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1、第十三章第十三章微生物的应用微生物的应用1微生物接种剂微生物接种剂2微生物农药微生物农药3微生物与农村有机废物处理微生物与农村有机废物处理4微生物与城市污水处理微生物与城市污水处理5污染物的生物治理污染物的生物治理6血清学技术的原理血清学技术的原理供肥能力强，效率高，有竞争力。供肥能力强，效率高，有竞争力。v经经过过严严格格检检验验，证证明明对对植植物物有有益益而而无无害害，更更不能是人畜的条件致病菌。不能是人畜的条件致病菌。v菌菌剂剂的的应应用用效效果果要要有有田田间间试试验验报报告告；有有效效菌菌数要达标。数要达标。v用后即有利于增产，又不污染环境。用后即有利于增产，又不污染环境。一、微生
2、物接种剂一、微生物接种剂v生物肥料生物肥料(biofertilizers)（细菌肥料（细菌肥料(bacterialfertilizers)或菌剂）：或菌剂）：利用有益微生物为植物提供有效养料和促进生长的利用有益微生物为植物提供有效养料和促进生长的微生物接种剂（微生物接种剂（microbialinoculants）。）。与化肥的区别：不是直接作为养料或药物，而与化肥的区别：不是直接作为养料或药物，而是通过大量繁殖和旺盛的代谢作用，才能起到供肥是通过大量繁殖和旺盛的代谢作用，才能起到供肥作用。作用。所用吸附剂的种类所用吸附剂的种类（1）草炭和土壤；）草炭和土壤；（2）植物材料，包括谷壳粉、蔗渣、玉
3、米穗轴）植物材料，包括谷壳粉、蔗渣、玉米穗轴粉、腐熟堆肥等；粉、腐熟堆肥等；（3）惰性无机和有机材料，如蛭石、珍珠石、）惰性无机和有机材料，如蛭石、珍珠石、粉末磷灰石、硫酸钙、聚丙酰胺胶粒。粉末磷灰石、硫酸钙、聚丙酰胺胶粒。接种剂的种类及应用接种剂的种类及应用1.根瘤菌剂根瘤菌剂（1）种子拌菌）种子拌菌（2）土壤混菌）土壤混菌（3）种子包衣技术）种子包衣技术2.固氮细菌制剂固氮细菌制剂3.促生细菌（促生细菌（PGPR）4.菌根菌剂菌根菌剂根瘤菌剂应用时间根瘤菌剂应用时间v播种前播种前v播种时播种时v播种后播种后 二、微生物农药二、微生物农药概念：经研究、筛选出的概念：经研究、筛选出的控制病虫害
4、能力控制病虫害能力强、效率高、对人畜无害的优良微生物菌强、效率高、对人畜无害的优良微生物菌种种所做成的所做成的制剂制剂。种类：种类：细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、病毒杀细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、病毒杀虫剂、杀虫抗生素虫剂、杀虫抗生素 特点：特点：专化性强专化性强；对人、畜、；对人、畜、天天敌无毒害；敌无毒害；不污染环境。不污染环境。细菌杀虫剂细菌杀虫剂-特点特点a)从从口器侵入口器侵入：可通过喷射接种到叶面；：可通过喷射接种到叶面；b)中毒后，幼虫停止取食、麻痹；中毒后，幼虫停止取食、麻痹；c)组织液化、全身瘫痪，虫体软化、腐烂、组织液化、全身瘫痪，虫体软化、腐烂、变黑；变黑；d)有有粘液粘液分泌；分
5、泌；e)有臭味有臭味。细菌杀虫剂细菌杀虫剂-杀虫机理杀虫机理晶体毒素（晶体毒素（-内毒素）：是一种蛋白质晶体，完整的伴内毒素）：是一种蛋白质晶体，完整的伴孢晶体无毒性，当被敏感的昆虫幼虫吞食后，产生毒性：孢晶体无毒性，当被敏感的昆虫幼虫吞食后，产生毒性：伴孢晶体伴孢晶体昆虫碱性肠液昆虫碱性肠液-内毒素内毒素毒性肽毒性肽碱溶液水解碱溶液水解苏云金杆菌苏云金杆菌-外毒素：分泌于孢外的一种腺嘌呤核苷酸的衍生物。外毒素：分泌于孢外的一种腺嘌呤核苷酸的衍生物。（苏云金素或蝇毒素）（苏云金素或蝇毒素）水溶性、热稳定性、杀虫谱广。水溶性、热稳定性、杀虫谱广。（121，15分钟）分钟）产生卵磷脂酶产生卵磷脂酶
