解磷菌溶磷性能的优化研究(附件)
解磷菌能够把土地里难溶性磷转化成可以能够被植物吸收的磷，在近几年来由于解磷菌研究的进展，解磷菌在农业和林业的地位上逐渐提升。本实验通过改变不同环境条件来测试解磷菌在什么情况下能够最适的生长和溶磷条件，通过改变碳源、氮源、pH值、温度、摇床转速来探索单因素对菌种生长的影响，从中再选取了三个因素来做正交实验，最后得出温度在28℃、摇床转速为180rpm、pH值在6.5、碳源选取葡萄糖、氮源选取硫酸铵，解磷菌的生长最好，且溶磷量最高。关键词 解磷菌，菌种生长条件，菌体浓度，磷浓度
目 录
1 引言 1
1.1 磷元素的概述 1
1.2 我国解磷菌的研究现状 1
1.3 本课题选题思路，研究内容 3
1.4 研究意义 3
2 材料与方法 4
2.1 实验材料 4
2.2 实验方法 6
3 结果与总结 12
3.1 枯草芽孢杆菌生长曲线 12
3.2 最适培养条件选择 13
3.3 正交试验结果分析 17
结 论 18
展 望 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
我们常见的土地内，有着众多的元素，磷也是其中一种，作物充分转化吸取变成自己的养分。在这个过程中，由于磷元素是以固化态的这种方式来存在，所以土地里的这种元素就自然的难以被吸收，从某种程度上来说就是一种资源的浪费。面对这一问题，人们从实际出发开始研究解磷菌的优化，它的作用很大，能够促使植物对元素磷的使用，增进植株的自然生长，提高作物的免疫力。总之，开发与利用解磷菌是当前提高作物产量的研究方向之一，因此本实验从培养解磷菌的方面着手，探索解磷菌培养的最优条件[15]。
1.1 磷元素的概述
磷是地球表面广泛存在的一种元素，有着重要的存在意义。它是地球表面的组成元素之一，也是生物生命生长过程中必须的元素，在一些生长的步骤中，磷有着十分重要的角色，无法替代[67]。比如，在动植物的蛋白质、核酸这类物质的形成都需要元素磷的参与。其次，一些磷还能够有着促使碳水化合物的形成和运用的这个过程。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
再次，植物的各部分组织也要磷，在植物体的生长分生阶段中，可以促进生长、开花结果。各种元素的有机协调，以及对于自身优良性状的延续和进化，比如抗倒、抗伏、抗虫病之类。综上，磷是地球上各种生物体内必需的元素。
1.2 我国解磷菌的研究
1.2.1 我国研究进展
我国国土资源辽阔，南北经纬度跨度大，各种气候都有，土地资源同样也是丰富，虽然资源丰富，同样，我们要对所拥有的资源要有个初步了解，经资料显示，我国一半以上的国土资源缺少磷元素，[8]最严重的是耕种面积，能够耕作的面积的一半是缺少磷元素的。由北向南看，缺磷的程度越来越严重，这就涉及到我国的开发历史进程，南部发展较快，所以化肥使用的时间比较的长，这样也就是说土壤的肥力下降的比北方要严重一些，北方的情况也不是说很好，大部分也是缺磷的这一个状态。
1.2.2 解磷微生物解磷机理
就目前阶段来说，解磷菌的这种解磷机理有很多方式，不同的解磷菌他们的解磷机理也不相同，即使是同一种解磷菌，在不同的条件下，它的作用机制也不同样，总之，解磷机理是一个非常复杂的过程[9]。就最近的科技探索情况来看几个较为主流的被发现的机理如下。
（1）酶参与作用
在我国的土壤里，有着不同类别的磷元素，十分丰富。 在土壤中的磷元素是以有机的形式存在，为了能够降解，主要是利用微生物的参与酶解的机制完成。有时候，磷的结块难以让植物完成正常的发芽、开花、结果这一正常的生命过程。这个时候植物体内一般会发起自我保护功能，分泌磷酸酶来酶解有机磷，这样能够得到无机磷，目的是为了让植物体内能够充分的吸取土壤里的磷元素，来满足自身的正常生长需要。
（2）酸的参与作用
