兩種細菌和兩種有機酸對層狀硅酸鹽礦物分解的影響.pdf

1、近年來，微生物對巖石礦物的分解破壞作用日益受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛重視，并逐漸發(fā)展成為地球科學(xué)研究的熱點領(lǐng)域。本文探討了微生物對層狀硅酸鹽礦物結(jié)構(gòu)的影響和元素釋放的機制，為揭示土壤礦物微生物轉(zhuǎn)化和元素循環(huán)的規(guī)律、改善根際土壤環(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。
　　 本研究從湖南長沙，湖北武漢，山東菏澤、河南新鄉(xiāng)等地取得土樣，分離篩選到2株高效硅酸鹽礦物分解細菌HN1和HN2，通過菌落形態(tài)、生理生化特征及16SrDNA序列分析初步鑒定菌株HN1為

2、微桿菌(Microbaterium sp.)，菌株HN2為膠質(zhì)類芽孢桿菌(Paenibacillus mucilaginosus)。研究了菌株HN1和HN2培養(yǎng)三種層狀硅酸鹽礦物(高嶺石、蒙脫石、伊利石)3-30天、外源添加低分子量有機酸培養(yǎng)礦物3-15天、菌株HN2分泌的胞外多糖培養(yǎng)礦物3-15天后，對礦物的釋Si量以及結(jié)構(gòu)的影響。
　　 通過研究得到以下結(jié)果：
　　 ①三種層狀硅酸鹽礦物接種菌株HN1或菌株HN2后，

3、搖瓶培養(yǎng)3-30天，高嶺石、蒙脫石和伊利石培養(yǎng)液的pH均下降，接菌HN1、HN2分別下降到4.13-4.53、6.03-6.80。
　　 ②接菌HN1的礦物中，可溶性Si含量比對照分別增加了高嶺石4.81％-15.90％、蒙脫石32.25％-85.30％、伊利石5.48％-72.65％；接菌HN2的礦物中可溶性Si分別增加了48.69％-137.49％、35.57％-98.30％、62.13％-94.77％。
　　 ③隨

4、著接菌培養(yǎng)時間的增加，蒙脫石X射線衍射(XRD)圖譜中特征峰強度依次減弱：高嶺石和伊利石的則無明顯變化。菌株HN2較HN1促使礦物釋Si的效果和對礦物的破壞作用顯著。
　　 ④菌株HN2分泌的胞外多糖培養(yǎng)三種層狀硅酸鹽礦物后，多糖的紅外光譜在3399cm-1處和1247cm-1處吸收峰發(fā)生紅移，1649cm-1處吸收峰發(fā)生藍移；培養(yǎng)時間和多糖濃度相同時，三種礦物中蒙脫石的釋Si量最大。隨著培養(yǎng)液中多糖濃度的增加，高嶺石、蒙脫石、

5、伊利石的釋Si量均在培養(yǎng)15天達到最大，蒙脫石的XRD特征峰的強度依次減弱，高嶺石和伊利石的則變化較小。
　　 ⑤隨著培養(yǎng)時間的增加，各濃度有機酸培養(yǎng)下高嶺石和伊利石的釋Si量在15天達到最大；在礦物相同的情況下，草酸培養(yǎng)Si的釋放量在0.48-244.30μg/mL(以SiO2計)之間，其較相同濃度較檸檬酸體系釋放出的Si量高；隨著有機酸濃度的升高，各礦物Si的釋放量均先升高后降低，在有機酸種類和濃度相同的情況下，蒙脫石釋放出