6、C、几丁质酶、叶蜂毒素等有效成分。、几丁质酶、叶蜂毒素等有效成分。芽孢v具有广谱的杀螨杀虫活性具有广谱的杀螨杀虫活性v击倒速度快，持效期长击倒速度快，持效期长v消灭抗药性害虫效果明显消灭抗药性害虫效果明显v对人畜安全，不污染环境对人畜安全，不污染环境v使用成本低。使用成本低。阿维菌素的优点阿维菌素的优点真菌杀虫剂真菌杀虫剂-特点特点从从表皮侵入表皮侵入；感染后虫体感染后虫体呆滞呆滞，口土黄水；，口土黄水；虫虫体表面长霉体表面长霉；虫体虫体僵硬僵硬；有各种有各种颜色颜色。白浆菌和绿浆菌的应用较多，已成为白浆菌和绿浆菌的应用较多，已成为商品销售：白浆菌防松毛虫；玉米螟等。商品销售：白浆菌防松毛虫；
7、玉米螟等。昆虫病毒昆虫病毒病毒病的特征：病毒病的特征：A.感染后，虫体行动迟缓，食欲减退；感染后，虫体行动迟缓，食欲减退；B.虫体体节肿胀，病体不臭；虫体体节肿胀，病体不臭；C.将死时爬上植物高处，以腹足悬挂，呈倒将死时爬上植物高处，以腹足悬挂，呈倒“V”形或以尾足倒挂。形或以尾足倒挂。D.专化性强：如小菜蛾病毒只对一个种起作用。专化性强：如小菜蛾病毒只对一个种起作用。E.病毒杀虫剂的类型：病毒杀虫剂的类型：核型多角体病毒、质型多角体病毒、颗粒体病毒、核型多角体病毒、质型多角体病毒、颗粒体病毒、无包含体病毒无包含体病毒病毒杀虫剂未能在生产上应用的原因病毒杀虫剂未能在生产上应用的原因v需通过寄主
8、昆虫才能繁殖，培养困难需通过寄主昆虫才能繁殖，培养困难v专性强，杀虫谱太窄专性强，杀虫谱太窄v使昆虫致死的时间太长使昆虫致死的时间太长抗生素和抗菌谱抗生素和抗菌谱抗生素抗生素：微生物在生命活动的过程中产生，：微生物在生命活动的过程中产生，并能在并能在较低浓度较低浓度下有下有选择性选择性地抑制或杀灭它地抑制或杀灭它种微生物的种微生物的次生代谢产物次生代谢产物。抗菌谱抗菌谱：对一种抗生素敏感的病原菌的种类：对一种抗生素敏感的病原菌的种类称为该抗生素的抗菌谱。如：称为该抗生素的抗菌谱。如：G+菌对青霉菌对青霉素敏感；链霉素对素敏感；链霉素对G+、G-和结核杆菌有特效。和结核杆菌有特效。抗生素在农业上
9、的应用抗生素在农业上的应用防治植物病害：如防治植物病害：如灭瘟素灭瘟素和和春日霉素春日霉素对防治对防治稻瘟病稻瘟病很有效；很有效；井冈霉素井冈霉素防治防治稻纹枯病稻纹枯病有效。有效。杀虫杀螨：杀虫杀螨：杀蚜素杀蚜素可可杀蚜虫杀蚜虫；杀螨素杀螨素可可杀螨虫杀螨虫；除草：除草：茴香霉素茴香霉素可用于除可用于除稗草稗草。堆肥材料按性质分：堆肥材料按性质分：v不易分解的物质，如秸杆、杂草等。不易分解的物质，如秸杆、杂草等。v促进分解的物质，如人畜粪尿、石灰、草木灰促进分解的物质，如人畜粪尿、石灰、草木灰等。等。v吸收性强的物质，主要是加入一些粉碎性的黏吸收性强的物质，主要是加入一些粉碎性的黏土、草炭、
10、秸杆或锯末，以吸收腐解过程中释土、草炭、秸杆或锯末，以吸收腐解过程中释放出来的溶液，以避免养分的流失。放出来的溶液，以避免养分的流失。三、微生物与农村有机废物处理三、微生物与农村有机废物处理v原料处理原料处理:植物秸杆类的原料，应先切碎并压裂。植物秸杆类的原料，应先切碎并压裂。有利行吸收水分有利行吸收水分切碎的目的切碎的目的控制适宜的通气状况控制适宜的通气状况微生物利用的养料容易微生物利用的养料容易渗出渗出,使微生物使微生物迅速发展迅速发展.v水分、通气与保温水分、通气与保温v堆制和泥封堆制和泥封v翻堆翻堆堆肥的制作步骤堆肥的制作步骤有机肥料积制的微生物学过程有机肥料积制的微生物学过程 v发热
11、发热阶段阶段v高温高温阶段阶段v降温降温阶段阶段v腐熟保肥腐熟保肥阶段阶段发热阶段发热阶段v好气条件下，好气条件下，易分解的有机物易分解的有机物（如糖、淀粉（如糖、淀粉和蛋白质）迅速分解，和蛋白质）迅速分解，产生大量热能产生大量热能。v中温、好气性微生物为主中温、好气性微生物为主。最常见的是一些。最常见的是一些无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌。无芽孢细菌、芽孢细菌和霉菌。v几天之内，达几天之内，达50以上。以上。高温阶段高温阶段1v复杂的有机物质复杂的有机物质（如纤维素、半纤维素（如纤维素、半纤维素和果胶质）被分解，形成腐殖质。和果胶质）被分解，形成腐殖质。v好热性微生物占优势好热性微生物占优势（包
