1. 海洋放線菌作用

與陸地相比，海洋環(huán)境以高鹽、高壓、低溫和稀營養(yǎng)為特征,。海洋微生物長期適應(yīng)復(fù)雜的海洋環(huán)境而生存,，因而有其獨(dú)具的特性,。

海洋微生物來自（或分離自）海洋環(huán)境,，其正常生長需要海水,，并可在寡營養(yǎng)、低溫條件（或高壓,、高溫,、高鹽等極端環(huán)境）下長期存活并能持續(xù)繁殖子代的微生物均可稱為海洋微生物。海洋微生物主要包括真核微生物（真菌,、藻類和原蟲）,、原核微生物（海洋細(xì)菌、海洋放線菌和海洋藍(lán)細(xì)菌等）和無細(xì)胞生物 （病毒）,。

2. 海洋放線菌培養(yǎng)基

培養(yǎng)基按其所含成分,可分為合成培養(yǎng)基,、天然培養(yǎng)基和半合成培養(yǎng)基三類.培養(yǎng)基按其物理狀態(tài)可分為固體培養(yǎng)基、液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基三類.培養(yǎng)基按微生物的種類可分為細(xì)菌培養(yǎng)基,、放線菌培養(yǎng)基,、酵母菌培養(yǎng)基和霉菌培養(yǎng)基等四類.培養(yǎng)基按其特殊用途可分為加富培養(yǎng)基、選擇性培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基.

3. 放線菌可用于哪些類型的污染處理

牛放線菌病是由幾種放線菌感染所致的一種慢性化膿性肉芽腫性傳染病,。其特征是在舌,、頜、頭,、頸的皮膚及軟組織等部位,，形成局灶性的堅(jiān)硬的放線菌腫。牛等多種動(dòng)物常見,，人也可感染,。

病原

本病的病原主要為牛放線菌和林氏放線桿菌。牛放線桿菌主要感染骨組織等硬組織,，是一種不運(yùn)動(dòng),、不形成芽孢的桿菌；在病灶的膿汁中形成黃色或黃褐色的顆粒狀物質(zhì),，稱為菌塊或菌絲,，直徑為2～5毫米，外觀似硫磺,；其抵抗力不強(qiáng),，易被普通濃度的消毒劑殺死,。林氏放線桿菌是一種細(xì)小多形態(tài)的革蘭氏陰性桿菌,，多呈桿狀，與巴氏桿菌形態(tài)相似,；無鞭毛,，不產(chǎn)生芽孢；在病灶中形成直徑不到1毫米的灰白色顆粒狀的菌絲,；主要侵害頭頸部皮膚和軟組織,，可蔓延到肺部，但不侵害其他內(nèi)臟，還見于侵害牛的口腔和咽的黏膜,、扁桃體及皮膚等處,。

本病的病原主要分布或存在于被污染的土壤、飼料和飲水中,，動(dòng)物口腔及上呼吸道也存在本菌,。本病感染途徑是外傷感染。因此,，只要黏膜或皮膚上有損傷,，就有可能發(fā)生此病。粗糙的飼草刺傷口腔是引起本病的一個(gè)常見原因,。2～5歲牛最易感染,，為散發(fā)性。

癥狀

林氏放線菌引起皮膚,、皮下組織等發(fā)生本病時(shí),，主要在頜骨角、頸部和頰部形成堅(jiān)硬的球形腫脹,，腫脹界限清楚,、圓而突起、大小不一,，由蠶豆大至人頭大,，無熱無痛，破潰或切開時(shí)從中流出膿性分泌物,。發(fā)生于舌時(shí),，舌腫大、堅(jiān)硬,、活動(dòng)困難,，故稱“木舌癥”，流涎,，咀嚼,、吞咽、呼吸困難,，并導(dǎo)致頜下及腮腺部彌漫性水腫,，有時(shí)可出現(xiàn)全身癥狀。乳房感染發(fā)病時(shí),，乳腺組織形成堅(jiān)硬無痛的腫脹,，在乳池或皮下常形成核桃大小、界限明顯的堅(jiān)韌結(jié)節(jié),，破潰時(shí)乳汁中出現(xiàn)膿汁,。

當(dāng)放線菌發(fā)生于骨骼時(shí),，多見于上、下頜骨,，形成面積較大的骨組織腫脹,，質(zhì)地十分堅(jiān)硬，界限明顯,，與皮膚粘連,、無移動(dòng)性，無熱無痛,。發(fā)展很慢,，一般經(jīng)過6～18個(gè)月才出現(xiàn)一個(gè)小硬腫，有時(shí)也可于1～2個(gè)月內(nèi)發(fā)展到整個(gè)頭骨,；腫部初期疼痛,，有時(shí)破潰形成瘺管，流出多量污黑分泌物,，長期不愈,。嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響采食，一般無全身癥狀,。

