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1、光合细菌光合细菌及其在农业中的应用及其在农业中的应用一、光合细菌（一、光合细菌（一、光合细菌（一、光合细菌（PSBPSB）的主要特征）的主要特征）的主要特征）的主要特征 二、光合细菌在农业中的应用效果二、光合细菌在农业中的应用效果二、光合细菌在农业中的应用效果二、光合细菌在农业中的应用效果三、使用方法三、使用方法三、使用方法三、使用方法四、作用机理四、作用机理四、作用机理四、作用机理五五五五、光合细菌对残留农药的处理效果光合细菌对残留农药的处理效果光合细菌对残留农药的处理效果光合细菌对残留农药的处理效果六、应用光合细菌必须注意的技术要点六、应用光合细菌必须注意的技术要点六、应用光合细菌必须注意
2、的技术要点六、应用光合细菌必须注意的技术要点 华东师范大学环境科学与技术系华东师范大学环境科学与技术系华东师范大学环境科学与技术系华东师范大学环境科学与技术系 史家樑史家樑史家樑史家樑由于光合细菌在物质转化循环中的重要作用，以及菌体含有的丰富营养，使这类古老的微生物成为近二、三十年来人们开发利用的一大热点。大量的研究成果表明，光合细菌在农业、水产、污染治理与资源化等方面，有着巨大的实用价值，应用前景十分广阔。 一、光合细菌（一、光合细菌（PSB）的主要特征）的主要特征1.光合细菌的类群光合细菌的类群2.光合细菌的形态学特征光合细菌的形态学特征3.光合细菌的生态特征光合细菌的生态特征4.光合细菌
3、的生理特征光合细菌的生理特征5.光合细菌菌体的营养成分光合细菌菌体的营养成分 根据近年出版的“伯杰氏细菌鉴定手册”（第9版），不产氧型的光合细菌可分成以下6类，27属：着色菌科（Chromatiaceae）（又称红色硫细菌、紫硫细菌），含9个属；外硫红螺菌科（Ectothiorhodospiraceae），含1属；红色非硫细菌（Purple nonsulfur bacteria），即原红螺菌科（Rhodospirillaceae），含6属；绿硫细菌（Green sulfur bacteria）即原绿菌科（Chlorobiaceae），含5个属；多细胞绿丝菌（Multicellular fila
4、mentous green bacteria），即原绿丝菌科（Chloroflexaceae），含4属；盐杆菌（Heliobacterium），含2个属。 PSB PSB的液体培养物：的液体培养物：的液体培养物：的液体培养物：酒色着色菌（酒色着色菌（酒色着色菌（酒色着色菌（Chromatium vinosumChromatium vinosum）泥生绿菌（泥生绿菌（泥生绿菌（泥生绿菌（Chlorobium limicolaChlorobium limicola） 褐色绿硫细菌（褐色绿硫细菌（褐色绿硫细菌（褐色绿硫细菌（Chlorobium sp.Chlorobium sp.） PSB因含有光合
5、色素（细菌叶绿素、类胡萝卜素）而呈现一定颜色。 红螺菌科和着色菌科的培养物呈现由黄色到紫色的各种鲜艳的颜色，这是由类胡萝卜素高浓度蓄积并掩盖了细菌叶绿素的色调而形成的。少数类胡萝卜素含量少的菌，或缺乏类胡萝卜素的变异株，便会显示细菌叶绿素的蓝绿色。 这是利用琼脂平板进行PSB分离培养，并经过进一步分离纯化得到的PSB红色菌落（Rsp. Rubrum，深红螺菌）。 PSB PSB分离培养用的厌氧装置分离培养用的厌氧装置内放吸氧剂，密闭、透光，可进行光照培养。也可采用带抽内放吸氧剂，密闭、透光，可进行光照培养。也可采用带抽气装置的干燥器（减压到气装置的干燥器（减压到1/31/3），内放吸氧剂（焦性
6、没食子），内放吸氧剂（焦性没食子酸酸+NaCO+NaCO3 3饱和溶液）吸氧，便可达到要求。饱和溶液）吸氧，便可达到要求。PSB菌体形态 PSB菌体形态极其多样，有球状、卵状、杆状、弧状、螺旋状、环状、丝状，以及链状、格子状、网篮状等等。不同的菌种形态各异。 球形红菌（球形红菌（Rhodobacter sphaeroides)Rhodobacter sphaeroides)，细，细胞球状胞球状, ,原名球形红假单胞菌原名球形红假单胞菌(Rhodopseudomonas (Rhodopseudomonas sphaeroidessphaeroides），它是利用），它是利用PSBPSB处理高浓度
7、有机废水处理高浓度有机废水和水产养殖水体中的主要菌种之一和水产养殖水体中的主要菌种之一. .胶质红假单胞菌胶质红假单胞菌（Rhdopseudomonas gelatinosa)Rhdopseudomonas gelatinosa)，现改称，现改称Rhodocyclus gelatinosaRhodocyclus gelatinosa细胞杆状，较细长为细胞杆状，较细长为PSBPSB处理系统和养殖水体中的常见种。处理系统和养殖水体中的常见种。荚膜红假单胞菌（R. capsulata，现改称Rhodobacter capsulata），为PSB处理系统和养殖水体中的常见种。沼泽红假单胞菌（沼泽红假单
8、胞菌（R. palustrisR. palustris）也是）也是PSBPSB处理系统和养殖水处理系统和养殖水体中的常见种。芽殖，母细胞于鞭毛的相对极处产生纤细的体中的常见种。芽殖，母细胞于鞭毛的相对极处产生纤细的管子，末端膨大形成芽体，又发育成与母细胞同样大小的细管子，末端膨大形成芽体，又发育成与母细胞同样大小的细胞。两者又发生不同步的分裂，形成玫瑰花饰状的细胞丛。胞。两者又发生不同步的分裂，形成玫瑰花饰状的细胞丛。深红螺菌（深红螺菌（Rsp.rubrum），菌体呈螺旋状，），菌体呈螺旋状，运动快。是在污水中常见的种类。运动快。是在污水中常见的种类。度光红螺菌（度光红螺菌（度光红螺菌（度光红
9、螺菌（Rsp. photometricumRsp. photometricum）可见两根端生的鞭毛。可见两根端生的鞭毛。可见两根端生的鞭毛。可见两根端生的鞭毛。度光红螺菌（度光红螺菌（度光红螺菌（度光红螺菌（Rsp. photometricumRsp. photometricum）的鞭毛）的鞭毛）的鞭毛）的鞭毛, ,在电在电在电在电镜下可见是由许多细长的鞭毛组成的束状物镜下可见是由许多细长的鞭毛组成的束状物镜下可见是由许多细长的鞭毛组成的束状物镜下可见是由许多细长的鞭毛组成的束状物。黄褐红螺菌（黄褐红螺菌（Rsp. fulvum） 纤细红螺菌（纤细红螺菌（Rsp. tenue）万尼氏红微菌（万
10、尼氏红微菌（万尼氏红微菌（万尼氏红微菌（Rhodomicrobium vannieliiRhodomicrobium vannielii），），），），菌体卵球形，周毛，具菌柄，以出芽方式繁殖。菌体卵球形，周毛，具菌柄，以出芽方式繁殖。菌体卵球形，周毛，具菌柄，以出芽方式繁殖。菌体卵球形，周毛，具菌柄，以出芽方式繁殖。万尼氏红微菌（万尼氏红微菌（Rhodomicrobium vannielii） 酒色着色菌（Chromatium vinosum），年轻细胞内有硫粒 酒色着色菌（Chromatium vinosum），老细胞硫粒消失。奥氏着色菌（Chromatium okenii），细胞内形成硫
11、粒。 泥生绿菌（泥生绿菌（Chlorobium limicola），），细胞外形成硫粒。细胞外形成硫粒。板硫菌属（板硫菌属（Thiopedia）细胞聚集成网篮状。细胞聚集成网篮状。PSB在生态系统中的地位和作用PSB的分布的分布 PSB是水域中重要的初级生产者是水域中重要的初级生产者PSB与自然界硫素转化循环与自然界硫素转化循环PSB在氮素循环中的作用在氮素循环中的作用PSB对高浓度磷酸盐的耐受性对高浓度磷酸盐的耐受性这是有PSB生长的污水沟，其中红色PSB，绿色藻类。这是有红螺菌（Rhodospirillum）大量生长的污水沟。 从上述水沟采取的污水样品，可见有红螺菌的大量生长。Chroma
