硅酸盐菌剂解硅及对土壤重金属砷的影响的研究进展

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硅酸的用途

硅酸的用途

硅酸的用途
硅酸是指硅元素的一系列的酸,有硅酸钠,硅酸钾,硅酸铵等,它们有着许多不同的用途。

首先,硅酸在农业上常用于处理土壤,以提高土壤的肥力并减少地表受到空气中杂质的侵害,特别是土壤中的重金属离子,同时也可以提高土壤的水分含量。

在这种情况下,土壤肥力提高会导致植物生长更快,获得更多的养分,使其质量更高。

其次,硅酸也是用于水处理的有效成分,用于去除水中的杂质,比如重金属离子和微生物。

这种处理方法非常有效,可以快速去除水中的有害物质,使水变得更加安全可饮用。

此外,硅酸还被广泛用于工业生产,比如玻璃制品的制造,其中硅酸钙经常用于作为玻璃的基料。

然而,硅酸也广泛应用于陶瓷行业,用于制作陶瓷制品并增加陶瓷制品的硬度。

此外,由于硅酸有较大的折射率,它还被用于制造各种光学产品。

最后,硅酸也被用于食品加工,例如硅酸钠可以用于调味,而硅酸铵可以用来作为防腐剂。

它们可以帮助食品延长保存期,并有效防止食物变质。

总而言之,硅酸有许多不同的用途,在农业,工业,水处理,和食品加工等领域均有广泛的应用。

同时,硅酸的有效性也受到普遍认可,为这一领域带来了实质性的改善。

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土壤重金属污染现状及修复技术研究

土壤重金属污染现状及修复技术研究

土壤重金属污染现状及修复技术研究作者:王慧芳李辕成杨雪吕东蓬来源:《种子科技》2021年第20期摘要:土壤以多种方式影响着人们的健康。

文章主要从近些年国内外土壤重金属污染的现状、常见土壤重金属,如镉(Cd)、砷(As)、汞(Hg)、铅(Pb)等对人体的危害,介绍了相关修复方法,主要有物理、化学、生物3种修复方式。

其中,物理法包括电修法、空气浸提技术等,化学法包括氧化还原技术、添加天然无机矿物材料等,生物法包括植物、动物、微生物以及联合修复技术,而生物修复技术由于成本低、不会引起二次污染,受到人们的广泛关注。

关键词:土壤重金属;重金属污染;联合修复文章編号:1005-2690(2021)20-0081-02 中国图书分类号:X53 文献标志码:B我国是农业大国,粮食基本上都来源于土壤。

据国土资源部调查报告显示,我国被重金属污染的耕地已达到了1 000 hm2,约占我国耕地面积的10%[1]。

随着经济的快速发展,土壤污染越来越严重。

污染物中含有大量的重金属元素,在土壤中会随地下水进入到食物链中,影响人们的身体健康,因此土壤重金属污染受到了广大学者的关注,并提出许多相应的解决措施。

科技虽然带给了人们很多便利之处,但也给环境带来了许多负面影响。

1 重金属土壤现状1.1 国内现状中国土壤环境质量全国调查报告(2014年)显示,我国土壤污染已达16.1%,重度污染、中度污染、轻度污染及轻微污染的占比分别为1.1%、1.5%、2.3%、11.2%。

土壤污染的种类主要有重金属污染、有机污染物污染、放射性元素污染和病原微生物污染,其中重金属污染由于具有累积性、隐蔽性、不可降解性等特点,给人们带来了巨大的危害[2]。

1.2 国外现状人们每天使用数千种不同的化学物质,据环境污染期刊-特刊全球土壤污染状况报道,到2030年,全球非药物化学物质的使用将激增,导致环境污染负担不断增加[3]。

20世纪中叶,美国、荷兰、日本等国家随意倾倒化学试剂,当地土壤被严重污染[4],截至目前,土壤污染已遍布各大洲各大洋,但是这些发达国家实施管理措施较早,比如荷兰从1985年开始对土壤污染采取有效措施,国土面积45 000 km2的荷兰每年用于修复受污染土地的费用折合人民币达到31亿元以上[5]。