診斷

本病的臨床表現(xiàn)及病理變化特殊,，診斷比較容易。必要時(shí)可取出少量膿汁中的顆粒,，在載玻片上,，加水稀釋，找出硫磺樣顆粒,，用水沖洗,，置玻片上，加一滴10%～15%氫氧化鉀或氫氧化鈉溶液,，覆蓋玻片稍用力擠壓,，然后置低倍顯微鏡暗視野下鏡檢，可見壓平后呈菊花狀的特殊結(jié)構(gòu),，四周有呈紅色的輻射狀菌絲,。林氏放線桿菌則在病灶中找到灰白色小顆粒狀的菌絲，抹片革蘭染色鏡檢時(shí),，有不太明顯的輻射狀菌絲,。

預(yù)防

重視飼草加工，不喂未加工處理的豆秸,、帶芒的麥秸及粗硬飼草,，防止口腔黏膜損傷,，有外傷要及時(shí)處理,，是預(yù)防本病的重要措施,；用谷物或干草作飼料時(shí)應(yīng)預(yù)先加水浸軟后再喂；隔離治療牛,，被污染的場(chǎng)地和用具用0.1%升汞噴灑消毒,，墊草及糞便焚毀。

治療

（1）對(duì)于界限明顯的腫脹,，可手術(shù)切除或進(jìn)行燒烙治療,。手術(shù)根治是徹底治愈的良方，但手術(shù)部位往往涉及腺體,、大小血管,，難度較大。一般性外科處理如切開膿包,、清理膿汁及增生物,，再塞入浸有5%碘酊的紗布，配合全身治療,，僅能緩解癥狀,，不能根除本病。

（2）內(nèi)服碘化鉀,，成年牛每天5～10克,，犢牛每天2～4克，加水自飲,，每天一次,，連用2～4周，通常服此藥5天以上,，見有膿性眼眵,，服用15～25天后應(yīng)停藥數(shù)日再服第二療程的藥，如發(fā)現(xiàn)食欲明顯減少或肌顫現(xiàn)象,，說明有中毒現(xiàn)象,，應(yīng)停止用藥；有心臟功能擾亂的重癥者可靜脈注射10%碘化鉀或碘化鈉溶液,，每天50～100毫升,，隔日一次，連續(xù)3～5次,。用藥過程中如發(fā)現(xiàn)食欲減退,、消瘦、黏膜潮紅,、流淚,、皮膚發(fā)疹、皮屑,、脫毛等中毒現(xiàn)象,，應(yīng)停藥5～6天,。2.5%碘酊多點(diǎn)注射于腫塊內(nèi)，每個(gè)點(diǎn)注射量為2～3毫升,，也有較好的療效,。當(dāng)腫脹破潰時(shí)，在全身治療的同時(shí),，對(duì)患部要每天用碘酊進(jìn)行處理,。

（3）硬結(jié)小者可直接在硬結(jié)周圍注射青霉素、鏈霉素進(jìn)行治療,，1周為一療程,。

（4）也可局部治療結(jié)合全身治療。不過,，對(duì)于形成的較大骨組織腫脹,，治愈后會(huì)留下異常的形態(tài)改變。

4. 放線菌在環(huán)境污染治理中的作用

放線菌的菌絲纖細(xì),，寬度近似桿狀細(xì)菌,；營養(yǎng)菌絲與基質(zhì)結(jié)合緊密，不易觀察,。為了在顯微鏡下觀察放線菌的完整形態(tài),，可用玻璃紙法培養(yǎng)。具體方法是：

1.按無菌操作要求,，在無菌培養(yǎng)皿中倒入培養(yǎng)基,，待凝固后，放上一塊滅過菌的玻璃紙（將剪成近于培養(yǎng)皿大小的玻璃紙夾在兩層白紙中,，放培養(yǎng)皿中滅菌后,，取出備用），使其在培養(yǎng)基上展平并緊貼在培養(yǎng)基上,。

在玻璃紙上接種0.1～0.2毫升放線菌孢子懸液,，涂均勻，蓋好后,，將平皿倒置于25～28℃溫箱中培養(yǎng)5～7天,，待玻璃紙上長出白色絨毛狀菌絲后，取出培養(yǎng)皿,。

2.在一塊干凈載片上滴一滴水,，從長菌的玻璃紙邊緣剪下一小塊，以其下面接觸水面并展平,，使無氣泡,，用吸水紙吸去多余的水。注意勿使生長放線菌的玻璃紙面上沾水,，以免污染鏡頭和影響清晰度,。觀察時(shí),，不加蓋片，在低倍鏡下找到成團(tuán)的菌絲體,，再換高倍鏡觀察。首先看到孢子絲,、氣生菌絲,，再向下輕調(diào)細(xì)螺旋，可看到平展分枝的基質(zhì)菌絲,。

用此方法也可觀察青霉,、曲霉等霉菌，但接種孢子量應(yīng)比放線菌少,，所用培養(yǎng)基,、培養(yǎng)時(shí)間和溫度均按霉菌要求。

5. 放線菌在污水處理中有什么作用?

