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土壤的微生物

發布時間: 2021-08-11 19:37:56

如何調查土壤中微生物種類

按照我理解的「土壤中微生物的種類」是指古菌、細菌、真菌等生命體而不包括藻類、原生動物等低等動植物.
土壤中微生物的種類數量的調查屬於微生態區系分析的范疇.
一般說來,我們所開展的研究工作主要採用以下兩類方法進行研究分析:
1、經典的選擇培養法:
即採用選擇培養的方法,對土壤樣品中的細菌、放線菌、酵母菌、絲狀真菌等幾大類微生物進行分類培養,還可以採用詳細的選擇培養方式比如無氮培養基培養固氮微生物、利用MPN法測定氮循環微生物等等,從功能角度再細分一下微生物的種類組成;還可以通過寡營養、富營養、長周期培養等方法做進一步詳細的分析.
此類方法工作量大,分析精度和全面性都有一定的局限性.但同時是任何層面的研究都不可以忽略的方式方法,是獲得微生物菌種資源純培養以進行深入研究的唯一方法.
2、分子微生態學方法
是基於DNA分析和測序基礎上的分子微生態學研究方法,常用的有DGGE(變性梯度凝膠電泳)、克隆文庫構建、T-RFLP以及宏基因組技術,對樣品中的DNA進行電泳乃至測序分析,從分子水平確定樣品中微生物的種類和數量.
從全面性和深度以及工作效率方面都教常規方法有大幅度提升,但目前仍然有不成熟的地方.另外其成本遠高於常規方法.

❷ 土壤有哪些微生物,分布規律如何

微生物體積抄小、重量輕,因襲此可以到處傳播以致達到「無孔不入」的地步。微生物種類繁多,對外界環境的適應能力又很強,只要生活條件合適,它們就可以迅速繁殖起來。因此,它們是自然界分布最廣的一群生物。無論是南極、北極、高山、海洋、陸地、淡水,還是土壤、空氣、動植物體內外,幾乎到處都有它們的蹤跡。土壤是微生物生活的良好環境。
在自然界,土壤是微生物生活的良好環境。因為土壤具有微生物生長繁殖所必需的各種環境條件。土壤中有大量動植物殘體、植物根系的分泌物、人和動物的排泄物,這些有機物為微生物提供了良好的碳源、氮源和能源;土壤中豐富的礦質元素可以滿足微生物對礦質營養的要求。
土壤中微生物的種類和數量都很多。土壤中微生物的數量因土壤類型、季節、土層深度與層次等不同而異。如有機物含量豐富的黑土、草甸土等肥沃土壤,微生物含量較高,每克土可含幾億至幾十億個微生物;而紅壤、棕鈣土、鹽土等貧瘠土壤,微生物的含量很少,每克土也含幾百萬至幾千萬個微生物。
土壤這中的微生物有細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物等類群。其中細菌數量最多,放線菌和真菌次之,藻類和原生動物等的數量較少。

❸ 一般土壤中含有哪些微生物

這個不能一概而論,跟區域有關系(比如糖漿廠周圍耐高滲酵母菌較多)
總的來說土壤是微生物的大本營,有細菌、放線菌、酵母菌、黴菌~

❹ 土壤的微生物有哪些作用

土壤微生物是土壤主要成分——土壤生物中最重要的部分。它們參與土壤有機質分解,腐殖質合成,養分轉化等。土壤微生物在其生活過程中吸收土壤中的養分供自身生長發育,但在其死亡後能很快釋放出來,所以基本上可把微生物體中的養分看作是有效的。

❺ 為什麼說土壤是微生物最好的培養基,土壤中的微生物有什麼特點

為什麼說土壤是微生物最好的培養基
土壤是微生物營養的良好條件的主要原因有:
1.土壤中有微生物生活所需要的各種營養物質。
2.土壤中大量的枯枝敗葉能為微生物提供必要的氮源和碳源。
3.土壤之間大量的空隙,為微生物提供必需的氧氣。
土壤常常被稱為微生物的天然培養基。

培養基種類繁多,根據其成分、物理狀態和用途可將培養基分成多種類型。
(一)按成分不同劃分
1、天然 培養基 (complex medium) 這類培養基含有化學成分還不清楚或化學成分不恆定的天然有機物,也稱非化學限定培養基(chemically undefined medium)。牛肉膏蛋白腖培養基和麥芽汁培養基就屬於此類。基因克隆技術中常用的LB(Luria—Bertani)培養基也是一種天然培養基,其組成見表5.9。
牛肉浸膏、蛋白腖及酵母浸膏的來源及主要成分
營養物質 牛肉浸膏
來 源 瘦牛肉組織浸出汁濃縮而成的膏狀物質
主要成分 富含水溶性糖類、有機氮化合物、維生素、鹽等

