木霉对赤铁矿的生物风化机制初探

发布时间：2021-11-27 21:39

　　当前,我国可用于耕种的土地面积为1.2亿公顷左右,位列世界第四,但是人均耕地占有量很少。其中,优等、高等级耕地面积不足耕地总量的1/3。由于我国长期“重化肥,轻有机肥”的观念,使得我国耕地中的有机质含量平均降到百分之一,明显低于欧美国家2.5%-4%的水平,约一半以上的耕地缺乏微量元素,更有70%-80%耕地缺乏养分。因此,有效提升耕地土壤中的有机质和微量元素是当下的迫切需求和任务。本论文以赤铁矿和哈茨木霉为研究对象,采用X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）以及扫描电子显微镜（SEM）观察矿物结构变化和新活性矿物的产生,同时结合同步辐射显微红外成像（SR-FTIR）和微東X射线荧光（μ-XRF）技术原位分析矿物同有机或无机官能团的结合,研究了室内菌矿培养试验中短程有序矿物的生物化学合成途径及其形成机制。本论文的主要研究结果如下:1)随着培养时间的增加,赤铁矿与哈茨木霉共培养的溶液中pH值在初始的24小时内保持稳定,然后开始逐渐下降;培养66小时后,pH值基本维持在2.34。研究表明,培养溶液pH值的降低主要是由微生物胞外分泌物引起的。此外,随培养实验的进行,培养溶液中的Fe含... 

【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：54 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

实验设计路线图

３结果与讨论??３．１合成矿物的ＸＲＤ图谱和透射电镜（ＴＥＭ）图像分析??图２－４?（ａ）为参照Ｓｃｈｗｅｒｔｍａｎｎ方法（２００３）合成的赤铁矿的ＸＲＤ衍射图。合成的??矿物的特征衍射峰峰型较尖锐、有较好的对称性，且无其他杂质生成，这说明矿物的??纯度高且结晶度较好。将供试矿物的ＸＲＤ衍射图同ＭＤＩ?Ｊａｄｅ?６．０内的ＰＤＦ标准物相??（ｃ（－Ｆｅ２０３）对比发现，供试矿物的Ｘ射线衍射图中出现的峰的位置以及强度与ＰＤＦ??标准物相（ｃｔ－Ｆｅ２０３）的相符，所以供试矿物为赤铁矿。??图２－１为供试矿物的透射电镜（ＴＥＭ）图像。从ＴＥＭ图可以看出供试矿物符合??赤铁矿的形态特征：鱗片状，长度为１０?ｎｍ左右的晶形薄片结构（Ｐａｒｉｋｈ，２００６；??Ｃａｇｎａｓｓｏ?ｅｔ?ａｌ?？，２００９）?〇??期Ｐ?２０。ｎｍ?２００?ｎｍ??图２－１合成赤铁矿（Ｆｅ２〇３）的透射电镜（ＴＥＭ）观察图??Ｆｉｇ?２－１?Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ?ｈｅｍａｔｉｔｅ?ａｓ?ｏｂｔａｉｎｅｄ?ｖｉａ?ＴＥＭ??３．２生物矿化过程中真菌在含矿培养基中的生长变化?

１００?ｍＬ?ｏｆ?ｉｎｏｒｇａｎｉｃ?ｓａｌｔｓ?ｍｅｄｉｕｍ?ａｎｄ?１００?ｍｇ?ｏｆ?ｈｅｍａｔｉｔｅ）?ｗｈｉｃｈ?ｗｅｒｅ?ｉｎｃｕｂａｔｅｄ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｓｈａｋｉｎｇ??ｉｎｃｕｂａｔｏｒ?ｆｏｒ?０、４０、６６?ｈｏｕｒｓ．??图２－２为真菌在含矿物培养基中培养不同时间后的生长变化。将２．５卟浓度为１０４??的真菌孢子液接种到含１００?ｍｇ的赤铁矿和１００?ｍＬ的无机盐培养基中，在培养０－２４?ｈ??时矿物与菌丝的结合并不明显，这是由于在该培养阶段真菌因适应环境的需求生长较??慢与矿物的接触面积小；而培养２４ｈ后，在摇床转动和真菌的快速生长作用下，矿物??受到菌丝的阻挡以及矿物－真菌菌丝间的相互吸附，使得矿物与菌丝相互结合；随着培??养时间的增加，菌丝快速生长，包裹的矿物颗粒也越来越多，最终聚集成菌－矿球状体。??３．３培养不同时间后培养液的ｐＨ变化??整个的实验培养过程都是处于偏酸性的环境。如图２－３在０－２４ｈ内，木霉培养和??木霉赤铁矿共培养实验溶液的ｐＨ降低很小，基本不变，这可能是由于真菌的孢子正??处于萌发阶段产生的酸性代谢物对溶液的ｐＨ影响很小

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3523094