光合細菌菌種

光合細菌的開發套用進展
1．光合細菌的主要類群
光合細菌是能進行光合作用的一類細菌。它是地球上最早出現的具有原始光能合成體系的原核生物。目前，主要根據光合細菌所具有的光合色素體系和光合作用中是否能以硫為電子供體將其劃分為4個科：Rhodospirillaceae（紅色無硫細菌）、Chromatiaceae（紅色硫細菌）、Chlorobiaceae（綠色硫細菌）和Chloroflexaceae（滑行絲狀綠色硫細菌）。進一步可分為22個屬，61個種。
2．光合細菌的主要生理生態學特徵
光合細菌生理類型的多樣性使它成為細菌中最為複雜的菌群之一。在不同的自然環境下，它能表現出不同的生理生化功能，如固氮、固碳、脫氫、硫化物氧化等。這使得光合細菌在自然界的碳、氮、硫循環中發揮著重要作用。光合細菌廣布於自然界的土壤、水田、沼澤、湖泊、江海等處，主要分布於水生環境中光線能透射到的缺氧區。
光合細菌的光合色素由細菌葉綠素（BChl）和類胡蘿蔔素組成。現已發現的細菌葉綠素有a、b、c、d、e5種，每種都有固定的光吸收波長。細菌葉綠素和類胡蘿蔔素的光吸收波長分別為715～1050nm和450～550nm。因而類胡蘿蔔素也是捕獲光能的主要色素，它擴大了可供光合細菌利用的光譜範圍。
光合細菌的光合作用與綠色植物和藻類的光合作用機制有所不同。主要表現在：光合細菌的光合作用過程基本上是一種厭氧過程；由於不存在光化學反應系統II，所以光合作用過程不以水作供氫體，不發生水的光解，也不釋放分子氧；還原CO2的供氫體是硫化物、分子氫或有機物。
光合細菌不僅能進行光合作用，也能進行呼吸和發酵，能適應環境條件的變化而改變其獲得能量的方式。
3．光合細菌的開發套用
光合細菌由於其生理類群的多樣性，碳、氮代謝途徑和光合作用機制的獨特性而受到人們的關注。多年來，光合細菌被作為研究光合作用以及生物固氮作用機理的重要材料。近一二十年中，對光合細菌的套用研究也獲得了很大的進展。研究表明，光合細菌在農業、環保、醫藥等方面均有較高的套用價值。下面著重就光合細菌目前的開發套用動態作一概述。
3．1光合細菌在養殖業中的套用
3．l．l光合細菌的營養價值
光合細菌營養豐富。細胞乾物質中蛋白質含量高達60％以上，比目前生產的單細胞蛋白酵母的含量高。與牛奶、雞蛋蛋白相比，其蛋白質胺基酸組成齊全，因而被認為是一種優質蛋白源。光合細菌還含有多種維生素，尤其是B族維生素極為豐富，VB12、葉酸、泛酸、生物素的含量遠高於酵母。此外，還含有大量的類胡蘿蔔素、輔酶Q等生理活性物質。因此，光合細菌具有很高的營養價值，在水產和畜禽養殖上有著很高的套用價值。
3．1．2光合細菌在水產、禽畜養殖中的套用
在水產養殖中，光合細菌可被用於魚蝦以及特種水產品如貝類、蟹、蛙類等的餌料或飼料添加劑。光合細菌在促進魚蝦等的生長，提高成活率，提高產量等方面，所有的報導均給出了肯定的結果，無論是成活率或是產量的提高均可達10％～40％以上。而且還具有防治魚蝦疾病，淨化養殖池水質等方面的功能。
光合細菌具有上述作用的確切原因尚待進一步研究。但與以下幾方面因素不無關係：（l）光合細菌的營養豐富，含有大量類胡蘿蔔素、輔酶Q、抗病毒物質和生長促進因子。（2）光合細菌在水產養殖水域的物質循環中起重要作用，能將被異養微生物分解活動形成的有機物如有機酸、胺基酸等作為基質加以利用，促進養殖池底有機物的循環，使水質得到淨化，病原菌難以發展，改善養殖環境。許多試驗表明，光合細菌能使水產養殖池水體中的氨、氮、硫化氫下降50％以上，溶氧提高14％～85％。（3）施用光合細菌的池塘，其放線菌／細菌的比例會明顯增大，推測其原因認為是由於光合細菌促進了放線菌的生長，而放線菌抑制了病菌的活動，從而達到防病的目的。（4）光合細菌在水中繁殖時，能釋放出一種具有抗病性的酵素──胰凝乳蛋白分解酶，該酶能防止疾病的發生。（5）由於光合細菌能分泌大量的葉酸，長期使用光合細菌也可避免魚類貧血症的發生。
光合細菌的營養價值極高，消化率好，作為禽畜飼料的營養添加劑已有20餘年的歷史。有研究認為，飼料中光合細菌含量達10-4便可充分發揮效果。它在提高禽畜產品的產量、質量方面同樣具明顯作用。例如，使用光合細菌的家禽，成活率提高5％～7％，肉雞增重15％～17％，料肉比降低33％左右，產蛋率提高12．7％且所產蛋的蛋黃顏色明顯趨紅、亮澤，卵黃中類胡蘿蔔素和維生素C含量提高20％左右。
光合細菌在養殖業中的使用方法有：直接作為餌料投喂，或作為添加劑拌於飼料中，或混於飲水中飼餵。
3．2光合細菌在種植業中的套用
由於大量無機肥料與化學農藥的使用，造成土壤殘留農藥的毒害，土壤鹽化、板結嚴重，土壤肥力趨於衰竭。因此，有識之士都大力提倡使用有機肥料和“生物農藥”。而光合細菌已被證明既是一種優質的有機肥料，又能增強植物的抗病能力。光合細菌可作為底肥、或以拌種和葉面噴施等方式套用。
光合細菌在種植業中的套用研究也有許多報導。河北晉州利用光合細菌進行試驗取得的各種數據頗能說明問題：小麥平均畝產提高16％，玉米提高13％，棉花提高14％，甘蔗、大白菜提高40％，甜瓜增產15％～24％。
光合細菌能使農作物增產增質的原因，似可歸納為以下2個主要方面：（l）光合細菌能促進土壤物質轉化，改善土壤結構，提高土壤肥力，促進作物生長。光合細菌大都具固氮能力，能提高土壤氮素水平，通過其代謝活動能有效地提高土壤中某些有機成分、硫化物、氨態氮，並促進有害污染物（如農藥、化肥）的轉化。同時能促進有益微生物的增殖，使共同參與土壤生態的物質循環。此外，光合細菌產生的豐富的生理活性物質如脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶、維生素、輔酶Q、類胡蘿蔔素等都能被植物直接吸收，有助於改善作物營養，激活植物細胞的活性，促進根系發育，提高光合作用和生殖生長能力。（2）光合細菌能增強作物抗病防病能力。光合細菌含有抗細菌、抗病毒的物質，這些物質能鈍化病原體的致病力以及抑制病原體生長。同時光合細菌的活動能促進放線菌等有益微生物增殖，抑制絲狀真菌等有害菌群生長，從而有效地抑制某些植病的發生與蔓延。由於光合細菌具有抗病防病作用，有人還試驗將其作為瓜果等保鮮劑。
