三株植物促生木霉的固体发酵工艺优化

【背景】木霉是广泛分布于自然界中的一类真菌,能产生多种酶类和次生代谢产物,具有促进植物生长、提高土壤肥力、拮抗多种土传病原菌等作用。【目的】优化3株植物根际促生真菌(长枝木霉MD30、桔绿木霉JS84及贵州木霉NJAU4742)的固体发酵条件,探究不同发酵条件对木霉产孢量的影响,为木霉菌的生产提供参考。【方法】采用单因素试验和响应面法,对3种木霉在不同发酵条件下的产孢量进行测定并优化,分析了氮源添加、初始pH、物料厚度、接种量、温度等因子对固体发酵的影响。【结果】单因素试验表明,长枝木霉MD30、桔绿木霉JS84与贵州木霉NJAU4742固体发酵时,最佳发酵温度均为28℃、最优木霉菌液接种量均为10%、物料发酵厚度均为3.0 cm,但最佳的初始物料pH与氨基酸水解液添加量有所不同,其中,长枝木霉MD30与贵州木霉NJAU4742发酵最佳的初始pH值为5.0,而桔绿木霉JS84为3.0;长枝木霉MD30与贵州木霉NJAU4742发酵最佳的氨基酸水解液添加量为10%,而桔绿木霉JS84为5%。通过试验分析,确定初始pH、物料厚度、温度为影响产孢量的3个重要因素。响应面分析得到最佳发酵条件：...     

滴水湖及其引水河道沉积物中磷细菌的生态调查

2010年对滴水湖及其引水河道沉积物中可培养有机磷细菌(OPB)、无机磷细菌(IPB)的分布变化规律进行了为期1年的调查.结果表明,闸外引水河沉积物中OPB、IPB年平均含量分别为2.76×10⁴±1.31×10⁴CFU·g^-1和7.19×10³±3.98×10³CFU·g^-1;闸内引水河中分别为1.05×10⁴±3.56×10³ CFU·g^-1和2.54×10³±8.77×10² CFU·g^-1;滴水湖中则为6.69×10³±2.63×10³ CFU·g^-1和1.66×10³±5.83×10² CFU·g^-1.滴水湖及其引水河道沉积物中OPB、IPB数量与水体中磷元素含量密切相关,各采样点OPB、IPB数量与总磷(TP)含量均呈极显著正相关,且均高于与总溶解性磷(TDP)、活性磷(AP)的相关系数.     

长枝木霉对禾谷胞囊线虫寄生和致死作用的显微观察及测定

通过室内试验测定长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫胞囊的寄生和致死作用.结果表明： 不同浓度（1.5×10⁵～1.5×10⁷ cfu·mL^-1）长枝木霉分生孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫胞囊具有明显的寄生和致死作用,并且不同浓度的长枝木霉分生孢子悬浮液之间存在显著差异.第18天浓度为1.5×10⁷ cfu·mL^-1的长枝木霉分生孢子悬浮液对胞囊的寄生率为96.7%,第22天对胞囊孵化的相对抑制率为91.2%.显微观察表明,侵染初期长枝木霉分生孢子附着在胞囊体表,并且萌发产生大量的菌丝寄生于胞囊体表,使〖JP2〗胞囊胚胎发育停止和内容物凝集,甚至有的胞囊出现畸形和表面形成深褐色的小液泡.侵染后期大量菌丝穿透胞囊体表,胞囊破裂,内容物外渗,有的胞囊体表菌丝形成分生孢子梗,其上着生卵圆形的分生孢子.表明长枝木霉可作为一种高效的生防制剂防治小麦禾谷胞囊线虫的发生与危害.     