微生物对土壤中重金属污染物的影响研究

微生物对土壤中重金属污染物的影响研究

微生物对土壤中重金属污染物的影响研究重金属污染是当今环境问题中的一个重要方面。

许多废水和废气中含有大量的重金属,它们会进入土壤并影响生物的生长和发展。

然而,微生物在土壤中具有重要的生物地球化学作用,可以对土壤中的重金属进行转化和去除,从而减轻土壤污染的程度。

本文将探讨微生物对土壤中重金属污染物的影响,并介绍其作用机制和应用前景。

一、微生物对重金属的转化作用微生物可将土壤中的重金属离子转化成可溶性有机络合物或不溶性沉淀物,从而减少其毒性和迁移性。

一些微生物具有还原、氧化、沉淀和吸附等特性,可以转化土壤中的重金属形态。

举例来说,硫酸还原菌可以将重金属离子还原成金属沉淀物,硫醇基功能化微生物可以通过产生硫醇将重金属离子络合成沉淀物。

这些微生物的作用有助于将重金属离子固定在土壤中,减少其对生物体的毒性影响。

二、微生物对重金属的去除作用微生物可通过吸附、螯合、沉淀和矿化等途径将重金属离子从土壤中去除。

一些细菌和真菌可以通过草酸、胞外多糖和胞内蛋白质等物质与重金属离子螯合,从而减少其毒性。

此外,微生物还可通过沉淀作用使重金属离子形成不溶性沉淀物,进而进行去除。

一些微生物还具有矿化功能,可以将重金属转化为无毒的无机形态,从而完全去除其对环境的污染。

三、微生物的应用前景由于微生物在土壤中处理重金属污染中具有独特的优势,因此其应用前景广泛。

一方面,微生物修复可以在原地进行,不需要对土壤进行大规模开挖和运输,因此具有较低的成本和环境风险。

另一方面,微生物修复对土壤生态环境的破坏相对较小,能够保持土壤的水、肥结构,并且不会产生二次污染。

此外,微生物修复适用于不同类型的土壤和不同程度的污染,具有较高的适应性和灵活性。

然而,微生物修复技术在实际应用中还存在一些问题和挑战。

首先,不同微生物对不同重金属的转化和去除效果存在差异,因此需要针对具体的重金属污染物选择适宜的微生物种类。

其次,微生物修复过程需要一定的时间和环境条件,无法实现即时修复。

《SRB与DFeRB对砷形态转化的影响机制研究》范文

《SRB与DFeRB对砷形态转化的影响机制研究》范文

《SRB与DFeRB对砷形态转化的影响机制研究》篇一一、引言随着工业化和城市化的快速发展,砷污染问题日益严重,对环境和人类健康构成了严重威胁。

砷在自然环境和工业废水中的形态多样,不同形态的砷具有不同的生物活性和毒性。

因此,研究砷的形态转化机制对于了解其环境行为、生物地球化学过程以及降低其环境风险具有重要意义。

本文将重点探讨硫酸盐还原菌(SRB)和二价铁还原酶(DFeRB)对砷形态转化的影响机制。

二、SRB与DFeRB概述SRB是一种能够在厌氧条件下利用硫酸盐作为电子受体的细菌。

DFeRB则是一种能够将Fe(III)还原为Fe(II)的酶。

这两种生物过程在自然环境和工业废水处理中均具有重要作用。

它们通过改变环境中的氧化还原条件,影响砷的形态转化。

三、SRB对砷形态转化的影响机制SRB通过硫酸盐还原作用,将硫酸盐还原为硫化物,同时为其他微生物提供电子和能量。