3．3光合細菌在有機廢水處理中的套用
20世紀70年代日本小林正泰等提出了用光合細菌處理有機廢水的工藝，並成功地對糞尿和食品、澱粉、皮革、豆製品加工的廢水進行處理。南韓已建成了日處理600t的酒精廢水處理場。近年來，澳大利亞、美國等也相繼進行了這方面的開發研究。國內這幾年在光合細菌處理廢水研究方面也取得了一些成績。對高濃度合成脂肪酸廢水、肉類廢水、豆製品、洗毛、牛糞尿廢水以及檸檬酸廢水的處理均取得了良好效果。例如，有試驗表明，用光合細菌對CODcr為52800mg／L的豆製品廢水進行12h處理，去除率達92.7％；CODcr為3864mg／L的澱粉廢水進行72h處理，去除率達99.5％；處理檸檬酸二次有機廢水，CODcr、BOD5總去除率分別達到97％和99％。
高濃度有機廢水在自然淨化過程中會出現以下微生物群落的生長演勢：有機營養型微生物群落的生長繁殖→光合細菌的生長繁殖→藻類的生長繁殖。為使高濃度有機廢水儘快達到淨化，可用人工模擬方法，加入光合細菌。綜合各方面來看，光合細菌處理法應是目前環保治理的一個最經濟、最有效的手段。其優點在於：（1）有機物負荷高，可以處理高濃度有機廢水。（2）設備規模小，動力消耗低，投資費用少。（3）易管理，受季節影響小，在10～40℃溫度範圍內均可處理。（4）產生的菌體可綜合利用，在養殖業與種植業中作為飼料或肥料。
3．4光合細菌在食品、化妝品、醫藥保健業中的套用
光合細菌富含類胡蘿蔔素，為重要的微生物來源的天然紅色素。迄今已發現光合細菌的類胡蘿蔔素有80多種，該色素無毒，色彩鮮艷、亮澤，並具防水性，因而很適用於食品、化妝品等工業中作為著色劑，在醫學業中也具廣泛套用前景。利用光合細菌發酵生產類胡蘿蔔素的研究已普遍引起重視。日本學者用球形紅桿菌（RhodobacterspHaeroides）發酵生產高濃度紅色素作為食品添加劑，色素含量為乾菌體的6％，新鮮菌體的1．5％左右。國內也有用球形紅桿菌發酵生產類胡蘿蔔素，每升發酵液可提取色素312mg左右的報導。
光合細菌微生態製劑的異軍突起更引人注意。經動物試驗表明，光合細菌保健食品具有延緩衰老、抑制腫瘤、免疫調節、調節血脂的顯著功效。這與其細胞內富含類胡蘿蔔素是分不開的。類胡蘿蔔素的抗氧化能力、抗感染作用以及抗癌變作用已有許多研究報導和專門評述。光合細菌細胞中富含的B族維生素及活性物質，也成為提取天然藥物的良好素材之一。據報導，我國已成功研製出了光合細菌抗癌藥。
3．5光合細菌在開發新能源中的套用
氫作為一種理想而無污染的未來能源日益受到人們的關注。生物制氫是開發新能源的一個方向，歐美、日本等均在研究和開發生物制氫技術。我國近幾年也有這方面的報導。
光合細菌的許多種類在代謝過程中都能釋放氫氣。目前研究較多的是深紅紅螺菌（Rho-dospirillumrubrum），其產氫量高達65ml／h．L（培養液），比藍細菌產氫量高1倍多。利用該菌固定化細胞產氫量高達20ml／g．h，氣體組成中H2占70％～75％。可見光合細菌具有產氫速率高、產生的氫氣純度高等特點。
對光合細菌的研究在逐漸深入，其套用領域在逐漸拓寬。目前的研究表明，光合細菌的套用效果顯著、確切，某些方面的套用研究已具有一定的推廣價值。例如作為飼料添加劑在養殖業中的套用，作為“微生物淨化劑”在廢水治理中的套用等。但在許多方面的套用研究，還只能說處在初級階段，還有大量的、深入的研究工作要做。但是，目前的研究已顯示出光合細菌作為重要的微生物資源，其開發套用的前景是廣闊的，必將具有不可替代的套用市場，在人類活動中必將發揮越來越大的作用。

光合細菌及其在農業中的套用
光合細菌（PhotosyntheticBacteria，略作PSB）是一大類能進行光合作用的原核生物的總稱。除藍細菌外，都能在厭氧光照條件下，進行不產氧的光合作用。
根據“伯傑氏細菌鑑定手冊”（第9版），不產氧型的光合細菌可分成以下6類，27屬：
 著色菌科（Chromatiaceae）（又稱紅色硫細菌、紫硫細菌），含9個屬；
 外硫紅螺菌科（Ectothiorhodospiraceae），含1屬；
 紅色非硫細菌（Purplenonsulfurbacteria），即原紅螺菌科（Rhodospirillaceae），含6屬；
 綠硫細菌（Greensulfurbacteria）即原綠菌科（Chlorobiaceae），含5個屬；
 多細胞綠絲菌（Multicellularfilamentousgreenbacteria），即原綠絲菌科（Chloroflexaceae），含4屬；
 鹽桿菌（Heliobacterium），含2個屬。
由於光合細菌在物質轉化循環中的重要作用，以及菌體含有的豐富營養，使這類古老的微生物成為近二、三十年來人們開發利用的一大熱點。大量的研究成果表明，光合細菌在農業、水產、污染治理與資源化等方面，有著巨大的實用價值，套用前景十分廣闊。以下就光合細菌的主要性狀、在農業等領域的套用、方法、作用原理等，作一簡要介紹。
一、 光合細菌的主要特徵
1．光合細菌的形態學特徵
⑴PSB培養物的顏色
PSB因含有光合色素（細菌葉綠素、類胡蘿蔔素）而呈現一定顏色。除少數例外，一般說來，紅螺菌科和著色菌科的菌呈紅、粉紅、橙黃、紫色或茶褐色；綠菌科和綠色絲狀菌科的菌呈綠色。
紅螺菌科和著色菌科的的培養物之所以呈現有黃色到紫色的各種鮮艷的顏色，這是由類胡蘿蔔素高濃度蓄積並掩蓋了細菌葉綠素的色調而形成的。少數類胡蘿蔔素含量少的菌，或缺乏類胡蘿蔔素的變異株，便會顯示細菌葉綠素的藍綠色。