12、tium（着色菌，红硫细菌）大量生长的污水沟。 小林达治曾报道了不同生态环境中红螺菌科光小林达治曾报道了不同生态环境中红螺菌科光小林达治曾报道了不同生态环境中红螺菌科光小林达治曾报道了不同生态环境中红螺菌科光合细菌的数量合细菌的数量合细菌的数量合细菌的数量, ,可见它们的生存量随生境中有机物含可见它们的生存量随生境中有机物含可见它们的生存量随生境中有机物含可见它们的生存量随生境中有机物含量的增加而相应地增多。量的增加而相应地增多。量的增加而相应地增多。量的增加而相应地增多。 各种试样中的红螺菌科光合细菌数（每克样品）水沟（BOD 250ppm）106107 湖泊（BOD 10ppm）10210
13、3 河流（BOD 1.0ppm）+10 污水厂（活性污泥）106107 水田土壤105106 海岸上103104 我们在1978年和1979年曾从小河淤泥、菜场水沟、稻田、芋艿田、慈姑田、养猪场垃圾堆，乃至污水处理厂的污水、污泥，豆制品厂、淀粉厂的阴沟污泥，中药厂下水道污泥等多种生境条件采取24种样品，进行光合细菌的分离。结果，除中药厂某一样品外，均观察到了光合细菌的生长，检出率达96%。进而从中分离得到光合细菌纯培养27株，其中多株对豆制品、淀粉等工厂的高浓度有机废水显示了较强的去除COD的能力。在具有分层特征的湖泊中在具有分层特征的湖泊中PSBPSB的分布的分布: : 湖水的上层为好氧层，
14、且有较多的太阳光射入，那里生湖水的上层为好氧层，且有较多的太阳光射入，那里生湖水的上层为好氧层，且有较多的太阳光射入，那里生湖水的上层为好氧层，且有较多的太阳光射入，那里生长着绿藻、蓝细菌等产氧型光合生物；下层为厌氧层，在微长着绿藻、蓝细菌等产氧型光合生物；下层为厌氧层，在微长着绿藻、蓝细菌等产氧型光合生物；下层为厌氧层，在微长着绿藻、蓝细菌等产氧型光合生物；下层为厌氧层，在微生物作用下，湖底堆积物发生着厌氧分解，常有多量生物作用下，湖底堆积物发生着厌氧分解，常有多量生物作用下，湖底堆积物发生着厌氧分解，常有多量生物作用下，湖底堆积物发生着厌氧分解，常有多量H H2 2S S产产产产生。就在有
15、微弱光线到达的好氧层与厌氧层的交界处，发育生。就在有微弱光线到达的好氧层与厌氧层的交界处，发育生。就在有微弱光线到达的好氧层与厌氧层的交界处，发育生。就在有微弱光线到达的好氧层与厌氧层的交界处，发育着不产氧型的光合生物着不产氧型的光合生物着不产氧型的光合生物着不产氧型的光合生物PSBPSB。PSBPSB是水域中重要的初级生产者是水域中重要的初级生产者. .从下图可知从下图可知从下图可知从下图可知, ,光合细菌能在厌气和光照条件下，以多种硫化物光合细菌能在厌气和光照条件下，以多种硫化物光合细菌能在厌气和光照条件下，以多种硫化物光合细菌能在厌气和光照条件下，以多种硫化物或有机物作供氢体固定或有机物
16、作供氢体固定或有机物作供氢体固定或有机物作供氢体固定COCO2 2。 根据调查,Green湖（1969）和Medicine湖（1972）的PSB层中，每年被同化的碳素量分别为240g/m2.年，和30g/m2.年，各占初级生产总量的85%和55%。已知Green湖和Medicine湖具有光合作用活性的区域面积，分别为0.25Km2和0.125Km2，则它们每年由PSB同化的碳素量分别为60吨和3.75吨。PSB在自然界硫素循环中占有重要地位在自然界硫素循环中占有重要地位 有人研究了在有人研究了在BelovodBelovod湖中湖中ChromatiumChromatium的垂直分的垂直分布与各种
17、环境因子的关系。布与各种环境因子的关系。结果显示，该湖的湖底常结果显示，该湖的湖底常有多量有多量H H2 2S S产生，而产生，而ChromatiumChromatium能利用能利用H H2 2S S作作为供氢体合成有机物，同为供氢体合成有机物，同时把时把H H2 2S S转变成转变成S S。于是在。于是在水深水深14m14m处，氧分压很低处，氧分压很低的情况下，的情况下，ChromatiumChromatium大大量生长，成层状分布，起量生长，成层状分布，起着防止着防止H H2 2S S向上层扩散的向上层扩散的作用。作用。 据报道，主要由于红据报道，主要由于红硫细菌和绿硫细菌的作用，硫细菌和
18、绿硫细菌的作用，能在能在20Km20Km2 2的湖中，每年的湖中，每年生成生成100100吨硫磺。吨硫磺。 在土壤中，光合细菌氧化分解硫化物的本领也对陆生植在土壤中，光合细菌氧化分解硫化物的本领也对陆生植物起着解毒作用或保护作用。例如，当水稻从营养生长进入物起着解毒作用或保护作用。例如，当水稻从营养生长进入生殖生长时，水稻根部的氧化力增强，使根圈呈厌氧状态。生殖生长时，水稻根部的氧化力增强，使根圈呈厌氧状态。这时硫酸还原菌迅速增殖，在水稻根际发生这时硫酸还原菌迅速增殖，在水稻根际发生H H2 2S S以及腐胺、以及腐胺、尸胺等的积累，从而使水稻根受到伤害。如果此时光合细菌尸胺等的积累，从而使水
19、稻根受到伤害。如果此时光合细菌大量生长，便能除去上述毒物，对水稻生长发生十分有利的大量生长，便能除去上述毒物，对水稻生长发生十分有利的影响。下图显示了影响。下图显示了R. capsulataR. capsulata在尸胺、腐胺培养基中的生长在尸胺、腐胺培养基中的生长和尸胺、腐胺的消除。和尸胺、腐胺的消除。 Chromatium在Na2S培养基中的生长和H2S的消除。PSB在水域在水域N循环中的作用循环中的作用: 1.N素的同化作用素的同化作用, 2.有机有机N化物的分解作用化物的分解作用,3.固固N作用作用, 4.反硝化作用反硝化作用光合细菌的生理特征光合细菌的生理特征光合细菌的色素及其作用光
20、合细菌的色素及其作用光合细菌的获能形式光合细菌的获能形式 光合细菌对碳源的利用光合细菌对碳源的利用 光合细菌对生长因子的要求光合细菌对生长因子的要求PSB的色素及其作用的色素及其作用:光合细菌的光合色素包括细菌叶绿素细菌叶绿素（BChl）和类胡萝卜素类胡萝卜素两大类。 PSB PSB细胞内，光反应中心主要由细胞内，光反应中心主要由细胞内，光反应中心主要由细胞内，光反应中心主要由BChlBChl构成。迄今为止构成。迄今为止构成。迄今为止构成。迄今为止分离到的分离到的分离到的分离到的BChlBChl有有有有5 5种，即种，即种，即种，即BChl aBChl a、 b b、c c、d d、e e，它
21、们都，它们都，它们都，它们都是含是含是含是含MgMg的卟啉衍生物的卟啉衍生物的卟啉衍生物的卟啉衍生物, ,都具有一定的吸收波长。都具有一定的吸收波长。都具有一定的吸收波长。都具有一定的吸收波长。 PSB的BChl及其吸收波长 BChl吸收波长 （微米）BChl a805，850890BChl b835850，10201040BChl c745760BChl d725745BChl e715725( (把菌体分散在把菌体分散在把菌体分散在把菌体分散在60%60%蔗糖溶液中测定蔗糖溶液中测定蔗糖溶液中测定蔗糖溶液中测定) )各种各种各种各种PSBPSB都含有一定种类的都含有一定种类的都含有一定种类
22、的都含有一定种类的BChl, BChl, 测定测定测定测定PSBPSB细胞悬液的吸细胞悬液的吸细胞悬液的吸细胞悬液的吸收光谱，分析该菌所含有收光谱，分析该菌所含有收光谱，分析该菌所含有收光谱，分析该菌所含有BChlBChl种类，可作为种类，可作为种类，可作为种类，可作为PSBPSB分类鉴定分类鉴定分类鉴定分类鉴定的一种辅助手段。的一种辅助手段。的一种辅助手段。的一种辅助手段。如一种着色菌含有如一种着色菌含有如一种着色菌含有如一种着色菌含有BChl aBChl a，绿色红假单胞菌含有，绿色红假单胞菌含有，绿色红假单胞菌含有，绿色红假单胞菌含有BChl bBChl b，一种绿硫细菌含有一种绿硫细菌
