摘 要：通过五点取样法采集小麦根际土壤，在Ashby液体培养基中富集培养48h，采用平板分离法筛选出3株长势优良的菌株，分别命名为R2，R4，MR8，并对这些菌株进行革兰氏染色，芽孢染色，荚膜染色，鞭毛染色形态学鉴定以及明胶水解，淀粉水解， VP实验，甲基红反应，吲哚试验等生理生化鉴定。初步鉴定结果表明，R2菌株为褐球固氮菌（Azotobacter chroococcum），V4菌株为拜氏固氮菌(Azotobacter beijerinckii)，MR8菌株为维涅兰德固氮菌（Azotobacter vinelandii）。

    关键词：根际；固氮菌；筛选；鉴定

Isolation, Screening and Identification of Nitrogen-fixing Bacteria in Soil

Abstract: Soil specimen were collected with 5-point method in wheat rhizosphere soil, and was enriched and cultivated in Ashby liquid culture medium for 48h. R2, R4, MR8 were isolated with plate separation method. R2, R4, MR8 were identificated according to the morphological characterestics including gram staining, capsule staining and flagella staining, spore staining and physiological and biochemical characterestics including gelatin liquefaction, starch hydrolysis, methyl red and indole VP test and so on. The identification results show that R2, V4, MR8 were Azotobacter Chroococcum, Azotobacter beijerinckii, Azotobacter vinelandii respectively.

Key words; Rhizosphere; Nitrogen-fixing Bacteria; Isolation; Identification

目    录

摘 要： 1

引 言： 1

1.材料与方法 3

1.1 材料 3

1.2 菌株的分离 4

1.3 菌株的鉴定 4

2.结果与分析 6

2.1 固氮菌的初步鉴定 6

2.2菌株的生理生化测定特征 7

3.讨论 8

4.结论 9

参考文献 10

致  谢 12

土壤中固氮菌的分离筛选及鉴定

    引 言

氮是众多植物以及农作物生长中不可缺少的一种重要营养元素，是农作物健康生长的一个重要理化指标。在给农作物的施肥中，农民和培育人员等都非常注重氮肥的需求。在农作物的生长过程中，每年都会从土壤中吸收大量的的氮素。因此，对土壤中的氮元素进行补充也就十分重要。在进行补充的途径中，施肥则是最为常见和最重要的方法了。在农村中，很多农民都会选择氮肥，也就是俗称的尿素，在提高了肥料的基础上，粮食产量才能大大提升。那么，在这种情况下，由于长时间大量使用化学肥料，将引发一系列问题，比如河川，湖泊，内海的富营养化，土壤受到污染，食品饲料和饮用水中有毒成分的增加，硝酸盐的累积[1]，大气中氮氧化物含量的增加，臭氧层的破坏等。这些问题对环境的可持续发展有着致命的影响，所以避免这些问题十分重要。

一些微生物可以直接将空气中的N2转化为农作物可以吸收利用的氨，这才是可持续发展的长久之计[2]。据不完全统计，通过生物固氮作用所固定的氮量大约有90~130×106吨[3]，另一方面化学氮肥所提供的氮量大约有90.9×106吨氮[4]。由此可看出生物固氮在植物生长过程中具有的巨大作用。固氮微生物一般来说只有原核微生物，现已发现的固氮菌种已有一百多属，这些固氮菌总体可分为三大类，自生固氮菌，共生固氮菌，联合固氮菌。据统计，一些自生固氮菌属，一年中可为0.01平方千米的土地固定500~2500g氮素[5]，地球上在一年中有将近两百多万吨的氮素被生物固氮固定下来，这些氮素等同于0.39亿吨的尿素[6]，大约占地球农作物和植物生长所需氮量的75%[7]。对于可持续发展来说，如果大力推广使用生物固氮，对未来的可持续发展十分重要。在自然界中固氮效率比较高的体系之一有根瘤菌-豆科植物共生体系[8]，这种体系分布广泛。其固氮能力也非常强大，固氮量占有率达到了60％以上[9]，远超世界通过化学作用合成氨的总产量[10]，是世界获取氮源的重要途径。豆科植物目前有三个亚科，共有19700多种[11]。但是当前对固氮体系的研究中只占到豆科体系的0.5％[12]。尽管如此，我国的学者们对豆科植物固氮共生体系也进行了很多的研究，据报道，新发现的豆科结瘤植物300种，并确定了其新属、种[13]。在西方等发达国家，都大力发展种植豆科植物，从而发挥固氮作用，以此来减少化肥的使用，并取得了良好的经济效益。除了豆科植物以外，固氮蓝藻，红萍也具有很高的固氮量。在几百年前，我国和一些东南亚的国家就使用红萍作为绿色肥料了[14]，水生蕨类植物红萍可以和蓝藻形成共生固氮体系，其固氮量也可达到很高的程度，可达150~300kghm-2[15]。如果在水稻田里种植一些红萍，将大大提高水稻的产量，并有效减少化肥的使用，还可以增加土壤中的含氮量[15]，这是一个非常好的生物学方法。大气中的氮气可被固氮菌还原为能被植物本身利用的NH4+,但是对于共生固氮菌来说，这种菌本身具备宿主专一性，因此在实际应用中具有一定的局限性，相对来说，自生固氮菌就没有这种缺点，并且固氮能力还强一点，在生长过程中，还会产生一些植物激素，能够促进生长，增加产量，在现实中，实用性更强。因此，自生固氮菌体系将会引起各个国家科学家的普遍重视。本实验的研究会从农田小麦土壤中分离培养固氮菌，为未来研发高效生物氮肥提供理论依据，本实验也将具有非凡的意义。