每個菌種各有自己的顏色，但由於培養條件的不同，其顏色會發生變化。例如，球形紅菌（Rhodobactersphaeroides）和莢膜紅菌（Rhodobactercapsulatus）的厭氧液體培養物呈茶褐色，半好氧培養物呈紅色。這是由於氧的存在使細胞內類胡蘿蔔素組成發生變化的緣故。
⑵PSB細胞形狀與大小
PSB菌體形態極其多樣，有球狀、卵狀、桿狀、弧狀、螺鏇狀、環狀、半環狀、絲狀，以及鏈狀、鋸齒狀、格子狀、網籃狀等等。不僅不同的菌種有多種多樣的形態，就是同一種類也往往由於培養條件和生長階段等不同而使細胞形態發生變化。儘管如此，許多菌種在細胞形態上仍然是各具特徵的。如球形紅菌（Rhodobactersphaeroides）的細胞為球狀；紅微菌屬（Rhodomicrobium）細菌的細胞絲相連；綠突菌屬（Prosthecochloris）的細胞為具突起之球菌等等。
細胞的大小因種類不同而變化很大。如Rhodocyclusgelatinosus在0.4~0.5*1~2微米，Chromatiumokenii的細胞則大得多，大體在4.5~6.0*3~10微米。一般說來，紅螺菌科細胞的大小為0.6~0.7*1~10微米；著色菌科細胞大小為1~3*2~15微米；綠菌科細胞大小為0.7~1*1~2微米。
⑶光合作用器官
PSB的細胞記憶體在著載色體（chromatopheres）或綠菌泡囊（chlorobiumvesicles），光合色素是它們的基本組成部分。它們是光合細菌吸收光能並轉變成化能，即進行光合磷酸化作用的所在部位。
載色體由細胞膜陷入細胞質內而形成，與細胞膜成連續的狀態。在紅螺菌科和著色菌科的細菌體內，載色體因菌種不同而分別呈小胞狀體、薄片狀或管狀。綠菌泡囊是綠菌科和綠絲菌科的菌種細胞內的光合作用器官，它分散地附著於細胞膜下，是由一層膜包起來的、獨立存在於細胞內的小胞狀體。
⑷運動方式
紅螺菌科與綠絲菌科的菌具運動性，綠菌科的菌為非運動性，著色菌科中的菌種兩者都有。那些具有運動性的菌種往往由於溫度、光照強度、pH等等培養條件的變化而可成為非運動性的。
大多數菌的運動都由鞭毛運動而產生。多數為極生鞭毛，如度光紅螺菌（Rhodospirillumphotometricum）和奧氏著色菌（Chromatiumokenii）等具有較粗的囊狀的極生鞭毛。也有少數為周毛，如紅微菌屬（Rhodomicrobium）的新生細胞即以周生鞭毛運動。此外，還有滑走運動和痙攣式（jerkymovement）運動類型。如綠絲菌（Chloroflexus）即以滑行運動方式進行運動。
⑸分裂方式
PSB的絕大多數種類都以2分裂進行繁殖，僅有少數例外。一種例外是出芽分裂方式，子細胞與母細胞之間有柄相連。如范尼氏紅微菌（RhodomicrobiumVannielii）和沼澤紅假單胞菌（Rhodopseudomonaspalustris）等菌種。後者進行出芽繁殖時，其母細胞於鞭毛的相對極處產生纖細的管子，管子末端膨大形成芽體，子細胞與母細胞同樣大小，兩者又發生不同步的分裂，結果形成玫瑰花飾的細胞叢。還有一種例外的分裂方式是進行極性伸長分裂（polarclongation），可見於綠菌科的暗網菌屬（Pelodictyon）。
2．光合細菌的生理特徵
⑴PSB的色素及其作用
PSB在自然界生態系統中，與其他光合生物一樣是初級生產者，具有固定太陽能、同化CO2、製造有機物的本領。這是一個通過光合磷酸化作用將光能變成化能的過程。該過程需要光合色素作媒介。與藍細菌和真核光合生物不同，光合細菌的光合色素包括細菌葉綠素和類胡蘿蔔素兩大類。
①細菌葉綠素（Bchl）
Bchl是PSB中主要的光合色素，它不僅是光合反應中心的主要成分，而且與類胡蘿蔔素等共同構成天線色素複合物。當天線色素複合物吸收光並傳遞到光合作用中心時，那裡的Bchl分子便吸收光子處於激髮狀態，進而放出具有高能水平的電子，通過電子傳遞系統的傳遞，最終又由Bchl*接受而回復至基態。在電子傳遞過程中與磷酸化作用相偶連而產生ATP。（見圖）
迄今為止，分離到的Bchl有5種（Bchl.a、b、c、d、e），它們都是含鎂的卟啉衍生物。各種Bchl都具有一定的吸收波長。（見表）已知紅螺菌科和著色菌科的菌大多數含有Bchl.a，少數為Bchl.b；綠菌科的菌除含有Bchl.a外，還含有Bchl.c、d、e中的一種；綠絲菌科的菌則含有Bchl.a和Bchl.c。通過測定PSB的吸收光譜，可以分析出該菌所含Bchl的種類，為菌種鑑定提供一定依據。
②.類胡蘿蔔素
類胡蘿蔔素是PSB色素系統中的重要成分。它的作用有三：其一，是作為光合反應的輔助色素，把吸收的光能傳遞給Bchl。其二，是起光氧化的保護劑作用，即保護光合作用器官及Bchl，使它們免受強光的傷害。第三，類胡蘿蔔素的組成成分和數量多少，影響吸收光譜波長，對菌體呈現的顏色起決定作用。
迄今已分離的類胡蘿蔔素有30種以上。這些色素的生物合成途徑和影響因素大多已搞清，有可能成為一種十分理想的天然色素資源而得到開發利用。
PSB的環式光合磷酸化
XUQ
Cyt.b
ADP+Pi
光e-ATP
Cyt.C
天線色素
複合物
BChl*
光反應中心
P890
PSB的BChl及其吸收波長
BChl 吸收波長（微米）
a 805，850~890
b 835~850，1020~1040
c 745~760
d 725~745
e 715~725
（把菌體分散在60%蔗糖溶液中測定）
⑵PSB的獲能形式
PSB的獲能形式有以下幾種類型：
①通過光合作用獲得能量
只要供氫體和碳源合適，所有的PSB都能在光照厭氧條件下，通過光合磷酸化過程獲得能量。
②通過脫氮或發酵獲得能量
這是紅螺菌科的某些種所具有的一種獲能方式。
③通過好氧呼吸作用獲得能量
這是在有氧條件下進行的，從有機物的氧化磷酸化中取得的能量。
不同類型的PSB其獲能形式有很大差異，其中僅有紅螺菌科的菌兼有上述三種類型。