23、含有一种绿硫细菌含有一种绿硫细菌含有BChl cBChl c，另一种绿硫细菌含有，另一种绿硫细菌含有，另一种绿硫细菌含有，另一种绿硫细菌含有BChl dBChl d。类胡萝卜素类胡萝卜素是PSB色素系统中的重要成分类胡萝卜素的作用：1.作为光合反应的辅助色素,把吸收的光能传递给细菌叶绿素；2.光氧化的保护剂作用，即保护光合作用器官及BChl，使它们免受强光的伤害；3.类胡萝卜素对菌体呈现的颜色起决定作用。 迄今已分离的类胡萝卜素有30种以上。这些色素的生物合成途径和影响因素大都已搞清，有可能成为一种十分理想的天然色素资源而得到开发利用。光合细菌的获能形式多样光合细菌的获能形式多样通过通过光合磷
24、酸化光合磷酸化作用产生作用产生ATP通过通过氧化磷酸化作用产生作用产生ATP通过通过发酵作用作用产生产生ATP通过通过脱氮作用作用产生产生ATPPSBPSB主要通过光合磷酸化作用产生主要通过光合磷酸化作用产生ATPATP由天线色素复合物（含由天线色素复合物（含由天线色素复合物（含由天线色素复合物（含BChlBChl和类胡萝卜素）吸收光并传递到和类胡萝卜素）吸收光并传递到和类胡萝卜素）吸收光并传递到和类胡萝卜素）吸收光并传递到作用中心。作用中心的作用中心。作用中心的作用中心。作用中心的作用中心。作用中心的BChlBChl（P P890890）在吸收光子后处于激发）在吸收光子后处于激发）在吸收光子
25、后处于激发）在吸收光子后处于激发态，放出一个具有高能水平的电子。该电子通过电子传递系态，放出一个具有高能水平的电子。该电子通过电子传递系态，放出一个具有高能水平的电子。该电子通过电子传递系态，放出一个具有高能水平的电子。该电子通过电子传递系统最终又由统最终又由统最终又由统最终又由BChlBChl+ +接受接受接受接受, BChl, BChl回复至基态。在电子传递过程回复至基态。在电子传递过程回复至基态。在电子传递过程回复至基态。在电子传递过程中与磷酸化偶联，产生中与磷酸化偶联，产生中与磷酸化偶联，产生中与磷酸化偶联，产生ATPATP。 不同类型的光合细菌其获能形式有很大差异,其中仅有红螺菌科的
26、菌兼有上述多种类型，也即它们既能在厌氧、光照条件下由光合磷酸化取得能量，又能在好氧黑暗条件下由氧化磷酸化取得能量，还有部分种类能在厌氧、黑暗条件下以发酵或脱氮的方式获得能量。n n红螺菌科的菌（俗称红色非硫细菌）在进行光能异养生长红螺菌科的菌（俗称红色非硫细菌）在进行光能异养生长时，它们细胞物质的碳素，大部分来自有机碳化物，其中时，它们细胞物质的碳素，大部分来自有机碳化物，其中醋酸盐是最大量地被利用的有机物。所有的红色非硫细菌醋酸盐是最大量地被利用的有机物。所有的红色非硫细菌都能通过都能通过TCATCA循环进行醋酸的厌氧氧化而生成还原力：整循环进行醋酸的厌氧氧化而生成还原力：整个过程可概括为以
27、下反应式：个过程可概括为以下反应式： 9nCH9nCH3 3COOH COOH 4 4（C C4 4H H6 6O O2 2）n +2n COn +2n CO2 2 + 6nH + 6nH2 2O On n从该反应式可知，有机基质的近从该反应式可知，有机基质的近90 %90 %被转变成了细胞的被转变成了细胞的贮蒇物质。贮蒇物质。红色非硫细菌在醋酸盐代谢中显示的碳素同化红色非硫细菌在醋酸盐代谢中显示的碳素同化红色非硫细菌在醋酸盐代谢中显示的碳素同化红色非硫细菌在醋酸盐代谢中显示的碳素同化效率之高是惊人的。效率之高是惊人的。效率之高是惊人的。效率之高是惊人的。其效率之所以高，是因为由醋酸生成其效率
28、之所以高，是因为由醋酸生成乙酰乙酰COACOA这一醋酸活化反应所需要的这一醋酸活化反应所需要的ATPATP，能通过环式，能通过环式光合磷酸化作用不断地得到供给。光合磷酸化作用不断地得到供给。 光合细菌的环式光合磷酸化过程中既没有还原力光合细菌的环式光合磷酸化过程中既没有还原力光合细菌的环式光合磷酸化过程中既没有还原力光合细菌的环式光合磷酸化过程中既没有还原力NADHNADH2 2（二磷酸吡啶核苷酸，（二磷酸吡啶核苷酸，（二磷酸吡啶核苷酸，（二磷酸吡啶核苷酸，CoICoI）产生，也没有分子氧放出。）产生，也没有分子氧放出。）产生，也没有分子氧放出。）产生，也没有分子氧放出。PSBPSB主要是从一
29、些还原态的化合物如主要是从一些还原态的化合物如主要是从一些还原态的化合物如主要是从一些还原态的化合物如H H2 2S, SS, S2 2OO3 3= =或简单的有或简单的有或简单的有或简单的有机化合物中获得还原力机化合物中获得还原力机化合物中获得还原力机化合物中获得还原力. .同时要消耗同时要消耗同时要消耗同时要消耗ATP.ATP.因此因此因此因此PSBPSB的生长比一的生长比一的生长比一的生长比一般的异养细菌慢般的异养细菌慢般的异养细菌慢般的异养细菌慢. .n n红螺菌科的菌对有机物的利用范围因种而异，各具特征，利用这一点可进行分离菌株的简易鉴定。n n红螺菌科的菌要求生长因子的种较多。对生
30、长因子的要求因种而异。如Rhodobacter sphaeroides要求硫胺素、烟酸和生物素；Rhodopseudomonas palustris要求对氨基苯甲酸。 PSB的碳源利用性和生长因子要求性的碳源利用性和生长因子要求性光合细菌菌体的营养成分光合细菌菌体的营养成分 由于PSB富含多种营养物质和生理活性物质，可利用作饵料、饲料和肥料，在农业、水产和畜禽饲养等方面都得到了成功的应用。 PSBPSB菌体的蛋白质含量超过小球藻和大豆；从氨基菌体的蛋白质含量超过小球藻和大豆；从氨基菌体的蛋白质含量超过小球藻和大豆；从氨基菌体的蛋白质含量超过小球藻和大豆；从氨基酸的种类与组成来看，除了含酸的种类
31、与组成来看，除了含酸的种类与组成来看，除了含酸的种类与组成来看，除了含S S氨基酸的量较少外，氨基酸的量较少外，氨基酸的量较少外，氨基酸的量较少外，其他各类氨基酸含量都不少，尤其是赖氨酸含量较其他各类氨基酸含量都不少，尤其是赖氨酸含量较其他各类氨基酸含量都不少，尤其是赖氨酸含量较其他各类氨基酸含量都不少，尤其是赖氨酸含量较为丰富。为丰富。为丰富。为丰富。PSB菌体中菌体中B族维生素的种类丰富，尤其是族维生素的种类丰富，尤其是B12、叶酸、生物素等酵母中几乎不含有的维、叶酸、生物素等酵母中几乎不含有的维生素种类在生素种类在PSB中含量较多。中含量较多。辅酶辅酶Q是生物体内重要的生理活性物质，是生
32、物体内重要的生理活性物质，在在PSB中的含量远远超过其他生物。中的含量远远超过其他生物。二、光合细菌在农业中的应用效果二、光合细菌在农业中的应用效果n n由于PSB具有的种种生理、生态特性及其菌体所含有的丰富营养物质和生理活性物质，使其在生态系统的能量流动和物质的转化循环中具有重要的作用，与环境中的各种有益生物显示了很好的相容性。经过人们数十年的研究、开发，光合细菌已在农业、水产、畜禽饲养、环境保护等领域得到成功的应用。业已证明：n nPSB能固氮；n n能防止过量N肥对作物的危害；n n有利于防止连作障碍；n n有利于果实的着色、保鲜、增加甜味和维生素含量；n n因含有脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶
33、等物质，能增加水稻和多种经济作物的产量等等。以下就各种试验、应用的实际效果作一概要介绍。1.PSB用于柿子，使产量增加，果色鲜用于柿子，使产量增加，果色鲜艳，含糖量增加，味美。艳，含糖量增加，味美。 施用施用施用施用PSBPSB对富有柿的果重与成分的影响对富有柿的果重与成分的影响对富有柿的果重与成分的影响对富有柿的果重与成分的影响 对照区对照区对照区对照区 处理区处理区处理区处理区 果数果数 32 4332 43 果重（果重（KgKg） 7.1 8.27.1 8.2 每果平均重（每果平均重（g g） 222 191222 191 果色果色 橙黄色橙黄色 朱橙色朱橙色 水分水分 84.7 83.