1．黏土質(zhì)：污泥中的黏土質(zhì)組分有利于污泥作為建筑材料利用,。一般情況下,，城市污水污水廠污泥中含有20%~30%的無機(jī)物，主要是硅,、鐵,、鋁和鈣等的氧化物，與許多建筑材料常用的原料成分相近,，它們即使被焚燒了還會(huì)以焚燒灰的形式存在,，因此可以利用污泥中的黏土質(zhì)制造建筑材料。

2．重金屬：污泥中重金屬含量由于各地城市工業(yè)廢水與生活污水來源于比例不同,，重金屬元素含量成分規(guī)律及性質(zhì)相差很大,。經(jīng)過二級(jí)處理后，污水中的重金屬離子有50%以上轉(zhuǎn)移到污泥中,。

3.營養(yǎng)成分：污泥含有豐富的營養(yǎng)成分,，其肥效甚至優(yōu)于牛糞等農(nóng)家肥料。

①氮鹽：氮鹽是植物生長所必須的養(yǎng)分,，污泥中的氮以有機(jī)和無機(jī)化合物的形式存在,，有機(jī)氮約占90%，但它對(duì)植物的生長起不到任何作用,，必須轉(zhuǎn)化為硝酸鹽才可被微生物利用,。氮通常是污泥土地利用的限制因素，過量使用含氮污泥可能導(dǎo)致沒有利用的硝酸鹽轉(zhuǎn)移到地表或者地下水中,，從而給人類健康和環(huán)境帶來不利的影響,。

②磷鹽：每種植物的細(xì)胞分裂和生長都需要有充足的磷。磷的存在形式包括有機(jī)磷,、正磷酸鹽和多磷酸鹽這三種,。磷肥的主要攝取形式是有機(jī)物分解釋放出來的磷酸鹽,，其中植物可吸收的正磷酸鹽占主導(dǎo)地位。

③鉀鹽：植物的很多功能都需要鉀的參與,，包括維持細(xì)胞的滲透性,、增強(qiáng)植物抵御危害的能力以及協(xié)助細(xì)胞對(duì)碳水化合物的運(yùn)輸。

4.有機(jī)物：污泥中的有機(jī)質(zhì)主要是由碳（質(zhì)量比大約為58%,，按干基計(jì)算）構(gòu)成的,，此外還有少量的氫、氧,、硫和磷,。有機(jī)質(zhì)主要為碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪,。

5.微生物：它們可分為細(xì)菌,、放線菌、病毒,、寄生蟲,、原生動(dòng)物、輪蟲和真菌,。這些微生物中相當(dāng)一部分是致病的,。沒有經(jīng)過處理的污泥直接施用會(huì)把微生物和病毒轉(zhuǎn)移到植物、地表水和地下水中,。因此,，污泥處理時(shí)需要考慮去除致病微生物。

6. 海洋放線菌次級(jí)代謝產(chǎn)物

農(nóng)藥細(xì)黃鏈霉菌具有多種防治作用,，可以針對(duì)多種病害,。主要應(yīng)用于以下幾個(gè)方面：

1.農(nóng)作物病害防治：農(nóng)藥細(xì)黃鏈霉菌可以對(duì)炭疽病、灰霉病,、霜霉病,、葉斑病、果實(shí)腐爛等多種病害進(jìn)行有效的防治,，同時(shí)對(duì)大豆,、花椰菜、葡萄,、蘋果等多種作物也具有較好的防治效果,。

2.獸醫(yī)保健：農(nóng)藥細(xì)黃鏈霉菌還可以用于動(dòng)物保健,，預(yù)防和治療家畜禽類疾病,，如肺炎、弓形體病、鳥瘟等,。

3.水產(chǎn)養(yǎng)殖：農(nóng)藥細(xì)黃鏈霉菌可以在水產(chǎn)養(yǎng)殖領(lǐng)域中使用,，能夠有效地防治水產(chǎn)病害，如白點(diǎn)病,、霉菌病等,。