另外，PSB在利用光能進行光合反應時，由於用以還原CO2的供氫體的不同，可把它們的光合反應歸納為三類：一類以H2S為還原CO2的供氫體；另一類以硫代硫酸鹽為還原CO2供氫體；再一類以有機物為供氫體。
光合細菌供氫體的差別，乃是分類上的重要特徵。紅螺菌科的菌儘管在H2S濃度很低時也能利用H2S，但總的說來它們是利用有機物作為供氫體的；著色菌科和綠菌科的菌則只能利用H2S和其他硫化物作為供氫體；綠絲菌科光合反應的供氫體，既可利用有機物，又可利用硫化物。
⑶光合細菌對碳源的利用
著色菌科和綠菌科的菌能在光照厭氧條件下，利用CO2為主要碳源，以還原態的無機化合物（如H2S）作為電子供體，固定CO2，進行光能自養生長。紅螺菌科的菌則主要以各種有機物，尤其是還原性的低分子有機物作為供氫體，在光照厭氧條件下進行光能異養生長。綠絲菌科的菌為兼性營養型，它們對CO2和有機物都能很好地利用。
紅螺菌科的菌在進行光能異養生長時，它們細胞物質的碳素大部分來自有機碳化物，其中醋酸鹽是最大量地被利用的有機物。但當被同化的有機物比細胞物質處於更低的還原態時，必須同時發生CO2的還原同化，以吸收來自有機質的過剩電子，否則就不能保持氧化還原的平衡。這從紅螺菌科的菌對醋酸與丁酸的代謝中得到證明。
一般說來，紅螺菌科的菌在光照厭氧條件下同化CO2，而在黑暗好氧條件下則通過有機物的氧化進行異養生活。以醋酸為例，在光照下進行光合作用時，它是光合反應的供氫體：
CH3COONa+H2O+CO2—→2（CH2O）+NaHCO3
在暗處進行異養生長時，醋酸鹽則為氧化同化作用的基質：
CH3COONa+O2—→（CH2O）+NaHCO3
紅螺菌科的菌對有機物的利用範圍，因種而異，各具特徵。利用這一點可進行分離菌株的簡易鑑定。
⑷PSB對生長因子的要求
紅螺菌科的菌要求生長因子的種較多，它們對生長因子的要求因種而異。如球形紅菌（Rhodobactersphaeroides）要求硫胺素、煙酸和生物素；沼澤紅假單胞菌（Rhodopseudomonaspalustris）要求對氨基苯甲酸。著色菌科和綠菌科的菌不要求生長因子。但也有例外，如奧氏著色菌（ChromatiumOkenii）需要維生素B12，培養基中缺少這種生長因子，它就不能生長。
3．PSB在生態系統中的地位和作用：
⑴PSB的分布
PSB的分布非常廣泛，無論在土壤，還是淡水、海水中都有它的分布，甚至在高大900C的溫泉中，在終年冰封的南極海岸上，在含鹽量達30%的鹽湖裡，也都曾找到它們的蹤跡。
下表是從各種生境取樣測定得到的每克樣品中的PSB（主要為紅色非硫細菌）數。由表可知，PSB的生存量與生境中有機物含量的多少密切相關。在BOD<1ppm的河流里，PSB數在10個或10個以下；在BOD高達250ppm的水溝及活性污泥法的污水處理系統中，PSB數量可達到106~107/g。可見隨著環境中有機物濃度的增加，PSB數量也可能相應地增多。
各種試樣中的紅螺菌科光合細菌數（每克樣品）
水溝（BOD250ppm）106~107
湖泊（BOD10ppm）102~103
河流（BOD1.0ppm）+~10
污水廠（活性污泥）106~107
水田土壤105~106
海岸上103~104
1978年和1979年有人從小河淤泥、菜場水溝、稻田、芋艿田、慈姑田、養豬場垃圾堆，乃至污水處理廠的污水、污泥，豆製品廠、澱粉廠的陰溝污泥，中藥廠下水道污泥等多種生境條件採取24種樣品，進行光合細菌的分離。富集培養中，除中藥廠某一樣品外，均觀察到了光合細菌的生長，檢出率達96%。進而從中分離得到光合細菌純培養27株，其中多株對豆製品、澱粉等工廠的高濃度有機廢水顯示了較強的去除COD的能力。
⑵PSB是水域中重要的初級生產者
根據Green湖（1969）和Medicine湖（1972）的調查，這兩個湖泊的PSB層中，被同化的碳素量分別為240g/m2.年，和30g/m2.年，各占初級生產總量的85%和55%。已知Green湖和Medicine湖具有光合作用活性的區域面積，分別為0.25Km2和0.125Km2，則它們每年由PSB同化的碳素量分別為60噸和3.75噸。
⑶PSB與自然界硫素轉化循環
PSB能利用太陽能，固定CO2，合成有機物，是重要的初級生產者，這已如上所述。不僅如此，它還能把H2S、硫代硫酸鹽等氧化成元素硫或硫酸，在自然界硫素循環中占有重要地位。據報導，主要由於紅硫細菌和綠硫細菌的作用，能在20Km2的湖中，每年生成100噸硫磺。
有人研究了在Belovod湖中Chromatium的垂直分布與各種環境因子的關係。結果顯示，該湖的湖底常有多量H2S產生，而Chromatium能利用H2S作為供氫體合成有機物，同時把H2S轉變成S。於是在水深14m處，氧分壓很低的情況下，Chromatium大量生長，成層狀分布，起著防止H2S向上層擴散的作用。
在土壤中，光合細菌氧化分解硫化物的本領也對陸生植物起著解毒作用或保護作用。例如，當水稻從營養生長進入生殖生長時，水稻根部的氧化力增強，使根圈呈厭氧狀態。這時硫酸還原菌迅速增殖，在水稻根際發生H2S以及腐胺、屍胺等的積累，從而使水稻根受到傷害。如果此時光合細菌大量生長，便能除去上述毒物，對水稻生長發生十分有利的影響。
⑷PSB在氮素循環中的作用
光合細菌的大多數種類因能產生固氮酶，而具有固氮能力。
近年來，還發現光合細菌中有的種具有脫氮活性。如球形紅假單胞菌（R.sphaeroides）S株和R.sphaeroidesIL106株等，在有硝酸鹽存在時，能把它作為電子受體，而不是N源，通過硝酸還原酶和亞硝酸還原酶的作用，把NO3轉變成NO2→NO→N2O最終還原成N2。由於這類光合細菌具有脫氮能力，因此在利用它處理高濃度有機廢水時，不僅能高效地去除BOD，同時也兼有去除N的效果。
4．光合細菌菌體的營養成分和生理活性物質
由於PSB富含多種營養物質和生理活性物質，可利用作餌料、飼料和肥料，在農業、水產和畜禽飼養等方面都得到了成功的套用。