34、384.7 83.3 糖度（糖度（BrixBrix度）度） 14.7 16.414.7 16.4 还原糖量（占鲜重之还原糖量（占鲜重之%） 10.82 12.5610.82 12.56 非还原糖量（占鲜重非还原糖量（占鲜重%） 2.34 2.57 2.34 2.57 全糖量（占鲜重之全糖量（占鲜重之%） 13.16 15.1313.16 15.132.用于柑橘，不仅使果重和含糖量增加用于柑橘，不仅使果重和含糖量增加用于柑橘，不仅使果重和含糖量增加用于柑橘，不仅使果重和含糖量增加 而且使储藏时间延长。而且使储藏时间延长。而且使储藏时间延长。而且使储藏时间延长。 某年某年某年某年1212月月月月1
35、010日采收的果实，日采收的果实，日采收的果实，日采收的果实， 对照的到下一年对照的到下一年对照的到下一年对照的到下一年2 2月中即自然腐败，月中即自然腐败，月中即自然腐败，月中即自然腐败， 处理的则到第二年处理的则到第二年处理的则到第二年处理的则到第二年4 4月还没有全部腐败。月还没有全部腐败。月还没有全部腐败。月还没有全部腐败。 PSBPSB肥料对柑橘产量和品质的影响肥料对柑橘产量和品质的影响肥料对柑橘产量和品质的影响肥料对柑橘产量和品质的影响 对照区对照区 处理区处理区 每棵柑橘平均果数每棵柑橘平均果数 44 4844 48 平均果重（平均果重（g g） 96 11296 112 总果重
36、（总果重（g g） 4224 53764224 5376 糖平均含量（糖平均含量（%） 8.38 8.878.38 8.87 果皮中胡萝卜素平均含量（果皮中胡萝卜素平均含量（mgmg） 1.91 2.201.91 2.203.用于番茄，使总果实数和重量比对照区增用于番茄，使总果实数和重量比对照区增加加1034%，Vit.B1和和Vit.C的含量也比对的含量也比对照的增加照的增加833%。 施用施用施用施用PSBPSB对番茄生长的影响对番茄生长的影响对番茄生长的影响对番茄生长的影响 茎叶重（干重茎叶重（干重g g） 根重（干重根重（干重g g） 茎叶茎叶/ /根根 比比 砂耕砂耕 对照对照 57
37、.7 15.0 3.8557.7 15.0 3.85 处理处理 51.3 20.5 2.5051.3 20.5 2.50 土耕土耕 对照对照 58.2 22.1 2.6358.2 22.1 2.63 处理处理 55.1 30.3 1.8255.1 30.3 1.82 施用PSB对番茄产量的影响 总果数总果数 总果重（鲜重总果重（鲜重g g）平均果重（鲜重）平均果重（鲜重g g） 砂耕砂耕 对照对照 14 729 14 729 （100100） 52.052.0 处理处理 16 805 16 805 （110110） 50.350.3 土耕土耕 对照对照 16 1049 16 1049 （100
38、100） 65.565.5 处理处理 22 1408 22 1408 （134134） 64.064.0 施用PSB对番茄果实中VB1和VC含量的影响 VB VB1 1（mgmg，%） VCVC（mgmg，%） 砂耕砂耕 对照对照 0.090.09（100100） 25.625.6（100100） 处理处理 0.120.12（133133） 28.628.6（111111） 土耕土耕 对照对照 0.160.16（100100） 30.230.2（100100） 处理处理 0.180.18（112112） 32.632.6（108108） 4.用作水稻穗肥，有增加粒数和穗重的效果。用作水稻穗肥，
39、有增加粒数和穗重的效果。 水稻幼穗形成期施用水稻幼穗形成期施用PSBPSB的效果的效果 每穗粒数每穗粒数 每穗重（每穗重（g g） 全穗重（全穗重（g g） 对照对照 66.6 1.54 43.166.6 1.54 43.1（用（用NHNH4 4ClCl追肥）追肥） 处理处理 87.9 2.04 46.987.9 2.04 46.9 （用（用PSBPSB追肥）追肥）5.PSB肥料施用后，有利于改善土壤菌群结肥料施用后，有利于改善土壤菌群结构组成，使土壤中放线菌数量增加，从而对构组成，使土壤中放线菌数量增加，从而对病原性丝状菌生长发生一定的抑制作用。病原性丝状菌生长发生一定的抑制作用。n n研究
40、表明，研究表明，PSBPSB可转化为供土壤放线菌很好利用的可转化为供土壤放线菌很好利用的营养基质，能促进农业有益菌营养基质，能促进农业有益菌Streptomyces Streptomyces fradiaefradiae（弗氏链霉菌）的增殖。这种放线菌对（弗氏链霉菌）的增殖。这种放线菌对Fusarium oxysporumFusarium oxysporum（尖镰孢霉，一种危害性很（尖镰孢霉，一种危害性很大的植物病原菌）具有很强的抑制作用。因此通大的植物病原菌）具有很强的抑制作用。因此通过对土壤施用过对土壤施用PSBPSB，将有利于防止由植物病原性，将有利于防止由植物病原性丝状菌引起的连作障碍
41、。丝状菌引起的连作障碍。 施用施用PSB肥料的番茄栽培肥料的番茄栽培3个月后个月后土壤微生物的变化土壤微生物的变化（对照为施用无机肥）（检测数（对照为施用无机肥）（检测数/g/g） 细菌细菌 放线菌放线菌 丝状菌丝状菌 放线菌放线菌/ /丝状菌丝状菌 之比之比 砂耕砂耕 对照对照 3.8*103.8*105 5 1.0*101.0*105 5 18.0*10 18.0*104 4 0.56 0.56 处理处理 9.0*109.0*105 5 1.2*10 1.2*105 5 4.0*10 4.0*104 4 3.03.0 土耕土耕 对照对照 8.5*108.5*106 6 5.2*10 5.2
42、*105 5 5.0*10 5.0*105 5 1.0 1.0 处理处理 16.3*1016.3*106 6 23.0*1023.0*105 5 15.0*10 15.0*105 5 1.5 1.56.6.叶菜类作物紫角叶和蕹菜，喷施叶菜类作物紫角叶和蕹菜，喷施叶菜类作物紫角叶和蕹菜，喷施叶菜类作物紫角叶和蕹菜，喷施PSBPSB后显示出叶后显示出叶后显示出叶后显示出叶绿素浓度增加的效果，前者平均增加绿素浓度增加的效果，前者平均增加绿素浓度增加的效果，前者平均增加绿素浓度增加的效果，前者平均增加15.5%15.5%，后者，后者，后者，后者平均增加平均增加平均增加平均增加27.8%27.8%。 P
43、SBPSB液肥对紫角叶、蕹菜叶绿素的影响液肥对紫角叶、蕹菜叶绿素的影响液肥对紫角叶、蕹菜叶绿素的影响液肥对紫角叶、蕹菜叶绿素的影响 材料材料 组别组别 叶绿素总量叶绿素总量叶绿素总量叶绿素总量 平均平均平均平均 （mg/g mg/g FWFW） （mg/g mg/g FWFW） 紫角叶紫角叶 对照对照-1 0.8863 0.8991-1 0.8863 0.8991（Basella rubra Basella rubra ） 对照对照-2 0.9124 -2 0.9124 处理处理-1 1.0881 1.0372 -1 1.0881 1.0372 处理处理-2 0.9862 -2 0.9862
44、蕹菜蕹菜 对照对照-1 1.6844 1.7523 -1 1.6844 1.7523 （Ipomoea aquaticaIpomoea aquatica） 对照对照-2 1.8202-2 1.8202 处理处理-1 2.4061 2.2399-1 2.4061 2.2399 处理处理-2 2.0736-2 2.0736 7.PSB喷施于茶叶喷施于茶叶可有效地促进茶芽的萌发与生长，使开采期提前可有效地促进茶芽的萌发与生长，使开采期提前可有效地促进茶芽的萌发与生长，使开采期提前可有效地促进茶芽的萌发与生长，使开采期提前710710天。天。天。天。同时，对喷施的三种名茶都显示了明显的增产效果，同时，
45、对喷施的三种名茶都显示了明显的增产效果，同时，对喷施的三种名茶都显示了明显的增产效果，同时，对喷施的三种名茶都显示了明显的增产效果，增幅达增幅达增幅达增幅达1030%1030%。 该试验于1994年早春在浙江杭州某名茶实验农场进行。n n试验茶园试验茶园3.53.5亩。亩。n n供试的供试的3 3个品种茶园均为无性系良种茶园。个品种茶园均为无性系良种茶园。n n每个品种设每个品种设4 4个处理，分别为稀释个处理，分别为稀释2020倍、倍、2525倍、倍、3030倍的倍的PSBPSB，和稀释，和稀释125125倍的高效复合稀土液（茶倍的高效复合稀土液（茶园常用叶面肥）。另设一个清水对照。园常用叶