7. 海洋細(xì)菌和海洋放線菌

常見真菌:酵母菌,霉菌,還有香菇、草菇,、金針菇等大型真菌

常見細(xì)菌：鏈球菌,、乳酸菌、大腸桿菌,、變形桿菌.單細(xì)胞生物：衣藻,、草履蟲,、藍(lán)藻,、變形蟲.真菌有：酵母菌、草菇,、青霉菌

細(xì)菌：是微生物當(dāng)中的一大類,，它都是一些這種單細(xì)胞或者多細(xì)胞的微小的這樣一些原核的生物。它的大小是以微米來計(jì)算的,，是一個(gè)球形的或者弧形的等等各種形狀,。真菌：是一種真核生物。最常見的真菌是各類蕈類,，另外真菌也包括霉菌和酵母,。

8. 海洋放線菌圖片

一、海洋生物種類

我國管轄海域已記錄到了20278 種海洋生物,。這些海洋生物隸屬于5個(gè)生物界,、44個(gè)生物門。其中動(dòng)物界的種類最多（12794種）,，原核生物界最少（229種）,。

全球海域數(shù)據(jù)的調(diào)查報(bào)告中提出，已經(jīng)登錄的海洋魚類有15304種,，最終預(yù)計(jì)海洋魚類大約有2萬種,。而已知的海洋生物有21萬種，預(yù)計(jì)實(shí)際的數(shù)量則在這個(gè)數(shù)字的10倍以上,，即210萬種,。

二、海洋生物包括海洋動(dòng)物,、海洋植物,、微生物及病毒等，其中海洋動(dòng)物包括無脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物。

1,、海洋動(dòng)物

海洋動(dòng)物是海洋中異養(yǎng)型生物的總稱,。海洋是重要的生命支持系統(tǒng)，海洋動(dòng)物是生物界重要的組成部分,。門類繁多,，各門類的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理特點(diǎn)可以有很大差異。微小的有單細(xì)胞原生動(dòng)物,，大的有長可超過30米,、重可超過190 噸的鯨類。從海面上至海底,，從岸邊或潮間帶至最深的海溝底,，都有海洋動(dòng)物。

2,、海洋植物

海洋植物是海洋中利用葉綠素進(jìn)行光合作用以生產(chǎn)有機(jī)物的自養(yǎng)型生物,。海洋植物屬于初級(jí)生產(chǎn)者。海洋植物門類甚多,，從低等的無真細(xì)胞核藻類（即原核細(xì)胞的藍(lán)藻門和原綠藻門）,，到具有真細(xì)胞核（即真核細(xì)胞）的紅藻門、褐藻門和綠藻門,，及至高等的種子植物等13個(gè)門,，共 1萬多種。

3,、海洋微生物及病毒

海洋微生物來自（或分離自）海洋環(huán)境,，其正常生長需要海水，并可在寡營養(yǎng),、低溫條件（或高壓,、高溫、高鹽等極端環(huán)境）下長期存活并能持續(xù)繁殖子代的微生物均可稱為海洋微生物,。海洋微生物主要包括真核微生物（真菌,、藻類和原蟲）、原核微生物（海洋細(xì)菌,、海洋放線菌和海洋藍(lán)細(xì)菌等）和無細(xì)胞生物 （病毒）,。

擴(kuò)展資料

常見的海洋動(dòng)物有：虎鯨、抹香鯨,、海豹,、海豚、海獅,；

爬行動(dòng)物：海蛇,、海龜,；

海魚：鯊魚、珊瑚魚,、章魚,、電鰩、蝴蝶魚等,；

軟體動(dòng)物：海兔,、海星、石鱉,；

腸腔動(dòng)物：水母,、海葵,、珊瑚等,。

9. 放線菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的作用

可以的 不過最好是在晴天使用 效果明顯 下面從幾方面闡述em 菌的使用及方法。

 1．池塘在春天注水后使用 漁塘清塘后,，向塘里注水,，每畝用1～2千克EM菌，代替石灰均勻噴灑,，起到凈化水體的目的,。用時(shí)要注意兩方面：

一是要等到清塘藥物毒性失去后噴灑,；

二是不能和石灰同時(shí)使用,。

 2．定期在池塘中使用 在魚種放養(yǎng)后，每畝用1千克“益富源水產(chǎn)菌液”定期潑灑水面,，開始15天一次,，以后1個(gè)月一次，若發(fā)現(xiàn)水質(zhì)有惡化跡象,，用量應(yīng)增加,。

 3．投喂顆粒料時(shí)使用 由于EM菌具有節(jié)省飼料，降低成本,，提高水產(chǎn)品品質(zhì)等功能,，所以在喂顆粒料時(shí)，可用較高濃度的剛菌稀釋液噴灑顆粒料,，以噴濕為度,，噴完之后立目口就喂。

