [8]ISH IBASHI Y,CER VANTES C,SI LVER S.Chromium Reduction in Pseudomonas Putida[J].Applied and Environmental Micr obiology,1990,56(7):22682270.[9]MCLEAN J,BEVERIDGE T J.Chromat e R eduction by a Pseudomonad Isolated from a Site Contaminated with Chromated Copper Arsenate[J].Applied and Environmental Micr obiology,2001,67(3):10761084.[10]PAL A,DUTT A S,PAUL A K.Reduction of H exavalent Chr omium by Cell Fr ee Extract of Bacillus Sphaericus AND303Isolated f rom Ser pentine Soil[J].Cur rent Micr obiology,2005,51(5):327–330.[11]SH EN H,WANG Y T.Char acter ization of Enzymatic Reduct ion of H exavalent Chr omium by Escher ichia Coli ATCC33456[J].Applied and Environmental Microbiology,1993,59(11):37713777.[12]M YERS C R,CARST ENS B P,ANTH OLINE W E,et al.Chromium(VI)R educt ase Activity is Associated with theCytoplasmic M embr ane of Anaerobica lly Gr own Shewanella Putr efaciens MR1[J].Jour nal of Applied Micr obiology, 2000,88(1):98106.[13]PARK C H,KEYH AN M,WIELI NGA B,et al.P ur ification to H omogeneity and Characterization of a Novel Pseudomonas P ut ida Chromate Reductase[J].Applied and Envir onmenta l Micr obiology,2000,66(5):17881795.[14]T H ACKER U,P AR IKH R,SHOUCHE Y,et al.Reduction of Chromat e by Cell F ree Ext ract of Brucella sp.Isolatedfrom Cr(VI)Cont aminat ed Sites[J].Bior esour ce Technology,2007,98(8):15411547.[15]瞿建国,申如香,徐伯兴.硫酸盐还原菌还原Cr()的初步研究[J].华东师范大学学报:自然科学版,2005,1:105110.[16]WIELINGA B,MIZUBA M M,H ANSEL C M,et al.Iron P romoted Reduction of Chromate by Dissimilat or y Iron Reducing Bacter ia[J].Envir onmental Science and T echnology,2001,35:522527.[17]KRISH NA K R,PH ILIP L.Bioremediation of Cr()in Contaminated Soils[J].Journal of H azardous Mater ials,2005,B121:109–117.Column Leaching and Reduction of Cr()by Indigeous Microorganism in the Soils Contaminated by Chromium Containing SlagXU You ze1,2,XIAN G Ren jun1,CH AI Li yuan2,YANG Zhi hui2(1.Hunan Key Labor ator y of Water Pollution Contr ol Technology,Changsha410004,China;2.School ofMetallurgical Science&Engineering,Central South University,Changsha410083,China)Abstr act:The r eduction of Cr()in chromium contaminated soils by indigeous microor ganism was in vestigated with column experiments.T he effects of initial Cr()concentration,pH of leachate and circu lation leaching time on reduction were investigated by single factor experiment.The results showed that the water soluble Cr()in soils was completely remediated when culture medium was added,and Cr() concentration in leachate decreased from700.3mg/kg to the concentration lower than detectable level af ter column leaching.Low initial Cr()concentration resulted in high Cr()removal effectiveness.T he optimum pH range was7.8~8.5.The circulation leaching had better remediation effectiveness,more cir culation time resulted in better removal effectiveness and the optimal circulation time was whole day cir culation leaching.Key words:indigeous microorganism;column leaching;soils contaminated by chromium containing slag; reduction;Cr()(责任编辑易必武)。

微生物的分布

微生物的分布

微生物种类繁多。

它们在自然界的分布非常广泛,它们存在于土壤、水、空气、动植物体和人体中,一些极端环境中也有微生物生存。

一、大气圈中的微生物大气圈中含有微生物,但因为大气中缺乏必需的营养物质和水分,加上太阳光中的紫外线照射,致使大气圈不能成为微生物生长繁殖的良好场所。

大气圈中的微生物主要是随尘埃飘浮到空中去的,而且多数以孢子或其它休眠体形态存在。

凡含尘埃较多的空气,其中所含的微生物种类与数量亦较多。

一般在禽畜舍、公共场所、医院、厕所、宿舍、城市繁华街道和居室内的空气中,微生物含量较高,而在海洋、高山、森林地带、终年积雪的山脉或极地上空的空气中,微生物的含量就极少。