46、面肥）。另设一个清水对照。n n每一个处理面积每一个处理面积0.070.07亩，每个处理亩，每个处理2 2个重复。个重复。n n试验小区设置保护行。试验小区设置保护行。n n试验共喷施试验共喷施3 3次（次（2 2月月2525日、日、3 3月月3 3日、日、3 3月月1414日）。日）。 PSB营养液对茶芽生长发育的影响营养液对茶芽生长发育的影响试验项目试验项目 百芽重百芽重 芽叶密度芽叶密度 一芽一叶一芽一叶 小区鲜叶小区鲜叶 折合亩产折合亩产 提早开采提早开采 （g g）（个）（个/ /尺尺2 2） 占总芽数占总芽数% % 产量（产量（KgKg）（）（Kg/Kg/亩）亩） 天数天数（天）（
47、天） PSB PSB 20 6.62 113 54 3.14 44.86 10 20 6.62 113 54 3.14 44.86 10 PSB PSB 25 6.47 89 44 2.42 34.57 825 6.47 89 44 2.42 34.57 8 PSB PSB 30 6.15 81 35 2.09 29.86 730 6.15 81 35 2.09 29.86 7稀土稀土-125 6.10 65 26 1.67 23.86 4-125 6.10 65 26 1.67 23.86 4清水对照清水对照 6.28 31 9.5 0.82 11.71 0 6.28 31 9.5 0.82
48、 11.71 0 PSBPSB营养液对茶叶产量的影响营养液对茶叶产量的影响营养液对茶叶产量的影响营养液对茶叶产量的影响 品种品种 试验项目试验项目 小区产量小区产量（KgKg） 折合亩产折合亩产（Kg/Kg/亩）亩） 与对照比较与对照比较（%） 早逢春早逢春 PSB PSB 20 7.21 103.04 115.8420 7.21 103.04 115.84 PSB PSB 25 7.00 100.00 112.4225 7.00 100.00 112.42 PSB PSB 30 6.70 95.81 107.7130 6.70 95.81 107.71 稀土稀土-125 6.40 91.52
49、 102.89-125 6.40 91.52 102.89 对照对照 6.22 88.95 1006.22 88.95 100 迎霜迎霜 PSB PSB 20 4.85 69.36 122.7820 4.85 69.36 122.78 PSB PSB 25 4.57 65.35 115.6825 4.57 65.35 115.68 PSB PSB 30 4.50 64.35 113.9130 4.50 64.35 113.91 稀土稀土-125 4.34 62.06 109.86-125 4.34 62.06 109.86 对照对照 3.95 50.49 1003.95 50.49 100 乌
50、牛早乌牛早 PSB PSB 20 4.46 63.78 134.3320 4.46 63.78 134.33 PSB PSB 25 3.85 55.06 115.9625 3.85 55.06 115.96 PSB PSB 30 3.68 52.62 110.8330 3.68 52.62 110.83 稀土稀土-125 3.55 50.77 106.93-125 3.55 50.77 106.93 对照对照 3.32 47.48 1003.32 47.48 100 当地茶农使用PSB后取得： 提早上市、增产增收、效益显著的好成绩，编了顺口溜：若要茶叶早，请用“催芽宝”，高兴地 把PSB比作“
51、催芽宝”。 8.PSB在其他多种作物上的施用效果在其他多种作物上的施用效果n n小麦施用小麦施用PSBPSB后，叶片肥厚、浓绿，分蘖增加、根后，叶片肥厚、浓绿，分蘖增加、根系发达，成穗率提高，增产系发达，成穗率提高，增产15%15%以上。同时，使以上。同时，使小麦根腐病的发生受到抑制。小麦根腐病的发生受到抑制。n n花生在开花前喷施花生在开花前喷施PSBPSB，可促进分枝，提早开花，可促进分枝，提早开花，花量大，结果多，增产花量大，结果多，增产2030%2030%。n n茄子施用茄子施用PSBPSB后，产量增加后，产量增加14.1%14.1%。n n西瓜施用后不仅明显增产，而且甜度增加，提早西
52、瓜施用后不仅明显增产，而且甜度增加，提早上市。上市。n n果树施用果树施用PSBPSB（花期、幼果期）后能早生果，增加（花期、幼果期）后能早生果，增加果实着色度，降低酸度，增加糖分。果实着色度，降低酸度，增加糖分。以上结果表明：PSB在农业上应用，具有适用性广的特点，可在粮、棉、油、菜、瓜、果、烟、茶、花卉等植物上使用，并显示促进生长、改善品质等作用。 在当前人们期待绿色食品并大力提倡有机农在当前人们期待绿色食品并大力提倡有机农业之际，对人畜安全、无任何毒副作用、源于自业之际，对人畜安全、无任何毒副作用、源于自然的环境有益微生物然的环境有益微生物PSBPSB植物营养液，将显植物营养液，将显示出
53、勃勃生机。示出勃勃生机。 只要使用得当，定能丰收在望！只要使用得当，定能丰收在望！ 三、光合细菌在农业中的使用方法n n人们依据人们依据PSBPSB的多种功能和栽培植物的特性，以的多种功能和栽培植物的特性，以及种植环境、栽培措施等实际条件，创造了丰富及种植环境、栽培措施等实际条件，创造了丰富多样的使用方法，取得了十分喜人的成绩。多样的使用方法，取得了十分喜人的成绩。n n实际应用时，可采用实际应用时，可采用浸种浸种、蘸根蘸根、叶面喷施叶面喷施、根根灌灌等方法，结合植物生长发育各阶段的栽培措施，等方法，结合植物生长发育各阶段的栽培措施，灵活应用。灵活应用。n n以以PSBPSB植物营养液含菌量为
54、植物营养液含菌量为1010亿亿/ /毫升计，使用时毫升计，使用时一般宜稀释一般宜稀释150200150200倍。叶面喷施宜倍。叶面喷施宜710710天一次；天一次；根灌则可结合灌溉进行。根灌则可结合灌溉进行。 n n在植物生长前期，在植物生长前期，PSBPSB能促进植物根系大量新生，能促进植物根系大量新生，提高植物的成活率，可使植物提早进入生殖生长提高植物的成活率，可使植物提早进入生殖生长期。根系发达有利于提高作物的抗旱、抗涝和抗期。根系发达有利于提高作物的抗旱、抗涝和抗病能力，为增产增收打下坚实基础。病能力，为增产增收打下坚实基础。n n例如，某种植香草类经济植物的大型园艺场，采例如，某种植
55、香草类经济植物的大型园艺场，采用用PSB150PSB150倍稀释液喷洒和根灌相结合的方法，有倍稀释液喷洒和根灌相结合的方法，有效地解决了幼苗移植时易发生根腐病、成活率低效地解决了幼苗移植时易发生根腐病、成活率低的难题，使各种香草的移栽成活率大大提高，而的难题，使各种香草的移栽成活率大大提高，而且发根快，生长迅速，提高了产量，改善了品质。且发根快，生长迅速，提高了产量，改善了品质。四、农业中应用光合细菌的作用机理 山西大学李俊峰等在“光合细菌对农田生态系统的影响”研究报告中，以其具有说服力的实验结果，为光合细菌在农业中应用所显示的良好效果及其作用机理，作了概括和总结。这里仅介绍他们的试验概况和得
56、到的主要结论。1.1.试验方法试验方法 该试验于该试验于19961996年年9 9月至月至19971997年年1010月在山东潍坊市荛沟村进行，月在山东潍坊市荛沟村进行，供试土壤为黄褐土，肥力均匀。种植模式为冬小麦供试土壤为黄褐土，肥力均匀。种植模式为冬小麦- -夏玉米一年两熟。夏玉米一年两熟。试验分试验分5 5个处理、个处理、1 1个对照。分别为：个对照。分别为：n n处理处理1. 1. 有机肥有机肥120 t/120 t/公顷公顷. .年；年；n n处理处理2. 2. 碳酸氢铵碳酸氢铵11.25 t11.25 t、尿素、尿素4.5 t4.5 t、过磷酸钙、过磷酸钙11.25 t/11.25