木霉对盐渍逆境下枸杞根系氮素吸收和氮素利用效率的影响

本研究采集滨海盐渍土开展盆栽试验,分析施加有机肥、木霉菌剂及菌肥对枸杞氮素吸收、同化、积累和利用效率的影响,以揭示木霉对盐渍逆境下枸杞的促生机理。有机肥为木霉菌肥的灭菌物,不含木霉活菌,但两者氮、磷、钾等养分含量无显著差异。结果表明: 施加有机肥、木霉菌剂和菌肥处理较对照均显著提高了根系分生区NO₃^-、NH₄⁺内流速率和成熟区NO₃^-内流速率,且施加菌肥的提升幅度高于施加有机肥。与对照相比,盐渍土壤施加木霉菌剂及菌肥显著增加了根、茎、叶生物量和氮含量以及植株氮累积量,增强了枸杞根和叶中硝酸还原酶、亚硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性,提高了枸杞氮素吸收效率、光合速率、稳定碳同位素丰度值和光合氮素利用效率,而且施加菌肥的效果明显优于施加有机肥。综上,木霉能增强盐渍逆境下枸杞氮素吸收、同化和积累,提升光合固碳能力和氮素利用效率,最终促进植株生长。     

风车草(Cyperus alternifolius)人工湿地系统氮去除及氮转化细菌研究

研究了风车草人工湿地污水处理系统TN去除率及氮转化细菌的数量。结果表明:风车草人工湿地对TN的去除率为73.8%,与无植物人工湿地系统相比较,去除率提高了17.4%。风车草人工湿地氨化细菌为7.98×10⁵cfu·g^-1(细砂),硝化细菌为1.95×10⁵MPN·g^-1(细砂),反硝化细菌为5.89×10⁴1.95×10⁴MPN·g^-1(细砂)。与无植物系统氮转化细菌相比,氨化细菌无明显差异,硝化细菌及反硝化细菌均高出1个数量级。     

两株珍珠龙趸病原性哈维弧菌(Vibrio harveyi)的分离与鉴定

自海南陵水和广东深圳养殖场患病珍珠龙趸(pearl gentian)分离到2 株优势菌(X12XC30 和X13SZ03), 经回归感染实验证实2 株菌是珍珠龙趸的病原菌, 对珍珠龙趸的半致死浓度(LD₅₀)分别是6.58×10⁶ CFU·g^-1 和9.83×10⁵ CFU·g^-1。对菌株进行形态、颜色和生长条件等常规生理生化实验, 并进行16S rDNA, rctB 和toxR 等管家基因的序列分析综合鉴定。结果显示: 2 株病原菌均为短杆状革兰氏阴性菌, TCBS 生长为黄色, 对O/129(150 ug·片^-1)敏感, 生理生化指标与哈维弧菌标准株一致; 16SrDNA, rctB 和toxR 序列在Genbank 上检索与哈维弧菌的同源性最高, 根据管家基因的序列构建系统进化树, 自然地与哈维弧菌分支聚类为一支, 确定这2 株菌均为哈维弧菌。药敏实验发现2 株哈维弧菌均耐呋喃唑酮, 而对诺氟沙星、恩诺沙星、环丙沙星和氯霉素等药物敏感。哈维弧菌具有较高的致死率, 在珍珠龙趸养殖业中存在潜在的威胁。     

长枝木霉菌肥优化及其对闽楠幼苗生长、生理及土壤养分的影响

以菜籽油饼和麦麸为主要基质进行长枝木霉菌肥的发酵,通过检测不同生长条件下长枝木霉孢子萌发量,优化长枝木霉菌肥固态发酵的条件;以长枝木霉菌肥处理2年生闽楠苗,将等量灭菌菌肥发酵基质处理闽楠苗作为对照,于温室内常规管理60 d后,检测闽楠苗生长、生理和土壤养分等指标。结果表明：菜籽油饼和麦麸比例为7∶3、pH为6、25℃、固液比为1∶3、初始接菌量为0.5×10~8 cfu·g^-1和全光照为菌肥较优的发酵条件,该条件下发酵4 d后,菌肥中长枝木霉孢子浓度达到1.38×10~9 cfu·g^-1。长枝木霉菌肥可以有效促进闽楠苗的生长指标,包括苗高、湿重、干重、叶面积、根长和根系活力;菌肥处理可提高闽楠苗生理指标,包括SOD活性、CAT活性、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量;此外,长枝木霉菌肥可以有效提高闽楠苗根际土壤肥力,包括全氮、全磷、有效磷、速效钾、水解氮、有机质含量、土壤酶活性等。长枝木霉菌肥对闽楠苗具有明显的促生效果,同时可以提高闽楠苗生理活性和改善根际土肥力。     

