文档介绍：光合细菌在生态农业领域的应用及研究态势
光合细菌在生态农业领域的应用及研究态势
摘要:本文主要综述了光合细菌在生态农业领域的研究进展和应用价值。光合细菌是一种非常重要的微生物资源,因为它具有生态、无污染、对生态环境负面影响小等诸多优点,因此在生态农业的可持续发展中具有重要地位。它可以有效改善土壤理化环境,提高作物抗逆性与抗病性,在提高农产品品质与产量等方面也有成效。此外,基于光合细菌而衍生出的有效生物菌群技术(Effective anisms,简称EM技术)也在农业领域发挥着越来越重要的作用。
关键词:农业科技;光合细菌;生态农业
我国是农业大国,农业不仅仅是我国第一产业,更是我国的立国之本。改革开放以来,我不断提高,农产品产量持续增长,产品种类不断丰富。然而与此同时,伴随着工业化的不断发展和人口的持续增长,工业生产和人们的生活排放也开始对农业种植环境造成污染,发展生态农业成为促进农业可持续发展的根本途径。
发展生态农业离不开农业科技水平的提高。在这其中,关于光合细菌的研究成为近几年的热点。光合细菌(Photosynthetic Bacteria,简称PSB)具有原始光能合成体系的原核生物的总称。光合细菌在自然界中分布非常广泛,凡是光能所及之处,如海洋、江河、湖泊、池沼、土壤、水田、极地或温泉高盐水体等各种生境中均能发现它们的踪迹[1]。光合细菌是微生物中一类可以利用太阳能生长繁殖的特殊类群,可以利用硫化氢、二氧化碳等进行光合作用,由于能够广泛应用于环境污染治理和可再生能源利用等多个方面,成为微生物学、农学、环境科学等多个领域的科学家研究的焦点[2]。
1 我国对于光合细菌的研究历史及现状
我国对光合细菌的研究起步较早,早在1987年,陈世阳等[3]就对海洋光合细菌的培养及作为水产养殖饲料的应用进行了研究,其研究首次提出了光合细菌作为饵料生物的研究价值。随后史家梁等[4]尝试使用光合细菌处理高浓度有机废水,取得了不错的效果。早期对于光合细菌的应用研究主要集中于有机污染的处理及作为饲料添加剂包括家禽、家畜及水产品等多种饲料添加剂中的应用。为了较好地发挥光合细菌的作用,制备合适的菌剂也是早期的研究热点,刘春朝等[5]对光合细菌菌剂的生产工艺及生长动力学进行了研究,战培荣等[6]研究了海藻酸钙、琼脂、聚乙烯醇等几种不同的光合细菌固定化包埋剂的优缺点以及对除氨活性的影响。同时随着光合细菌的应用价值不断被人们所了解,对于光合细菌的基础研究也在不断开展,王宇新等[7]研究了光合细菌的生长动力模型,崔武等[8]研究了光合细菌rbcL嵌合基因的构建问题并尝试了其在高等植物中的整合及表达,葛岚等[9]从细胞分子遗传学的角度对光合细菌与酵母菌的融合及产物进行了研究。进入21世纪以后,随着生物学愈发被人们所重视,对于光合细菌基础研究和应用研究逐渐成为热点,通过万方数据库以“光合细菌”为关键词进行搜索我们可以看到(图1-1),1997年以前每年关于光合细菌发表的研究论文及学位论文都只有个位数,1998年开始关于光合细菌的研究论文开始增长。从研究领域来看(图1-2),对于光合细菌的研究主要集中在农业科学、环境科学、生物科学及工业技术等几个领域,其中在农业科学中的研究和应用最为研究人员所关注,成为发展农业科技和建设生态