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一,钾营养转化微生物
土壤中钾有三种存在形态:1,水溶性钾,如KNO3、KCl、KH2PO4等,钾以离子状态存在,能直接被植物吸收,但它们容易流失;2,交换性钾,吸附于土壤胶体中的钾离子,能够被其他阳离子交换出来;3,难溶性钾,这是存在于矿物中的钾,该类钾约占土壤总钾量的98%,主要存在于长石和云母中。
一些微生物能分解长石和云母产生有效钾,这类微生物称为钾细菌或硅酸细菌。研究表明,钾细菌既能分解难溶性钾,还能分解磷矿粉,并具有固氮能力。钾细菌主要为芽孢杆菌属,也有人分离出的钾细菌为邻单胞菌属。
二,解钾细菌的培养
解钾微生物的筛选培养基:蔗糖5g,硝酸氮3g,磷酸二氢钠1g,氯化亚铁0.1g,硫酸镁1g,钾长石1.5g。菌种的筛选方法是,于耕层中取土,用无菌水制备土壤悬液,并分别涂布于解钾培养基中培养7天。初筛溶解圈较大的菌株分别接入解钾液体培养基中用四苯硼钠进行复筛。菌种保存时,将菌种接入斜面培养,35℃24h后,放置到4℃的冰箱中保存。
三,硅酸盐细菌解钾作用机理
1, 硅酸盐细菌是目前广泛应用于为生物肥料中的一种重要功能菌,可以分解土壤中含钾铝硅酸盐矿物,具有溶磷、结荚及固氮能力。
2,当硅酸细菌在含有硅酸盐矿物的培养基中生长,随着细胞数量及细胞物质的增多,使细菌-矿物复合体中有机物质与矿物颗粒的相互作用增大,这将促进硅酸盐细菌对矿物表面的溶蚀作用,由于生物的机械蚀刻作用十分微弱,因此溶蚀作用的进行智能首先选择矿物表面非常脆弱的部分如棱角、微裂处发生。
3,细菌-矿物复合体对有机酸及一些无机离子具有明显的吸附作用。
4,细菌对钾离子的主动吸收也促进矿物本身的溶解作用。
5,另外,矿物本身的晶体结构也会使细菌的解钾作用具有明显不同的解钾效果,相比之下,硅酸盐细菌对伊利石的解钾作用效果明显强于对钾长石的解钾作用,在有多种矿物共存的条件下,细菌会因矿物晶体结构的不同而在作用强弱或快慢上表现出明显差异,从而对不同类型的矿物行使不同程度的破坏作用。
矿物在细菌作用下所释放出的钾正是上述多种因素协同作用的综合结果。各种因素相互促进,互相印象,共同导致矿物中钾离子的逐步析出。由于具体的某种矿物只不过是物质在一定的理化条件下,在特定的时间和空间范围内处于暂时的平衡状态中的一种形式,因此矿物周围理化条件的改变会影响到矿物的存在形式,在细菌的作用下,矿物所发生的变化应该是逐步的,从量变到质变的过程。