植酸酶产生菌的选育及固态产酶条件研究

植酸酶催化植酸,并将其盐类水解成肌醇和磷酸,因此植酸酶的使用可以提高植酸磷的吸收利用率,降低饲料成本,同时还可保护生态环境.经分离和亚硝基胍诱变选育,得到一株植酸酶高产菌株绿色木霉LH374,并对该菌株固态发酵产植酸酶的条件和扩大生产进行了研究.结果表明,固态发酵的最佳条件:稻草和米糠的比例为8:2,培养基起始pH为6.5,最适温度为30℃,最适培养时间为96 h,含水量为60%,硫酸铵的流加量为2%.绿色木霉LH37在上述最适条件下生产植酸酶平均可达1 580 U·g^-1.     

耐热木霉菌株筛选及其对热作区香蕉促生效应的研究

【目的】为筛选安全、高效的耐热木霉功能菌株,有效促进热作区香蕉的生产,本研究从热作区土壤分离筛选适温范围较宽的木霉菌株,研制木霉生物有机肥,并研究其对香蕉枯萎病发病率、果实产量及品质的影响。【方法】通过稀释涂布法筛选出木霉菌株,根据菌株在不同温度下的生长情况、拮抗尖孢菌能力及酶活强弱进行菌株复筛;将复筛所得菌株试制成生物有机肥,在田间条件下,研究木霉生物有机肥的施用对香蕉发病率、产量及品质的影响;最后结合菌株ITS及tef1序列分析鉴定所选菌株的分类信息。【结果】从海南土壤中筛选出4株耐热木霉菌株,其在20–40°C能生长,其中菌株JS84在40°C高温下生长速度最快,对尖孢镰刀菌4号生理小种抑制率最高,产酶活力能力最强。田间试验结果表明:施用JS84木霉生物有机肥(JS84)显著降低了香蕉枯萎病发病率;有效改善了香蕉果实品质并提高了土壤养分;该处理产量显著高于不施肥对照、化肥处理、有机肥处理和商品木霉生物有机肥处理(NJAU4742),分别增产32%、18%、8%和6%。ITS结合tef1序列分析结果表明,JS84菌株为桔绿木霉菌(Trichoderma citrinoviride)。【结论】从热作区土壤中成功筛选到一株桔绿木霉JS84,其适宜生长温度宽,研制的木霉生物有机肥对热区香蕉具有显著的抗枯萎病及增产作用。     

广东省不同地区土壤微生物数量状况初步研究*

在广东省不同地区,按不同土地利用类型(如自然林地、果园、水田、旱地、荒地等)以及不同土壤类型取样进行土壤微生物数量和土壤养分状况分析。结果发现,从三大类微生物总数的平均状况来看,广东省大部分土壤微生物总数可达1.0×10⁶个·g^-1干土以上;不同地区土壤微生物总数存在一定差异,从平均状况来看,潮汕地区(7.77×10⁶个·g^-1干土)>湛江地区(1.6×10⁶个·g^-1干土)>广州地区(1.35×10⁶个·g^-1干土);不同土地利用方式下微生物数量也存在着一定差异,具体表现为:林地>菜地>稻田>果园>作物旱地>荒地,土壤微生物总量与土壤肥力状况密切相关。从土壤类型来看,砖红壤、赤红壤微生物数量较低。从总体上看,广东省大部分土壤微生物数量处于较低水平。     