空气中的微生物与空气中的温度、湿度等因素密切相关。

南方梅雨季节,空气中湿度大,霉菌含量很高,衣服等日用品极易发霉,而到了秋冬季,空气中的霉菌含量很少。

微生物在大气中的种类和数量随地区不同而有很大差异,同尘埃的总量和性质也有密切关系。

有些微生物类群经常出现于大气中,如霉菌、酵母菌、芽胞杆菌。

城市上空还经常出现病原微生物。

它们的数量和种类随季节的更替和气候的变化而有不同,如降水可以将微生物从空气中移走。

气流是空气中微生物传播的主要因素,有些种类可以借气流跨过大洋,造成世界性的分布。

大气微生物是环境和卫生科学工作者的重要研究对象。

二、岩石圈中的微生物岩石圈是生物学上不活跃部位。

地壳的岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩,火成岩内部没有微生物生活的条件。

在岩石的裂隙中和岩石同水分与空气相接触的表面则是少数微生物的生境,常有细菌、藻类、真菌、地衣生长,称为岩生(rock inhabiting)微生物。

它们之中有些种类产生有机酸和螯合物,可以溶解硅酸盐和其它矿物,获得养料。

有些叫内岩生的微生物(endoliths)可以生活在某些岩石碎片层之下,甚至在深达450m岩层中也有生活着的微生物(Amg等,1993)。

20世纪90年代有些研究者配合地质勘探进行地下微生物研究,发现岩层中有多种微生物生存。

土壤微生物

土壤微生物
• 土壤稀释液80 C水浴15min • 接种亚硫酸铁高层培养基内, 44 C 培养 24 h 【1】键入所需内容 ~48h,观察 【2】 • 若有产气荚膜梭菌生长,高层培养基出现裂 痕、浑浊和变黑 • 查MPN表得产气荚膜梭菌值 • 结合大肠菌群值,辅助判断土壤被粪便污染 的时间
土壤中致病菌和病毒的检测
• 天然栖居的“土著”微生物类群 【1】键入所需内容 • 外来微生物
雨水 【2】 动植物残体 堆肥 受染水体
土壤中微生物的垂直分布
与紫外的辐射,养分、水分、通气、温度 等来自素有关【1】键入所需内容
表面土:紫外辐射和缺乏水分,微生物容易 【2】 死亡而数量少 5~20cm:微生物数量最多 耕作层20cm以下,微生物的数量随着土层深 度的增加而减少 距表面1m处每克土含3.6×104个微生物 距表面2m处每克土只有几个微生物
土壤生境特征
土壤的空气
土壤空隙中有空气 【1】键入所需内容 不同结构的土壤空气含量、水含量有差异, 【2】 导致微生物种类及数量的差异 土壤中的微生物生长代谢也产生一些气体, 可与大气交换
第二节
【1】键入所需内容 土壤微生物的来源、种类、 分布及卫生学意义 【2】
土壤微生物的来源及种类
土壤的pH一般呈中性或弱碱性
适合于大多数微生物的生长 是土壤中存在大量微生物的因素之一 【2】
【1】键入所需内容
不同微生物生长所需的最适pH各异 真菌喜酸性 不同酸碱度土 放线菌喜碱性 壤中存在的微 细菌喜中性 生物类群各异
土壤生境特征
土壤的温度
【1】键入所需内容 土壤具有一定的保温性,使土壤温度在一 年四季中的变化不大,利于微生物的生长 【2】 繁殖和生存; 不同地区和不同季节的土壤温度不同,导 致微生物种类和数量的差异

《卫生微生物学试题及答案》 (1)

《卫生微生物学试题及答案》 (1)

卫生微生物(一)一、名词解释1.指示微生物:是在常规卫生监测中,用以指示样品卫生状况及安全性的(非致病)微生物(或细菌)。

2.消毒:是指杀灭或清除传播媒介上病原微生物,使其达到无害化的处理。

3.生物战剂:在战争中用来伤害人、畜和毁坏农作物、植被等的致病微生物及其毒素称为生物战剂。

4.土著微生物:是指一个给定的生境中能生存、生长繁殖、代谢活跃的微生物,并能与来自他群落的微生物进行有效的竞争。

它们已经适应了这个生境。

5.高效消毒剂:可杀灭所有种类微生物(包括细菌芽胞),达到消毒合格要求的消毒剂,如戊二醛、过氧乙酸等。

6.微生物气溶胶:以固体或液体微小颗粒分散于空气中的分散体系称为气溶胶。

其中的气体是分散介质。

固体或液体微小颗粒如尘埃、飞沫、飞沫核及其中的微生物称为分散相,分散悬浮于分散介质(空气)中,形成所谓微生物气溶胶。

7.水分活性值:是指食品在密闭容器内的水蒸气压与相同温度下的纯水蒸气压的比值。

二、填空1.微生物与环境相互作用的基本规律有限制因子定律、耐受性定律、综合作用定律。

P122.菌落总数包括细菌菌落总数、霉菌菌落总数和酵母菌菌落总数。

P433.紫外线消毒的影响因素有照射剂量、照射距离、环境温度。

P684.生物战剂的生物学特性是繁殖能力、可传染性、防治困难、稳定性较差。

P865.生物战剂所致传染病的特点是流行过程异常、流行特征异常。

P906.用于食品霉菌、酵母菌计数的培养基为马铃薯-葡萄糖琼脂、孟加拉红和高盐察氏培养基P289 7.按微生物要求,将药品分为规定灭菌药品和非规定灭菌药品两大类。

P2338.我国评价化妆品细菌安全性指标包括、、和特定菌的检验三、简答题1. 简述水微生物的生态功能。

P101答:水微生物的生态学功能大体可概括为以下几个方面:1)能进行光能和化能自养;2)能降解有机物为无机物,这些无机物可作为生产者的原料;3)能同化可溶性有机物并把它们重新引入食物网;4)能进行无机元素的循环;5)细菌可以作为原生动物的食物;6)土著微生物能攻击外来微生物,使后者很难生存。