57、 t/公顷公顷. .年；年；n n处理处理3. 3. 光合细菌光合细菌180 Kg/180 Kg/公顷公顷. .年；年；n n处理处理4. 4. 有机肥有机肥+ +光合细菌光合细菌90Kg/90Kg/公顷公顷. .年，其中有机肥用量同处理年，其中有机肥用量同处理1 1；n n处理处理5. 5. 化肥化肥+ +光合细菌光合细菌90Kg/90Kg/公顷公顷. .年，其中化肥用量同处理年，其中化肥用量同处理2 2；n n对照对照 为不施肥。为不施肥。 各组随机排列，各组随机排列，3 3次重复，小区面积次重复，小区面积10.5m*3m10.5m*3m。不同组之间设保护。不同组之间设保护行。行。 PSB
58、PSB菌液菌液pH 8.0pH 8.0，活菌数，活菌数1616亿亿/ /毫升。毫升。 PSBPSB处理区全生育期喷施处理区全生育期喷施3 3次次5050倍稀释液，每次用倍稀释液，每次用PSBPSB原液原液15Kg/15Kg/公顷。公顷。 不用不用PSBPSB的喷等量清水。的喷等量清水。2.试验结果光合细菌具有促进土壤微生物增殖的作用。光合细菌具有促进土壤微生物增殖的作用。光合细菌具有促进土壤微生物增殖的作用。光合细菌具有促进土壤微生物增殖的作用。 PSBPSB对土壤中微生物总量的影响（对土壤中微生物总量的影响（对土壤中微生物总量的影响（对土壤中微生物总量的影响（mg/100gmg/100g）
59、项目项目 CK CK 处理处理1 1 处理处理2 2 处理处理处理处理3 3 处理处理处理处理4 4 处理处理5 5生物总量生物总量 38.47 57.29 42.39 38.47 57.29 42.39 60.78 60.78 76.56 76.56 57.28 57.28试验表明：全部施用试验表明：全部施用PSBPSB（处理（处理3 3）的土壤微生物总量比对照）的土壤微生物总量比对照增加增加58.0%58.0%；PSBPSB与有机肥、无机肥合用的（处理与有机肥、无机肥合用的（处理4 4）和）和（处理（处理5 5）土壤微生物总量也分别比对照增加）土壤微生物总量也分别比对照增加13.7%13.
60、7%和和35.1%35.1%。光合细菌可在土壤中增殖，并刺激土壤中固氮菌和放线菌光合细菌可在土壤中增殖，并刺激土壤中固氮菌和放线菌光合细菌可在土壤中增殖，并刺激土壤中固氮菌和放线菌光合细菌可在土壤中增殖，并刺激土壤中固氮菌和放线菌的增殖，从而使土壤中有益菌数量大大增加。同时，使放线的增殖，从而使土壤中有益菌数量大大增加。同时，使放线的增殖，从而使土壤中有益菌数量大大增加。同时，使放线的增殖，从而使土壤中有益菌数量大大增加。同时，使放线菌与真菌的比值增加，有利于减少病害，使土壤更健康。菌与真菌的比值增加，有利于减少病害，使土壤更健康。菌与真菌的比值增加，有利于减少病害，使土壤更健康。菌与真菌的比
61、值增加，有利于减少病害，使土壤更健康。 PSBPSB对土壤中微生物区系的影响（对土壤中微生物区系的影响（对土壤中微生物区系的影响（对土壤中微生物区系的影响（10108 8/g/g） 处理处理 光合细菌光合细菌 固氮菌固氮菌 放线菌放线菌 真菌真菌 放线菌放线菌/ /真菌真菌 CK 1.42 4.24 2.84 2.27 1.09CK 1.42 4.24 2.84 2.27 1.09 1 2.48 6.44 5.27 4.63 1.14 1 2.48 6.44 5.27 4.63 1.14 2 2.34 2.32 2.56 2.74 0.93 2 2.34 2.32 2.56 2.74 0.93
62、 3 5.27 5.74 5.86 3.49 1.683 5.27 5.74 5.86 3.49 1.68 4 5.43 7.38 6.27 4.82 1.304 5.43 7.38 6.27 4.82 1.30 5 4.21 3.23 3.41 3.83 0.89 5 4.21 3.23 3.41 3.83 0.89 光合细菌可使土壤容重下降，有利于改善表层土壤的疏松光合细菌可使土壤容重下降，有利于改善表层土壤的疏松光合细菌可使土壤容重下降，有利于改善表层土壤的疏松光合细菌可使土壤容重下降，有利于改善表层土壤的疏松程度。同时，光合细菌能明显提高土壤的阳离子交换量。程度。同时，光合细菌能明显提
63、高土壤的阳离子交换量。程度。同时，光合细菌能明显提高土壤的阳离子交换量。程度。同时，光合细菌能明显提高土壤的阳离子交换量。 光合细菌对土壤容重和阳离子代换量的影响光合细菌对土壤容重和阳离子代换量的影响光合细菌对土壤容重和阳离子代换量的影响光合细菌对土壤容重和阳离子代换量的影响 土层土层土层土层（cmcm） CK CK 处理处理处理处理1 1 处理处理处理处理2 2 处理处理处理处理3 3 处理处理处理处理4 4 处理处理处理处理5 5 土壤容重土壤容重土壤容重土壤容重 020 1.792 1.706 1.890 020 1.792 1.706 1.890 1.717 1.5111.717 1.
64、511 1.730 1.730（g/cmg/cm3 3） 2040 1.804 1.793 1.881 2040 1.804 1.793 1.881 1.796 1.6081.796 1.608 1.803 1.803阳离子代换量阳离子代换量阳离子代换量阳离子代换量 020 9.042 10.084 9.314 020 9.042 10.084 9.314 9.943 10.8879.943 10.887 9.180 9.180（mg/100gmg/100g） 2040 8.537 10.081 8.972 2040 8.537 10.081 8.972 9.562 10.5429.562 1
65、0.542 8.695 8.695 光合细菌的施用可以提高土壤有机质含量，使光合细菌的施用可以提高土壤有机质含量，使光合细菌的施用可以提高土壤有机质含量，使光合细菌的施用可以提高土壤有机质含量，使020cm020cm、2040cm2040cm土层中的有机质分别比对照高土层中的有机质分别比对照高土层中的有机质分别比对照高土层中的有机质分别比对照高14.3%14.3%和和和和30.5%30.5%，这与光合细菌自养合成有机物有关。，这与光合细菌自养合成有机物有关。，这与光合细菌自养合成有机物有关。，这与光合细菌自养合成有机物有关。 光合细菌对土壤有机质含量的影响（光合细菌对土壤有机质含量的影响（光合
66、细菌对土壤有机质含量的影响（光合细菌对土壤有机质含量的影响（%） 土层（土层（cmcm） CK CK 处理处理1 1 处理处理2 2 处理处理处理处理3 3 处理处理处理处理4 4 处理处理5 5 020 1.243 1.443 1.247 020 1.243 1.443 1.247 1.421 1.6821.421 1.682 1.407 1.407 2040 0.692 0.661 0.617 2040 0.692 0.661 0.617 0.903 0.8210.903 0.821 0.684 0.684 光合细菌能增加土壤中全氮和全磷的含量光合细菌能增加土壤中全氮和全磷的含量光合细菌能
67、增加土壤中全氮和全磷的含量光合细菌能增加土壤中全氮和全磷的含量. . 在在在在020cm020cm和和和和2040cm2040cm土层中，分别比对照高土层中，分别比对照高土层中，分别比对照高土层中，分别比对照高26.99%26.99%、10.75%10.75%和和和和35.16%35.16%、71.78%71.78%。全氮的增加与光合细菌及其他固氮菌的增加有关，全氮的增加与光合细菌及其他固氮菌的增加有关，全氮的增加与光合细菌及其他固氮菌的增加有关，全氮的增加与光合细菌及其他固氮菌的增加有关，全磷的增加则可能与异养微生物的代谢有关。全磷的增加则可能与异养微生物的代谢有关。全磷的增加则可能与异养微
68、生物的代谢有关。全磷的增加则可能与异养微生物的代谢有关。 光合细菌对土壤全氮、全磷含量的影响（光合细菌对土壤全氮、全磷含量的影响（光合细菌对土壤全氮、全磷含量的影响（光合细菌对土壤全氮、全磷含量的影响（%） 项目项目 土层土层（cmcm） CK CK 处理处理1 1 处理处理2 2 处理处理处理处理3 3 处理处理处理处理4 4 处理处理5 5全氮含量全氮含量 020 0.0541 0.0692 0.0630 020 0.0541 0.0692 0.0630 0.0687 0.07190.0687 0.0719 0.0610 0.0610 2040 0.0372 0.0407 0.0330 2