10. 深海放線菌

厭氧微生物是不需要氧氣也能生存的,。氧氣是維持動(dòng)物,、植物和人類生命必不可少的氣體。而有的微生物見了氧氣就不能生活,，甚至死亡,，被稱為厭氧微生物，如破傷風(fēng)桿菌就屬這一類，傷口愈深,，與空氣隔離無氧,，它就生長得愈好。很多芽胞桿菌都是厭氧微生物,，不需要氧氣也能生存的,。氧氣是維持動(dòng)物、植物和人類生命必不可少的氣體,。

厭氧菌尚無公認(rèn)的確切定義,，但通常認(rèn)為這是一類只能在低氧分壓的條件下生長，而不能在空氣（18%氧氣）和（或）10％二氧化碳濃度下的固體培養(yǎng)基表面生長的細(xì)菌,。 按其對(duì)氧的耐受程度的不同,，可分為專性厭氧菌、微需氧厭氧菌和兼性厭氧菌,。

厭氧菌種類:脆弱類桿菌群,、產(chǎn)色素普雷活特和卟啉單胞菌、解脲類桿菌群,、核梭桿菌,、厭氧革蘭陰性桿菌、厭氧革蘭陰性球菌,、厭氧革蘭陽性球菌,、產(chǎn)氣莢膜梭菌、其他被狀芽胞桿菌,、厭氧革蘭陽性桿菌,。國際在線消息：日本潛水調(diào)查船“深海6500”號(hào)在印度洋海平面以下2500米的深處發(fā)現(xiàn)了接近于地球原始生命的細(xì)菌群。

據(jù)報(bào)道,，這一發(fā)現(xiàn)是由日本海洋科技中心和北海道大學(xué)組成的研究小組共同完成的,。細(xì)菌群是在可噴出300攝氏度的熱水和氫氣的熱水孔中找到的。其中,，有兩種細(xì)菌可排出沼氣,，另一種細(xì)菌則依靠呼吸沼氣和吞噬這兩種細(xì)菌的尸體生存。

此外,，這三種細(xì)菌只要接觸到氧氣都會(huì)立即死亡,。此前，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)深海有厭氧細(xì)菌的存在,，但過去發(fā)現(xiàn)的厭氧細(xì)菌必需依靠海洋浮游生物等有機(jī)物才能生存,，此次發(fā)現(xiàn)這些既不需要氧也不需要有機(jī)物的微生物還是第一次。

據(jù)科學(xué)家推測(cè),，此次發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌群在習(xí)性上與地球原始生命相近,。在大約38億年前,，地球上出現(xiàn)了一些盡量避開地表、依靠地球內(nèi)部自生物質(zhì)生存的微生物,。 那時(shí),，深海細(xì)菌群很可能已經(jīng)形成了一個(gè)互相依存的生態(tài)體系。

原始生命是地球誕生后在沒有氧氣的極限環(huán)境下最初產(chǎn)生的生命,，誕生于含有大量氨基酸的粥狀海水中,，是一種以碳、硫化氫,、二氧化碳為營養(yǎng)的微生物,。在當(dāng)時(shí)的地球表面和淺海地區(qū)，紫外線和宇宙射線輻射非常強(qiáng)烈,，以至于任何生命都無法依身其中,。

因此，原始生命只能在海底火山口等陽光無法照射到的高溫環(huán)境下繁衍生息,。與普通細(xì)菌不同,，原始細(xì)菌沒有細(xì)胞核，細(xì)胞膜中只含有最低限度的遺傳信息,，結(jié)構(gòu)極為簡單,。

研究小組成員認(rèn)為，在火星等環(huán)境惡劣的行星上可能也存在著類似的細(xì)菌,。與空氣隔離無氧,，它就生長得愈好。

11. 海洋來源放線菌的發(fā)酵培養(yǎng)

生物固氮原理簡介生物固氮是固氮微生物特有的一種生理功能,，這種功能是在固氮酶的催化作用下進(jìn)行的,。固氮酶是一種能夠?qū)⒎肿拥€原成氨的酶,。固氮酶是由兩種蛋白質(zhì)組成的：一種含有鐵,，叫做鐵蛋白，另一種含有鐵和鉬,，叫做鉬鐵蛋白,。只有鐵蛋白和鉬鐵蛋白同時(shí)存在，固氮酶才具有固氮的作用,。生物固氮過程可以用下面的反應(yīng)式概括表示,。