⑴光合細菌菌體的營養組成
PSB菌體富含營養物質：其蛋白質含量超過大豆；
光合細菌菌體的營養組成
粗蛋白質
（%） 粗脂肪
（%） 可溶性糖類
（%） 粗纖維
（%） 灰分
（%）
紅色非硫
細菌 65.45 7.18 20.31 2.73 4.28
小球藻 53.76 6.31 19.28 10.33 1.52
米 7.43 0.94 90.60 0.35 0.72
大豆 39.99 19.33 30.93 7.11 5.68
⑵光合細菌的B族維生素組成
光合細菌的B族維生素種類豐富，尤其是B12、葉酸、生物素等酵母中幾乎不含有的維生素種類在PSB中含量較多。
PSB的B族維生素組成（微克/克）
紅色非硫細菌 圓酵母 啤酒酵母
Vit.B1 12 2~20 50~360
Vit.B2 50 30~60 30~42
Vit.B6 5 40~50 25~100
Vit.B12 21 — —
煙酸 125 200~500 310~1000
泛酸 30 30~200 100
葉酸 60 — 3
生物素 65 — —
⑶光合細菌的胺基酸組成
從胺基酸的種類與組成來看，除了含S胺基酸的量較少外，其他各類胺基酸含量都不少，尤其是賴氨酸含量較為豐富。
各種培養基培養的球形紅假單胞菌（Rp.Sphaeroides）胺基酸組成（mol%）
A B C D E F
賴氨酸 4.3~5.1 5.3 5.0~6.6 5.2 6.3 6.7
組氨酸 1.8 1.3 1.3~2.1 1.4 2.2 2.0
精氨酸 4.5~5.3 4.7 4.4~5.5 4.0 4.8 2.1
天冬氨酸 9.7~11.1 10.8 9.8~13.8 10.8 9.1 8.0
蘇氨酸 6.6~7.4 6.5 4.2~6.2 6.0 5.1 4.5
絲氨酸 5.2~5.5 5.8 3.1~5.5 5.4 8.9 6.4
谷氨酸 10.7~12.8 7.5 6.9~12.0 11.8 11.4 19.4
脯氨酸 5.2~5.3 4.9 3.2~5.2 4.7 4.6 10.5
甘氨酸 9.0~10.1 10.5 6.7~10.9 10.0 5.7 3.0
丙氨酸 11.0~13.1 12.2 8.1~14.8 11.9 8.3 5.0
半胱氨酸 + + + + 1.5 0.4
纈氨酸 6.2~6.8 7.3 5.2~9.6 6.3 7.4 7.2
甲硫氨酸 0.8~2.8 2.4 2.2~4.0 2.6 3.0 2.1
異亮氨酸 3.7~4.7 5.0 4.3~6.4 4.8 5.3 5.1
亮氨酸 8.5~8.8 8.7 7.8~11.3 8.3 8.5 9.2
酪氨酸 2.4~2.9 3.0 2.5~4.0 2.7 2.8 3.9
苯丙氨酸 3.9~4.5 4.1 3.1~5.4 3.4 4.1 3.5
色氨酸 ++ ++ ++ ++ 1.0 0.9
A:純培養基，B：豆漿，C：豆製品廢水，D：豬糞尿，E、F是作為比較的雞蛋和牛乳蛋白
（引自：北村博等編著“光合成細菌”，日本學會出版センタ–）
⑷光合細菌含有豐富的輔酶Q
作為生物體內的一種重要生理活性物質—輔酶Q，在PSB中的含量遠遠超過其他生物。
PSB菌體中的輔酶Q和Vit.K（微克/克）
輔酶Q Vit.K
深紅螺菌 UQ102069
球形紅假單胞菌 UQ103399
沼澤紅假單胞菌 UQ101774
著色菌D菌株 UQ72143 588
酵母 UQ6259
菠菜葉 UQ1036 10
玉米幼芽 UQ1041 12
二、 光合細菌在農業中的套用效果
由於PSB具有的種種生理、生態特性及其菌體所含有的豐富營養物質和生理活性物質，使其在生態系統的能量流動和物質的轉化循環中具有重要的作用，與環境中的各種有益生物顯示了很好的相容性。經過人們數十年的研究、開發，光合細菌已在農業、水產、畜禽飼養、環境保護等等領域得到成功的套用。業已證明，PSB能固氮、能防止過量N肥對作物的危害、有利於防止連作障礙；有利於果實的著色、保鮮、增加甜味和維生素含量；因含有脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶等物質，能增加水稻和多種經濟作物的產量等等。以下就各種試驗、套用的實際效果作一概要介紹。
1.PSB用於柿子，使產量增加，果色鮮艷，含糖量增加，味美。
施用PSB對富有柿的果重與成分的影響
對照區 處理區
果數 32 43
果重（Kg） 7.1 8.2
每果平均重（g） 222 191
果色 橙黃色 朱橙色
水分 84.7 83.3
糖度（Brix度） 14.7 16.4
還原糖量（占鮮重之%） 10.82 12.56
非還原糖量（占鮮重%） 2.34 2.57
全糖量（占鮮重之%） 13.16 15.13
2.用於柑橘，不僅使果重和含糖量增加，而且使儲藏時間延長。某年12月10日採收的果實，對照的到下一年2月中即自然腐敗，處理的則到第二年4月還沒有全部腐敗。
PSB肥料對柑橘產量和品質的影響
對照區 處理區
每棵柑橘平均果數 44 48
平均果重（g） 96 112
總果重（g） 4224 5376
糖平均含量（%） 8.38 8.87
果皮中胡蘿蔔素
平均含量（mg） 1.91 2.20
3.用於番茄，使總果實數和重量比對照區增加10~34%，Vit.B1和Vit.C的含量也比對照的增加8~33%。
施用PSB對番茄生長的影響
莖葉重（乾重g）根重（乾重g）莖葉/根比
砂耕對照57.715.03.85
處理51.320.52.50
土耕對照58.222.12.63
處理55.130.31.82
施用PSB對番茄產量的影響
總果數總果重（鮮重g）平均果重（鮮重g）
砂耕對照14729（100）52.0
處理16805（110）50.3
土耕對照161049（100）65.5