在还原过程中,环境中的氧化还原条件发生改变,从而影响砷的形态转化。

SRB作用下,砷可能从较稳定的形态转化为更易被生物体吸收的形态。

具体来说,砷可能通过与硫化物结合形成难溶性的砷硫化物,从而降低其环境中的流动性。

同时,硫化物还能通过吸附或共沉淀作用,使砷从溶解态转化为颗粒态或固态,降低其生物可利用性。

四、DFeRB对砷形态转化的影响机制DFeRB通过还原Fe(III)为Fe(II),改变环境中的氧化还原条件。

在还原过程中,DFeRB可能通过与砷的络合作用,改变其存在形态。

具体来说,Fe(II)可能通过与砷形成稳定的络合物,如FeAsO2或FeAsO3等,从而影响砷的迁移性和生物可利用性。

此外,Fe(II)还可以通过吸附或共沉淀作用与砷结合,形成更稳定的化合物,降低砷的环境风险。

五、研究方法本研究采用实验室模拟实验和野外实地观测相结合的方法。

首先,通过实验室模拟实验,探究SRB和DFeRB对砷形态转化的影响机制。

实验中设置不同浓度的SRB和DFeRB以及不同浓度的砷溶液,观察其形态变化。

我国农业土壤重金属污染现状及防治对策

我国农业土壤重金属污染现状及防治对策
物理防治农业土壤重金属污染具有成本低、见效快等 特点,通常有换土、排土、翻土、去表土等措施。对污染严重 的土壤,可采用换客土、去表土等方法。而对污染较轻的土 壤,一般多采用翻土方法,其动土比少,又可使表土中的重 金属含量降低。物理防治土壤污染改良较为彻底,但适合面 积较小的地块,对于大面积污染的土壤改良使用成本较高。 2.4 生物防治
近年来,农业生态防治重金属污染日益受到人们的青 睐,其原理是通过控制土壤的氧化还原条件,控制农业土壤 中的水分状况及氧化还原电位,通过打造相对较稳定的水 淹期,以大大减少重金属进入植物体内的含量,进而预防和 减 少 重 金 属 被 农作 物 吸 收 。此 外 ,在 重 金 属 污染 严 重 的 地 区 , 可改变作物品种,如种植一些经济林木或观赏花卉等。 2.2 化学防治
收稿日期 2012-08-02
220
有冶炼、燃料、电镀等工业废水,使用含镉量较高的农药、化肥 。 (3)铬 (Cr)。电 镀 板 、制 革 以 及 纺 织 厂 产 生 的 废 水 含 有
大量的铬,如果未经处理随意排放很容易对土壤产生铬污 染,而且极易被植物吸收蓄积,不易降解。三价铬和六价铬 对人体损害很大,其中三价铬有致畸致残作用,六价铬比三 价铬毒性强百倍,对物质有很强的致突变作用,对人有诱发 鼻咽癌和肺癌的危险。我国每年新排放铬渣约 60 万 t,历年 累计堆存铬渣近 对玉米秸—猪粪厌氧消化能力是不一样的。在玉米 秸 — 猪 粪 混 合 原 料 中 添 加 复 合 菌 剂 ,厌 氧 发 酵 产 生 的 CH4 含 量 变 化 趋 势 基 本 一 致 ,产 气 稳 定 后 ,CH4 含 量 都 能 达 到 60% 以 上 ,差 别 不 大[4-6]。 4 参考文献
样品 1 μg/L 141.79 0 0 20.88 77.89 78.00 26.55 13.13 12.78 12.67 17.78 17.77 0 8.49 0 5.71

