自生固氮菌是土壤中能獨(dú)立固定空氣中N2的細(xì)菌,將玉米種子用自生固氮菌拌種后播種,可顯著提高產(chǎn)量并降低化肥的使用量。科研人員進(jìn)行了土壤中自生固氮菌的分離和固氮能力測(cè)定的研究,部分實(shí)驗(yàn)流程如圖1。回答下列問(wèn)題:
(1)步驟①土樣應(yīng)取自當(dāng)?shù)乇韺油寥赖脑蚴?
在富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層,有更多的固氮菌生長(zhǎng)
在富含有機(jī)質(zhì)的土壤表層,有更多的固氮菌生長(zhǎng)
;步驟②需充分振蕩的主要目的是 使土壤中的微生物充分釋放到無(wú)菌水中
使土壤中的微生物充分釋放到無(wú)菌水中
。
(2)下表為兩種培養(yǎng)基的配方,步驟④應(yīng)選其中的 Ashby
Ashby
培養(yǎng)基,原因是 該培養(yǎng)基不含氮源具有選擇作用,自生固氮菌可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈矗琇B培養(yǎng)基中的蛋白胨可以提供氮源,不具有選擇作用
該培養(yǎng)基不含氮源具有選擇作用,自生固氮菌可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?,LB培養(yǎng)基中的蛋白胨可以提供氮源,不具有選擇作用
。
培養(yǎng)基類(lèi)型 |
培養(yǎng)基組分 |
Ashby培養(yǎng)基 |
甘露醇(C6H14O6)、KH2PO4、MgSO4?7H2O、NaCl、K2SO4、CaCO3、蒸餾水、瓊脂 |
LB培養(yǎng)基 |
蛋白胨、酵母提取物、NaCl、蒸餾水、瓊脂 |
(3)步驟④所用的接種工具是
涂布器
涂布器
,若在④的平板上統(tǒng)計(jì)的菌落的平均數(shù)量為126個(gè),則每克土壤中含有的固氮菌為
1.26×107
1.26×107
個(gè)。
(4)將純化的固氮菌置于完全培養(yǎng)液中擴(kuò)大培養(yǎng)48小時(shí),經(jīng)離心后收集下層細(xì)胞并轉(zhuǎn)移至特定培養(yǎng)基中進(jìn)行固氮能力的測(cè)定,篩選出固氮能力最強(qiáng)的菌種CM12,為進(jìn)一步鑒定其固氮能力,科研人員選用發(fā)芽一致的玉米種子進(jìn)行3組盆栽實(shí)驗(yàn),30天后測(cè)定土壤微生物有機(jī)氮含量,結(jié)果如圖2。
注:CK:對(duì)照處理組;N:尿素處理組(每盆土壤中50mI.有氮全營(yíng)養(yǎng)液:成分為在1000mL.無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)液中加入0.12g尿素);CM12:自生固氮菌CM12處理組(每盆土壤澆50 mL,接種自身固氮菌的無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)液)。
①對(duì)照組(CK)的處理為
每盆土壤澆50mL無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)液
每盆土壤澆50mL無(wú)氮植物營(yíng)養(yǎng)液
。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:施用尿素處理和接種固氮菌CM12處理均能顯著增加土壤微生物有機(jī)氮含量。與尿素處理組相比,CM12處理組土壤微生物有機(jī)氮含量增加了約
83.3
83.3
%(保留1位小數(shù))。
③自生固氨菌較共生固氮菌(如根瘤菌)的應(yīng)用范圍更廣,原因是
自生固氮菌能在土壤中獨(dú)立固氮,不受宿主的限制
自生固氮菌能在土壤中獨(dú)立固氮,不受宿主的限制
。