土壤微生物多样性研究方法

土壤微生物多样性研究方法

土壤微生物多样性研究方法3钟文辉1,233 蔡祖聪1(1中国科学院南京土壤研究所,南京210008;2南京师范大学化学与环境科学学院,南京210097)【摘要】 概述了研究土壤微生物多样性的主要方法.传统上,土壤微生物群落的分析依赖于培养技术,使用各种培养基最大限度地培养各种微生物群体,但仍只能培养和分离出一小部分土壤微生物群落.使用Biolog 分析、磷脂脂肪酸分析和核酸分析等方法,可研究和表征那些现在还不能够被培养的土壤微生物,从而获取关于土壤微生物群落多样性的更多和更完整的信息.关键词 土壤 微生物多样性 Biolog 磷脂脂肪酸 核酸分析文章编号 1001-9332(2004)05-0899-06 中图分类号 S15413 文献标识码 AMethods for studying soil microbial diversity.ZHON G Wenhui 1,2,CAI Zucong 1(1Institute of Soil Science ,Chi 2nese Academy of Science ,N anjing 210008,China ;2College of Chemist ry and Environmental Science ,N anjing Norm al U niversity ,N anjing 210097,China ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2004,15(5):899~904.This paper gave a review on the main methods for studying soil microbial diversity.Traditionally ,the analysis of soil microbial communities relied on culturing techniques ,using a variety of culture media.However ,only a small fraction of the soil microbial community has been cultured and isolated with this a pproach.Other methods such as Biolog GN analysis ,phospholipids fatty acids analysis and nucleic acid 2based analysis can be used to study and characterize soil microbes which currently cannot be cultured ,and to get more and complete information about soil microbial community.K ey w ords S oil ,Microbial diversity ,Biolog ,FL FA ,Nucleic acid 2based analysis.3国家杰出青年基金资助项目(40125004).33通讯联系人.2002-02-20收稿,2003-07-15接受.1 引 言生物多样性包括物种多样性、遗传(基因)多样性和生态系统多样性.土壤微生物多样性包括在栖息地中微生物分类群的多样性和在微生物分类群内的遗传多样性,以及包括群落结构的变异性、相互作用的复杂性、营养水平(tropic level )和共位群(guild )数量(功能多样性)在内的生态多样性.其中遗传多样性可认为是遗传信息在微生物聚集地或群落中的量和分布,反映微生物群落中总的遗传潜力.功能多样性则是指发生在一个群落中的碳源利用模式或作用过程数[33].土壤微生物多样性的研究方法大体上可分为两类:一类是用于分析土壤中可培养的微生物群落;另一类是用于分析土壤的整个微生物群落.第一类分析方法基于微生物分离菌(isolates )的形态判别、微生物分离菌在Biolog GN 微滴定板中的反应和微生物分离菌的脂肪酸甲酯谱(FAME profiles )等.后一类分析方法不需要培养微生物,包括群落水平的生理特性(CL PP )分析(如在Biolog GN 微滴定板中的反应分析)、磷脂脂肪酸(phospholipid fatty acids ,PL FA )方法和核酸分析(nucleic acid 2based analysis )方法等.2 琼脂培养基培养方法这是用于估计微生物多样性的传统方法.琼脂培养基培养方法是在琼脂培养基平板上接种培养,可作以下用途:跟踪特定分类组(group )或功能组的微生物数量,并评价在该平板上的微生物群落的组成.在后一种情况下,需从琼脂平板上将菌落分离出来,并对分离菌进行鉴定.由所得到的分类组或分类群的分布情况可了解群落的结构.培养基的成份影响微生物的生长状况,故培养基的选择可强烈影响所得菌落的多样性[34,64].菌落形成单位(CFU )的数量通常随培养基营养浓度的降低而增加[40,49].然而,只有一小部分土壤微生物群落可用这种方法得到.F •gri 等[16]用荧光显微镜检术检出的细菌数比用培养基培养得到的细菌数提高100~1000倍.根据Amann 等[3]的评估,大约80%~99%的微生物种不可培养或未能得到培养,说明大部分微生物的特征不能用传统的琼脂培养基平板培养技术来描述.此外,琼脂培养基培养方法需要使用包括分子生物学手段在内的分析技术,才能完成对微生物种的鉴定,分析工作烦琐,工作量大.由于以上局限性,在出现新的评价微生物多样性的方法,特别是分子方法以后,该传统方法已逐渐失宠.3 Biolog GN 方法Biolog GN 分析方法是一种群落水平的生理特性分析方法.它是基于微生物利用碳源能力的不同,利用Biolog GN 系统来研究微生物的碳源利用模式的方法.Biolog GN 微滴定板的每一个孔中含有一种不同的碳源(共95种)、其它营应用生态学报 2004年5月 第15卷 第5期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,May 2004,15(5)∶899~904养物和四氮唑染料.接种微生物悬浮物于微滴定板孔中后,将滴定板保温一段合适的时间,通过测定伴随的四氮唑染料的还原,而定期监测底物的氧化.Biolog GN微滴定板原来用作对细菌分离菌进行分类[6].然而,这种方法现已被改进,用于表征土壤微生物群落的功能潜力,即被用于估计诸如碳源利用模式等功能多样性[21].Biolog GN分析方法当作此用途时,接种物是来自土壤微生物群落的混合物(而不是纯培养),所得结果采用一定的统计方法进行分析.采用该方法时接种量和培养时间很重要.研究表明,底物的氧化取决于所用接种物的组成和密度[20,23,77].另外,被接种的微生物的生理状态可能影响底物利用的动力学和模式[35].在测定过程中,微生物只在含有适合其利用碳源的孔中生长[21,23,77].因此,所观察到的底物利用模式可能只反映了那些在Biolog GN微滴定板孔中能够生长的微生物的功能特性,且很可能不是所有的微生物都对Biolog反应特征有贡献[23,28].所得到的碳源利用模式也不一定反映接种的微生物群落中数量上占优势的成员的功能潜力[62].该方法已用于了解土壤[23,41,77]和根际[20]中微生物群落间的差异,也有的研究者用它确定非土著微生物或转基因植物对土壤[13,75]、植物凋落物[32,52]、根际[28]和叶际[28]微生物群落的影响.Biolog GN方法具有快速而可再现的特点.然而,该方法对快速生长和适合在实验条件下生长的小部分群落成员有强烈的选择性[62],故与从琼脂平板分离微生物的传统方法有同样的局限性;另一缺点是被测试的底物不能准确地代表出现于生态系统中的底物类型.因此,Biolog反应特征只能粗略地代表实际土壤微生物群体底物利用的动力学特征.4 磷脂脂肪酸方法411 PL FA在微生物中的分布磷脂脂肪酸谱(PL FA profile)常被用于研究复杂群落中微生物的多样性[54,79].磷脂是所有生活细胞的细胞膜的基本组分.PL FA是磷脂的组分,具有结构多样性和高的生物学特异性,是特别有效的生物标记物,可用于了解微生物群落结构.总PL FA谱中某些特征脂肪酸分别对细菌、真菌和放线菌是特异的[74],且在大多数情况下PL FA的某专一类型在某一土壤微生物分类群中占优势.至今,已经积累了大量关于微生物脂类的脂肪酸组成的数据.PL FA或酯链PL FA(EL2PL FA)的总量已被用作土壤样品中微生物生物量的指示物(indicator)[80].