有机肥对设施番茄周年栽培土壤环境和产量的影响

日光温室早春茬-秋冬茬连作栽培番茄是我国北方设施蔬菜周年栽培的主要种植模式之一。以该种植模式下农户习惯施肥量为对照(CK,100%化肥),设15%(T₁)、30%(T₂)、45%(T₃)、60%(T₄)、75%(T₅)、100%有机肥替代化肥(T₆)处理,探讨有机肥替代部分化肥对土壤环境和番茄产量的影响。结果表明: 土壤细菌数量随有机肥用量的增加总体呈现上升趋势;放线菌数量以T₁处理最多,为12.12×10⁶ cfu·g^-1。有机肥替代部分化肥可提高土壤脲酶活性,降低过氧化氢酶活性,提高土壤有机质、速效磷和速效钾含量,说明有机肥对改善设施土壤理化性质、促进养分积累具有显著效果。其中,T₁处理蔗糖酶活性和速效磷含量最高,分别为1.36 mg·^-1、305.4 mg·kg^-1,T₂处理的速效钾含量最高,为582.6 mg·kg^-1。T₂处理>0.25 mm水稳性团聚体含量最大,为94.2%。各有机肥处理可改善番茄果实品质,提高产量,其中,T₁处理番茄红素含量最高,达5.69,糖酸比以T₁和T₂处理最好,分别为8.19、8.70;产量以T₁处理最高,T₂处理次之,较CK分别增产16.6%、5.8%。综上,农户习惯施肥量中15%~30%的化肥用有机肥替代为该种植模式下较佳的施肥措施。     

长期不同施肥方式对日光温室番茄土壤养分和微生物群落结构的影响

为了阐明长期不同施肥方式对日光温室番茄土壤养分和微生物群落结构的影响,以山东寿光12年番茄定位施肥试验土壤为对象,采用磷脂脂肪酸(PLFA)分析方法,研究了传统施氮(CN)、传统施氮+秸秆(CNS)、优化施氮(SN)、优化施氮+秸秆(SNS)、有机肥+秸秆(MNS)5种施肥方式对土壤主要理化性质和微生物群落结构的影响,...     

不同施肥处理下水稻根际和非根际土壤中氨基糖积累特征

以水稻长期定位施肥试验土壤为研究对象,选取不施肥(CK)、化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(NPKS)、30%有机肥+70%化肥(LOM)和60%有机肥+40%化肥(HOM)5种处理,分析水稻分蘖旺期根际土和非根际土中氨基糖积累特征.结果表明: 与CK和NPK处理相比,长期施用有机物料(NPKS、LOM、HOM)显著增加了水稻根际土和非根际土中有机碳、总氨基糖及其氨基单糖(胞壁酸、氨基葡萄糖和氨基半乳糖)含量.不同施肥处理下3种氨基单糖的积累规律不同,说明不同微生物对施肥处理的响应趋势和强度有所不同.受稻田翻耕等均匀化土壤的农事操作影响,各处理总氨基糖含量在根际土与非根际土间无显著差异.氨基糖碳对土壤有机碳积累的贡献范围为24.0～28.3 mg·g^-1,且以NPKS处理最高,HOM和CK处理最低.真菌氨基葡萄糖/胞壁酸比值范围为24.4～36.6,说明该试验点所有处理的根际土与非根际土中有机质的降解与转化过程以真菌为主导,且与NPK和CK相比,NPKS处理的真菌参与度提高,而施用HOM处理的细菌参与度提高.     

