微生物与微生物学在人们日常生活中的应用

据考古学推测，我国在8000年前已经出现了酿酒，4000多年前我国酿酒已十分普遍，而且当时埃及人也已学会烤制面包和酿制果酒。 2500年前中国人民发明酿酱、醋，知道用曲治疗消化道疾病。公元6世纪（北魏时期）的《齐民要术》已详细地记载了制曲、酿酒、制酱和酿醋等工艺。

微生物 包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，却与人类生活关系密切 是我们肉眼所看不到的 一般直径＜0.1mm

腐生细菌把各种生物体的残骸分解后转化为植物能够吸收和利用的物质，在地球的物质循环过程中发挥着重要作用。 维持人或动物体内代谢正常 制造燃烧气体 农业 医药 发酵

微生物学 是在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域的科学。

五个时期 史前期 初创期 奠基期 发展期 成熟期

史前期 实践一实践一实践 制曲酿酒 酿制醋酱 豆科植物的根瘤有增产作用 宋代的以毒攻毒

初创期 1676年列文虎克用自制的单式显微镜观察到细菌的个体 解决了认识微生物世界的第一个障碍

奠基期 1861年巴斯德根据曲颈瓶试验彻底推翻生命的自然发生说并建立胚种学说 实践一理论一实践 接种减毒菌苗 外科消毒术

发展期 1897年藩国人E．和chner用无细胞酵母茵压榨汁中的“酒化酶’’对葡萄糖进行酒精发酵成功 代谢产物

成熟期 1953年4月2S日Watson和Crick关于DNA结构的双螺旋模型 微生物成为新兴的生物工程中的主角。

微生物与人类日常生活息息相关 微生物的双面性

微生物在农业可持续发展中的应用

农业的可持续发展就是要管理、保护、合理利用土地、水、植物和动物等资源 ,并不断地调整技术和机构体制 (包括生产关系、经营方式与耕作制度等 ),以确保满足当代人及后代人的永续利用 ,应是技术上适当、经济上可行、社会能够接受的一种发展形式。农村是中国社会发展的主体 ,农业的可持续发展又是中国经济和社会可持续发展的根本保证。

土壤的形成及其形成其肥力的提高有赖于微生物的作用。土壤中含氮物质的最初来源是微生物的固氮作用。土壤中含氮物质的积累、转化和损失，土壤中有机质尤其是腐植质的形成和转化、土壤团聚结构的形成、土壤中岩石矿物变为可溶性的植物可吸收态无机化合物等等过程都与微生物的生命活动相关：由于微生物的话动，使得土壤具有生物活性性能，推动着自然界中最重要的物质循环，并改善着土壤的持水、透气、供肥、保肥和冷热的调节能力，有助于农业生产。

微生物资源是指可培养的、有一定科学意义或实用价值的细菌、真菌、病毒、细胞株及其相关的信息资料。为了解决人口与食物,能源和资源,环境与健康等重大问题,许多发达国家都把微生物资源的收集、保存和利用作为产业竞争的一个重要因素。我国地域辽阔,自然生态复杂,有着多种多样微生物赖以生存的条件,是世界上微生物资源最丰富的国家之一。我国农业实现战略调整之一必须将由植物、动物资源组成的“二维结构”传统农业调整为植物、动物、微生物资源组成的“三维结构”新型农业。

微生物在农作物种植业中的应用 食用菌 微生物菌剂 微生物农药

食用菌---人类第三食品 食用菌营养丰富、味道鲜美、蛋白质含量高、脂肪含量低、含人体所需氨基酸17到18种和人体必需维生素、微量元素、多种抗生素和核苷酸多糖等物质 全世界可供食用或兼并药用的菌类有600多种，能进行栽种的仅占1/10.能进行规模生产的仅15‘6种，生产总量已超过200万吨/年，且每年以10%的速度增长

细胞蛋白是由天然的或在某些培养基上培养细菌、酵母菌和藻类等微生物而获得可作为人类及动物食物的微生物细胞物质。它生长繁殖迅速，某些微生物生长时间只需20min至2h，具有相当高的蛋白质含量（含粗蛋白40%~80%），氨基酸配比优良，并含较多的维生素等营养成分。可进行工厂化生产，不受气候季节的影响。

据报道，利用单细胞工程菌，每100kg蔗糖可产蛋白质13kg，相当于170kg大米的蛋白质，利用微生物发酵生产单细胞蛋白饲料已成为国际新兴产业。1座年产10万吨单细胞的工厂能生产相当于12万hm2 耕地生产的大豆蛋白。