细菌含有在其它生物中常见的直链脂肪酸,如油酸或顺型异油酸[十八碳2112稀酸(顺),简写为18∶1ω7或18∶1ω7c]等单不饱和脂肪酸(MU FA).然而,细菌独特的脂肪酸是具分枝链、环丙基和β2羟基脂肪酸.这些脂肪酸在其它生物体中不普遍存在[38].支链脂肪酸主要发现于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性的硫酸盐还原菌、Cytophaga 和黄杆菌属[24],而环丙基脂肪酸常见于革兰氏阴性菌株以及革兰氏阳性厌氧菌株[57].MU FA特别是18∶1ω7具有厌氧2去饱和酶途径的真细菌特征,很多这种细菌是革兰氏阴性菌[79].虽然MU FA可出现在革兰氏阳性和阴性细菌中,但在革兰氏阳性细菌中它们对总PL FA的相对贡献很少(< 20%),故MU FA可用作革兰氏阴性细菌的通用生物标记[57].多不饱和脂肪酸(PU FA)被认为是真核生物的特征性脂肪酸.亚油酸(十八碳29,122二稀酸(顺,顺),简写为18∶2ω6)可作为真菌的一个通用生物标记.但Sundh等[66]推断,这种脂肪酸可能不是对每一生态系统都合适的生物标记,可能只在植物细胞不存在的生态系统中是真菌的较好标记.非酯链未取代脂肪酸(non2ester2linked unsubstantiated FA,N EL2UNSFA)是鞘脂和缩醛磷脂的组分.鞘脂已发现存在于拟杆菌属/黄杆菌属[60].近来也发现革兰氏阴性多聚氯酚降解细菌(被鉴定为Sphingomonas属)含有鞘脂[46].缩醛磷脂主要存在于梭状芽孢杆菌属等厌氧细菌中[74],只有很少数的好氧和兼性厌氧细菌含有缩醛磷脂[79].真菌菌丝中已被检测出存在长链非酯链羟基取代脂肪酸(non2ester2 linked hydroxyl substituted FA,N EL2HYFA)[75].在脂肪酸第10位碳原子处甲基分枝是放线菌所特有的[37].表征几大类微生物的重要脂肪酸见表1.表1 表征微生物的PLFA[29,32]T able1PLFA signatures of microbes微生物类型Microbial group磷脂脂肪酸标记Phospholipids fatty acid signatures细菌Bacteria in general含有以酯链与甘油相连的饱和或单不饱和脂肪酸(如15∶0、i15∶0、a15∶0、16∶0、i16∶0、16∶1ω5、16∶1ω9、16∶1ω7t、17∶0、i17∶0、a17∶0、cy17∶0、18∶1ω5、18∶1ω7、18∶1ω7t、i19∶0,a19∶0和cy19∶0等)Contain saturated or monounsaturated fatty acids ester2linked to glycerol革兰氏阳性细菌Gram2positive bacteria含有多种分枝脂肪酸Contain more branched fatty acids革兰氏阴性细菌Gram2negative bacteria含有多种羟基脂肪酸Contain more hydroxylated fatty acids;MU FA厌氧细菌Anaerobes cy17∶0,cy19∶0好氧细菌Aerobes16∶1ω7、16∶1ω7t、18∶1ω7t硫酸盐还原细菌Sulfate2reducing bacteria10Me16∶0、i17∶1ω7、17∶1ω6甲烷氧化细菌Methane2oxidizing bacteria16∶1ω8c,16∶1ω8t,16∶1ω5c,18∶1ω8c,18∶1ω8t,18∶1ω6c嗜压/嗜冷细菌Barophilic/psychrophilic bacteria20∶5,22∶6黄杆菌Flavbacteri um bal usti num i17∶1ω7,Br2OH215∶0芽孢杆菌Bacill us spp1各种枝链脂肪酸Various branched chain fatty acids放线菌Acti nobacteria10Me16∶0、10Me17∶0、10Me18∶0等真菌Fungi 含有特有的磷脂脂肪酸如18∶1ω9、18∶2ω6、18∶3ω6、18∶3ω3Contain a specific PL FA such as 18∶1ω9、18∶2ω6、18∶3ω6、18∶3ω3蓝细菌Cyanobacteria含有多不饱和脂肪酸如18∶2ω6Lipids containing polyunsaturated fatty acids such as18∶2ω6微藻类Microalgae16∶3ω3原生动物Protozoa20∶3ω6、20∶4ω6i、a、cy和Me分别表示反异(anteiso)、异(iso)、环丙基(cyclopropyl)和甲基(methyl)分枝脂肪酸009应 用 生 态 学 报 15卷412 PL FA的分离和分析PL FA的提取和分析是PL FA方法的关键步骤.PL FA 的提取主要采用简单提取、扩展提取和商用微生物鉴定系统(MIDI)提取等方法[79].简单提取用于提取EL2PL FA.先用有机溶剂提取土壤中的细胞脂类,将提取液上样于硅酸键合固相抽提柱(solid2 phase2extraction silicic acid bonded phase column,SPE2SI),分别用氯仿、丙酮和甲醇洗脱,可将脂类裂解,并分离出中性脂、糖脂和磷脂.用温和碱性甲醇将磷脂水解和皂化,得到酯链脂肪酸甲酯(EL2FAME),进一步用GC或GC2MS进行定性和定量测定.这种提取方法不能将非酯链PL FA(N EL2 PL FA)从脂类中解离和提取出来.扩展提取方法是在简单提取方法的基础上延伸的,可用于提取包括EL2PL FA和N EL2PL FA在内的全PL FA.用与简单提取方法相同的操作方法从土壤样品中抽提脂类,将磷脂从脂类中解离出来,用碱性甲醇水解和皂化,接着用氨丙基键合,SPE柱(aminopropyl2bonded SPE2column,SPE2NH2)分离皂化产物,得到未取代脂肪酸甲酯.酯链羟基取代脂肪酸(EL2HYFA)甲酯和不皂化脂.未取代脂肪酸甲酯用苯磺酸键合.SPE柱(benzenesulphonic2acid2bonded SPE column, SPE2SCX)分离,得到酯链饱和脂肪酸(EL2SA TFA)、酯链单不饱和脂肪酸(EL2MU FA)和酯链多不饱和脂肪酸(EL2PU2 FA)组分.不皂化脂经酸水解后,用SPE2NH2柱分离,可得到非脂链脂肪酸(包括N EL2UNSFA和N EL2HYFA).得到的EL2PL FA和N EL2PL FA进一步用GC或GC2MS进行定性和定量分析.采用这种方法可使多数类型的脂肪酸根据它们结合成脂类的本来状况(酯链,非酯链)而得到分离.检测结果用多变量统计方法加以分析.除上述方法外,有些研究者还用MIDI来提取和分析脂肪酸[9,24,30].其操作方法包括用皂化/裂解液将脂肪酸从脂类中裂解出来,在80℃下加入甲醇盐酸溶液,使脂肪酸甲基化形成FAME,提取FAME,进行GC分析等几个步骤[24].最后,用MIDI开发商提供的自动程序软件对FAME进行分析.该方法的主要问题是提取的脂肪酸包括来自有生活力的细胞脂类和可能部分来自于细胞外的脂类[79].用简单提取方法和MIDI方法提取土壤PL FA得到的脂肪酸谱相似[9,19],一般有20至48种脂肪酸(最多72种),其中直链脂肪酸和不饱和脂肪酸分别占15%~25%和30%~50%;甲基分枝脂肪酸占25%~40%.采用扩展提取方法检测到的PL FA的数量介于190至360种之间,且显示出不同地点、不同耕种方式的土壤中脂肪酸的总量和种类数以及百分比分布有显著差异[65,81].N EL2PL FA占总PL FA量的21%~25%,EL2SA TFA和羟基取代脂肪酸(包括EL2HYFA 和N EL2HYFA)也大量存在.413 PL FA方法的特点和局限性PL FA方法是一种快速、可靠而可重现的分析土壤微生物群落结构的方法,可用于表征在数量上占优势的土壤微生物群落,包括不可培养微生物.该方法最适合用作总微生物群落分析,而不是专一的微生物种类的研究[15].PL FA的组成和浓度受土壤微生物生长条件和生理状态的影响[31,74].另外,包括PL FA在内的所有的土壤生物标记都存在可萃取性(extractability)和未知的稳定性问题.土壤的生物标记稳定性主要取决于与降解过程有直接关系的温度、湿度和其他条件[31].5 核酸分析方法511 总DNA分析研究表明,土壤微生物大体的群落组成和总的遗传多样性可通过测定群落DNA的解链行为和复性率来确定[70,73].