處理221408（134）64.0
施用PSB對番茄果實中VB1和VC含量的影響
VB1（mg，%）VC（mg，%）
砂耕對照0.09（100）25.6（100）
處理0.12（133）28.6（111）
土耕對照0.16（100）30.2（100）
處理0.18（112）32.6（108）
4.用作水稻穗肥，有增加粒數和穗重的效果。
水稻幼穗形成期施用PSB的效果
每穗粒數 每穗重（g） 全穗重（g）
對照
（用NH4Cl追肥） 66.6 1.54 43.1
處理
（用PSB追肥） 87.9 2.04 46.9
5.PSB肥料施用後，使土壤中放線菌數量增加，從而對病原性絲狀菌生長發生一定的抑制作用。
研究表明，PSB可轉化為供土壤放線菌很好利用的營養基質，能促進農業有益菌Streptomycesfradiae的增殖。這种放線菌對Fusariumoxysporum（一種危害性很大的植物病原菌）具有很強的抑制作用。因此通過對土壤施用PSB，將有利於防止由植物病原性絲狀菌引起的連作障礙。
PSB的施用不僅有利於改善土壤菌群結構組成，而且具有防止土壤酸化、降低導電度的作用，有利於防止溫室栽培中過高鹽類濃度及硝酸態氮的危害。
施用PSB肥料的番茄栽培3個月后土壤微生物的變化（對照為施用無機肥）（檢測數/g）
細菌放線菌絲狀菌放線菌/絲狀菌比
砂耕對照3.8*1051.0*10518.0*1040.56
處理9.0*1051.2*1054.0*1043.0
土耕對照8.5*1065.2*1055.0*1051.0
處理16.3*10623.0*10515.0*1051.5
6.葉菜類作物紫角葉和蕹菜，噴施PSB後顯示出葉綠素濃度增加的效果，前者平均增加15.5%，後者平均增加27.8%。
PSB液肥對紫角葉、蕹菜葉綠素的影響
材料組別葉綠素總量（mg/gFW）平均（mg/gFW）
紫角葉對照0.88630.8991
（Basellarubra）對照0.9124
處理1.08811.0372
處理0.9862
蕹菜對照1.68441.7523
（Ipomoeaaquatica）對照1.8202
處理2.40612.2399
處理2.0736
7.PSB噴施於茶葉，可有效地促進茶芽的萌發與生長，使開採期提前7~10天。同時，對噴施的三種名茶都顯示了明顯的增產效果，增幅達10~30%。
該試驗於1994年早春在浙江杭州某名茶實驗農場進行。試驗茶園3.5畝。供試的3個品種茶園均為無性系良種茶園。每個品種設4個處理，分別為稀釋20倍、25倍、30倍的PSB，和稀釋125倍的高效複合稀土液（茶園常用葉面肥）。另設一個清水對照。一個處理面積0.07畝，每個處理2個重複。試驗小區設定保護行。試驗共噴施3次（2月25日、3月3日、3月14日）。結果如下表所示：
PSB營養液對茶芽生長發育的影響
百芽重芽葉密度一芽一葉小區鮮葉折合畝產量提早開採
（g）（個/尺2）占總芽數%產量（Kg）（Kg/畝）天數（天）
PSB–206.62113543.1444.8610
PSB–256.4789442.4234.578
PSB–306.1581352.0929.867
稀土-1256.1065261.6723.864
清水對照6.28319.50.8211.710
PSB營養液對茶葉產量的影響
品種試驗項目小區產量（Kg）折合畝產（Kg/畝）與對照比較（%）
早逢春PSB–207.21103.04115.84
PSB–257.00100.00112.42
PSB–306.7095.81107.71
稀土-1256.4091.52102.89
對照6.2288.95100
迎霜PSB–204.8569.36122.78
PSB–254.5765.35115.68
PSB–304.5064.35113.91
稀土-1254.3462.06109.86
對照3.9550.49100
烏牛早PSB–204.4663.78134.33
PSB–253.8555.06115.96
PSB–303.6852.62110.83
稀土-1253.5550.77106.93
對照3.3247.48100
8.PSB在其他多種作物上的施用效果
 小麥施用PSB後，葉片肥厚、濃綠，分櫱增加、根系發達，成穗率提高，增產15%以上。同時，使小麥根腐病的發生受到抑制。
 花生在開花前噴施PSB，可促進分枝，提早開花，花量大，結果多，增產20~30%。
 茄子施用PSB後，產量增加14.1%。
 西瓜施用後不僅明顯增產，而且甜度增加，提早上市。
 果樹施用PSB（花期、幼果期）後能早生果，增加果實著色度，降低酸度，增加糖分。
三、光合細菌在農業中的套用方法
由於光合細菌的卓越性狀，近年來人們進行了大量的試驗和實際套用，認識到PSB在農業上具有適用性廣的特點，可在糧、棉、油、菜、瓜、果、煙、茶、花卉等植物上使用，並顯示促進生長、改善品質等作用。尤其在當前人們期待綠色食品並大力提倡有機農業之際，對人畜安全、無任何毒副作用、源於自然的環境有益微生物——PSB植物營養液，更顯示出勃勃生機。人們依據PSB的多種功能和栽培植物的特性，並結合種植措施、環境等實際條件，創造了豐富多樣的使用方法，取得了十分喜人的成績。例如，某種植香草類經濟植物的大型園藝場，採用PSB150倍稀釋液噴灑和根灌相結合的方法，有效地解決了幼苗移植時易發生根腐病、成活率低的難題，使各種香草的移栽成活率大大提高，而且髮根快，生長迅速，提高了產量，改善了品質。
PSB在農業中實際套用時，可採用浸種、蘸根、葉面噴施、根灌等方法，結合植物生長發育各階段的栽培措施靈活套用。
以PSB植物營養液含菌量為10億/毫升計，使用時一般宜稀釋150~200倍。葉面噴施宜7~10天一次；根灌則可結合灌溉進行。
