微生物论文范文

2022-05-09

写论文没有思路的时候,经常查阅一些论文范文,小编为此精心准备了《微生物论文范文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!采用高新合成技术将有益微生物、有机物质及无机营养元素复合而成的一种可以体现无机化学肥料、有机肥料以及微生物肥料的综合效果的新型肥料——复合微生物肥料。其中最为突出的复合微生物肥料为腐殖酸复合微生物肥料。

第一篇:微生物论文范文

深海微生物的启示

人类在向太空进军的同时,也开展了向深海探险的工作。那些在超高温、缺氧、甲烷、硫化氢极端恶劣环境下生活的微生物,打开了人们的眼界,使人们获得更多的知识。通过对深海火山微生物的研究,人们得到以下几点新的认识。

恶劣环境下有丰富生态系统的原因

在深海,阳光照射不到如此深的地方,到处是漆黑的一团,无法进行光合作用,因此深海区域植物是无法生存的。没有植物提供养料,一般来说,也不会有微生物和其他动物。但事实表明在深海火山处有丰富的生态系统,那么它是如何形成的?靠什么来维持生命?

通过研究,科学家们认为这是由于在海底深处,较冷的海水通过海底裂缝渗入到灼热的地壳下面,渗进去的海水被加热到几百度,又通过火山口回吐回来,被加热的海水中含有大量的矿物质和硫化氢,硫化氢是氧化硫菌维持生命所必需的“食物”。氧化硫菌是一种耐高温的细菌,是整个火山生态系统的食物链基础。细菌为浮游生物等较大生物提供了食物。因此,火山附近的整个生态系统不是靠着光合作用,而是靠着硫化氢维持其勃勃生机。

火山微生物防止气候变暖

科学家们曾经发出警告说,与陆地火山不同,海底火山活动时,喷涌出的不是熔岩和火焰,而是大量的泥浆和甲烷,甲烷是造成全球出现温室效应的元凶之一。但是,由于海底火山一般都拥有由一些至今尚不为人所知的远古微生物组成的独立生态系统,甲烷是这些海底火山周围生存微生物的“食物”,这些微生物的存在可能消除部分甲烷对人类的威胁。最近,德法联合研究小组在挪威一座火山考察时,发现了3种生活在火山口的单细胞生物,其中有一种细菌被证明可在氧气的作用下“吃掉”甲烷。经检测,证明这种细菌可以分解火山所产生的40%甲烷,这有助于控制全球变暖的趋势。

探素生命的起源

科学家们一直认为,海底火山喷发时形成巨大的“间歇喷泉”可产生高温化学反应,地球上最初的生命形态可能是在这种高温化学反应中诞生的。200/年,美国地质学家宣布,他们在中国境内一处矿井中的古老火山裂缝之中发现了生活在大约14.3亿年前地球上一些最早期生物,其形成时间比此前在火山中发现的最古老生物还要早10亿年。发现这些古老生物遗迹的地方曾是海底火山的一部分。地质学家提莫吉·卡斯基说:“新发现的这些古老生物遗迹表明,微生物是地球上最古老、进化最慢的生命形态。”他指出,目前越来越多的证据显示,地球上的生命并非诞生在那些阳光充足的小型水池之中,那些雷合硫化氢等有机物的深水区才是生命的真正诞生地。

引发火星生命讨论

2004年,科学察在冰岛发现一个处于火山口内的冰川湖,湖深达100米,上面覆盖着300米厚的冰。科学家制作了整个湖底生态系统的基因图谱,证明了他们在湖里发现的细菌不同于在冰川上面雪地里发现的所有细菌。这种冰岛细菌生活的冰冷、黑暗环境与火星环境相似,因为现在已经知道火星上有地下冰,也可能有冰川和火山活动。因此冰岛冰川湖中发现生命存在的现象,引起对火星潜在生命的思考。

用深海微生物生产生物燃料

能否通过对深海微生物的研究使它为人类生活服务呢?这是今后研究的方向,科学家们正在朝此方向努力。美国科学家正在研究用深海微生物生产生物燃料乙醇。乙醇的生产原料是纤维素,纤维素原料来源十分广泛,如木材废料和各种草类都可提供纤维素,但纤维素难于降解,影响乙醇的生产量和成本。极端嗜热微生物有某种特定的酶可以把纤维素转化为糖类,糖类在转化为氢气时可以产生乙醇。因此,开展深海极端嗜热微生物将纤维素转化为氢气和生物乙醇的研究是十分有用的。美国微生物学家詹姆士·哈顿正在对来自深海火山环境的微生物开展研究,研究的目的在于培育并发现新的极端嗜热微生物,对火山生态环境建模,并决定这些极端嗜热微生物是否可用于生产生物燃料。