在溶液中变性单链DNA的复性率随着DNA复杂性的增加或在溶液中不同DNA分子数量的增加而下降;DNA浓度越大,复性越快.Cot1/2表示复性一半的Cot(DNA浓度和复性时间的乘积)值,与DNA的复杂程度成正比,被用作多样性指数[71]或用于估计基因组的大小.用该方法分析表明,在未扰动的有机土壤中微生物群落基因组大小相当于6000~10 000大肠杆菌基因组的大小,而在耕作土壤或受重金属污染土壤中相当于350~1500大肠杆菌基因组的大小,且这些估计值可能是保守的[50,72].但该方法的分辨率低,只能确定土壤微生物群落的大体差异.另外,通过测定碱基在群落DNA中的分布,即鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔百分率(%G+ C),也可得到有关总的群落组成的信息[12].512 基于PCR的核糖体DNA分析51211概述 大多数DNA多样性研究以核糖体RNA (rRNA)或其编码基因rDNA为对象.在微生物多样性研究中,人们最感兴趣的是小亚基RNA(SSU rRNA)或其编码基因SSU rDNA.SSU rDNA包括保守区和变异区.保守区内核苷酸序列恒定,在分类上相距远的微生物分类群之间才有差异;变异区能够显示微生物分类种的差异.SSU rDNA的这种独特的特性可被用来对微生物进行系谱分类.目前人们已经对很多种已知微生物的SSU rDNA/rRNA序列进行了测序(大多数工作是对原核生物16S rDNA/rRNA进行的),建立了SSU rDNA/rRNA序列数据库.该数据库正在不断扩大,目前已有足够大的数据库来对微生物进行系谱分类.rDNA分析中,通常用PCR扩增SSU rDNA,扩增产物用凝胶电泳分离并进行分析.目前最常用的分析方法的基本步骤如下[7,14,43,45,55,56]:抽提土壤DNA→PCR扩增SSU rDNA(16s rDNA或18s rDNA)→PCR产物的变性梯度凝胶电泳(D GGE)或温度梯度凝胶电泳(TGGE)分离及带谱分析→回收D GGE电泳片段→DNA序列测定→将测得的SSU rDNA序列与rDNA序列数据库中已知微生物的rDNA序列相比较→获得土壤中可能含有的微生物(包括不可培养微生物)的信息.与rDNA分析有关的问题包括rDNA序列的异质性(heterogeneity)[47]和SSU rDNA的数量变化较大[18]等. 51212DNA的抽提和纯化 抽提的DNA的质量影响后续PCR扩增的效率和准确性.抽提中应尽可能避免DNA断1095期 钟文辉等:土壤微生物多样性研究方法 裂.模板的浓度对PCR扩增有影响.过低的模板浓度可能会导致扩增失败或不正确的扩增[10],故抽提效率应该高,以保证有足够的模板浓度[26].此外,被抽提的DNA必须纯化,因为土壤中可能含有抑制PCR反应的腐殖酸[68].不同的土壤类型要用不同的DNA抽提方法[4,45].抽提方法可分为两种:一是先抽提土壤中的微生物细胞,再将细胞裂解和回收DNA;二是直接抽提土壤中的DNA.第一种方法得到的是在数量上占优势的微生物的DNA,DNA纯度较高;第二种方法较方便、抽提较完全,得到的DNA更能代表总群落[71].目前大多数研究者采用第二种方法,该方法经过改进后,已经能够做到避免腐殖酸对PCR的抑制[31].对于很多土壤,用商用抽提试剂盒能够快速而有效地直接抽提和纯化DNA[5],对另一些土壤需要用烦琐的其它抽提方法.从不同土壤类型抽提DNA的得率不同,变化范围在2~35μg・g-1之间[4].51213 rDNA的PCR扩增 首先慎重选择待扩增的rDNA 区域.rDNA的PCR扩增常采用不同的引物和扩增条件分别扩增原核微生物16S rDNA或真核微生物18S rDNA的全序列或部分序列[14,17,27,36,63].PCR扩增中存在着一些问题,如PCR产物的组成不一定反映原始DNA模板的组成[25,53,67]; PCR产物也不一定能反映原始DNA模板的相对数量.定量PCR方法操作烦琐,需要进一步改进和完善,才能在实际中应用[48].51214PCR产物的凝胶电泳分离 分离效果比较好的凝胶电泳方法有D GGE或TGGE.D GGE或TGGE均可对具有同等长度并具有不同的核苷酸序列的DNA片段进行快速、可再现分离[27,44].D GGE分离是基于DNA片段在具线性变性梯度的聚丙稀酰胺凝胶中迁移率的不同,常用的变性剂有脲和甲酰胺[44].TGGE可区分单个碱基水平发生取代的DNA 分子[61].两种方法电泳效果基本相同[27].不同微生物群落的rDNA电泳后带型不同[22].凝胶电泳的低分辩率仍然是该方法存在的一个问题[69].51215rDNA的PCR产物的分析 用PCR方法从土壤和微生物分离菌中扩增的rDNA可利用扩增的核糖体DNA限制性分析(the amplified ribosomal DNA restriction analysis, ARDRA)技术进行分析.在该方法中DNA被用一种或几种限制性酶消化,所得片段用凝胶电泳分离.该方法的不足之处是一组(分类群)微生物在分析中可得到几个片段,故分辨率较低.这个问题已在末端限制性片段长度多态性(terminal restriction fragment length polymorphism,T2RFL P)分析中得到解决.该方法是ARDRA的发展,在PCR中引入了荧光标记的引物,PCR产物也用一种或几种限制性酶消化,借助荧光标记对消化片段进行分离和鉴定[39,42].rDNA间隔区分析(ribosomal internal s pacer analysis, RISA)[1,8]则基于原核生物16S和23S rDNA基因之间的间隔区的长度多态性,用PCR方法对该间隔区进行扩增,扩增产物用凝胶电泳分离并分析带谱,也可对DNA带进行测序,从而获得更详细的信息.513 杂交分析与rDNA的保守和变异序列同源的DNA片段可制成寡核苷酸探针,用于杂交分析.探针可用在不同的杂交技术中,包括菌落和经克隆的PCR扩增子的杂交、群落DNA的斑点印迹、狭线印迹杂交和完整细胞的荧光原位杂交(fluores2 cence in situ hybridization,FISH)[2,3,51,70].在使用印迹技术的杂交中,从细菌菌落或经克隆的PCR扩增子中来的16S和23S rRNA基因的PCR产物,可印迹到尼龙膜或硝酸纤维素膜中.该印迹与经放射性同位素、地高辛配基或其它半抗原标记的核苷酸探针杂交.这种方法常用于检测和鉴定细菌,确定土壤中细菌群体的多样性和结构[51,59],比较微生物分类群变异率[59].Ritz等[58]应用整个群落DNA杂交技术,研究了在不同条件下土壤微生物群落结构的变化.在FISH中,可用表面荧光显微镜术,对具有与荧光探针杂交的核酸分子的微生物细胞进行观察和计数[11].FISH技术使直接显现(visualization)土壤栖息地的微生物成为可能[29],可用于对土壤样品中的微生物(包括不可培养微生物)进行原位检测[3].参考文献1 Acinas SG,Anton J,Rodriguez2Valera F.1999.Diversity of free2 living and attached bacteria in offshore western Mediterranean wa2 ters as depicted by analysis of genes encoding16s RNA.A ppl Env2i ron Microbiol,65:514~5222 Amann RI,K rumholz L,Stahl DA.1990.Flu orescent2olig onucleotide prob2 ing of whole cells for determ inative,phylogenetic,and environmental studies in m icrobiology.J Bacteriol,172:762~7703 Amann RI,Ludwig W,Schleifer KH.1995.Phylogenetic identifica2 tion and in situ detection of individual microbial cells without culti2 vation.Microbiol Rev,59:143~1694 Anthony G,O’Donnell,G rres EG.1999.16S rDNA methods in soil microbiology.Current Opi nion Biotechnol,10:225~2295 Barthelet 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土著微生物的概念

