1.光合细菌在农业上的用途:首先它是一种优质的肥料其效果要优于化肥和有机肥原因有以下几点
(1)在一克光合细菌中含有30—60亿个光合细菌它所含的营养成分有:蛋白质含量达65.45%、脂肪7.18%、粗纤维2.78%、可溶性糖分20.31%、、灰分4.28%。由此可知光合细菌本身具有极高的营养价值。光合细菌又是一种固氮菌,可以固定空气中的氮将其转化为作物需要的氮素,同时施用光合细菌之后土埌中固氮菌的数量大增更增加了固氮的效果。光合细菌又是一种促生根菌,施用光合细菌后可增加作物根的长度和根毛的数量,使根吸收养分的效果大大加強,这是它能够促进作物增产的另一种重要机制。另外我们都知道现在的商品肥料中都要添加一些植物激素来提高肥料的效果,而光合细菌本身就可以代谢多种有显著促进作物生长作用的重要物质如脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶、维生素、辅酶Q、类胡萝卜素等可被作物直接吸收,同时更重要的是可以大幅度地提高作物和果实的品质,远远超过了施用植物激素类的效果。
(2)由于化肥的大量使用直接的后果是土埌中的硝酸盐、亚硝酸盐含量猛增并且直接影响到了河流和水系,由此种出来的果蔬粮食中亚硝酸盐的含量严重超标已成为癌症高发的最直接的原因。所以呼唤绿色农业已成为今天农业发展的必须和国策。而在农业生产中施用光合细菌肥料是实现绿色农业极其重要的一步。原因是:光合细菌通过硝酸还原酶和亚硝酸还原酶把硝酸盐还原成氨基酸或氨气从而大大减少了果蔬粮食中的亚硝酸盐含量,如果再配用对作物生长有利同时又抑制病原菌的芽胞杆菌等有益菌种,增产抗病的效果会更好。这样的产品无疑对蔬菜出口企业和要进入超市的产品都是一种福音和质量上的保证。
(3)优良的抗病效果:施用光合细菌肥料后能够大大减轻作物的患病机率。其中的原因如下:具中科院应用生态研究所报导,在作物的根际土埌中有三类菌,一类是能促进作物生长同时又俱备防病害作用的有益菌类统称为“促生根际菌”佔整个根际微生物总数的2%—5%;另一类是有害菌佔根际微生物总数的8%-15%;其余约佔80%-90%的属无益无害菌。其中的促生根标菌依靠分泌抗生素来阻止有害菌侵害作物的根系,同时分泌各种促生长激素来刺激作物的生长。它们对保护作物根系和增加产量起到了至关重要的作用,当促生根际菌的数量减少时作物就会发生病害和减产。而当作物施入光合细菌肥料时产生的最重要的作用就是可以使促生根际菌的数量大大的增加,当放线菌的数量增加后它分泌的各种抗生素(目前农业上用于杀菌的各种抗生素产品绝大多数都是由放线菌所产生的)起到了抑制病原菌的作用,同时还可以诱导提高作物本身的抗病能力。这就是施入光合细菌肥料后能够减轻作物发生病害的根本原因。
二、为什么在当前诸多的生物菌肥中要首选光合细菌?
这个问题可以从光合细菌所具有的营养性、安全性、广泛实用性和增产改善作物品质四个方面来找到答案
(3)广泛的实用性:这里的广泛包括了以下几个内容
1、光合菌细肥适应于使用在蔬菜、粮食、果树、和所有的经济作物上;
2、光合细菌可做为基肥、冲施肥、叶面喷施肥等各种形态的肥料施用。不仅做为液体肥料使用还可以加工成固体肥料使用;不仅可以单独施用也可以和化肥有机肥以及其它的微生物制剂配合起来施用以达到更好的效果。在这点上也是其它任何微生物制剂都极难能做到的事。
3、以光合细菌代替有机肥做基肥使用时,效果要大大好于施用有机肥,这对严重缺乏有机质的地区和土壤无疑是一种福音,同时施用光合细菌肥料还可以产生近地表土层得到疏松的效果。
三、问题:光合细菌肥是否能够取代化肥?
四、光合细菌在畜、禽、水产养殖上的应用效果?
1.水产养殖方面:光合细菌在水产养殖上起着极其重大和无可替代的作用。这方面的研究和应用始于上世纪的80年代由日本学者小林正泰开始。它的重要作用有以下几种:
(2)水产养殖中预防疾病的重要因素:除以上所说以外光合细菌中还含有一种抗疾病发生的酵素“胰蛋白分解酵素”在20公斤饲料中掺入100毫升光合细菌可以防止和治疗霉菌病,烂鳃病,烂口病,烂尾病等多种疾病。用加水稀释的光合细菌液浸泡已患烂锶病的鲤鱼和患水霉病的金鱼可以全部治愈。
2、在畜、禽养殖上的效果:将光合细菌做饲料添加剂加入到猪的日粮中,每天添加量为25-50毫升,在30-40天里可以增重达13.2%;椐郭秀平等人的试验结果在仔猪的日粮中各添加10%、20%、30%的光合细菌,猪的增重量是随添加的量的递增来增重的,肉质中蛋白质含量提高6.12%,脂肪含量下降73.32%(比使用瘦肉精的效果更好),胆固醇含量下降81.92%;以100公斤饲料中加入300毫升光合细菌喂雏鸡可比不加光合细菌喂养的鸡增重17.8%同时产蛋量增加10-16%,蛋黄顔色明显提高。用每天0.6毫升量喂一个刚孵出的鸡仔/鸭仔/鹅仔/鹌鹑仔一个月成活率可提高3-7%重量增加15%。对哺乳期和刚断奶的仔猪还有预防患黄痢和白痢病的作用.