各种微生物在它们生长的过程中会积累很多有机酸，这些酸的活动是一般参与活动有两个。第一点是由于酸有着很强的溶解特性，将一些难溶解的物质能够溶解，这样利于植物体的对营养的吸收。第二点是通过结合化合的作用，与钙离子、铁离子、亚铁离子、铜离子等结合，让这些离子放弃之前的盐离子，与酸能够化合，这样所带的磷元素能够解脱出来，被自己再次作用。相关的科学家在这一领域的研究还表明，不同的菌的种类，对酸类的促进解磷能力的水平还不同，也就是在不同的菌种条件下，酸参与的酸解作用还不相同。
1.2.3 解磷微生物解磷能力及测定方法
在微生物解磷的能力测定方法中我们熟悉并且容易操作的的测定手段有这样的三种：首先是平板培养法，也就是将解磷菌的菌株放在难溶性的固体培养基上进行培养，目的是为了培养之后能够观察菌株产生的透明圈大小，来判断生长情况。这种方法虽然简便，但是准确率不高，一般学者不使用这种方法来做实验;其次是液体摇瓶培养法，也就是将解磷菌放在液体培养基中，进行摇瓶培养，这样的菌生长的情况较好，实验准确性较好，同时能够测定菌的解磷情况；最后是砂土培养法，与上一种方法不同，砂土培养是测定土中的含磷量。而这三种测定方法都不包含在培养过程中，微生物生长繁殖本身转化了一部分磷，总的来说，这三种方法可以作为一种参考手段，但是肯定不是最最精确的一种方式。在近几年的研究中，赵晓蓉及其一些科学家已经摸索出用消煮等手段来测量微生物的解磷能力。在这些方法之外，也有人用同位素示踪的手段来跟踪磷元素的去向，从而能精确的算出解磷菌的解磷能力[1012][18]。
1.3 本课题选题思路，研究内容
1.3.1 本课题的选题依据
在当代生活中，国家发展昌盛，城市开发完善，经济建设充足。可是，农业耕地面积减少，这就要我们用一定的科技手段来在有限的耕地面积上完成对众多人口粮食需求的满足，这就需要植物的快速生长和健康生长，磷元素作为植物的必须生长元素来说，有着十分重要的意义，所以本课题以解磷菌的培养优化条件作为切入点，来研究解磷菌的性能优化条件。
1.3.2 本课题的研究内容
解磷菌的培养基的优化：从不同的成分来探索什么成分的配比最适合解磷菌的生长发育，通过液体培养基，再进行摇瓶培养来进行筛选最适的培养基，进行配方优化。
解磷菌的生长发育条件优化：通过已经确定的成分，之后进行优化菌落生长环境，利用实验室的摇床进行摇动三角瓶培养，从而在pH值、温度、转速、培养时间上来确定最合适的解磷菌培养条件。
目 录
1 引言 1
1.1 磷元素的概述 1
1.2 我国解磷菌的研究现状 1
1.3 本课题选题思路，研究内容 3
1.4 研究意义 3
2 材料与方法 4
2.1 实验材料 4
2.2 实验方法 6
3 结果与总结 12
3.1 枯草芽孢杆菌生长曲线 12
3.2 最适培养条件选择 13
3.3 正交试验结果分析 17
结 论 18
展 望 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
我们常见的土地内，有着众多的元素，磷也是其中一种，作物充分转化吸取变成自己的养分。在这个过程中，由于磷元素是以固化态的这种方式来存在，所以土地里的这种元素就自然的难以被吸收，从某种程度上来说就是一种资源的浪费。面对这一问题，人们从实际出发开始研究解磷菌的优化，它的作用很大，能够促使植物对元素磷的使用，增进植株的自然生长，提高作物的免疫力。总之，开发与利用解磷菌是当前提高作物产量的研究方向之一，因此本实验从培养解磷菌的方面着手，探索解磷菌培养的最优条件[15]。
1.1 磷元素的概述
磷是地球表面广泛存在的一种元素，有着重要的存在意义。它是地球表面的组成元素之一，也是生物生命生长过程中必须的元素，在一些生长的步骤中，磷有着十分重要的角色，无法替代[67]。比如，在动植物的蛋白质、核酸这类物质的形成都需要元素磷的参与。其次，一些磷还能够有着促使碳水化合物的形成和运用的这个过程。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
再次，植物的各部分组织也要磷，在植物体的生长分生阶段中，可以促进生长、开花结果。各种元素的有机协调，以及对于自身优良性状的延续和进化，比如抗倒、抗伏、抗虫病之类。综上，磷是地球上各种生物体内必需的元素。