责任编辑 蒲晖

作者:沈羡云

第二篇:腐殖酸复合微生物肥料对土壤微生物及蔬菜生长 的影响

采用高新合成技术将有益微生物、有机物质及无机营养元素复合而成的一种可以体现无机化学肥料、有机肥料以及微生物肥料的综合效果的新型肥料——复合微生物肥料。其中最为突出的复合微生物肥料为腐殖酸复合微生物肥料。在我国腐殖酸资源非常丰富,它储量大,分布广,品位好,并且还可以显著提高棉花产量及经济效益,使水稻产量与当地的平均施肥水平相比提高50.2公斤,增幅8.4%,也可使蔬菜增产9.2%~37.6%,并降低5.6%~9.5%的蔬菜发病率。目前人们对生态农业和绿色食品生产发展的要求可以通过微生物肥料的开发和应用来满足,不仅可以对土壤品质进行改善,食品安全进行监控,而且还可以保证人畜健康,并且对作物成长有很大的作用,促进农业可持续发展。

1 复合微生物肥料

复合微生物肥料主要是把无机营养元素、微生物菌以及有机质三者结合为一体,对于活化土壤,提高土壤肥力;抑制病害,增强抗逆性;促进生长,增加产量;提高品质,改善口感等方面起到重要作用。复合微生物在农作物上面也应用广泛,并且可以提高无机肥料的有效利用率。它不僅具有化肥的速效、高养分等特点,而且还具有机肥和生物肥的平和、长效、无毒和改良土壤的特性,这样可以使土壤里面沉积的化学肥力进行激活,再一次供给农作物营养予以吸收利用。

2 对土壤微生物的影响

刘兰兰等用腐殖酸复合微生物肥料做了4个处理,包括衡量腐殖酸、衡量无机养分和腐殖酸复合肥、空白对照。主要目的是探究腐殖酸复合微生物肥料对土壤微生物的影响。通过研究显示:(1)与不施肥土壤进行比较,施用腐殖酸会导致前期微生物量碳增加、脲酶活性减弱,后期微生物量碳减少、脲酶活性增强。全生育期平均土壤活跃微生物量和酸性磷酸酶活性分别提高16.22%和14.89%、蔗糖酶活性降低10.74%,这是因为施用腐殖酸肥料增加土壤活跃微生物量、提高酸性磷酸酶活性、降低蔗糖酶活性的原因。(2)和施用衡量无机养分处理进行比较,施用腐殖酸复合肥使前期微生物量碳增加、脲酶活性降低,后期的微生物量碳减少、脲酶活性提高。全生育期平均土壤活跃微生物量、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性分别提高18.61%、10.07%和7.61%,这同样也是施用腐殖酸肥料导致土壤活跃微生物量增加、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性增加。

3 对蔬菜生长的影响

潍坊岛本微生物技术研究所通过对上海青油菜和光秆茼蒿进行研究,探究腐殖酸复合酶微生物肥料对蔬菜生长影响。于2013年4月10日试验并进行催芽,土壤类型为暗棕壤土,4月12日播种,分别将油菜和茼蒿的叶子展平,两叶一心时间苗2次,每盆茼蒿保留8株,油菜保留4株。茼蒿和油菜的生长期均为55天。种植期间需要对油菜和茼蒿的叶面进行喷施含腐殖酸水溶液肥料2次,不需进行土壤施肥。处理期间需要将浇水、换盆、间苗等一切管理措施保持一致。油菜和茼蒿采收时,用剪刀轻轻剪去地上部。盆子倒扣,将盆土放到塑料薄膜上,用手轻轻将蔬菜根部的泥土处理干净。使用蒸馏水彻底洗净,用纸巾吸干表面水分。然后将盆土充分混匀,采用四分法缩分成250克,备用并做好标记。

通过试验可以明显看出,腐殖酸复合微生物肥料对茼蒿和油菜都有显著的促进生长作用,表现为植株大,干物质多。可以明显看出,风化煤没有通过微生物发酵进行处理时,其表现的作用效果不佳。通过以上试验可以总结出,腐殖酸复合微生物肥料对土壤养分有加速分解的作用,并且还会增加蔬菜全生育期有机物的积累量。但是运用到实际中,还需要因地制宜的选择复合微生物肥料,因为它们之间还是存在着明显差异。

