我国作为农业生产大国,每年需消耗大量的工业氮肥,工业氮肥的使用会造成农产品品质下降、土壤板结、水体富营养化、生产成本增加等一系列问题,而微生物复合肥料能解决这些问题,所以,选育高效率的微生物固氮菌株对发展可持续绿色农业具有重要的意义。为了得到高效固氮菌,在吉首钾长石矿区采集土壤样品,采用纯培养方法从中分离、筛选得到具有较强固氮能力的细菌28株。对28株细菌进行形态学观察,生理生化鉴定,以及采用分子生物学手段进行16S r RNA序列分析,发现28株细菌别属于8个科,10个属,其中11株菌为根瘤菌属,6株菌为芽胞杆菌属,表明从钾长石矿区土壤中分离获得的固氮菌具有较好的多样性,根瘤菌为优势种群。分别从每个属中选取生长状况较好的菌株作为代表菌株,通过发酵和凯氏定氮法测定,发现各属代表菌株的固氮能力存在较大差异,根瘤菌和芽孢杆菌属代表菌株的固氮能力最强,其中根瘤菌代表菌株L13的96h发酵液氮含量达到10.71 mg/L,其次是芽孢杆菌代表菌株L10。为了能够更好的了解和掌握菌株L13和L10的生长特性,对菌株L13和L10生长的温度、p H、渗透压、不同碳源等因子对固氮能力的影响进行了比较。结果发现,两株细菌的生长繁殖的各个时期都存在较大差异,相比L10,L13的迟滞期和对数期较L10短,但是L13的平稳期较L10长,因此可以认为,L13的生长繁殖速度较L10快,而且对于环境的耐受性也较L10强。为进一步改良所筛选的高能固氮菌,对L13分别采用了紫外照射诱变和亚硝基胍进行3轮反复诱变处理,获得大量诱变菌株,通过筛选获得两株优良的菌株分别编号为L-Z1、L-Y3,较出发菌株L13的固氮能力提高了84%和89%。