硅酸盐在水产养殖中的应用

硅酸盐在水产养殖中的应用

硅酸盐在水产养殖中的应用随着水产养殖业的快速发展,人们对于提高养殖效益和保护水环境的需求也越来越迫切。

在这个背景下,硅酸盐作为一种重要的水产养殖辅助材料,被广泛应用于水产养殖中,以提高水质、增强养殖动物的免疫力和促进生长发育。

本文将介绍硅酸盐在水产养殖中的应用,并探讨其作用机制和效果。

硅酸盐在水产养殖中被广泛用作水质调节剂。

水质是水产养殖中最重要的环境因素之一,直接影响着养殖动物的生长和健康。

硅酸盐可以通过吸附和沉淀作用,有效去除水中的悬浮物、有机物和重金属离子,改善水质。

同时,硅酸盐还能够调节水体的酸碱度,维持水体的稳定性,提供适宜的生长环境。

硅酸盐在水产养殖中还具有促进养殖动物免疫力的作用。

养殖动物的免疫力直接关系到其抵抗病原微生物和应对环境变化的能力。

硅酸盐可以提高养殖动物的免疫功能,增强其抗病能力。

研究表明,硅酸盐可以促进养殖动物体内免疫相关基因的表达,增加免疫细胞的数量和活性,提高免疫球蛋白的合成能力,从而增强养殖动物的免疫力。

硅酸盐还可以促进养殖动物的生长发育。

养殖动物的生长速度和体重增长直接影响着养殖效益。

硅酸盐可以通过调节养殖动物的代谢和生理功能,促进其生长发育。

研究发现,硅酸盐可以提高养殖动物的食欲和饲料利用率,增加养殖动物的摄食量和体重增长速度。

硅酸盐在水产养殖中具有多种应用。

它可以改善水质、提高养殖动物的免疫力和促进生长发育。

然而,在使用硅酸盐时也需要注意合理用量,避免过量使用对水产养殖环境造成负面影响。

此外,硅酸盐的应用效果还受到水质、养殖动物种类和养殖管理等因素的影响,需要根据具体情况进行调整和优化。

希望通过进一步的研究和实践,能够更好地发挥硅酸盐在水产养殖中的作用,为水产养殖业的可持续发展做出贡献。

生物修复和微生物矿化在重金属污染土壤处理中的研究进展

生物修复和微生物矿化在重金属污染土壤处理中的研究进展摘要:?S着工业化的发展,重金属对环境的污染日益严重,尤其越来越多的重金属通过各种途径被排放到环境中造成土壤污染。

由于土壤中的重金属难于分离和降解,且可以通过食物链进入人体,从而对人类的生存健康造成了很大威胁。

治理土壤重金属的办法有物理法、化学法和生物法。

物理化学方法往往代价昂贵,而且效果不好,容易造成二次污染,并且不适合大面积,低浓度的重金属污染。

生物法中的微生物治理土壤污染是一种新兴的土壤治理方法,其中微生物矿化(MICP)是一种对环境友好的绿色治理方法,并且代价低廉。

文章主要探讨了近些年来微生物矿化在土壤重金属中的应用及未来前景展望。

关键词:生物矿化;生物修复;微生物诱导碳酸钙;重金属;土壤污染中图分类号:X53 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2018)23-0066-04Abstract:With the development of industrialization,heavy metal pollution to the environment is becoming more and more serious,especially more and more heavy metals are discharged into the environment through various ways to causesoil pollution. The heavy metals in the soil are difficult to separate and degrade,and can enter the human body through the food chain,thus causing a great threat to the survival and health of human beings. There are physical,chemical and biological methods to treat heavy metals in soil.Physico-chemical methods are often expensive,and the effect is not good,easy to cause secondary pollution,and is not suitable for large areas,low concentration of heavy metal pollution. Microbial remediation of soil pollution in biological process is a new method of soil remediation,in which microbial induced calcite precipitation (MICP)is an environment-friendly green treatment method,and the cost is low. The main results are as follows:microbial induced calcite precipitation is a kind of environmental friendly and green remediation method. This paper mainly discusses the application of microbial mineralization in soil heavy metals in recent years and prospects for the future.Keywords:biomineralization;bioremediation;microbial induced calcite precipitation (MICP);heavy metals;soil pollution1 概述土壤作为环境的主要组成部分,为人类提供生存所需的各种营养物质,同时接受来自工业和生活废水、废物、农药化肥及大气降尘等的污染。