1.2 我国解磷菌的研究
1.2.1 我国研究进展
我国国土资源辽阔，南北经纬度跨度大，各种气候都有，土地资源同样也是丰富，虽然资源丰富，同样，我们要对所拥有的资源要有个初步了解，经资料显示，我国一半以上的国土资源缺少磷元素，[8]最严重的是耕种面积，能够耕作的面积的一半是缺少磷元素的。由北向南看，缺磷的程度越来越严重，这就涉及到我国的开发历史进程，南部发展较快，所以化肥使用的时间比较的长，这样也就是说土壤的肥力下降的比北方要严重一些，北方的情况也不是说很好，大部分也是缺磷的这一个状态。
1.2.2 解磷微生物解磷机理
就目前阶段来说，解磷菌的这种解磷机理有很多方式，不同的解磷菌他们的解磷机理也不相同，即使是同一种解磷菌，在不同的条件下，它的作用机制也不同样，总之，解磷机理是一个非常复杂的过程[9]。就最近的科技探索情况来看几个较为主流的被发现的机理如下。
（1）酶参与作用
在我国的土壤里，有着不同类别的磷元素，十分丰富。 在土壤中的磷元素是以有机的形式存在，为了能够降解，主要是利用微生物的参与酶解的机制完成。有时候，磷的结块难以让植物完成正常的发芽、开花、结果这一正常的生命过程。这个时候植物体内一般会发起自我保护功能，分泌磷酸酶来酶解有机磷，这样能够得到无机磷，目的是为了让植物体内能够充分的吸取土壤里的磷元素，来满足自身的正常生长需要。
（2）酸的参与作用
各种微生物在它们生长的过程中会积累很多有机酸，这些酸的活动是一般参与活动有两个。第一点是由于酸有着很强的溶解特性，将一些难溶解的物质能够溶解，这样利于植物体的对营养的吸收。第二点是通过结合化合的作用，与钙离子、铁离子、亚铁离子、铜离子等结合，让这些离子放弃之前的盐离子，与酸能够化合，这样所带的磷元素能够解脱出来，被自己再次作用。相关的科学家在这一领域的研究还表明，不同的菌的种类，对酸类的促进解磷能力的水平还不同，也就是在不同的菌种条件下，酸参与的酸解作用还不相同。
1.2.3 解磷微生物解磷能力及测定方法
在微生物解磷的能力测定方法中我们熟悉并且容易操作的的测定手段有这样的三种：首先是平板培养法，也就是将解磷菌的菌株放在难溶性的固体培养基上进行培养，目的是为了培养之后能够观察菌株产生的透明圈大小，来判断生长情况。这种方法虽然简便，但是准确率不高，一般学者不使用这种方法来做实验;其次是液体摇瓶培养法，也就是将解磷菌放在液体培养基中，进行摇瓶培养，这样的菌生长的情况较好，实验准确性较好，同时能够测定菌的解磷情况；最后是砂土培养法，与上一种方法不同，砂土培养是测定土中的含磷量。而这三种测定方法都不包含在培养过程中，微生物生长繁殖本身转化了一部分磷，总的来说，这三种方法可以作为一种参考手段，但是肯定不是最最精确的一种方式。在近几年的研究中，赵晓蓉及其一些科学家已经摸索出用消煮等手段来测量微生物的解磷能力。在这些方法之外，也有人用同位素示踪的手段来跟踪磷元素的去向，从而能精确的算出解磷菌的解磷能力[1012][18]。
1.3 本课题选题思路，研究内容
1.3.1 本课题的选题依据
在当代生活中，国家发展昌盛，城市开发完善，经济建设充足。可是，农业耕地面积减少，这就要我们用一定的科技手段来在有限的耕地面积上完成对众多人口粮食需求的满足，这就需要植物的快速生长和健康生长，磷元素作为植物的必须生长元素来说，有着十分重要的意义，所以本课题以解磷菌的培养优化条件作为切入点，来研究解磷菌的性能优化条件。
1.3.2 本课题的研究内容
解磷菌的培养基的优化：从不同的成分来探索什么成分的配比最适合解磷菌的生长发育，通过液体培养基，再进行摇瓶培养来进行筛选最适的培养基，进行配方优化。
解磷菌的生长发育条件优化：通过已经确定的成分，之后进行优化菌落生长环境，利用实验室的摇床进行摇动三角瓶培养，从而在pH值、温度、转速、培养时间上来确定最合适的解磷菌培养条件。
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