生物固氮

,就是指微生物的固氮作用。生物固氮是固氮微生物特有的一种生理功能,这种

功能是在固氮酶的催化作用下进行的。固氮技术为减轻化肥的污染、增加作物产量开拓了新
局面。如我国研制的固氮兰藻用作晚稻肥源

,取得了显著成效。植物不能直接利用游离状态的

氮

,只有经过微生物的作用,把游离的分子氮变为氮的化合物,才能被植物吸收利用。固氮的微

生物可以分成两大类

:一是共生性的固氮微生物,二是非共生性的固氮微生物。 

　　早在

1888 年,人们发现豆科植物的根瘤菌,可以固定空气中的氮气。但是,它在土壤中单

独生存时并不进行固氮作用

,只有把豆科植物的种子播到土壤中,生长形成根瘤。根瘤中的根

瘤菌与豆科植物结成了一种特殊的共生关系

,豆科植物供给根瘤菌除氮以外的其他养分,而根

瘤菌从植物中吸取碳源和能源

,进行固氮作用供给植物氮素养料。 

　　非共生性的固氮微生物中

,以固氮菌分布最广,它在耕作土里,特别在菜园土里大量存在

着。这种固氮菌能利用有机碳化合物为能源进行固氮作用

,直接增加土壤中的氮素。目前我国

推广使用的固氮菌剂

,就是利用固氮菌生产的。 

　　蓝绿藻是另一个非共生性固氮微生物

,这种微生物与固氮菌不同之处,在于它可以直接利

用阳光的能源进行光合作用

,获得碳源和能源来进行固氮作用。把蓝绿藻接种到水田中,几个

星期以后

,每亩固氮量可达到一二十公斤,再种植水稻有增产效果。固氮微生物和共生的植物

之间具有一定的专一性

,但是不形成根瘤那样的特殊结构。这些微生物还能够自行固氮,它们

的固氮特点介于自生固氮和共生固氮之间

,这种固氮形式叫做联合固氮。 

　　据估计

,地球上每年由空气中固定的氮约 l 亿吨,通过豆科植物的根瘤菌固氮约 5500 万

吨

,非豆科植物共生的固氮菌约 9500 万吨,非共生固氮菌约 100-200 万吨,蓝绿藻固氮约 1000

万吨。用工业合成氨进行化学固氮约占生物固氮总量的

10%左右。因此,生物固氮对土壤中氮

素平衡

,提高土壤肥力以及供应植物生长所需的氮素,都起着重大作用。 

　　

3.2 生产生物农药 

　　生物农药既杀虫又环保

,生物农药主要指自然界存在的,对农作物病虫害具有抑制作用的

各种具有生物活性的天然物质

,包括对这些活性物质进行开发所获得的,对环境安全友好、不

易产生抗药性的生物制品

,以及利用病原微生物如各种真菌、细菌、病毒等抑制植物病虫害的

发生

,等等。生物农药最大的特点是以生物群治生物群,以虫治虫、以菌治虫、以菌治病。最初人

们主要依靠

“天敌”减少有害生物群密度,近年来,随着“天敌”对害虫致病、寄生的研究进展,美

国已能通过提取这些发挥作用的物质

,制成生物农药来防治植物病虫害,或是使“天敌”能够在

体内合成致毒等物质

,用作生物农药来防治植物病虫害。 

　　生物农药改变了传统植保及农药的概念

,成为更有效、无化学品污染的植保新理念。虽然

目前生物农药生产成本稍高于化学农药

,但它减少了农药用量,又节约了成本,而且还保护环

境

,可以广泛用于绿色食品、有机食品的生产,提高农作物的品质和经济效益。例如我国研制的

高效生物杀虫剂白僵菌高孢粉就是国家林业局推广的高效生物杀虫剂之一

,是一种广谱性的

昆虫病原真菌。多年来

,国内应用白僵菌对近 40 种农林害虫防治成功。近年来在有机农产品、

茶叶生产、大型苗圃、草坪中广泛应用。由于其能快速、有效地控制虫口

,同时不伤害其他天敌

昆虫和有益生物

,从而可以有效地与其它杀虫因子协同作用并维持物种的多样性,同时由于其

容易大量生产

,防治成本较有竞争力,因而其研究成果具有广泛的应用前景。 

　　

3.3 生产微生物饲料 

　　利用生物发酵技术可生产生物微生物菌肥和生物发酵饲料

,它是现代高科技生物技术产

品。是运用有益微生物秸秆等进行生物发酵处理后

,添加一定的能量饲料、蛋白质饲料、维生

素、矿物质和微量元素等复合制成。在种植业上的应用

,喷施于蔬菜、桑叶、水稻、玉米、小麦等

作物可明显提高作物生长速度

,提高产量,使作物叶绿肥厚,抗病力增强。用于饲养牲畜,不但适

口性好

,食欲旺盛,而且能增强牲畜的机体抗病能力,提高饲料转化率,降低饲养成本,经济适用,

是有机畜牧业的组成部分

,值得推广应用。