微生物菌剂 利于作物生长的微生物优势菌群，调节根际营养环境，恢复土壤微生态平衡，而且在其生命活 动过程中本身还产生各类植物生长激素，刺激植物生长，同时抵抗某些病原微生物而产生抑制 病害作用，因而微生物肥料具有提高土壤肥力、增强抗病能力、促进生长、提高产量、改善品质 的作用正逐

豆科根瘤菌剂 微 生 物 菌 剂 固氮菌剂 磷细菌菌剂 硅酸盐细菌菌剂 其他芽孢杆菌菌剂

固氮菌的应用 生物固氮，这在土壤中的许多微生物中都有这种功能。在农业生产中我们可以有意识地选用固氮能力强的菌种接种到植物上或施用到大田中去，即所谓的菌肥或增产菌。 寄生于豆科植物根部的根瘤菌就是一种很好的固氮菌。这种细菌在土壤中自由生活并不能固氮，但当它侵入到豆科植物的根部结瘤后即具有从大气中固氮的能力。 把根瘤菌接种到植物根部，结瘤后，植物即能依此而固氮，从而节约了化肥，提高了作物的产量，这种方法已得到大面积应用。

磷细菌的应用 地球的岩石中含磷量很高，但多数磷都以难溶性的磷酸盐形式存在，这些不能为植物所利用。而土壤中含有的一些细菌如氧化硫硫杆菌、磷细菌等可以通过产酸或直接转化磷盐存在的形式而成为植物可利用的成分。因而在农业生产上，我们可以培养这类细菌，然而把它们放养到缺磷肥的土壤中去，通过这类微生物的转化，即可使该土壤成为富含磷肥的地块而使作物高产。

微生物农药 人们为了防治病虫害，获得粮食高产而广泛使用农药，据统计，目前世界上生产和使用农药的多达1300多种，其中主要是化学农药。过去化学农药在植保工作中一直占主导地位。但是，由于化学农药对所有生物都有毒害作用，有些化学农药在土壤中很难降解，如 dDT、六六六、艾氏剂等通过食物链的富集，现在已成为一种公害。

生物农药统属于所谓的“第三代农药”。第三代农药包括杀灭剂、绝育剂、性诱剂、拒食剂、激素等，这些多数是生物代谢的产物。 生物农药根据其作用可分为杀虫剂、农用抗生素、除草剂和植物生长激素等。

生物杀虫剂包括细菌、真菌和病毒等，用作细菌杀虫剂的目前主要是苏方金杆菌和日本金龟子芽胞杆菌。这类细菌对人畜无害，而当昆虫吃下这类细菌即可发病而死亡。真菌杀虫剂种类很多，目前最常用的是白僵菌，它主要可以用来防治玉米螟、松毛虫、甘薯象虫、大豆食心虫、苹果食心虫和栎褐天蛾等许多农林害虫。昆虫病毒是近年来开始使用的生物杀虫剂，如美国 的棉铃虫病毒，日本的赤松毛虫病毒，我国的桑毛虫核型多角体病毒在防治一定的病虫害上均有良好效果。

农用抗生素是由多种微生物，特别是放线菌所产生的一类抑制有害微生物生长的生物制剂，目前在农业生产中使用的抗生素很多，象医用的链霉素、氯霉素、土霉素等在防治瓜果、蔬菜的一些细菌性病害中同样有效。有许多则是农业上专用的，如防治稻瘟病的杀稻瘟素一 s和春雷霉素；防治麦类及瓜类百粉病和稻瘟病的庆丰霉素；防水稻纹枯病的井岗霉素和“5102”等，有些抗生素除了防治病害外，还有促植物生长作用，如“5406”等。抗生素在农业生产中的应用，对作物高产稳产提供了有力的保障。

生物除草剂，是利用某些微生物对有害杂草有致病作用的原理而培养的制剂，如我国曾使用“保鲁一号菌”用来防治危害大豆的菟丝子取得良好效果。

农业上使用植物生长激素比较多，其中大家比较熟悉的就是“九二○”，也叫赤霉素，它是水稻恶苗病菌的一种代谢产物。它对植物有很强的生理活性，一般在很低的浓度（几十万分之一）就能促使植物细胞迅速长大，茎杆伸长，叶面增大；也可以使作物提前抽苔、抽穗和开花，缩短发育周期，提高成熟；也能打破种子、块根、块茎的休眼，催芽发苗；还能刺激果实生长，增加结果率。甚至对动物中的“僵猪”都有催长作用。因而“九二○”广泛用于催芽、催熟和促生长上。

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