黏土矿物对重金属污染土壤的修复研究

黏土矿物对重金属污染土壤的修复研究一、黏土矿物的特性黏土矿物是一种由微观颗粒组成的土壤物质,是一种优良的吸附和沉淀剂。

其主要成分是硅酸盐、氧化物和水合物,其孔径分布广泛,细小的孔道能够吸附大量的阳离子和有机分子,因此黏土矿物对重金属离子的吸附性能较强。

二、黏土矿物对重金属的吸附作用黏土矿物具有很强的吸附能力,可以对溶液中的重金属离子进行吸附,已被广泛研究。

研究表明,蒙脱石和伊利石对Pb、Zn、Cu和Cd的吸附效果较好,其吸附容量随重金属离子的浓度增加而增加。

吸附与pH值、离子强度和温度等因素有关,一般情况下,pH值较低,离子强度较强时,黏土矿物对重金属的吸附能力较强。

1. 沉淀法沉淀法是一种简单有效的方法,可以通过与黏土矿物的作用将重金属离子从溶液中沉淀下来。

研究表明,蒙脱石和伊利石对重金属离子的沉淀效果较好,因此可以用于处理含重金属离子的污染土壤。

2. 吸附法吸附法是一种将重金属离子从土壤中吸附到黏土矿物表面的方法。

在实际应用中,可以通过添加更多的黏土矿物来增加其吸附能力。

研究表明,黏土矿物对Pb、Zn、Cu和Cd等多种重金属的吸附效果较好。

3. 钙改性黏土修复法钙改性黏土修复法是通过添加钙化剂将黏土矿物改性,增强其对重金属的吸附能力,并且可以降低黏土矿物对土壤结构的破坏,减轻对土壤环境的影响。

四、结论黏土矿物作为天然修复剂,具有较强的吸附能力、沉淀能力和改性能力,已被广泛应用于重金属污染土壤的修复中。

在修复污染土壤中的应用中,需要针对具体的重金属种类和土壤情况进行合理选择和应用,以取得最佳修复效果。

微生物对重金属污染物修复技术的研究进展

微生物对重金属污染物修复技术的研究进展重金属污染是当前环境问题中的一个重要方面,不仅影响人类健康,也会对环境造成损害。

生物修复是一种有效的方法,而微生物是一种重要的生物修复手段。

本篇文章将从微生物在重金属修复中的作用、重金属污染物修复技术的种类和微生物在重金属修复中的应用前景等方面进行介绍和探讨,以期为读者提供关于微生物修复技术在重金属污染物治理方面的科技前沿。

一、微生物在重金属修复中的作用微生物在环境修复中扮演着重要的角色,它们具有能够代谢重金属的能力,能够将重金属离子还原成元素状态和吸附重金属离子的能力。

此外,在生物修复过程中,微生物可以利用自身代谢能力将重金属离子转化为无毒或低毒的物质,减少了重金属对环境和生物的危害。

由于其代谢能力和吸附能力,微生物已成为一种有效的生物修复重金属污染的手段。

二、重金属污染物修复技术的种类1、菌株活化技术菌株活化技术是利用微生物对重金属污染物的吸附和还原作用,使中含重金属的水体、土壤等有机底质和其他适合生物生长的成分,在一定条件下经过强化处理后,进而利用污染汇和菌种繁殖,实现对重金属污染的修复。

这种技术代价较小,可持续利用,因此更适合在一些小型区域的重金属污染地区使用。

但这种技术仍然受到菌株活化技术因苦难环境生存能力较弱,治理面积小,不能扩大应用范围、修复效果不稳定等限制。

2、生物堆肥技术生物堆肥技术也可以用来生物修复重金属污染环境。

其主要工作原理是将不同的厌氧微生物群体用不同能量浓度进行筛选,使得这些微生物能够吸附和还原重金属离子,从而刺激菌群繁殖,在粪肥、垃圾堆等污染物中生存,并将重金属污染物转化为其他无害的物质,通过其他生物的代谢处理最终完成重金属污染物的修复。