土著微生物的概念

土著微生物的概念有源微生物,即原生微生物,常被称为“土著微生物”。

它们存在于许多自然环境,并在这些环境中发挥着重要作用。

与其他始自于实验室的新菌株相比,这类自然存在的微生物远远更为先古,而且种类更加多样,丰富程度也要高于实验室中发酵出的菌株。

土著微生物最早被发现于19世纪,被认为是形成生物圈及性斑圈的关键因素。

后来,人们发现土著微生物在微生物生态中也发挥着重要作用,并由此引发了关于土著微生物的更深入研究。

研究发现,土著微生物能够可持续改善整个生态系统的多样性,而且具有抗药性,有助于抵御抗生素的细菌的滋生。

此外,研究也表明,土著微生物有助于改善和调节土壤中的细菌水平,起到抗氧化和促进微型生物繁殖的作用。

因此,当有机物投入或熏斗添加到土壤中时,土著微生物可以迅速分解这些物质,这对人类环境的安全有着非常重要的意义。

土著微生物的活性也会影响植物的生长和发育,能够增加植物吸收养分的速率,促进植物的生长发育和抵御病害的能力。

因此,土著微生物被誉为土壤的主人,是维持生态系统和环境稳定的重要因素。

当然,土著微生物还有很多未知的功能,需要更多的研究来支持。

不仅如此,土著微生物也可以用于重大的生命科学技术领域,比如制药、生物燃料等。

相比于人工制剂,土著微生物具有更好的生物光技术,能够提供安全的药物材料,以及能够从生物体中提取营养物质的能力,这也使得土著微生物在各种应用领域中变得越来越重要。

总之,有源微生物在自然界有着重要的作用,研究发现它们可以改善整个生态系统的多样性,有助于抵御病菌,也有助于植物生长发育。

土著微生物具有丰富的种类和丰富的功能,也可以被用于生命科学、医药等领域,同时也有助于人类节约能源和保护自然环境。

土著菌的概念及采集方法

土著菌的概念及采集方法

土著菌的概念及采集方法土著菌就生活在我们周围的自然环境中,是多种有益微生物的混合群,土著微生物按好嫌气性分有好气菌、嫌气菌;按菌种分有酵母菌、曲霉菌、放线菌、乳酸菌、芽孢菌等。

土著菌是自然界中不可缺少的一部分。

树叶枯落在地上,经土著微生物发酵分解之后变成营养丰富的食品被成千上万的小昆虫、蚯蚓、小动物采食,然后排出粪便再供植物生长。

1、基本简介有益微生物是自然界中物质循环生态链不可缺少的环节。

自然环境中的动物尸体和粪便、植物残骸和叶子,经有益微生物发酵分解之后变成营养丰富的食品被成千上万的小昆虫、蚯蚓、小动物采食,再被高等动物利用,然后排出粪便再供植物生长。

所有这些物质和营养的流通环节都离不开有益微生物。

而随着养殖密度的加大,抗生素的过度使用,使得目前自然条件下的有益微生物数量不能满足现有水平。

2、土著种植本方法就是模拟自然条件下的养殖环境,通过对自然条件下有益微生物进行采集、分离提纯、复壮扩培后,再行添加进养殖过程中以达到对养殖过程中的废弃物进行分解处理。

而这些有益微生物就生活在我们周围的自然环境中,走进阔叶树林或竹林,在落叶且腐殖质多地方,扒开树叶或杂草就可以看到细丝壮白色菌落,这就是微生物。

只不过这些微生物是有益微生物和有害微生物的混合体,需要进行分离。

有益微生物按好嫌气性分有好气菌、嫌气菌;按菌种分有酵母菌、曲霉菌、放线菌、乳酸菌、芽孢菌等。

3、土著菌采集方法采集地方可以在当地山上落叶聚集较多的山谷、树林中采集。

具体办法把做的稍微有一点硬的大米饭(1kg~1.5kg),装入用干净杉木板做的小木箱(25cm×20cm×10cm)约三分之一,大米饭上面盖上宣纸,封好口,将其埋在当地山上落叶聚集较多的山谷树林中。

为防止野生动物糟蹋,木箱最好罩上铁丝网。

夏季经三~五天,春秋经六~七天,周边的土著微生物潜入到米饭中,在米饭上形成白色菌落(放置时间稍长时会形成各种颜色菌落,虽然也能利用,但最好还是用白色菌落)。

土著菌菌种

土著菌菌种

土著菌菌种一、土著菌的产品特点1、外观:浅黄色粉末,略带腥臭味。

2、主要成分:产丝放线菌、枯草芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、载体。

总菌数≥200亿/克3、土著菌中各种细菌的功效与作用机理:1、土著菌中放线菌的作用机理放线菌的形态比细菌复杂些,但仍属于单细胞。

在显微镜下,放线菌呈分枝丝状,我们把这些细丝一样的结构叫做菌丝,菌丝直径与细菌相似,小于1微米。

菌丝细胞的结构与细菌基本相同。

放线菌有许多交织在一起的纤细菌体,叫菌丝。

在固体营养物质上生长时,不同的菌丝分工不同,有的扎根于它们的食物中“埋头大吃”,这是专管吸收营养的营养菌丝,由于这些菌丝是生长在培养基内的,因而也称为基内菌丝;有的朝天猛长,这是由营养菌丝发育后形成的气生菌丝。

放线菌长到一定阶段,便开始“生儿育女”。

它们先在气生菌丝的顶端长出孢子丝,等到成熟之后,就形成各种各样形态各异的孢子。

孢子的外形有的像球,有的像卵,有的像秆子,有的像瓜子。

它们可以随风飘散,遇到适宜的环境,就会在那里“安家落户”,开始吸收水分和营养,萌生成新的放线菌。

放线菌最喜欢生活在有机质丰富的微碱性土壤中,泥土所特有的“泥腥味”就是由放线菌产生的。

它们中绝大多数是腐生菌,能将动植物的尸体腐烂、“吃”光,然后转化成有利于植物生长的营养物质,在自然界物质循环中立下了不朽的功勋。

还有一类叫弗兰克氏菌的放线菌,生长在许多豆科植物的根瘤里,能固定大气中的氮,成为植物能利用的氮肥。

除了生产抗生素外,放线菌在工业上还有许多其他贡献。

例如,利用放线菌还可以生产维生素B12、-胡萝卜素等维生素,生产蛋白酶、溶菌酶,以及用于生产高果糖浆的葡萄糖异构酶等酶制剂。

另外,放线菌在石油工业和污水处理等方面也可发挥一技之长。

放线菌的繁殖放线菌的培养条件放线菌大多数是异养菌,营养要求不是很高,可以在简单的培养基上生长起来。

需要的碳源有淀粉、糊精、葡萄糖、麦芽糖和甘油等,氮源中可以利用蛋白胨、氨基酸、硝酸盐、铵盐、尿素等。

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、土著微生物:土著微生物是由固定碳素的光合细菌、抑制病害的放线菌、分解糖类的酵母菌、在嫌气状态下有效分解的乳酸菌等几十种微生物组成的群落。