N2＋6H+＋nMg-ATP＋6e-2NH3＋nMg-ADP＋nPi分析上面的反應(yīng)式可以看出，分子氮的還原過程是在固氮酶的催化作用下進(jìn)行的,。有三點(diǎn)需要說明：

第一,，ATP一定要與鎂（Mg）結(jié)合，形成Mg-ATP復(fù)合物后才能起作用,；

第二,，固氮酶具有底物多樣性的特點(diǎn),，除了能夠催化N2還原成NH3以外，還能催化乙炔還原成乙烯（固氮酶催化乙炔還原成乙烯的化學(xué)反應(yīng),，常被科學(xué)家用來測(cè)定固氮酶的活性）等,；

第三，生物固氮過程中實(shí)際上還需要黃素氧還蛋白或鐵氧還蛋白參與,，這兩種物質(zhì)作為電子載體能夠起到傳遞電子的作用,。

鐵蛋白與Mg-ATP結(jié)合以后，被黃素氧還蛋白或鐵氧還蛋白還原,，并與鉬鐵蛋白暫時(shí)結(jié)合以傳遞電子,。

鐵蛋白每傳遞一個(gè)e-給鉬鐵蛋白，同時(shí)伴隨有兩個(gè)Mg-ATP的水解,。

在這一催化反應(yīng)中,，鐵蛋白反復(fù)氧化和還原，只有這樣,，e-和H+才能依次通過鐵蛋白和鉬鐵蛋白,，最終傳遞給N2和乙炔，使它們分別還原成NH3和乙烯,。固氮微生物的類型固氮生物都屬于個(gè)體微小的原核生物,，所以，固氮生物又叫做固氮微生物,。根據(jù)固氮微生物的固氮特點(diǎn)以及與植物的關(guān)系,，可以將它們分為自生固氮微生物、共生固氮微生物和聯(lián)合固氮微生物三類,。

自生固氮微生物在土壤或培養(yǎng)基中生活時(shí),，可以自行固定空氣中的分子態(tài)氮，對(duì)植物沒有依存關(guān)系,。常見的自生固氮微生物包括以圓褐固氮菌為代表的好氧性自生固氮菌,、以梭菌為代表的厭氧性自生固氮菌，以及以魚腥藻,、念珠藻和顫藻為代表的具有異形胞的固氮藍(lán)藻（異形胞內(nèi)含有固氮酶,，可以進(jìn)行生物固氮）。

共生固氮微生物只有和植物互利共生時(shí),，才能固定空氣中的分子態(tài)氮,。

共生固氮微生物可以分為兩類：一類是與豆科植物互利共生的根瘤菌，以及與榿木屬,、楊梅屬和沙棘屬等非豆科植物共生的弗蘭克氏放線菌,；另一類是與紅萍（又叫做滿江紅）等水生蕨類植物或羅漢松等裸子植物共生的藍(lán)藻。

由藍(lán)藻和某些真菌形成的地衣也屬于這一類,。

有些固氮微生物如固氮螺菌,、雀稗固氮菌等,，能夠生活在玉米、雀稗,、水稻和甘蔗等植物根內(nèi)的皮層細(xì)胞之間,。

這些固氮微生物和共生的植物之間具有一定的專一性，但是不形成根瘤那樣的特殊結(jié)構(gòu),。

這些微生物還能夠自行固氮,，它們的固氮特點(diǎn)介于自生固氮和共生固氮之間，這種固氮形式叫做聯(lián)合固氮,。豆科植物的根瘤根瘤菌屬中有十幾種根瘤菌,，這些根瘤菌與豆科植物具有特殊的互利共生關(guān)系，也就是一種根瘤菌只能在一種或若干種豆科植物的根上形成根瘤,。

根據(jù)每種根瘤菌只能在特定的一種或若干種豆科植物上結(jié)瘤的現(xiàn)象,，人們把根瘤菌及其豆科寄主分成不同的族，這些族也叫做互接種族,。

一種豆科植物的根瘤菌只能使同一個(gè)互接種族內(nèi)的其他豆科植物結(jié)瘤,。形成互接種族的原因是，豆科植物的根毛能夠分泌一類特殊的蛋白質(zhì),，根瘤菌細(xì)胞的表面存在著多糖物質(zhì),，只有同族豆科植物根毛分泌的蛋白質(zhì)與同族根瘤菌細(xì)胞表面的多糖物質(zhì)才能產(chǎn)生特異性結(jié)合。常見的互接種族及所含的豆科植物有：苜蓿族：包括苜蓿屬和草木犀屬植物,；