五.光合细菌在环境保护上的应用
用光合细菌技术处理各类工厂排放的污水是当前最具影响力的一种方法。同传统使用的:活性污泥法;生物膜法;厌氧法等方法相比,光合细菌是以自然光为能源在厌氧的条件下可以直接对各种高浓度的有机废水进行高效率的处理,并且在处理前不需要对废水进行稀释,具有节电节水节省各种运转费用的优点。而且经过处理后的污泥中因含有大量的光合菌体和諸多的有益代谢物质,可以做为高效肥料和饲料的原料使用更是一举两得的事,同时也不会造成二次污染。目前用光合细菌处理工厂有机废水排放已应用在了:有机废水处理,粪便污水处理,生活污水处理,染料厂污水处理,羊毛加工厂污水处理,啤酒厂污水处理,油脂加工厂污水处理,有机酸生产厂污水处理,柠檬酸厂污水处理,豆制品加工厂污水处理,化工厂污水处理,酒精厂污水处理,淀粉加工厂污水处理和大型拉圾厂处理等几乎涵盖了所有的领域。所以在治理环境污染方面光合细菌起到了非常重大的作用。
七.光合细菌在医药,保健食品,化妆品上的应用
由于光合细菌的蛋白质含量特别高而且是符合人体需要的优质蛋白,所以用光合细菌发酵生产单细胞蛋白将为人们提供更好的蛋白质食品。美国能源部太阳能研究所的“在宇宙飞船中生产用于动物和人类食物的单细胞蛋白”研究成果已经申请了专利。另外光合细菌已经做为天然色素用在了食品色素和化妆品中。使食用和使用这类产品的人群更加安全。
要解决这个问题也是可以动动脑筋的事,一个是在某些地区会有些特殊的废弃物用来加以改造正好可以做为某些微生物菌种的培养基,在这些地区生产这一类的微生物肥料必然会大大降低生产成本。第二个是要从根本上解决微生物肥料的质量保障问题,从根本上获得使用者的信任让产品自已说话就能一步步地增加产量实现规模化生产,同样可以达到降低成本的目的。
九.光合细菌其它方面的重要功能和应用价值
光合细菌还有一个重要的功能就是——合成一种非常重要的生物化合物“5-氨基乙酰丙酸”(ALA),它是一种光动力化合物在医学上和农业上有着至关重要的作用.
它在农业上的用途主要有三个:1.可做为绿色杀虫剂使用杀灭中华稻蝗虫以及苍蝇蟑螂等卫生害虫。同传统使用的杀虫剂具有根本区别的是它对环境和人无公害,是一种绿色安全的杀虫剂。更重要的是害虫对它不产生抗性,从而颠覆了杀虫剂必须不断加量使用才能有效的传统认识。2.是一种选择性绿色除草剂,使用在种植单子叶的作物上可以除掉双子叶的杂草类而对作物无任何伤害。在当今屡屡发生除草剂伤害作物的情况下使用它无疑是一种最好的选择。3.它又是一种植物生长促进剂,可以起到促进种子萌发和根系发达的作用从而增加产量,并且已经取得了农业部的肥料登记证。
在医药方面的重大作用:它做为第二代的光敏剂使用在临床上可用它来治疗各种皮肤病、膀胱癌、尖锐湿痝、上消化道癌、直肠癌、黄斑变性、类风湿关节炎、牛皮癣等诸多的严重疾病以及痤疮、光化性角化病等多种疾病并能够促进毛发的生长。它对基底细胞癌的治愈率高达91%对痤疮的治愈率达95%以上。
从上世纪90年代起,国外的研究主要在日本和美国,主要采用化学合成法生产ALA。由于这种方式生产出的ALA价格十分昂贵并存在一些其它方面的缺陷(ALA进口价每克高达1600元,国内制剂价格达118毫克850元)严重地阻碍和限制了ALA在各个领域里的应用。近年来的研究发现:用光合细菌合成ALA具有工艺简单,产得率高的具大优越性并具备了工业化生产的潜力,可以大大地降低ALA的生产成本使之平民化,让它在更多的领域为更多的人造福。日本广岛大学工学部永春史郎领导的小组根椐紫色非硫光合细菌特性研究ALA的生产发现:该菌在非酸培养液中可产生高浓度的ALA。我国的一些科技工作者也在沼泽红假单胞属和紫色非硫光合细菌中找到了能够大量合成ALA的菌种,为扩大ALA的生产和使用创造了条件。