禁止使用工艺生产和提纯的微生物,提倡使用生活在本地区土壤的微生物群落。

1、采集方法在当地山上或沟谷聚集腐叶土(柞木叶、松树叶积落的地方)较多的地方采集。

首先,在木箱(长24cm、宽19cm、高9cm)里装入其体积约三分之二的米饭(1kg~1.5kg),上面盖上宣纸,用橡皮线或麻绳系好,将木箱深埋在含有白色腐叶土中,为防止动物破坏,木箱最好放在铁丝网里。

夏天,经五天,春秋经七天后,周边腐叶土微生物潜入到米饭中,形成白色菌落。

放置时间超期限又形成各种颜色菌落,也能利用,但最好采用白色菌落。

此时,米饭(土著微生物①号)成稀泥状态,把米饭取回后,立即将米饭与红糖以1:1比例拌匀后装坛(数量是坛子的三分之二),盖上宣纸、系绳,放置在温度18℃左右地方,大约7天左右内容物变成液体状态,形成土著微生物原液(原种)(土著微生物②号)。

(2)水田土著微生物采集方法秋天,在刚收割后的稻茬上有白色液体溢出。

把装好米饭并盖宣纸的木箱倒扣在稻茬上,这样稻茬穿透宣纸接触米饭,很容易采集到稻草菌。

约7天后,木箱的米饭变成粉红色稀泥状态,同(1)方法,米饭与红糖以2:1比例拌匀装坛子、盖宣纸、系绳。

5-7后内容物变成原液(原原种)。

在稻茬上,采取的土著微生物,对低温冷害有抵抗力,又能消除连作带来的危害,所以对水田、旱田、果树、蔬菜、猪舍、鸡舍使用时有很好的效果。

2、原种制作方法:(1)把采集的土著微生物原液稀释500倍与麦麸或米糠混拌,再加入500倍的天惠绿汁、生鱼氨基酸、乳酸菌等,调整水分达65-70%。

装在能通气的口袋或水果筐中或堆积在地面上,厚度30cm左右为宜,在室温18℃时发酵2-3天后,就可以看到米糠上形成的白色菌丝,此时堆积物内温度可达到50℃左右,应每天翻1-2次,如此经过5-7天,形成疏松白色的土著微生物原种――土著微生物③号。

(2)把土著微生物③号和土(熟土50%﹑生土50%)以1:1的比例混合后,用稀释各种营养及剂的水,调节水的含量保持65-70%,发酵5-7天。

发酵方法同制造③号一样,土著微生物接触土后,发挥强有力的效果.自然农业使用的土著微生物是指土著微生物④号。

保管方法:在保管温度要求在1-15℃,通风良好,避开阳光直射的地方保管。

二、天惠绿汁植物是由汁液和叶绿素、纤维素组成。

天惠绿汁就是抽出其中汁液和叶绿素。

每平方厘米植物叶片含10-15万个微生物,所以,天惠绿汁含有丰富的乳酸菌、酵母菌,是一种植物酵素,它的自然精气给植物和动物提供巨大的营养和活力。

1、材料:应选择耐寒性较强的植物,初春生长的植物最好,如蒿子、野芹菜、大麦等。

其次是生长点生长较快的植物,此处植物荷尔蒙生长较快、精气旺盛,如地瓜侧芽、黄瓜侧芽、西瓜侧芽、辣椒侧芽和叶等。

2、采集时间材料可按不同季节采集该季节的植物,采集时间以露水未干的清晨为好。

因为植物在日起至日落间的白天以光合作用为主,日落至次日清晨太阳重新升起之间以异化作用为主。

也就是说,植物积蓄最多的养分,精力最充沛之时就是清晨太阳升起之前。

3、发酵方法采集的材料不能用水洗(水洗的会腐烂),用红糖混拌。

混拌比例为材料与红糖2:1,最好用陶瓷容器盛装。

首先,在地板上铺一层塑料布,放上材料和红糖,均匀混拌后放入容器,最上层撒上一些红糖,压上小石块,盖一张宣纸、系绳。

隔一天后材料体积缩小为容器的三分之二,然后拿出小石块,再盖宣纸、系绳,在20℃温度条件下,7天之后完熟。

完熟的判断标准是颜色和香味,材料的纤维素漂浮的同时,颜色由绿变黄绿,味道是香甜味。

完熟后用纱布过滤保存(避直射光埋入地下或冰箱保存),做好后2-3天内使用,对植物作用效果最佳。

植物生育初期用蒿子、野芹菜、桑果等制作的天惠绿汁效果较好,在过渡期使用刺槐的花和果实的绿汁较好。

其次根据作物类别而言,黄瓜侧芽绿汁对黄瓜好,辣椒侧芽或叶的绿汁对辣椒有奇效。

天惠绿汁最好用冰箱保存,无条件时可加入等量红糖,提高浓度,也可延长保存时间。

三、汉方营养剂汉方营养剂是防治植物病害,恢复作物生长能力,且不依赖化学农药所必须的材料。

材料和制作方法材料是中药材。

即将当归、甘草、桂皮、大蒜、生姜按2:1:1:1:1比例各自发酵,使用时以2:1:1:1:1的比例混合稀释1000倍使用。

□制作方法:①首先要用米酒(也可用啤酒)将当归、桂皮、甘草、(除生姜、大蒜)浸泡起来。

米酒的量以刚浸没材料为宜(药材:米酒=1:3~4),再放置1-2天后。

放入相当于以药材和米酒或啤酒重量的红糖,然后,用宣纸封口后发酵7天(药材和啤酒量占坛子容器的三分之二,这是发酵的最适合的环境。

)生姜、大蒜的用量是甘草重量的四倍,生姜、大蒜捣碎,分别与红糖按1:1比例各自发酵,混合物占容器的三分之二,用宣纸封口后发酵七天。

②发酵过程结束后,容器的三分之一空间填满烧酒后用塑料布封口,15天后抽出液体使用。

填满烧酒后,每天早晨太阳出来之前,按照时钟顺时针方向搅拌7圈。

发酵过程结束,容器剩下的三分之一空间填满烧酒后,用塑料布封口,15天后抽出液体,这时须将酿制后的营养液保留容器容量的三分之一,过滤后放在另一个容器里密封避光保存。