三葉草族：只有三葉草屬一個(gè)屬,；豌豆族：包括豌豆屬、蠶豆屬,、山黧豆屬,、兵豆屬和鷹嘴豆屬植物；四季豆族：包括四季豆屬中四季豆等植物,；大豆族：只有大豆屬一個(gè)屬,；豇豆族：包括豇豆、花生,、綠豆,、赤豆等植物；紫云英族：只有黃芪屬一個(gè)屬（包括紫云英,、沙打旺等）。當(dāng)豆科植物的根系在土壤中生長時(shí),，會(huì)刺激同一互接種族的根瘤菌在根系附近大量繁殖,。豆科植物對(duì)根瘤菌的這種影響，在土壤中可以達(dá)到2～3cm的距離,。這樣,，根系附近的,、與該種豆科植物同族的根瘤菌就會(huì)不斷地繁殖并聚集到根毛的頂端。聚集在根毛頂端的根瘤菌分泌一種纖維素酶,，將根毛頂端的細(xì)胞壁溶解掉,。隨后，根瘤菌從根毛頂端侵入到根的內(nèi)部,，并形成感染絲（感染絲是指根瘤菌排列成行,，外面包有一層黏液狀的物質(zhì)）。根瘤菌就這樣不斷地進(jìn)入根內(nèi),，并且大量繁殖,。在根瘤菌侵入的刺激下，根細(xì)胞分泌一種纖維素,，將感染絲包圍起來,，形成一條分支或不分支的纖維素鞘，這樣的結(jié)構(gòu)叫做侵入線（圖2-4）,。侵入線不斷地向內(nèi)延伸,，一直到達(dá)根的內(nèi)皮層。根的內(nèi)皮層處的薄壁細(xì)胞受到根瘤菌分泌物的刺激,，不斷進(jìn)行細(xì)胞分裂,，從而使該處的組織膨大，最終形成根瘤,。氮循環(huán)簡介氮素在自然界中有多種存在形式,，其中，數(shù)量最多的是大氣中的氮?dú)?，總量約3.9×1015t,。除了少數(shù)原核生物以外，其他所有的生物都不能直接利用氮?dú)?。目前,，陸地上生物體內(nèi)儲(chǔ)存的有機(jī)氮的總量達(dá)1.1×1010～1.4×1010t。這部分氮素的數(shù)量盡管不算多,，但是能夠迅速地再循環(huán),，從而可以反復(fù)地供植物吸收利用。存在于土壤中的有機(jī)氮總量約為3.0×1011t,，這部分氮素可以逐年分解成無機(jī)態(tài)氮供植物吸收利用,。海洋中的有機(jī)氮約為5.0×1011t，這部分氮素可以被海洋生物循環(huán)利用,。構(gòu)成氮循環(huán)的主要環(huán)節(jié)是：生物體內(nèi)有機(jī)氮的合成,、氨化作用、硝化作用,、反硝化作用和固氮作用,。植物吸收土壤中的銨鹽和硝酸鹽,，進(jìn)而將這些無機(jī)氮同化成植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)等有機(jī)氮。動(dòng)物直接或間接以植物為食物,，將植物體內(nèi)的有機(jī)氮同化成動(dòng)物體內(nèi)的有機(jī)氮,。這一過程叫做生物體內(nèi)有機(jī)氮的合成。動(dòng)植物的遺體,、排出物和殘落物中的有機(jī)氮被微生物分解后形成氨,，這一過程叫做氨化作用。在有氧的條件下,，土壤中的氨或銨鹽在硝化細(xì)菌的作用下最終氧化成硝酸鹽,，這一過程叫做硝化作用。氨化作用和硝化作用產(chǎn)生的無機(jī)氮,，都能被植物吸收利用,。在氧氣不足的條件下，土壤中的硝酸鹽被反硝化細(xì)菌等多種微生物還原成亞硝酸鹽,，并且進(jìn)一步還原成分子態(tài)氮,，分子態(tài)氮?jiǎng)t返回到大氣中，這一過程叫做反硝化作用,。大氣中的分子態(tài)氮被還原成氨,，這一過程叫做固氮作用。沒有固氮作用,，大氣中的分子態(tài)氮就不能被植物吸收利用,。地球上固氮作用的途徑有三種：生物固氮、工業(yè)固氮（用高溫,、高壓和化學(xué)催化的方法,，將氮轉(zhuǎn)化成氨）和高能固氮（如閃電等高空瞬間放電所產(chǎn)生的高能，可以使空氣中的氮與水中的氫結(jié)合,，形成氨和硝酸,，氨和硝酸則由雨水帶到地面）。