69、040 0.0372 0.0407 0.0330 0.0412 0.05140.0412 0.0514 0.0370 0.0370全磷含量全磷含量 020 0.0475 0.0643 0.0607 020 0.0475 0.0643 0.0607 0.0648 0.06520.0648 0.0652 0.0607 0.0607 2040 0.0241 0.0473 0.0387 2040 0.0241 0.0473 0.0387 0.0414 0.04930.0414 0.0493 0.0321 0.0321 PSBPSB能明显改善土壤养分状况能明显改善土壤养分状况能明显改善土壤养分状况能明显
70、改善土壤养分状况. . 在在在在020020和和和和2040cm2040cm土层，与对照相比土层，与对照相比土层，与对照相比土层，与对照相比: : 碱解氮含量分别提高碱解氮含量分别提高碱解氮含量分别提高碱解氮含量分别提高41.36%41.36%和和和和28.8%28.8%； 速效磷含量分别提高速效磷含量分别提高速效磷含量分别提高速效磷含量分别提高26.24%26.24%和和和和27.9%27.9%； 速效钾含量分别提高速效钾含量分别提高速效钾含量分别提高速效钾含量分别提高20.9%20.9%和和和和34.6%34.6%。 光合细菌对土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量的影响光合细菌对土壤碱解氮、速效
71、磷、速效钾含量的影响光合细菌对土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量的影响光合细菌对土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量的影响（mg/Kgmg/Kg） 项目项目 土层土层（cmcm） CK CK 处理处理1 1 处理处理2 2 处理处理处理处理3 3 处理处理处理处理4 4 处理处理5 5碱解氮含量碱解氮含量 020 47.240 68.490 58.937 020 47.240 68.490 58.937 66.780 76.59066.780 76.590 57.870 57.870 2040 27.380 36.914 30.169 2040 27.380 36.914 30.169 35.270 3
72、9.92035.270 39.920 31.300 31.300速效磷含量速效磷含量 020 22.520 31.310 29.300 020 22.520 31.310 29.300 28.430 32.91028.430 32.910 27.800 27.800 2040 8.270 10.960 10.414 2040 8.270 10.960 10.414 10.580 11.90010.580 11.900 10.180 10.180速效钾含量速效钾含量 020 66.430 86.300 75.933 020 66.430 86.300 75.933 80.300 95.73080
73、.300 95.730 83.930 83.930 2040 44.360 65.600 55.630 2040 44.360 65.600 55.630 59.720 74.37059.720 74.370 53.670 53.670 光合细菌能明显提高作物产量，与对照相比光合细菌能明显提高作物产量，与对照相比光合细菌能明显提高作物产量，与对照相比光合细菌能明显提高作物产量，与对照相比: :冬小麦增产冬小麦增产冬小麦增产冬小麦增产17.6 %17.6 %，夏玉米增产，夏玉米增产，夏玉米增产，夏玉米增产24.8%24.8%，总产量增加总产量增加总产量增加总产量增加21.3 %21.3 %。 光
74、合细菌对作物产量的影响光合细菌对作物产量的影响光合细菌对作物产量的影响光合细菌对作物产量的影响（Kg/Kg/公顷）公顷）公顷）公顷） 作物作物作物作物 CK CK 处理处理1 1 处理处理2 2 处理处理处理处理3 3 处理处理处理处理4 4 处理处理5 5 冬小麦冬小麦冬小麦冬小麦 4611 5646 51734611 5646 5173 5422 6202 5422 6202 5623 5623 夏玉米夏玉米夏玉米夏玉米 4750 6747 53904750 6747 5390 5932 7433 5932 7433 68906890 合计合计合计合计 9361 12393 10563 9
75、361 12393 10563 11352 1364511352 13645 12513 12513 n n已有的研究表明，光合细菌是地球生态系统中重要的初级生产者，在C、N固定及土壤硫素循环中均占有重要地位。它能利用可见、红外等较长波长的光能，将土壤中的硫氢化物和碳氢化物中的氢分离出来，与CO2、N2等一起合成糖类、氨基酸类、维生素类、生理活性物质等生物大分子物质。n n光合细菌的生产力是很高的。PSB在土壤中进行着无机光能增殖，这是PSB使土壤有机质增加的重要原因之一。n n光合细菌能固氮，与其他固氮菌相比它的能量来源于最廉价的光能，而且波长正好与植物吸收的波长不同，二者呈互补关系。因此，
76、光合细菌可在固氮、固碳的同时，将植物不能吸收的光能导入土壤生态系统。n n由于光合细菌在土壤中能以无机光能代谢进行增由于光合细菌在土壤中能以无机光能代谢进行增殖，大大刺激了固氮菌和放线菌等异养微生物的殖，大大刺激了固氮菌和放线菌等异养微生物的生长，使土壤中微生物总量增加。土壤中有机肥生长，使土壤中微生物总量增加。土壤中有机肥的施入，是这些异养微生物增殖的物质基础，因的施入，是这些异养微生物增殖的物质基础，因此此有机肥与光合细菌结合施用效果最佳有机肥与光合细菌结合施用效果最佳有机肥与光合细菌结合施用效果最佳有机肥与光合细菌结合施用效果最佳。n n土壤中有益微生物总量的增加，加速了土壤团粒土壤中有
77、益微生物总量的增加，加速了土壤团粒结构的形成，和土壤养分的再生和有效化，从而结构的形成，和土壤养分的再生和有效化，从而为植物生长创造了良好的环境。这是光合细菌促为植物生长创造了良好的环境。这是光合细菌促进农业增产的最主要原因。进农业增产的最主要原因。 五、光合细菌对残留农药的处理效果五、光合细菌对残留农药的处理效果日本的小林正泰在上世纪日本的小林正泰在上世纪80年代进行了光年代进行了光合细菌处理残留农药的试验，其结果十分合细菌处理残留农药的试验，其结果十分理想。理想。1.试验方法n n把各种农药按使用时稀释浓度的把各种农药按使用时稀释浓度的2 2倍以上配置成试倍以上配置成试验液；验液；n n在
78、该液中每升添加在该液中每升添加PSBPSB的营养剂（的营养剂（N N、P P、K K、NaClNaCl、酵母浸出汁等）；酵母浸出汁等）；n npHpH调至中性；调至中性；n n把把PSBPSB按按5 %5 %接入其中；接入其中；n n置于置于20200 0C C左右，轻微曝气进行处理；左右，轻微曝气进行处理；n n通过测定通过测定TOCTOC（总有机碳）的减少来考察（总有机碳）的减少来考察PSBPSB的活的活性和农药成分的降低。性和农药成分的降低。2.试验结果试验结果diazinon（二嗪农、地亚农）n n为有机磷系广谱杀虫剂、杀螨剂，通常稀释为有机磷系广谱杀虫剂、杀螨剂，通常稀释100010
79、00倍使用倍使用n n本试验采用本试验采用diazinon34diazinon34的的500500倍稀释液，按设定方倍稀释液，按设定方法进行法进行PSBPSB处理。结果见下表：处理。结果见下表：pH pH TOCTOC 起始起始7.2 2037.2 203 2 2天后天后7.5 657.5 65 5 5天后天后7.6 127.6 12 1010天后天后7.5 7.5 1 1benomylbenomyl水合剂（苯菌灵、苯来特）水合剂（苯菌灵、苯来特）n n为杀菌剂。通常使用为杀菌剂。通常使用1000200010002000倍稀释液。倍稀释液。n n试验采用试验采用50 % benomyl50 %