长期不同施肥模式对南方双季稻田生态系统净碳汇效应和经济收益的影响

施肥措施与稻田生态系统净碳汇效应、经济收益的关系密切。本研究以长期(35年)定位施肥试验田为平台,分析了单独施用化肥(MF)、秸秆还田+化肥(RF)、30%有机肥+70%化肥(OM)和无肥对照(CK)4种不同施肥模式对我国南方双季稻田耕层土壤固碳速率、碳密度、年碳汇平衡和经济收益的影响。研究表明: 不同施肥处理双季稻田耕层土壤碳库变化范围为216.02～866.74 kg·hm^-2·a^-1,OM处理土壤碳年变化量显著高于MF、RF和CK处理;双季稻田土壤固碳速率为51.5～650.7 kg·hm^-2·a^-1,表土碳密度为55.64～78.42 t·hm^-2,各施肥处理高低顺序均为OM>RF>MF>CK。各施肥处理双季稻田生态系统水稻的碳吸收为4.42～9.32 t C·hm^-2·a^-1,其高低顺序为OM>RF>MF>CK;与MF处理相比,OM和RF处理稻田土壤净碳汇量分别提高了27.6%和13.6%。各施肥处理双季稻田生态系统的碳成本物质投入变化范围为1.49～2.17 t C·hm^-2·a^-1,年经济收益变化范围为1.30×10³～7.83×10³元·hm^-2·a^-1,其高低顺序为RF>OM>MF>CK;OM、RF和MF处理双季稻田生态系统经济效益的净收益均显著高于CK处理。总之,长期施用有机肥、秸秆还田配施化肥措施均有利于增加双季稻田土壤固碳速率、碳汇效应和经济收益,是提高南方双季稻田土壤有机碳贮量的施肥模式。     

不同栽培措施对降香黄檀内源激素含量的影响

为了了解不同栽培措施对降香黄檀叶片内源激素的影响,本研究通过铺设修枝、移植、钾肥、乙烯4个试验,分析各处理叶片激素含量特征。结果表明：修枝实验中,重度修枝处理IAA、GA₃、ZR、ABA含量均最大,分别为69.849、6.619、8.805、77.998 ng·g^-1。移植各处理中,去冠移处理IAA、ZR含量最高分别为73.195和9.472 ng·g^-1,而其ABA含量最低为52.001 ng·g^-1,GA₃含量最高的为断根处理8.418 ng·g^-1。IAA、ZR、GA₃含量K1钾肥配比最高分别为75.188、8.383、6.127 ng·g^-1;ABA最大含量71.082 ng·g^-1为CK处理。乙烯试验中,CK处理的IAA、GA₃含量最高分别为47.762、4.967 ng·g^-1;E2.5%处理的ABA含量96.94 ng·g^-1最高。E0.1%处理的ZR含量最高为9.378 ng·g^-1。修枝对GA₃/ABA和ZR/GA₃影响较大,其最小值分别比最大值降低了29.7%、19.0%。移植对IAA/ABA、GA₃/ABA影响较大,最小值比最大值依次降低了52.47%和51.47%。树干注射乙烯和钾肥对IAA/ABA、GA₃/ABA影响较大,乙烯试验最小值分别比最大值降低了55.4%、49.2%,钾肥试验最小值分别比最大值降低了48.8%和37.1%。     

长期施肥条件下黄土高原黑垆土作物产量与土壤碳氮的关系

通过设置在黄土高原黑垆土区的长期定位试验系统,研究了长期施肥条件下作物产量与土壤碳氮的互馈关系.试验设不施肥(CK)、单施氮肥(N)、氮磷配施(NP)、秸秆与氮磷配施(SNP)、施有机肥(M)和有机肥与氮磷配施(MNP)6个处理.结果表明: 与对照相比,长期平衡施用化肥、单施有机肥、化肥与有机肥配合施用和秸秆还田配施化肥显著增加了作物产量及其稳定性, NP、SNP、M、MNP处理玉米和小麦产量分别增加92%、97%、93%、141%和147%、164%、139%、214%.NP处理玉米和小麦年均产量与当地常规施肥作物产量相当且稳定,小麦-玉米轮作体系施肥量为N 90 kg·hm^-2、P₂O₅ 75 kg·hm^-2能够满足作物需要.秸秆还田与隔年施磷相配合的SNP处理与NP处理作物产量相似,且可减少磷肥施用量50%.平衡施用化肥、有机肥、化肥与有机肥配施和秸秆还田配施化肥均可显著增加土壤有机碳含量,而施用化肥对土壤全氮含量影响不明显,综合所有处理,土壤有机碳和全氮含量呈显著正相关.不同处理土壤有机碳固存率在15%～41%.SNP处理土壤有机碳累积投入量增加1 t·hm^-2,土壤有机碳含量增加0.06 g·kg^-1,而CK、N、NP、M和MNP处理的增幅在0.12～0.15 g·kg^-1.玉米和小麦产量都与土壤全氮含量呈显著正相关,玉米产量随土壤有机碳含量的增加而增加,但小麦产量随土壤有机碳含量的增加先快速增加后趋于平稳,拐点出现在6.8 g·kg^-1.长期平衡施用化肥、有机肥、有机肥与化肥配合施用及秸秆还田配施化肥可显著增加黄土高原黑垆土土壤有机碳和全氮含量、作物产量和根茬还田量,根茬还田量的增加又进一步增加了土壤有机碳和全氮含量,形成了相互促进的互馈关系.     