12、括细菌、放线（包括细菌、放线菌和真菌）菌和真菌）高温阶段高温阶段2v60，几乎全部，几乎全部好热性真菌好热性真菌停止活动，停止活动，好热好热性放线菌、好热性芽孢杆菌和梭菌性放线菌、好热性芽孢杆菌和梭菌的活动占的活动占优势。优势。v许多好热性微生物（包括细菌、放线菌和真许多好热性微生物（包括细菌、放线菌和真菌）是分解菌）是分解纤维素纤维素和和果胶类物质果胶类物质能力很强的能力很强的种类，因此在高温阶段，纤维素和果胶类物种类，因此在高温阶段，纤维素和果胶类物质旺盛分解。质旺盛分解。高温阶段高温阶段3v70大多数大多数好热性微生物大量死亡或转入休眠状好热性微生物大量死亡或转入休眠状态态，分解作用减弱
13、，产生的热能减少，当产生的热，分解作用减弱，产生的热能减少，当产生的热量小于堆肥散发的热量时，堆温开始下降。量小于堆肥散发的热量时，堆温开始下降。v低于低于70时，进入下一个温度升降的循环。堆温处时，进入下一个温度升降的循环。堆温处于一个自然调节的延续较久的高温期（于一个自然调节的延续较久的高温期（维持在维持在50以上以上），堆肥材料能在几个星期或），堆肥材料能在几个星期或2-3个月达到适于个月达到适于施用的腐熟状态。施用的腐熟状态。降温阶段降温阶段v微生物的生命活动减弱，产热量减少，温度微生物的生命活动减弱，产热量减少，温度逐渐下降。逐渐下降。v当温度下降到当温度下降到40以下以下时，中温性
14、微生物代时，中温性微生物代替了好热性微生物成为优势种类。替了好热性微生物成为优势种类。注意：如果降温阶段来得太早，表明堆制条件不够理想，注意：如果降温阶段来得太早，表明堆制条件不够理想，植物性材料还没有充分分解，可以翻堆，将堆积材料拌匀，植物性材料还没有充分分解，可以翻堆，将堆积材料拌匀，再次封堆。这样可以产生第二次发热升温，有利于植物性再次封堆。这样可以产生第二次发热升温，有利于植物性材料的充分分解。材料的充分分解。腐熟保肥阶段腐熟保肥阶段v主要任务：保存已形成的主要任务：保存已形成的腐殖质腐殖质和和植物植物养料养料（尤其是（尤其是氮素养料氮素养料）。）。v方法：方法：压紧堆肥，造成厌气状态
15、压紧堆肥，造成厌气状态。v堆肥物质进一步缓慢腐解，成为与土壤堆肥物质进一步缓慢腐解，成为与土壤腐殖质十分相近的物质。腐殖质十分相近的物质。v处理有机废弃物和制造肥料处理有机废弃物和制造肥料v通过高温阶段杀灭各种病原菌。通过高温阶段杀灭各种病原菌。v堆肥是制造微生物有机肥的简便而有效堆肥是制造微生物有机肥的简便而有效的方法，有益于生态农业的发展。的方法，有益于生态农业的发展。v堆肥是微生物的一个重要资源库。堆肥是微生物的一个重要资源库。堆肥的农业及生态学意义：堆肥的农业及生态学意义：沼气发酵的几个阶段沼气发酵的几个阶段） 发酵的第一阶段：发酵的第一阶段： 多聚物多聚物（多糖、蛋白质、核酸和脂类）
16、（多糖、蛋白质、核酸和脂类） 初级发酵菌初级发酵菌 寡聚物和单体寡聚物和单体（糖、氨基酸、嘌呤、嘧（糖、氨基酸、嘌呤、嘧啶、脂肪酸和甘油）啶、脂肪酸和甘油） 水解酶水解酶 发酵为脂肪酸、琥珀酸、乳酸、醇类等发酵为脂肪酸、琥珀酸、乳酸、醇类等） 第二阶段：第二阶段： 两碳原子及以上的脂肪酸、醇类、两碳原子及以上的脂肪酸、醇类、支链脂肪酸和芳香脂肪酸支链脂肪酸和芳香脂肪酸 次级发酵菌次级发酵菌 乙酸、二氧化碳、氢和甲酸乙酸、二氧化碳、氢和甲酸） 第三阶段：第三阶段： 一碳化合物、氢和乙酸一碳化合物、氢和乙酸 甲烷产生菌甲烷产生菌 甲烷甲烷 直接直接 第一阶段形成的乙酸、第一阶段形成的乙酸、H H2 2和和 COCO2 2 甲烷甲烷v初级发酵菌初级发酵菌v氧化氢的甲烷产生菌氧化氢的甲烷产生菌v裂解乙酸的甲烷产生菌裂解乙酸的甲烷产生菌v次级发酵菌次级发酵菌v同型乙酸产生菌同型乙酸产生菌沼气发酵过程中的微生物菌群：沼气发酵过程中的微生物菌群：四、微生物与城市污水处理四、微生物与城市污水处理 v一级处理一级处理（PrimaryTreatment）去除去除固体物、油脂和泥沙固体物、油脂和泥沙，并对工
