1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
肥料在农业生产中必不可少,尤其是其中的氮(n)、磷(p)、钾(k)离子,是作物生长关键的大量营养元素。
在土地资源日益紧缺的今天,施用肥料以提高产量是常用的方法。
但是肥料,特别是氮素肥料,在储运和施用的过程中流失严重,这不仅增加了肥料施用的成本,降低了利用率,还会造成严重的土壤和水体污染。
2. 研究的基本内容和问题
本课题的研究目标是了解重金属抗性菌株对培养液中氮(n)、磷(p)、钾(k)离子的吸附特性,证明这些菌株是否对氮(n)、磷(p)、钾(k)离子有吸持作用。
主要内容为研究功能细菌在实验室条件下菌株的生长、代谢情况以及对发酵液中n、p、k的吸持作用和利用情况,为n、p、k肥料的高效利用提供实验依据。
拟解决的关键问题有菌株的选择、培养基的选择、实验方法设计及日程规划和所需要的大型高值仪器的预约。
3. 研究的方法与方案
1. 材料1.1供试菌株j62、上官王丽分离的2株产胞外多糖细菌(a20、b11)1.2培养基有氮培养基(g/l)蔗糖:5g,(nh4)2so4:1.0g,na2hpo4:2.0g,kcl:1.0g,mgso47h2o:0.5g,酵母膏:0.4g,caco3:0.5g,去离子水:1.0l,ph7.22. 方法2.1钾离子吸附试验的设计选取250ml塑料锥形瓶,每瓶加入培养基92ml,121℃灭菌30min。
用无菌水洗涤种子液2次,然后将种子液浓度调节到od600约1左右,每瓶中接入种子液8ml,对照不接菌,每组3个重复,于室温静置培养0, 3, 5, 7, 10, 15, 20d.在第0, 3, 5, 7, 10, 15, 20d取样分析,测定发酵液中细菌数量(od600),然后将全部发酵液高速离心(10000rpm, 10min),收集上清液测定ph、n、p和k元素含量。
同时收集细胞沉淀,50℃烘干,测细胞干重,然后将细胞全部裂解(用6%h2o2在100℃水浴中消解),裂解液用于测定n、p、k元素含量。
4. 研究创新点
本课题的创新之处在于将微生物的重金属抗性与氮磷钾吸附特性相结合,检验耐重金属微生物的肥料吸持特性,为N、P、K肥料的高效利用提供实验依据。
同时,目前大部分研究都是针对解磷、解钾、固氮菌制作微生物化肥方面,本课题提出从新的角度找到解决土壤肥料流失的方法。
5. 研究计划与进展
2014.03 菌株复苏。
2014.04 在锥形瓶中培养菌株,每种菌株(加对照)分成7份,每份3个重复,标上第0, 3, 5, 7, 10, 15, 20天,静置培养。
每到第0, 3, 5, 7, 10, 15, 20天取出对应的菌株,进行ph、吸光度值以及n、p、k含量的测定,稀释涂布以计算菌株数量。