3、植物菌根修复技术植物-菌根修复技术是一种利用植物根系在与微生物共生的情况下,不断地吸收并去除环境中的重金属与有害物质,将其固定在根系及地下微生物团块中,有效地减少重金属对环境的危害。

这种技术较为成熟,可以适应不同的污染程度和区域,修复效率高,应用范围广,是目前较为有效的重金属污染修复技术之一。

麦田里施用硅肥要慎重

提高产量和品质
硅肥能够提高小麦的产量和品质, 增加小麦的蛋白质含量和面筋强度 。
硅肥对麦田病虫害的防治作用
减轻病害
硅肥能够减轻小麦病害的 发生,如锈病、白粉病等 。
抑制害虫
硅肥能够抑制害虫的生长 发育,减轻害虫对小麦的 危害。
提高抗药性
硅肥能够提高小麦对农药 的抗药性,减少农药的使 用量和残留量。
麦田里施用硅肥要慎重
汇报人: 2023-12-14
目录
• 硅肥在麦田中的作用 • 施用硅肥的注意事项 • 施用硅肥可能带来的问题 • 针对不同麦田的施用建议 • 总结与展望
01
硅肥在麦田中的作用
硅肥对麦田土壤的改良
01
02
03
改善土壤结构
硅肥能够促进土壤团聚体 的形成,改善土壤孔隙率 ,提高土壤保水保肥能力 。
对硅肥在麦田中作用的总结
1 2
硅肥对麦田土壤的改良作用
硅肥可以改善土壤结构,提高土壤透气性和保水 性,促进土壤微生物的活动,从而有利于小麦的 生长。
硅肥对小麦生长的促进作用
硅肥可以促进小麦根系的发育,提高根系活力, 增强植株的抗逆性,提高小麦的产量和品质。
3
硅肥对麦田病虫害的防治作用
硅肥可以增强小麦的抗病性,减少病虫害的发生 ,从而减少农药的使用量,降低环境污染。
施用量和频率的确定
施用量
硅肥的施用量应根据作物的需硅 量和土壤的供硅能力来确定。一 般来说,每亩硅肥的施用量为510公斤。
施用频率
硅肥的施用频率应根据作物的生 长周期和土壤的供硅能力来确定 。一般来说,每年施用1-2次即可 。
避免与其他肥料混合使用
避免与碱性肥料混合使用
硅肥呈酸性,与碱性肥料混合使用会降低肥效。
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硅酸盐菌剂及其解硅的研究进展
摘要:硅酸盐细菌,又称为钾细菌,是指能分解硅酸盐类矿物的细菌,主要有三种:环状芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌和土壤芽胞杆菌。

硅是植物健康生长的有益元素。

硅酸盐细菌能分解土壤中的矿物,释放出可供植物利用的钾、硅、磷、铁、铝等矿物质元素,促进植物生长。

关键词:硅酸盐菌剂、硅、解硅
1、硅酸盐菌剂的概述
硅酸盐细菌最早是在1912 年由巴撒立克从蚯蚓肠道内分离到的。

我国对
于硅酸盐细菌的研究最早是在1955 年,科学家范云六、陈廷伟等对其进行了
有目的的研究发现钾细菌是土壤中广泛分布的有益菌,具有提高和转化土壤中
氮、磷、钾等重要营养元素含量的性能。

亚历山大罗夫将能分解硅酸盐类矿物的细菌统称为硅酸盐细菌。

(Monib
1984)克拉西里尼科夫将其定名为胶胨样芽孢杆菌硅酸盐亚种(Bacillus
mucilaginosus sub sp.novSiliceus)。

(廖廷雄2000)对分离自玉米根系土壤中一
株硅酸盐细菌进行鉴定,结果为环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)。