營養物質 蛋白腖
來 源 將肉、酪素或明膠用酸或蛋白酶水解後乾燥而成
主要成分 富含有機氮化合物、也含有一些維生素和糖類的粉末狀物質
營養物質 酵母浸膏
來 源 酵母細胞的水溶性提取物濃縮而成的膏狀物質
主要成分 富含B類維生素,也含有有機氮化合物和糖類

常用的天然有機營養物質包括牛肉浸膏、蛋白腖、酵母浸膏(表5.10)、豆芽汁、玉米粉、土壤浸液、麩皮、牛奶、血清、稻草浸汁、羽毛浸汁、胡蘿卜汁、椰子汁等,嗜糞微生物(coprophilous microorganisms)可以利用糞水作為營養物質。天然培養基成本較低,除在實驗室經常使用外,也適於用來進行工業上大規模的微生物發酵生產。
2、合成培養基(synthic medium)是由化學成分完全了解的物質配製而成的培養基,也稱化學限定培養基(chemically defined medium),高氏I號培養基和查氏培養基就屬於此種類型。配製合成培養基時重復性強,但與天然培養基相比其成本較高,微生物在其中生長速度較慢,一般適於在實驗室用來進行有關微 生物營養需求、代謝、分類鑒定、生物量測定、菌種選育及遺傳分析等方面的研究工作。
(二)根據物理狀態劃分
根據培養基中凝固劑的有無及含量的多少,可將培養基劃分為固體培養基、半固體培養基和液體培養基三種類型。
1、固體培養基(so1id medium)
在液體培養基中加入一定量凝固劑,使其成為固體狀態即為固體培養基。理想的凝固劑應具備以下條件:①不被所培養的微生物分解利用;②在微生物生長的溫度范圍內保持固體狀態,在培養嗜熱細菌時,由於高溫容易引起培養基液化,通常在培養基中適當增加凝固劑來解決這一問題;③凝固劑凝固點溫度不能太低,否則將不利於微生物的生長;④凝固劑對所培養的微生物無毒害作用;⑤凝固劑在滅菌過程中不會被破壞;⑥透明度好,粘著力強;⑦配製方便且價格低廉。常用的凝固劑有瓊脂(agar)、明膠(gelatain)和硅膠(silica gel)。表5.11列出瓊脂和明膠的一些主要特徵。
對絕大多數微生物而言,瓊脂是最理想的凝固劑,瓊脂是由藻類(海產石花菜)中提取的一種高度分支的復雜多糖;明膠是由膠原蛋白制備得到的產物,是最早用來作為凝固劑的物質,但由於其凝固點太低,而且某些細菌和許多真菌產生的非特異性胞外蛋白酶以及梭菌產生的特異性膠原酶都能液化明膠,目前已較少作為凝固劑;硅膠是由無機的硅酸鈉(Na2SO3)及硅酸鉀(K2SiO3)被鹽酸及硫酸中和時凝聚而成的膠體,它不含有機物,適合配製分離與培養自養型微生物的培養基。

❻ 土壤里的微生物有哪些

真細菌 放線菌 藍細菌 真核 酵母菌 黴菌

灰顫藻 巨顫藻 具有固定空氣中氮的能力

土壤微生物的種類很多,有細菌、真菌、放線菌、藻類 和原生動物等。土壤微生物的數量也很大,l克土壤中就有幾億到幾百億個。l畝地耕層土壤中,微生物的重量有幾百斤到上千斤。土壤越肥沃,微生物越多。
微生物在土壤中的主要作用如下:
(一)分解有機質 作物的殘根敗葉和施入土壤中的有機肥料,只有經過土壤微生物的作用,才能腐爛分解,釋放出營養元素,供作物利用;並且形成腐殖質,改善土壤的理化性質。
(二)分解礦物質 例如磷細菌能分解出磷礦石中的磷,鉀細菌能分解出鉀礦石中的鉀,以利作物吸收利用。
(三)固定氮素 氮氣在空氣的組成中佔4/5,數量很大,但植物不能直接利用。土壤中有一類叫做固氮菌的微生物,能利用空氣中的氮素作食物,在它們死亡和分解後,這些氮素就能被作物吸收利用。固氮菌分兩種,一種是生長在豆科植物根瘤內的,叫根瘤菌,種豆能夠肥田,就是因為根瘤菌的固氮作用增加了土壤里的氮素;另一類單獨生活在土壤里就能固定氮氣,叫自生固氮菌。另外,有些微生物在土壤中會產生有害的作用。例如反硝化細菌,能把硝酸鹽還原成氮氣,放到空氣里去,使土壤中的氮素受到損失。 實行深耕、增施有機肥料、給過酸的土壤施石灰、合理灌溉和排水等措施,可促進土壤中有益微生物的繁殖,發揮微生物提高土壤肥力的作用。