經驗表明，在植物生長前期，PSB能促進植物根系大量新生，提高植物的成活率，可使植物提早進入生殖生長期。根系發達有利於提高作物的抗旱、抗澇能力，為增產增收打下堅實基礎。某地茶農使用PSB後取得提早10天上市、增產增收、效益顯著的好成績，編了順口溜：若要茶葉早，請用“催芽寶”，高興地把PSB比作“催芽寶”。
總之，只要使用得當，定能豐收在望。
四、農業中套用光合細菌的作用機理
山西大學李俊峰等的“光合細菌對農田生態系統的影響”研究報告，以其具有說服力的實驗結果，為光合細菌在農業中套用所顯示的良好效果及其作用機理，作了概括和總結。
該試驗於1996年9月至1997年10月在山東濰坊市蕘溝村進行，供試土壤為黃褐土，肥力均勻。種植模式為冬小麥-夏玉米一年兩熟。試驗分5個處理、1個對照。分別為：
處理1.有機肥120t/公頃.年；
處理2.碳酸氫銨11.25t、尿素4.5t、過磷酸鈣11.25t/公頃.年；
處理3.光合細菌180Kg/公頃.年；
處理4.有機肥+光合細菌90Kg/公頃.年，其中有機肥用量同處理1；
處理5.化肥+光合細菌90Kg/公頃.年，其中化肥用量同處理2；
對照為不施肥。
各組隨機排列，3次重複，小區面積10.5m*3m。不同組之間設保護行。
PSB菌液pH8.0，活菌數16億/毫升。
PSB處理區內全生育期噴施3次50倍稀釋液，每次用PSB原液15Kg/公頃。
不用PSB的噴等量清水。
試驗得到以下結果：
1.光合細菌具有促進土壤微生物增殖的作用。
試驗表明，各處理組的微生物總量均大於對照組，其中處理3比對照增加57.99%，顯示了PSB促進土壤微生物增殖的作用。處理4比處理1、處理5比處理2微生物總量分別增加13.7%、35.13%，表明PSB與有機肥、無機肥合用依然表現出促進微生物增殖的作用。
PSB對土壤中微生物總量的影響（mg/100g）
項目CK處理1處理2處理3處理4處理5
生物總量38.4757.2942.3960.7876.5657.28
2.光合細菌可在土壤中增殖，並刺激土壤中固氮菌和放線菌的增殖，從而使土壤中有益菌數量大大增加。同時，使土壤中放線菌與真菌的比值增加，有利於減少病害，使土壤更健康。
PSB對土壤中微生物區系的影響（108/g）
處理光合細菌固氮菌放線菌真菌放線菌/真菌
CK1.424.242.842.271.09
12.486.445.274.631.14
22.342.322.562.740.93
35.275.745.863.491.68
45.437.386.274.821.30
54.213.233.413.830.89
3.光合細菌可使土壤容重下降，有利於改善表層土壤的疏鬆程度。同時，光合細菌能明顯提高土壤的陽離子交換量。
光合細菌對土壤容重和陽離子代換量的影響
土層（cm）CK處理1處理2處理3處理4處理5
土壤容重0~201.7921.7061.8901.7171.5111.730
（g/cm3）20~401.8041.7931.8811.7961.6081.803
陽離子代換量0~209.04210.0849.3149.94310.8879.180
（mg/100g）20~408.53710.0818.9729.56210.5428.695
4.光合細菌的施用可以提高土壤有機質含量，使0~20cm、20~40cm土層中的有機質分別比對照高14.3%和30.5%，這與光合細菌自養合成有機物有關。
光合細菌對土壤有機質含量的影響（%）
土層（cm）CK處理1處理2處理3處理4處理5
0~201.2431.4431.2471.4211.6821.407
20~400.6920.6610.6170.9030.8210.684
5.光合細菌能增加土壤中全氮和全磷的含量，在0~20cm和20~40cm土層中，分別比對照高26.99%、10.75%和35.16%、71.78%。全氮的增加與光合細菌及其他固氮菌的增加有關，而全磷的增加則可能與異養微生物的代謝有關。
光合細菌對土壤全氮、全磷含量的影響（%）
項目土層（cm）CK處理1處理2處理3處理4處理5
全氮含量0~200.05410.06920.06300.06870.07190.0610
20~400.03720.04070.03300.04120.05140.0370
全磷含量0~200.04750.06430.06070.06480.06520.0607
20~400.02410.04730.03870.04140.04930.0321
6.PSB能明顯改善土壤養分狀況，在0~20和20~40cm土層，與對照相比鹼解氮分別提高41.36%和28.8%；速效磷分別提高26.24%和27.9%；速效鉀含量分別提高20.9%和34.6%。
光合細菌對土壤鹼解氮、速效磷、速效鉀含量的影響（mg/Kg）
項目土層（cm）CK處理1處理2處理3處理4處理5
鹼解氮含量0~2047.24068.49058.93766.78076.59057.870
20~4027.38036.91430.16935.27039.92031.300
速效磷含量0~2022.52031.31029.30028.43032.91027.800
20~408.27010.96010.41410.58011.90010.180
速效鉀含量0~2066.43086.30075.93380.30095.73083.930
20~4044.36065.60055.63059.72074.37053.670
7.光合細菌能明顯提高作物產量，與對照相比，冬小麥增產17.6%，夏玉米增產24.8%，總產量增加21.3%。
光合細菌對作物產量的影響（Kg/公頃）
作物CK處理1處理2處理3處理4處理5
冬小麥461156465173542262025623
夏玉米475067475390593274336890
合計93611239310563113521364512513