我国腐殖酸不仅运用在复合微生物肥料方面,而且也在改良土壤、城市污水处理、无公害绿色食品、药品开放等方面有着独特的作用。并且腐殖酸还具有止血止痛、收敛、吸附、抗过敏、促分泌、调节肠胃功能、提高机体,增强动物的抗病能力。目前在我国从事腐殖酸科学研究的高等院校和研究院所多达109个,先后取得了300多项科研成果,一些技术产品已经达到了国际领先水平。

作者:刘雪

第三篇:来自空间微生物的危害

空间环境是一种高度复合环境,具有真空、干旱、温度骤变、混合性空间辐射、微重力等特点,它能对进入其中的生物体诱发一系列生理生化反应。近年来,人们根据在地球上的极端环境中(盐湖、旱地、深海、极地、永久冻土等)发现的微生物,推测微生物也能在极端的空间环境中生存,并将微生物作为载人航天活动和空间生命探测的模式生物之一,用于开展空间生命科学研究,相关研究结果对于航天活动中的行星保护、生命起源探索、航天产业应用等具有十分重要的作用。
航天器的密闭环境也可能引起微生物的大量繁殖

科学家正在国际空间站舱内工作(图片来源 / NASA)

在航天器中安家的微生物

空间站或其他载人航天飞行器里面的气温一般维持在20℃左右,相对湿度在60%左右,同时由于空间站空间有限、密闭等特点,为了创造和维持航天员必需的合理空间环境,人类不可避免地为微生物提供了合适的栖息环境。长时间飞行的空间站,当密闭系统舱室内的温度、湿度达到微生物适宜生长的水平,就可能会引起舱室环境中各种微生物的大量繁殖。研究表明,航天器密闭环境中细菌和真菌的污染比地面明显加强。

在舱内环境,由于没有重力,空气无法形成地面上那样的热对流,灰尘也无法靠重力自然沉降,而各部分舱室中温度、湿度及二氧化碳含量又因为设备运转、人、植物和化学氧源的存在而有所不同。因此,为了使得舱室内各个部分空气的湿度、温度及二氧化碳含量等达到该舱室功能所需范围,舱室空调系统必须对各部分的空气进行调节或通风。尽管空间舱室具有良好的通风系统,但仍存在一些通风不良区域,比如舱室通风管道设计中未曾注意到的死角、狭缝(这同我们居家生活中柜子后面藏污纳垢的死角是一样的)。在这些通风不良区域,一些灰尘和杂物会逐渐累积,为微生物的生长繁殖提供营养和基质。历史飞行资料显示,微生物在这些通风不良的区域容易大量滋生。比如,在国际空间站的一个节点舱内,由于通风不畅,存在大量的灰尘和微生物气溶胶,并黏附在舱体内壁上。
小小生物危害大

空间站密闭环境中,微生物的大量繁殖将会对航天员的表现以及航天器材或居住環境的安全性产生副作用。

航天飞行时,航天员自身的免疫系统功能会下降,大量繁殖的微生物无疑对航天员的健康存在潜在的威胁。在太空微重力环境下,航天器中的微生物可以长时间悬浮在舱内空气中,导致空气质量下降。由于空间舱室中影响灰尘和杂物的只有流动空气,如果灰尘没被空气净化系统清除,就会随着其他设备产生的流动空气而扩散。舱室内空气中的细菌和真菌可能成为致敏原和感染源,在航天员吸入呼吸系统后引起过敏或感染反应。
已经影响太空的微生物

此外,设备内部由于通风不畅、不易发现等特点,也是发生微生物污染的重要部位。有报道证实,在国际空间站上曾发生因微生物在设备内部大量繁殖,破坏电路或电子部件造成通信设备和烟感器发生故障。研究表明,空间站上非金属高分子材料可以滋生革兰氏阴性杆菌和真菌。这些微生物从高分子聚合结构材料中吸取维持自身生长繁殖的营养物质,从而导致高分子材料发生降解。同时,这些微生物生长繁殖也会产生一些生物物质,这些生物物质可激起或诱导金属材料腐蚀,造成硬件故障。在俄罗斯和平号空间站服役的15年(1976—1999)中,微生物对空间站的管道、通信、电缆等仪器设备造成了严重危害。最新研究表明,国际空间站微生物对材料设备的腐蚀程度依旧严重。