❼ 土壤生物的土壤微生物

土壤生物的一個組成部分。指土壤中肉眼無法分辨的活有機體。只能在實驗室中藉助顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察。一般以微米或納米作為測量單位。土壤微生物對土壤的形成發育、物質循環和肥力演變等均有重大影響。
土壤中肉眼無法分辨,只能藉助顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察的活有機體。多為單細胞生物。包括細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物5大類群。大部分微生物在土壤中營腐生生活,靠現成的有機物取得能量和營養成分。土壤微生物的主要功能表現在:參與土壤有機物的礦化和腐殖化,以及各種物質的氧化-還原反應;參與土壤營養元素的循環,促進植物營養元素的有效性;根際微生以及與植物共生的微生物,能為植物直接提供氮、磷和其他礦質元素及各種有機營養;能為工農業生產和醫葯衛生提供有效菌種;某些抗生性微生物能防治土傳病原菌對作物的危害;降解土壤中殘留有機農葯、城市污物和工廠廢棄物等,降低殘毒為害;某些微生物可用於沼氣發酵,提供生物能源、發酵液和殘渣有機肥料。 土壤微生物包括細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物 5大類群。是土壤生物中數量最多的一類。
細菌 單細胞生物。個體直徑0.5~2微米,長度1~8微米。按體形分球菌、桿菌和螺旋菌;按營養類型分自養細菌和異養細菌。按呼吸類型分好氣性細菌、嫌氣性細菌和兼性細菌。細菌參與新鮮有機質的分解,對蛋白質的分解能力尤強(氨化細菌);並參與硫、鐵、錳的轉化和固氮作用。每克表層土壤中約含細菌幾百萬至幾千萬個,是土壤菌類中數量最多的一個類群。
放線菌 單細胞生物,呈纖細的菌絲狀。菌絲直徑0.5~2微米。土壤中常見的有鏈黴菌屬(Streptomyces)放線菌屬(Actinomyces)、諾卡菌屬 (Nocardia)和小單孢菌屬(Micromonospora)等。放線菌具有分解植物殘體和轉化碳、氮、磷化合物的能力。某些放線菌還能產生抗生素,是許多醫用和農用抗生素的產生菌。每克表層土壤約含放線菌幾十萬至幾千萬個,是數量上僅次於細菌的一個類群。
真菌 大多為多細胞生物,部分為單細胞生物。個體較大,呈分枝狀絲菌體,細胞直徑3~50微米。土壤中常見的真菌有青黴(Penicillium)、麴黴(Aspergillus)、鐮刀菌 (Fusarium)和毛霉(Mucor)等屬。真菌參與土壤中澱粉、纖維素、單寧的分解以及腐殖質的形成和分解。每克表層土壤只含真菌幾千至幾十萬個,是土壤菌類中數量最少的一個類群,但其生物量〔指每平方米面積中菌體的重量(克)〕高於細菌和放線菌。
藻類 土壤中的藻類大都是單細胞生物,也有多細胞絲狀體。直徑3~50微米,喜濕,多棲居於土壤表面或表土層中,數量較菌類少。土壤中常見的有綠藻、藍藻和硅藻。藍藻中有的種類能固定空氣中的氮素。
原生動物 單細胞生物。以植物殘體、菌類為食料。土壤中常見的有根足蟲、纖毛蟲和鞭毛蟲等。