剩余的渣子不要扔掉,可再倒入烧酒反复利用5次。

把酿制后抽出来的5次液体,放在同一个容器里混合使用。

□使用方法:将汉方营养剂稀释1000倍后。

用喷雾器定期消毒舍内发酵床,走廊和饲料槽子。

在传染病流行时,将汉方营养剂稀释500倍后,不定期进行消毒。

在制造土著微生物③号④号时将汉方营养剂稀释1000倍使用,效果很好,在种植业上经常使用汉方营养剂。

□保管方法:保管环境是很重要的,容器是选择不透光的坛子或玻璃瓶,保管温度要求是1-15℃,通风要良好,避开直射光,可以长期保管。

四、乳酸菌采集当地生长繁殖的乳酸菌。

1、将第一次淘米的泔水用玻璃坛子接好(深10-15cm),盖上宣纸,系绳,放置阴凉处(温度20℃)。

7天后乳酸菌进行繁殖,出现酸性气味。

2、将1的乳酸菌倒入新鲜牛奶里(禁止使用加工奶粉)。

牛奶和乳酸菌的比例为10:1,牛奶营养丰富,乳酸菌立即繁殖,5-6天后,淀粉、蛋白质、脂肪等漂到液面,液面以下是黄褐色"乳酸菌"血清。

上面漂浮的淀粉、蛋白质、脂肪等可用在制作土著微生物发酵肥时使用。

黄褐色乳酸菌液可用冰箱保存或添加等量的红糖在常温下保存。

乳酸菌和天惠绿汁混合使用比单独使用乳酸菌效果更好。

另外,将乳酸菌稀释20倍,喂家畜有奇效,也可用在使用农作物化学杀菌剂,杀虫剂后叶片生活的微生物引起衰弱,同化能力下降方面,喷施500倍能逐渐恢复生长能力。

另外也是制作土著微生物发酵肥和猪舍、鸡舍、牛舍地面时不可缺少的主材料。

因为土著微生物是好气性微生物为主流,乳酸菌是大部分嫌气性微生物。

所以,将两种微生物一起使用,容易疏松到深层土壤。

五、酵素果实酵素:果实酵素也可以称为用陶器、玻璃容器制作的人工"蜂蜜"。

果实酵素是营养活性酵素,能滋养男性荷尔蒙,每天服用一点能消化、能解毒,还可养精补肾,有恢复青春之功效。

用作饮品味道甘甜,但没有像白糖那样消耗人体钙质的副作用。

材料及制造方法:材料与红糖比例为1:1。

主要材料:草莓、葡萄、胡萝卜、哈密瓜、香蕉、苹果、梨、樱桃等。

辅助材料:菠菜根茎、土豆、大头菜、萝卜等(辅助材料必须用三种以上混合使用)。

主材料制作法:如苹果和红糖以1:1的比例混拌,装入坛子,再盖上宣纸、系绳,约7天之后完熟。

辅助材料制作法:首先挑糖分多的材料,从下边一层一层放入坛子(边放材料边放红糖),装坛子的数量是三分之二为好。

然后坛子最上层撒上红糖,再盖上宣纸、系绳约7天之后完熟。

将果实酵素稀释500倍对养猪、养鸡、果树、蔬菜等使用,动植物不易得病,效果很好。

※三种辅助材料的制作方法一、生鱼氨基酸生鱼氨基酸是指用鲜鱼的废弃物制作的液体。

材料及制作方法:选与青鱼一样,背部发青的鱼较好,其它鱼类、动物内脏也可以。

鱼头、骨头、内脏等残渣与等量红糖混拌,2-3天后,开始形成液体,10天左右可完熟,提取液体使用(滤渣作发酵肥时使用)。

生鱼氨基酸含氮素量较多,在植物营养生长时期使用有奇效,又是发酵堆肥不可缺少的材料。

同时又是水田、旱田的氮素肥料和家畜饲料的蛋白质营养剂。

二、天然钙(ca)下面介绍两种自制天然钙的方法。

1、用米醋或醋精浸泡鸡蛋壳。

在1kg米醋或醋精中加入6-7个鸡蛋皮,产生气泡,这就是水溶性钙。

浸泡时间为2天,使用时稀释1000倍。

2、用生石灰制法:生石灰里浇水后形成粉末,取20-25g放在1升水里蒸煮,石灰沉淀,为了让植物迅速吸收,在石灰水里加米酒100g、白酒50g、加水20kg喷施用在1000m2面积上。

经这样制作的水溶性钙,含多种微量元素、氨基酸。

植物生长初期和生殖生长期出现徒长和花芽分化较弱、出现落花落果、果实肥大较慢、糖度低等现象时,喷施天然钙稀释液,症状可得到治疗。

三、米醋由于自己制作成本较高,到商店购买。

※几种必需材料一、水溶性磷酸1、苏子灰:把苏子杆、豆杆燃烧后的灰,装入口袋,放入水中。

比例是水1000:灰1,每1000m2喷施25kg。

2、动物骨头:动物骨头和米醋按1:20比例浸泡15天,形成水溶性磷酸。

将水溶性磷酸稀释1000倍,对植物进行叶面喷施。

水溶性磷酸是多用于植物营养生长转入生殖生长的过渡期,多用于防止倒伏,防止冷害,防治病害等方面。

二、曲子麦麸、白面、粗糠以3:2:1比例混拌。

加水调整水分至65%-70%,然后做成空心饼,在室温18℃条件下,地上铺上稻草、松树叶、干蒿子,上面放置1-2个饼,按这样顺序反复放置,形成高40cm的小堆(约6-7层),过了3天后,堆温达50℃,同时散发出曲味。

7天后,曲味消失,形成白色曲子饼。

曲子可用制作农用米酒和人粪酒的发酵剂。

三、钾(K)筋中含钾量最多(烟杆也有),晒干后磨成粉末。

在制作土著微生物堆肥时掺入较好。

※土著微生物发酵肥制作方法一、材料(每1000kg堆肥需要的材料):⒈鸡、猪、牛、羊、鸭子等家畜的生粪或生人粪,约600kg-700kg。

⒉锯末、稻皮、稻草、杂草等200kg-300kg。

⒊当地的旱田土或水田土或黄土100kg。

以上的材料是为了调节碳氮比、温度、空气,有利于微生物繁殖。

二、发酵方法1、先制作菌糠。

土著微生物原种2.5kg+米糠7.5kg均匀混合,再加水7.0kg,天惠绿汁、生鱼氨基酸、乳酸菌、汉方营养剂各500倍,然后均匀混合。

2、首先,在地面上铺上一层锯末或稻皮、稻草(3公分)等。

然后撒一层生粪,尔后上面撒上土和菌糠(这时添加烟筋粉未和动物骨粉),按这样的顺序反复进行(水分65-70%),堆高约为80-90cm。

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