已有的研究表明，光合細菌是地球生態系統中重要的初級生產者，在C、N固定及土壤硫素循環中均占有重要地位。它能利用可見紅外等較長波長的光能，將土壤中的硫氫化物和碳氫化物中的氫分離出來，與CO2、N2等一起合成糖類、胺基酸類、維生素類、生理活性物質等生物大分子物質。而且，光合細菌的生產力是很高的。PSB在土壤中進行著無機光能增殖，這應該是PSB使土壤有機質增加的重要原因之一。光合細菌能固氮，與其他固氮菌相比它的能量來源於最廉價的光能，而且波長正好與植物吸收的波長不同，二者呈互補關係。光合細菌可在固氮、固碳的同時，將植物不能吸收的光能導入土壤生態系統。由於光合細菌在土壤中的無機光能代謝增殖，大大刺激了固氮菌和放線菌等異養微生物的增加，使土壤中微生物總量增加。土壤中有機肥的施入，是這些異養微生物增殖的物質基礎，因此有機肥與光合細菌結合施用效果最佳。土壤中有益微生物總量的增加，加速了土壤團粒結構的形成，和土壤養分的再生和有效化，從而為植物生長創造了良好的環境。這是光合細菌促進農業增產的最主要原因。
五、光合細菌對殘留農藥的處理效果
日本的小林正泰進行了光合細菌處理殘留農藥的試驗，其結果十分理想。
1.試驗方法
把各種農藥按使用時稀釋濃度的2倍以上配置成試驗液，在該液中每升添加PSB的營養劑（N、P、K、NaCl、酵母浸出汁等），pH調至中性，把PSB按5%接入其中，置於200C左右，輕微曝氣進行處理。通過測定TOC（總有機碳）的減少來考察PSB的活性和農藥成分的降低。
2.試驗結果
⑴diazinon（二嗪農、地亞農）
為有機磷系光譜殺蟲劑、殺蟎劑，通常稀釋1000倍使用。本試驗採用diazinon34的500倍稀釋液，按設定方法進行PSB處理。結果見下表：
pH TOC
起始 7.2 203
2天后 7.5 65
5天后 7.6 12
10天后 7.5 ＜1
⑵benomyl水合劑（苯菌靈、苯來特）
為殺菌劑。通常使用1000~2000倍稀釋液。
試驗採用50%benomyl的500倍稀釋液，按設定方法作PSB處理。結果如下：
pH TOC
起始 7.4 424
2天后 7.8 112
5天后 7.8 15
10天后 7.8 ＜1
⑶Thiuram水合劑（福美聯）
為有機碳殺菌劑，通常稀釋250倍使用。
本試驗以80%的Thiuram水合劑製成100倍稀釋液，按設定方法進行PSB處理。結果如下：
pH TOC
起始 7.2 2520
2天后 7.85 870
5天后 7.6 125
10天后 7.6 ＜5
⑷maneb水合劑（代森錳）
為有機硫系殺菌劑，通常以400~1000倍稀釋液使用。
本試驗用maneb水合劑的200倍稀釋液，按設定方法進行PSB處理。結果如下：
pH TOC
起始 7.3 684
2天后 7.5 162
5天后 7.6 26
10天后 7.6 ＜2
⑸CAT水合劑（西瑪津，Simazine）
為除草劑，通常稀釋1000倍使用。
以50%的西瑪津製成500倍稀釋液，按設定方法作PSB處理。結果如下：
pH TOC
起始 7.2 298
2天后 7.5 112
5天后 7.5 28
10天后 7.6 ＜1
⑹TPN水合劑（百菌清，chlorothalonil）
為有機氯系殺蟲、殺菌劑，通常稀釋500倍使用。
本試驗製成thalonil的200倍稀釋液，按設定方法進行PSB處理。結果如下：
pH TOC
起始 7.2 874
2天后 7.3 216
5天后 7.4 35
10天后 7.4 ＜1
⑺EPN乳劑（苯硫磷，伊皮恩）
為O-乙基-O對硝基苯基硫逐磷酸酯（C14H14NO4PS），製成EPN乳劑的500倍稀釋液，處理方法同上。結果如下：
pH TOC
起始 7.3 132
2天后 7.5 45
5天后 7.5 12
10天后 7.5 ＜1
以上試驗測試結果表明，所試農藥都可通過PSB處理被去除。這對降低乃至消除土壤農藥殘留、改善農業土壤環境具有重要意義。
六、在農業中套用PSB應注意的技術要點
在PSB實際使用中，應注意以下一些技術要點：
1.必須確保PSB菌劑的質量。
農業部曾於2002年8月發布了光合細菌液肥質量的行業標準，並於同年12月實行。為在農業領域套用光合細菌明確規範了菌劑的質量要求，必須嚴格執行。
目前可見的PSB菌劑劑型大致有：PSB液體菌劑、PSB濃縮液、固體PSB菌劑（由吸附材料吸附PSB菌液而成，因吸附劑形態而有粉狀、顆粒狀之分），極少數場合也有製成PSB凍乾粉的。比較而言，PSB液體菌劑較易大量培養和批量生產，且培養物的PSB活性較強，PSB的代謝產物較豐富，套用效果較好，因此各菌劑中以液體菌劑的產量和使用量最大。要使PSB在套用中獲得預期的效果，必須保證PSB菌劑的質量。這包括有足夠多的有效活菌，儘可能少含雜菌等。
2.由於農業環境和種植作物多種多樣，PSB的套用也應因時因地制宜，依據PSB的功能特點和實際情況，採用適宜的方法。
3.必須充分利用PSB與環境中絕大多數微生物具有相容性的特點，注意與其他有效菌劑組合套用，可起到優勢互補、提升效果的作用。
例如在沼氣發酵系統中投加PSB可促進產沼；在EM菌劑中包含有光合細菌、放線菌、乳酸菌與酵母菌四類菌群；我們在名貴水產養殖系統的水質淨化中同時套用了光合細菌、放線菌、酵母菌和硝化菌等等。
4.必須充分利用PSB富含許多重要營養物的特性，使它作為一種高效的微生物營養劑，激活其他有益微生物，並在實際套用場合通過協同作用發揮獨特的功能。
研究和套用光合細菌的長期實踐，使我們深切地認識到PSB能在諸多領域的套用中得到很好的效果，固然有光合細菌本身的重要作用，但在絕大多數的場合中光合細菌並不是在“單打獨鬥”，而是以其對環境的相容性和營養物多樣性的特點，激發了其他有益微生物的多種重要功能而協同作用產生的結果。例如，光合細菌在農藥、化工廢水處理中的套用；我們最近在污水廠污泥減量的生產性試驗中，成功套用光合細菌技術使污泥減量達到50%以上，取得了良好效果。