大量微生物繁殖也会使空间站供应的饮用水、食品降级,大大增加了微生物侵入航天员消化系统的机会,有可能造成航天员的肠道外源性感染,或者使得航天员自身正常菌落失调,诱发内源性感染。
抗菌有方法

由于空间站环境密闭、空间狭小,难以采用地面常用的喷洒一次性有机消毒剂、紫外线杀菌等方式进行微生物防护。因此,采用无机抗菌材料对航天材料进行抗菌处理是一种无需额外提供电源且相对安全的处理方式。在无机抗菌材料中,金属离子如银离子、锌离子和铜离子等都具有抗菌活性,适时增加杀菌剂含量确保碘含量和银含量保持在一定浓度的水溶液中,就可以在不直接检测微生物数量的情况下确保微生物达到控制标准。
纳米材料可以在一定程度上克服现有饮用水消毒剂的缺点

革兰氏阴性杆菌

另一方面,当前国际空间站使用的饮用水消毒剂(银离子、碘离子)存在诸如对人的毒性限量低、杀菌持效时间短、需要再补充、味道不好等缺点,所以美国航天局正在研究新一代饮用水系统抗菌技术。而纳米材料可以在一定程度上克服上述缺点,科学家们对其抗菌性已经开展了相关研究。
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国际空间站曾在2017年利用微型基因扩增仪和纳米孔测序仪,完成了从微生物样品制备到基因测序的完整微生物鉴定流程。这项技术能够实时鉴定国际空间站上的微生物而无需将其带回地面进行鉴定,这将改变空间探索过程中的微生物学研究方法。在空间站中鉴定微生物的能力有助于实时诊断和治疗航天员的疾病,有助于鉴定其他行星上包含DNA的生命,同时有助于空间站上其他实验的开展。
微生物控制有讲究

实际上,航天员本身可能就是最大的微生物来源因为在他们的身体内包含了很多微生物。在人类的皮肤、呼吸道、鼻腔和黏膜表面,到处存在大量的微生物。航天员从选拔开始就要做系统全面的微生物和免疫学调查;在飞行前,航天员要执行特殊的食物制度,严格控制与其他人员的接触,并要使用针对个人的卫生试剂;火箭发射前还要对航天器进行消毒;飞行中更是严格监控微生物浓度,并定期使用抗菌措施清理环境。
国际空间站内的生活场景(图片来源/NASA)

而在轨飞行期间微生物控制措施主要分为两大类:一是主动控制,主要包括使用空气过滤装置去除空气浮游微生物,使用吸尘器和浸有去污剂或消毒液的擦布清洁舱内表面等。和平号空间站在轨运行期间,每周会安排一天进行大扫除(通常為周日),所有人员必须参与。在国际空间站美国舱段,每周会安排4个小时进行清洁,航天员使用一种便携式吸尘器、6种消毒湿巾(消耗型,每次任务补充)、以及去污剂和擦布等对舱内环境进行清洁消毒。但是,并非舱内的所有部位或表面都可以用擦布进行清洁消毒,如一些死角或设备内部,这些部位必需在设计建造时就采取一些防护措施。第二种措施为被动控制,主要通过优化舱内环境设计、选择抗菌防霉材料、对舱内表面进行处理等措施,达到抑制微生物生长,防范微生物可能导致的风险。
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近年来,火星环境对微生物的作用也被广泛关注。2020年是探测火星的时间窗口,包括中国在内的多个国家和实体都准备发射火星探测器。由于火星表面缺少臭氧层,稀薄的大气对太阳辐射的屏蔽能力极弱,这种环境与早期地球环境极为相似,由此科学家推测早期地球的生命体、火星上曾经存在或现存的微生物可能也具有极强的抵抗紫外辐射的能力。因此,揭示地球上的微生物在火星表面环境的生存与繁衍方式,是寻找火星生命的重要研究途径之一。但同时,空间微生物,特别是微生物孢子一旦在火星上生存下来,将对未来寻找过去或现存的火星生命造成干扰。航天历史上,为了不让地球微生物污染木卫二,美国航天局的伽利略号探测器结束使命后有意安排撞击木星。
在火星上寻找微生物

科学家们对空间微生物的重点关注始终伴随着航天的发展,这些肉眼不可见的微生物既能帮助我们更好地认识宇宙,也提醒我们需要更清醒认识其危害从而采取更为科学的方法保护人类的太空飞行。

(责任编辑 /岳萌 美术编辑 /张志浩)

作者:程钰涵 钱航