大部分微生物在土壤中營腐生生活,需依靠現成的有機物取得能量和營養成分。它們在土壤中的數量常與土壤有機質的含量有關,因而在表層土壤中的發育量常高於其他層次。中國主要土類中的微生物數量見表1。 土壤中無細胞壁的活有機體,一般能為肉眼所見。主要屬無脊椎動物,包括環節動物( 蜈蚣、千足蟲等)、節肢動物(昆蟲 主要是昆蟲幼蟲)、軟體動物(蝸牛、蛞蝓等)、線形動物(鉤蟲、蛔蟲和蟯蟲)和原生動物(阿米巴、草履蟲等)等。根據個體大小、棲居時間和生活方式可分為若干類型,在土壤中分布極不均勻。土壤動物在其生命活動過程中,對土壤有機物質進行強烈的破碎和分解,將其轉化為易於植物利用或易礦化的化合物,並能釋出許多活性鈣、鎂、鉀、鈉和磷酸鹽類,對土壤理化性質產生顯著影響。土壤動物積極參與物質生物小循環。某些環節動物對土壤腐殖質的形成、養分的富集、土壤結構的形成、土壤發育及通氣透水性能等均有較好作用。但某些動物對土壤和農、林、牧業生產有一定危害。
土壤生物的一個組成部分。指棲居於土壤中無細胞壁的活有機體,一般都能為肉眼所見。主要屬無脊椎動物,包括環節動物、節肢動物、軟體動物、線形動物和原生動物等。土壤動物對土壤的形成、發育、物質循環、肥力演變等有較大影響。 根據個體的大小,土壤動物可分3個類群(區系):微型動物區系,個體長度在0.2毫米以下,主要是原生動物;中型動物區系,個體長度在0.2~10毫米之間,主要有線蟲、蜱蟎目(Acarina)以及彈尾目(Collemb-ola)、燭?亞綱(Pauropoda)、綜合亞綱 (Symphyla)、纓尾目(Thysanura)、原尾目(Protura)等;大型動物區系,個體長度在10毫米以上,主要有蚯蚓、線蚓(Enchytraeus)、蜈蚣(Scolopendra)、螞蟻、白蟻、雙翅目(Diptera)幼蟲和以甲蟲為主的各種昆蟲,以及少數甲殼綱(Crustacea)和腹足綱(Gastropoda)動物。
根據棲居的時間,土壤動物可分為永久棲居和暫時棲居兩種類型。前者主要有原生動物、線蟲、環節動物、多足類動物、蜱蟎、軟體動物和某些無翅昆蟲;後者主要有雙翅類昆蟲的幼蟲、鞘翅類和鱗翅類等。
土壤動物還可按生活方式分為:以植物殘體或與植物殘體相締合的微生物區系為食料的嗜腐動物、以活的植物體為食料的食植動物、以其他動物的排泄物為食料的食糞動物,和以其他土壤動物為食料的食肉動物。土壤中的原生動物則多以捕食細菌為生或營腐生生活。 土壤中的生物催化劑,具有加速土壤生化反應速率功能的一類蛋白質。土壤中的一切生化過程,包括各類植物物質的水解與轉化、腐殖物質的合成與分解以及某些無機物的氧化與還原,都在土壤酶的參與下進行和完成。土壤酶主要來自土壤微生物和高等植物,也來自土壤動物和進入土壤的有機物質。根據其存在部位,可分為脫離活體的酶和胞內酶兩大類。土壤質地和結構等物理因素、土壤微生物和高等植物的營養狀況,土壤一系列化學性質以及農業技術措施和工業廢渣、廢水等,都影響土壤酶的活性強度。
存在於土壤中的生物催化劑,具有加速土壤生化反應速率功能的一類蛋白物質。土壤中的一切生化過程,包括各類植物物質的水解與轉化、腐殖物質的合成與分解以及某些無機物質的氧化與還原,都是在土壤酶的參與下進行和完成的。土壤酶在參與生化反應的過程中有很強的專一性,在反應前後自身不發生任何變化。不同的土壤酶類多以酶-有機質復合體存在,故具有共同的作用底物。不同土壤酶類的活性間,有一定的相關性。 主要分2個階段:
氨基化作用階段 指由復雜的含氮有機物質逐步分解為簡單有機態氨基化合物的過程。其反應式可簡略地表述為:蛋白質→多肽→氨基酸、醯胺、胺等。參與該作用的微生物有多種類群的細菌和真菌;每一類群參與反應的一個或多個步驟;每一步驟的產物為下一步驟提供作用底物。
氨化作用階段 即經氨基化作用產生的氨基酸等簡單的氨基化合物,在另一些類群的異養型微生物參與下,進一步轉化成氨和其他較簡單的中間產物如有機酸、醇、醛等。其一般的水解過程為:
RCHNH2COOH+H2O→RCH2OH+CO2+NH3