滴灌条件下秸秆还田配施氮肥对宁夏扬黄灌区春玉米产量和土壤理化性质的影响

围绕宁夏扬黄灌区土壤质地黏重、养分匮乏等导致作物产量低的问题,于2017、2018年在秸秆全量粉碎还田(12000 kg·hm^-2)的同时配施4个氮肥施用水平(0、150、300、450 kg N·hm^-2),以秸秆不还田常规施氮(225 kg N·hm^-2)为对照,研究秸秆还田配施不同量氮肥对滴灌玉米田土壤理化性状和产量的影响.结果表明: 与秸秆不还田处理相比,秸秆还田配施氮肥300和450 kg·hm^-2处理0~20 cm土层平均土壤容重分别降低3.3%和5.4%,土壤孔隙度分别增加3.7%和7.1%;秸秆还田配施氮肥对土壤养分和玉米产量的提升效果显著,其中以秸秆还田配施氮肥300和450 kg·hm^-2表现最佳;秸秆还田配施氮肥可显著增加土壤贮水量和产量,秸秆还田配施氮肥300 kg·hm^-2处理在2017和2018年土壤贮水量最高可分别增加13.6%和22.1%,产量分别增加31.1%和46.0%.分析产量构成因素发现,秸秆还田配施氮肥处理主要是通过增加穗粒数和百粒重而达到高产.对玉米产量-配施纯氮量关系进行曲线拟合发现,该地区秸秆全量还田配施氮肥的最佳用量为260 kg·hm^-2.研究结果可为该地区土壤培肥和滴灌玉米生产提供重要依据.     

减氮配施有机肥对滴灌棉田土壤生物学性状与团聚体特性的影响

本文通过新疆绿洲棉田连续4年定位施肥试验,研究了不同处理[对照CK、常规化肥CF、减氮配施普通有机肥OF(80%CF+OF和60%CF+OF)、减氮配施生物有机肥BF(80%CF+BF和60%CF+BF)]对土壤生物学性状和团聚体特性的影响,探讨了土壤生物学性状与有机碳及团聚体之间的关系.结果表明:与单施化肥(CF)相比,配施生物有机肥的80%CF+BF和60%CF+BF处理均可显著提高土壤脲酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和芳基硫酸酯酶活性,其增幅分别为55.6%～84.0%、53.1%～74.0%、15.1%～38.0%、38.2%～68.0%、29.6%～52.0%和35.4%～58.9%,高量配施有机肥效果优于低量配施.各施肥处理明显提高了土壤基础呼吸,具体表现为BF>OF>CF>CK.与CF相比,60%CF+BF处理的土壤有机碳、微生物生物量碳分别增加22.3%和43.5%,但微生物生物量碳氮比显著下降.>0.25 mm的水稳性团聚体在配施普通有机肥的80%CF+OF、60%CF+OF处理比对照(CK)分别增加7.1%和8.0%.80%CF+BF处理较80%CF+OF处理机械稳定性团聚体的几何平均直径(GMD)增加了9.2%.冗余(RDA)分析和聚类分析均表明,减氮增碳可明显调控滴灌棉田土壤生物活性与团聚体结构.连续4年化肥减量配施有机肥或生物有机肥,提高了土壤有机碳含量,并对团聚体稳定性和生物学性状有协同改善效应,是维持与提升绿洲滴灌棉田土壤肥力的有效途径.