80、 benomyl的的500500倍稀释液，按设定方法作倍稀释液，按设定方法作PSBPSB处理。结果如下：处理。结果如下： pH TOCpH TOC 起始起始 7.4 4247.4 424 2 2天后天后 7.8 1127.8 112 5 5天后天后 7.8 157.8 15 10 10天后天后 7.8 7.8 1 1 ThiuramThiuram水合剂（福美联）水合剂（福美联）n n为有机碳杀菌剂，通常稀释为有机碳杀菌剂，通常稀释250250倍使用。倍使用。n n本试验以本试验以80 %80 %的的ThiuramThiuram水合剂制成水合剂制成100100倍稀释液，按设倍稀释液，按设定方法进
81、行定方法进行PSBPSB处理。结果如下：处理。结果如下：pH pH TOCTOC 起始起始7.2 25207.2 2520 2 2天后天后7.85 8707.85 870 5 5天后天后7.6 1257.6 125 10 10天后天后7.6 7.6 5 5manebmaneb水合剂（代森锰）水合剂（代森锰）n n为有机硫系杀菌剂，通常以为有机硫系杀菌剂，通常以40010004001000倍稀释液使用。倍稀释液使用。n n本试验用本试验用manebmaneb水合剂的水合剂的200200倍稀释液，按设定方法进行倍稀释液，按设定方法进行PSBPSB处理。结果如下：处理。结果如下： pH TOCpH
82、TOC 起始起始 7.3 6847.3 684 2 2天后天后 7.5 1627.5 162 5 5天后天后 7.6 267.6 26 10 10天后天后 7.6 7.6 2 2CATCAT水合剂（西玛津，水合剂（西玛津，SimazineSimazine）n n为除草剂，通常稀释为除草剂，通常稀释10001000倍使用。倍使用。n n以以50 %50 %的西玛津制成的西玛津制成500500倍稀释液，按设定方法作倍稀释液，按设定方法作PSBPSB处处理。结果如下：理。结果如下：pH pH TOCTOC 起始起始7.2 2987.2 298 2 2天后天后7.5 1127.5 112 5 5天后天
83、后7.5 287.5 28 10 10天后天后7.6 7.6 1 1TPNTPN水合剂（百菌清，水合剂（百菌清，chlorothalonilchlorothalonil）n n为有机氯系杀虫、杀菌剂，通常稀释为有机氯系杀虫、杀菌剂，通常稀释500500倍使用。倍使用。n n本试验制成本试验制成thalonilthalonil的的200200倍稀释液，按设定方法进行倍稀释液，按设定方法进行PSBPSB处理。结果如下：处理。结果如下： pH TOC pH TOC 起始起始 7.2 8747.2 874 2 2天后天后 7.3 216 7.3 216 5 5天后天后 7.4 35 7.4 35 10
84、 10天后天后 7.4 7.4 1 1 EPN乳剂（苯硫磷，伊皮恩）n n为为O-O-乙基乙基-O-O对硝基苯基硫逐磷酸对硝基苯基硫逐磷酸（C C1414H H1414NONO4 4PSPS），），n n制成制成EPNEPN乳剂的乳剂的500500倍稀释液，处理方法同上。倍稀释液，处理方法同上。结果如下：结果如下：pH pH TOCTOC 起始起始7.3 1327.3 132 2 2天后天后7.5 457.5 45 5 5天后天后7.5 127.5 12 10 10天后天后7.5 7.5 1 1 以上试验测试结果表明，所试农药都 可通过PSB处理被去除。这对降低乃至消除土壤农药残留、改善农业土
85、壤环境具有重要意义。六、六、在农业中应用PSB应注意的技术要点 1.必须确保必须确保PSB菌剂的质量菌剂的质量n n农业部曾于2002年8月发布了光合细菌液肥质量的行业标准，并于同年12月实行。为在农业领域应用光合细菌明确规范了菌剂的质量要求，必须严格执行。n n要使PSB在应用中获得预期的效果，必须保证PSB菌剂的质量。这包括有足够多的有效活菌，尽可能少含杂菌等。 目前可见的目前可见的PSBPSB菌剂剂型大致有：菌剂剂型大致有： PSBPSB液体菌剂、液体菌剂、PSBPSB浓缩液、固体浓缩液、固体PSBPSB菌剂（由吸菌剂（由吸附材料吸附附材料吸附PSBPSB菌液而成，因吸附剂形态而有粉菌液
86、而成，因吸附剂形态而有粉状、颗粒状之分），极少数场合也有制成状、颗粒状之分），极少数场合也有制成PSBPSB冻冻干粉的。干粉的。 比较而言，比较而言，PSBPSB液体菌剂较易大量培养和批量生液体菌剂较易大量培养和批量生产，且培养物的产，且培养物的PSBPSB活性较强，活性较强，PSBPSB的代谢产物较的代谢产物较丰富，应用效果较好，因此各菌剂中以液体菌剂丰富，应用效果较好，因此各菌剂中以液体菌剂的产量和使用量最大。的产量和使用量最大。 2.由于农业环境和种植作物多种多样， PSB的应用也应因时因地制宜，依据应因时因地制宜，依据PSB的功的功能特点和实际情况，采用适宜的方法能特点和实际情况，采用
87、适宜的方法。3. .必须充分利用必须充分利用必须充分利用必须充分利用PSBPSB与环境中绝大多数微生物具有与环境中绝大多数微生物具有与环境中绝大多数微生物具有与环境中绝大多数微生物具有相容性的特点，注意与其他有效菌剂组合应用，相容性的特点，注意与其他有效菌剂组合应用，相容性的特点，注意与其他有效菌剂组合应用，相容性的特点，注意与其他有效菌剂组合应用，可起到优势互补、提升效果的作用。可起到优势互补、提升效果的作用。可起到优势互补、提升效果的作用。可起到优势互补、提升效果的作用。例如例如: :n n在沼气发酵系统中投加在沼气发酵系统中投加PSBPSB可促进产沼；可促进产沼；n n在在EMEM菌剂中
88、包含有光合细菌、放线菌、乳酸菌与菌剂中包含有光合细菌、放线菌、乳酸菌与酵母菌四类菌群；酵母菌四类菌群；n n我们在名贵水产养殖系统的水质净化中同时应用我们在名贵水产养殖系统的水质净化中同时应用了光合细菌、放线菌、酵母菌和硝化菌等等。了光合细菌、放线菌、酵母菌和硝化菌等等。4.必须充分利用必须充分利用PSB富含许多重要营养物的富含许多重要营养物的特性，使它作为一种高效的微生物营养剂，特性，使它作为一种高效的微生物营养剂，激活其他有益微生物，并在实际应用场合激活其他有益微生物，并在实际应用场合通过协同作用发挥独特的功能。通过协同作用发挥独特的功能。 PSB PSB能在诸多领域的应用中得到很好的效果
89、，能在诸多领域的应用中得到很好的效果，能在诸多领域的应用中得到很好的效果，能在诸多领域的应用中得到很好的效果，固然有光合细菌本身的重要作用，固然有光合细菌本身的重要作用，固然有光合细菌本身的重要作用，固然有光合细菌本身的重要作用，但在绝大多数但在绝大多数但在绝大多数但在绝大多数的场合中光合细菌并不是在的场合中光合细菌并不是在的场合中光合细菌并不是在的场合中光合细菌并不是在“ “单打独斗单打独斗单打独斗单打独斗” ”，而是，而是，而是，而是以其对环境的相容性和营养物多样性的特点，激以其对环境的相容性和营养物多样性的特点，激以其对环境的相容性和营养物多样性的特点，激以其对环境的相容性和营养物多样性
90、的特点，激发了其他有益微生物的多种重要功能而协同作用发了其他有益微生物的多种重要功能而协同作用发了其他有益微生物的多种重要功能而协同作用发了其他有益微生物的多种重要功能而协同作用产生的结果。产生的结果。产生的结果。产生的结果。 例如例如例如例如：n n光合细菌在农药、化工废水处理中的应用；光合细菌在农药、化工废水处理中的应用；n n我们最近在我们最近在污水厂污泥减量的生产性试验污水厂污泥减量的生产性试验污水厂污泥减量的生产性试验污水厂污泥减量的生产性试验中，成中，成功功应用光合细菌技术使污泥减量达到应用光合细菌技术使污泥减量达到应用光合细菌技术使污泥减量达到应用光合细菌技术使污泥减量达到50%50%以上以上以上以上，取得了良好效果。取得了良好效果。 我们深信，在农业生产和农业环境我们深信，在农业生产和农业环境保护领域，保护领域，PSB应用技术大有用武之应用技术大有用武之地，定能为我国农业的可持续发展作地，定能为我国农业的可持续发展作出应有的贡献！出应有的贡献！ 谢谢各位！谢谢各位！请批评指正！请批评指正！谢谢观赏！谢谢观赏！