據(jù)科學(xué)家估算,，每年生物固氮的總量占地球上固氮總量的90%左右,，可見，生物固氮在地球的氮循環(huán)中具有十分重要的作用,。根瘤菌菌劑的自制和使用根瘤菌菌劑可以購買,，也可以自制。下面介紹兩種簡易的自制方法,。①干根瘤法,。豆科作物處于開花期時(shí)，根瘤菌的繁殖和固氮能力最旺盛,。這時(shí),，選擇生長健壯的植株，小心地連根挖起（盡量不要損傷根瘤）,。挑選根瘤呈粉紅色的,、個(gè)大、數(shù)多的植株,，剪去枝葉和細(xì)根后,，掛在通風(fēng)背陰處備用。也可以在收獲豆科作物時(shí)進(jìn)行選留,，只是拌種時(shí)的用量應(yīng)比盛花期留取的要多一些,。第二年播種前，將根瘤取下,，放在罐內(nèi)搗碎,，加上無菌水或冷開水?dāng)嚢杈鶆蚝螅涂梢园璺N了,。一般每公頃的豆種用75～150株的根瘤即可,。②鮮根瘤法。預(yù)先在苗圃中種植同種豆科作物,。大田播種時(shí),，從苗圃內(nèi)生長健壯的豆科植株上選取個(gè)大和呈粉紅色的新鮮根瘤，放在罐內(nèi)搗碎,，加上無菌水或冷開水?dāng)嚢杈鶆蚝缶涂梢园璺N了,。這種方法只需要少量新鮮根瘤（每公頃的豆種可用75～150個(gè)根瘤）。使用根瘤菌菌劑時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn),。第一,，根瘤菌對(duì)不同種甚至不同品種的豆科作物都有選擇性。所以,，所用的根瘤菌菌劑一定要和豆科作物屬于同一互接種族,，否則就沒有增產(chǎn)效果。第二,，太陽光中的紫外線對(duì)根瘤菌具有較強(qiáng)的殺傷力,，所以，干鮮根瘤,、自制或購買的根瘤菌菌劑以及拌好的豆種,，一定要放在陰涼處，避免陽光直射,。第三,，拌種要均勻，不要擦傷種皮。第四,，拌種時(shí),，不能同時(shí)拌入農(nóng)藥。第五,，拌種時(shí),，每公頃的豆種如果加入75～150g鉬酸銨，會(huì)有更好的增產(chǎn)效果,。多年種植某種豆科作物的農(nóng)田,，如果繼續(xù)種植這種豆科作物，也應(yīng)接種根瘤菌,。這是因?yàn)橥寥乐性懈鼍慕Y(jié)瘤能力和固氮能力往往下降,，即使能夠結(jié)瘤，固氮能力也不高,。需要指出的是,，根瘤菌的固氮能力，不僅取決于根瘤菌菌種的質(zhì)量（人工培育的根瘤菌的固氮能力,，一般比野生的根瘤菌的固氮能力高幾倍）,，而且取決于土壤條件和栽培措施。因此,，人們不僅要進(jìn)行根瘤菌拌種,，而且要加強(qiáng)農(nóng)田管理并適時(shí)適量地施用磷、鉀肥料和微量元素肥料（如硼肥,、鉬肥,、鐵肥等），只有這樣才能更好地發(fā)揮根瘤菌的固氮能力,。自生固氮菌菌劑的使用我國推廣使用的自生固氮菌菌劑,，主要由圓褐固氮菌和棕色固氮菌制成。這些自生固氮菌菌劑,，對(duì)于小麥,、水稻、棉花和玉米等農(nóng)作物都有一定的增產(chǎn)效果,。施用方式主要有基施（和農(nóng)家肥拌勻后,，以基肥的形式施用）、追施（和潮濕的肥土混合均勻,，堆放三五天并拌入一些稀糞水后,，澆在農(nóng)作物的根部并覆蓋土壤）和拌種（注意要在陰涼處拌種，拌種時(shí)不能拌入農(nóng)藥,，并且在陰涼處晾干后再播種）,。多年的生產(chǎn)實(shí)踐表明,，農(nóng)田中使用自生固氮菌菌劑的增產(chǎn)效果不很穩(wěn)定。為此,，目前科學(xué)家對(duì)于自生固氮菌的增產(chǎn)作用還有爭論,，有的認(rèn)為是自生固氮菌的固氮作用起到了增產(chǎn)作用，有的則認(rèn)為主要是自生固氮菌分泌的生長素起到了增產(chǎn)作用,?？梢钥隙ǖ氖?，單純施用自生固氮菌菌劑不能滿足農(nóng)作物對(duì)氮素營養(yǎng)的全部需要,，自生固氮菌菌劑的施用只能是提供農(nóng)作物氮素營養(yǎng)和促進(jìn)農(nóng)作物生長的一種補(bǔ)充措施。