(Karavaiko GI,
et al 1984)对一株硅酸盐细菌生长的pH 范围,生理生化特征以及该菌的DNA
同源性分析和16SrRNA 测序进行了系统研究,在国际细菌学杂志( IJSB)上增
加了一个新菌种(Bacillused aphicus sp.nov, 模式菌株代号为1840D)。

目前研究和应用的硅酸盐细菌大致可分为两类,一类是硅酸盐细菌,主要
指的是胶质芽孢杆菌(何琳燕等2003)。

这类菌分离比较早,研究得也比较深
入,目前应用的硅酸盐细菌大多是属于这一类;另一类是非硅酸盐形态的硅酸
盐细菌。

目前国内外发现的可以分解硅酸盐矿物的主要有胶质芽胞杆菌
Bacillus siliceous,环状芽胞杆菌Bacilluscirculans,扭脱芽胞杆菌Bacillus
extorquens 等。

2、硅的概述
2.1硅素营养对植物生长的重要作用
硅是植物健康生长的有益元素。

硅的缺乏在一定程度上影响着作物的产量和品质,同时也影响作物与环境及作物与其他生物间的生态关系。

一般说来,硅对植物生长具有以下几个作用:①增强植物的抗病虫害性。

Si能以硅胶的形态充满于植物细胞壁纤维素微团孔隙中,形成坚硬的硅纤维素膜,使菌丝的侵入受阻和螟幼虫的上颗面损伤,从而防止了病虫害的繁殖危害。

②增强植物抗倒性。

Si和木质素共同作用增加厚壁组织细胞壁的厚度,从而增加了茎秆强度和抗倒伏的能力,并使叶片挺立,减少互相遮荫,加大了受光面积。

③增强植物抗旱性。

Si在茎叶表皮细胞壁与角质之间沉积形成角质与硅的二层结构,抑制角质蒸腾,从而可使叶片避免强光高温下过度失水萎蔫。

④增强植物抗有毒离子毒害的能力。

Si能加强植物通气组织,使空气中的氧容易输送到根部,从而减轻过量Fe、Mn的毒害。

因此,在缺Si情况下,作物则可能表现出病虫危害重、易倒伏、叶片披靡、强光下萎蔫、光合效率低并易出现Fe、Mn毒害等症状,从而影响了作物的品质和产量。

2.2土壤供硅现状
土壤供硅能力是指土壤满足作物生长对硅素需要的适宜程度,通常将土壤有效硅含量作为衡量土壤供硅能力的指标。

土壤有效硅是指能被当季作物吸收利用的硅,包括土壤溶液中的单硅酸及各种易于转化为单硅酸的成分,如多硅酸、交换态硅以及胶体态硅的一部分等。

土壤中含有大量的硅,平均高达29.5%,但多以难溶形态存在,有效硅含量很低。

土壤中含硅的矿物质很多,如石英硅氧化物和硅铝酸盐矿物等,都是难溶性硅化合物,并高度抗风化,不能为作物所吸收利用,仅有少量能溶于水中的单硅酸才能被植物吸收,而土壤有效硅主要依赖土壤母质的风化作用和高能硅化合物
的分解作用产生,易风化矿物含量多的土壤,硅酸供给能力大;而花岗岩、石英砂岩等母岩发育的土壤供硅能力不强。

我国耕作土壤缺硅面积达1/2,土壤有效硅含量变化范围为15.7一725.5mg∙kg-1,缺硅土壤(土壤有效硅含量低于100mg∙kg-1)占农业土壤面积的40%以上,对水稻土而言,有效硅含量低于临界值的土壤占总面积的50%以上,咸宁、黄冈和恩施地区缺硅面积更大,分别达到65.5%、77.8%和77.6%。

湖北、湖南、安徽等地水稻土类型的土壤缺硅面积超过50%,江西土壤有效硅含量低于100mg∙kg-1则己达80%以上,水稻土缺硅面积为91.5%,福建土壤有效硅含量多在100mg∙kg-1以下。