RCHNH2COOH+H2O→ RCHOHCOOH+NH3
在充分通氣條件下的過程為:
RCHNH2COOH+O2→RCOOH+CO2+NH3
在嫌氣條件下的過程為:
RCHNH2COOH+2H→RCH2COOH+NH3

RCHNH2COOH+2H→RCH3+CO2+NH3
氨化作用中釋出的氨,除一小部分揮發和淋溶或被微生物用以合成其軀體的蛋白質以外,在土壤中大部分與有機或無機酸結合成銨鹽,或被植物吸收,或在微生物作用下氧化成硝酸鹽。
由於土壤中絕大部分的氮以有機物質的形式存在,不能為植物直接利用,氨化作用對於植物的氮營養十分重要。但在某些情況下氨化作用會導致氨以氣態揮發或以銨鹽淋溶損失,農業上宜採取措施調節其作用強度。 動植物殘體在微生物的作用下轉變為腐殖質的過程。廣泛發生於土壤、水體底部的淤泥、堆肥、漚肥等環境。腐殖化作用的進行有助於土壤肥力的保持和提高。由於植物殘體的性質和數量不同,形成的腐殖質也各異。影響土壤中腐殖化作用的因素是生物殘體的化學組成,環境的水熱條件和土壤性質。
動植物殘體在微生物的作用下轉變為腐殖質的過程。廣泛發生於土壤、水體底部的淤泥、堆肥、漚肥等環境。腐殖化作用的進行有助於土壤肥力的保持和提高。 關於腐殖化作用的機理,現有4種假說:①木質素蛋白質假說,即植物物質轉化假說。認為腐殖質是植物殘體中耐分解的木質素與微生物合成的蛋白質相結合的復合物。因而植物殘體的化學組成對所形成的腐殖質的性質影響極大。②化學聚合假說。認為植物殘體首先在微生物的作用下形成各種酚類和氨基酸化合物,再通過氧化和聚合作用而形成腐殖質。因而腐殖質的性質與植物殘體的化學組成無關。③細胞自溶假說。認為腐殖質是植物和微生物細胞的自溶產物(糖、氨基酸、酚和其他芳香族化合物等)通過自由基團的縮合和聚合作用而形成的。④微生物合成假說。認為微生物以植物殘體作為碳源和能源,在體內合成高分子化合物。當微生物死亡後,這類高分子化合物就釋放到土壤中,並首先降解為胡敏酸,進而降解為富啡酸。這4種假說的內容不一,但都認為微生物在腐殖化作用中始終居於主導地位;並都認為低分子量的腐殖物質是由高分子量的腐殖物質降解而成的。
至於植物殘體轉化為腐殖質的詳盡步驟,目前尚不十分清楚。大致是:植物殘體首先被微生物分解成為簡單的物質;後者與微生物的再合成的產物及代謝產物都是構成腐殖質分子結構單元的基礎物質,包括氨基酸、多肽(蛋白質)、氨基糖以及由木質素、單寧等物質降解而成的各種芳香族化合物。多酚類化合物被微生物分泌的酚氧化酶氧化為醌類化合物後,在酶的參與下(可能還有化學反應),再與氨基酸、多肽等化合物一起合成為腐殖質分子的結構單元。其反應式大致如下: 由於腐殖質分子的結構單元具有某些活性基團(如羧基、氨基和羥基等),故能相互鍵合而形成具有三向立體結構的復雜的腐殖質分子聚合物。
植物殘體在土壤中轉變為腐殖質的全過程可大致圖解如下: 一般認為,腐殖化過程是一個生物化學的或(和)氧化的過程。由於參與這一過程的植物殘體的性質和數量不同,因而形成的腐殖質也各異。 影響土壤中腐殖化作用的因素有三:一是生物殘體的化學組成;二是環境的水熱條件;三是土壤性質,特別是pH和石灰反應。這些因素常相互聯系,影響整個過程。植物殘體的化學組成決定它們分解的難易,從而影響其殘留量的多少和新形成的腐殖質的性質。由森林凋落物形成的腐殖質常較簡單,而草本植物殘體形成的則較復雜。碳水化合物的含量以由稻草形成的腐殖質為最高;紫雲英次之;綠萍最少。在不同的水熱條件下,進入土壤的植物殘體的種類和數量有異,從而也影響到腐殖質的性質。此外,在石灰性土壤條件下形成的腐殖質,其胡敏酸與富啡酸的比值略高,胡敏酸的芳香度也略大;熟化程度高的土壤有利於胡敏酸的積累和芳香度的增大。

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