为了能合理应用光合细菌菌剂不给农业生产造成浪费和不给农民增加负担，本论文对黑龙江省不同土壤类型的水田和旱田中光合细菌分布范围及变化规律进行调查；采用正交试验研究光合细菌施入不同状态的土壤后存活条件、变化规律和对土壤中微生物区系的影响；实验室条件下，光合细菌对植物抗紫外线作用和抗氧化作用的影响；以及采用盆栽或大田试验研究光合细菌对水稻、番茄、大豆和小白菜的生理特性和生物学特性的影响，为光合细菌在农业上的应用提供可靠的依据。研究结果表明： 1.在黑龙江省黑土、黑钙土、暗棕壤、白浆土和碱土几个主要类型土壤中，旱田中基本无光合细菌存在，只有黑钙土中有微量，不同类型土壤水田中均可分离出光合细菌，其中以白浆土水田和黑土水田中最多，数量分别为9.5×103、2.5×104个·g_干土。夏秋两季光合细菌数量较多。 2.在处理第3d和处理第10d，对光合细菌数量影响较大的因素均是光合细菌施用量，处理第10d光合细菌的数量比第三天有所增加。处理第50d，各处理光合细菌数量下降幅度均较大，此时，对光合细菌数量影响较大的因素是土壤水分含量。光合细菌在淹水、低温和施用光合细菌原菌液的情况下，随时间延长，光合细菌菌量下降相对较慢，可以较长时期保持其活性，而在其它条件下，随时间延长，光合细菌数量下降很快，甚至降至零。这说明光合细菌NDYC1菌株短时期内在土壤中不能繁殖或繁殖很慢。光合细菌施用量对细菌影响较大，细菌数量在第10d下降较快，其后数量趋于稳定；真菌、放线菌菌量在第3d、10d较稳定，第50d有所下降，其数量受光合细菌施用量影响较大。 3.好氧培养的光合细菌中的CAT活性比微好氧培养的高，SOD活性相反；HGZSW菌种在微好氧培养下两种酶活性较高。实验室条件下，小白菜经紫外灯短期照射后其CAT、SOD活性及叶绿素和类胡萝卜素含量均有一定升高，选用酶活性高的HGZSW菌种发酵液喷施的小白菜经紫外灯短期照射后其两种酶活性随紫外线照射时间延长而逐渐升高，与未喷施光合细菌经紫外线照射的相反，说明光合细菌在对紫外线隔离和防护方面起到了一定作用。 4.发芽试验结果表明光合细菌可提高番茄种子的发芽势、发芽率，光合细菌培养液的10倍稀释液效果最好；光合细菌的施用时间、处理液和施用方式三因素盆栽正交试验结果表明叶绿素a含量各处理均不显著，番茄叶绿素b含量各施用方式之间差异显著，在苗期和花期均施用光合细菌原菌液且每个时期分三次喷施时番茄叶绿素a和叶绿素b含量较高；类胡萝卜素含量各因素差异均极显著，两个时期各喷施一次光合细菌上清液其含量最高。不同处理液和不同施用方式番茄CAT活性差异显著，不同施用方式番茄SOD活性差异显著。光合细菌各处理对根际土壤中微生物数量无显著影响。 5.光合细菌对水稻种子发芽势、发芽率影响不显著。光合细菌的不同处理方式和处理液二因素完全随机设计盆栽试验结果表明，各处理对CAT及光合色素无显著影响；不同处理方式对水稻SOD活性无显著影响，而不同处理液对水稻SOD活性有显著影响，喷施培养基和菌液的SOD活性较高。光合细菌可提高土壤中细菌、放线菌及固氮菌数量，增加水稻分蘖，提高产量。水稻SOD、分蘖和产量提高分别为对照的68.29％，30.88％和36.75％。光合细菌在水稻上的施用方法以菌液沾根增产效果最好。 6.喷施光合细菌的不同处理液对大豆光合色素影响不显著，而光合细菌菌液处理的大豆，其CAT和SOD活性高于对照，但依然不显著。虽然光合细菌可以增加大豆荚数、荚粒数和百粒重，提高产量，三个菌种中以喷施LMHN菌体对大豆产量性状影响较大，但各处理间对大豆产量影响均不显著。光合细菌三个菌株的不同施用方式对大豆光合色素及CAT活性无显著影响，对大豆部分生物学特性影响不大，对大豆基本无增产作用。SOD活性处理间差异显著，说明不同菌株对大豆SOD活性影响是不同的。所有处理的光合细菌数量均比对照高，比对照可高出7～1000倍，以叶面喷施方法土壤中光合细菌数量最高。光合细菌各处理间对土壤中细菌数量影响差异显著。各处理大豆有效根瘤高于对照，土壤施用ABSW菌株、叶面喷施NDYC1菌株有效根瘤分别高于对照29.4％、34.7％。