因此,提高土壤硅素利用率尤为重要。

硅酸盐细菌能分解土壤中的矿物,释放出可供植物利用的钾、硅、磷、铁、铝等矿物质元素,促进植物生长。

3、解硅方法的测定
利用硅钼蓝比色法测定解硅能力: 称取过2mm 筛的风干土样500g 于200mL 塑料瓶中,加入50. 0mL、0. 025mol/L 柠檬酸溶液,塞好瓶盖摇匀,在25 ~30℃的条件下,以180r /min 的速度连续振荡2h,取出后迅速过滤于100mL 塑料器皿中,弃去最初几毫升滤液后,保留滤液待测定用。

吸取上述滤液1.00~5.00mL( 含硅10~125g) 于50mL 容量瓶中,用水稀释至20mL左右,依次加入5mL硫酸溶液,在30~35℃下放置15min,加5mL、50g/L 钼酸铵溶液,摇匀后放置5min,再依次加入5mL、50g/L 草酸溶液和5mL、15g/L 抗坏血酸溶液,加水定容,摇匀后放置20min、1.5h 内在可见分光光度计700nm波长处用lcm光径比色皿比色测定吸光度,同时用超纯水做空白试验。

4、硅酸盐菌剂解硅的现状
林启美等(2000)通过砂土培养接种和不接种胶质芽孢杆菌试验,在培养37 d后用HOAc-NaOAc缓冲液浸提,硅钼蓝比色法测定水溶性SiO2的含量,结果表明砂土中可提取的硅的量,接种比不接种要高得多,硅的含量分别为0.011和0.006 mg/kg,增加了84%,这充分说明了该菌株破坏了一些矿物的结构,使硅从矿物形态转化为可提取的游离形态,从而提高对植物的有效性。

国外学者(Arakyan ZA1986)研究表明,硅酸盐细菌对硅离子溶解更易。

薛泉宏等(2002)采用液体培养法研究了供试钾细菌(硅酸盐细菌)对江西4种酸性土壤和陕南黄褐土中K、P、Si、Fe、Mn、Zn等6种元素的活化作用,结果表明接种钾细菌对土壤中Si及其他5种元素均具有一定的活化作用,且中性黄褐土中各元素的释放量及增率均高于酸性土壤。

洪秀杰等(2012)的研究结果显示在对L1、L2两种菌株解硅能力测定上,L2 菌的解硅能力较L1 菌强,有效硅含量达9.34%,而L1 + L2 菌的混合解硅能力较好,处理后有效硅含量可达10.72%,与CK相比,有效硅含量分别增加了9.30%和10.68%。

5、结语
钾、磷、硅是植物生长必不可少的元素,而土壤中这些元素大都是以不溶性的稳定状态存在于硅酸盐矿物中,不能直接供给植物利用。

而硅酸细菌能够分解钾长石、云母等硅酸盐类的原生态矿物,可以使难溶于水的钾、硅、磷等转化为植物所能吸收利用的形态,促进植物生长,提高农业产量。

参考文献:
[1]曹建芳.硅酸盐矿物分解细菌的定向筛选及其活化土壤硅的研究.南京农业大学
[2]洪秀杰,李雪,赵冠羽.硅酸盐细菌培养及解钾解硅能力的研究.安徽农学通报.2012,18( 11)
[3]李海龙.硅酸盐细菌的筛选、鉴定及作用效果的分析. 西北农林科技大学
[4]孙克君,吴雪彪,廖宗文.不同土壤固硅能力研究初报.生态环境 2003, 12(2): 177-178
[5] 林启美,饶正华,孙焱鑫.一株胶质芽孢杆菌RGBc13的解磷解钾作用.华北农学报2000,15(4):116-119
[6] 薛泉宏,张红娟,蔡艳.钾细菌对江西酸性土壤养分活化作用的研究.西北农林科技大学学报(自然科学版)2002,30(1)
[7]何琳燕,殷永娴,黄为一.一株硅酸盐细菌的鉴定及其系统发育学分析.微生物学报.2003,43(2)。

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