有机物料对设施番茄长期连作土壤细菌群落结构的影响

为研究稻草、鸡粪、牛粪和蚓粪对设施番茄长期连作(20年)土壤细菌群落结构的调节效果,应用高通量测序技术,对不同有机物料处理后的土壤细菌群落多样性和组成进行了研究,同时分析了土壤环境因子对微生物群落结构变化的贡献,为设施番茄生产的科学施肥提供理论依据。结果表明:(1)蚓粪和鸡粪对提高土壤细菌多样性和丰富度均有显著效果;牛粪显著降低了细菌多样性和丰富度;(2)与对照相比,稻草、鸡粪、蚓粪和牛粪使土壤优势菌群变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度增加了36.40%～44.27%和25.80%～29.35%,并显著降低了酸杆菌门(Acidobacteria)丰度;其中变形菌门和放线菌门丰度分别在稻草和蚓粪处理中最高,酸杆菌门在牛粪处理中最低。与化肥相比,施用有机物料不同程度地促进了土壤中有益菌属的生长,如鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、芽孢杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)和紫杆菌属(Porphyrobacter),同时也抑制了酸杆菌门细菌的生长,如Gp6、Gp16和Gp4;(3)与化肥相比,有机物料处理显著提高了土壤pH,同时降低了电导率,其中蚓粪处理pH值最高,电导率最低。Pearson相关性分析表明,土壤pH、电导率、铵态氮、全碳和有机质含量是影响土壤细菌群落多样性和丰富度的主要环境因子。RDA分析表明,土壤铵态氮含量、电导率、pH和全碳含量对土壤细菌群落组成有重要作用。综上,蚓粪对番茄连作土壤细菌群落结构的调节效果优于其他有机物料,在设施番茄可持续生产中应引起更多关注。     

羊粪-菇渣蚓粪与化肥配施对油麦菜产量及品质的影响

开展蚓粪与化肥配施对蔬菜产量与品质影响的研究,对于合理施肥促进蔬菜清洁生产具有指导意义。本研究采取盆栽试验,调查了以羊粪和菇渣为原料生产的蚓粪与化肥配施对油麦菜产量、硝酸盐含量、氨基酸含量与组成等的影响。结果表明,与单施化肥相比,适量蚓粪配施化肥可在一定程度上提高油麦菜产量,使油麦菜含水量降低1.02%～2.46%,硝酸盐含量降低20.78%～30.30%,显著提高了油麦菜氨基酸总量、必需氨基酸、鲜味氨基酸、甜味氨基酸和药效氨基酸含量。综合来看,等氮量条件下,蚓粪氮占比30%～50%时效果最佳。因此,以适量蚓粪配施化肥提高油麦菜产量,改善油麦菜品质是可行的。     

内蒙古草甸草原土壤理化性质和微生物学特性对刈割与氮添加的响应

频繁的刈割和氮输入增加是导致草地生态系统退化的重要原因.土壤微生物学特性作为评估土壤质量的重要生物学指标,对草地刈割和氮输入增加的响应规律仍不十分明确.本研究依托内蒙古呼伦贝尔草原刈割复合氮添加野外实验平台,分析了土壤理化性质、土壤微生物生物量、土壤呼吸和土壤酶对刈割、氮添加的响应及其生长季动态变化.结果表明: 刈割显著降低了土壤微生物生物量碳、氮、磷和土壤呼吸(基础呼吸和底物诱导呼吸),与刈割后导致的水分限制及碳限制有关.刈割显著降低了氮磷获取酶(N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和酸性磷酸单酯酶)的活性,符合“资源分配假说”.氮添加显著降低土壤pH值,但土壤微生物生物量对氮添加和pH降低均无显著响应,表明氮输入增加引起的土壤酸化不是影响微生物生物量的主要因素.氮添加对土壤呼吸和酶活性也无显著影响,与以往在典型草原的大多数研究结果不一致.刈割和氮添加复合处理显著降低了土壤微生物生物量磷,但提高了土壤中有效磷含量,降低了酸性磷酸酶活性.微生物生物量碳、氮、磷和土壤呼吸等的相关参数均在7月最高,这与夏季高温多雨有关.土壤酶活性在春夏季较高,生长季末期较低.这表明在该草甸草原,刈割将导致土壤碳氮磷养分失衡,从而加剧草原退化;而氮添加在短期内并未对土壤微生物生物量和活性产生显著影响.     

掺混氮肥配施抑制剂对土壤氮库的调控作用

采用冬小麦盆栽试验,探讨掺混氮肥(缓释肥N∶普通尿素N=1∶1)配施氮肥抑制剂NAM对冬小麦土壤铵态氮、硝态氮、微生物生物量氮和固定态铵含量及小麦产量、氮肥利用率的影响,分析不同处理土壤矿质氮库、微生物生物量氮库和固定态铵库的动态变化特征.试验共设6个处理,不施氮肥(CK)、普通尿素(U)、掺混氮肥(MU)、MU+2.5‰NAM(MUN₁)、MU+5‰NAM(MUN₂)和MU+7.5‰NAM(MUN₃).结果表明:与MU处理相比,MUN₂和MUN₃处理推迟了NH₄⁺-N峰值出现的时间;小麦整个生长季,添加NAM处理的土壤矿质氮平均含量比MU处理下降了5.3%～11.7%;分蘖期至抽穗期,MU处理的微生物生物量氮矿化量和矿化率分别为38.96 mg·kg^-1和91.5%,均高于U处理,而MUN₁、MUN₂和MUN₃处理分别为58.73 mg·kg^-1和83.3%、94.20 mg·kg^-1和94.6%、104.46 mg·kg^-1和96.3%,添加NAM处理固定态铵的释放量比MU处理提高了2.83~9.19 mg·kg^-1.通径分析结果显示,与MU处理相比,添加NAM减弱了土壤NH₄⁺-N库对NO₃^--N库的直接影响,增强了固定态铵库通过影响NH₄⁺-N库对NO₃^--N库的间接作用.同时,MUN₁、MUN₂和MUN₃处理的小麦籽粒产量较MU处理分别提高了31.6%、21.5%和22.9%,氮肥利用率分别提高了8.1%、13.5%和3.1%.综上,配施NAM通过对氮素释放及在土壤中转化的双重调控,延迟土壤NH₄⁺-N峰值出现的时间及后续向NO₃^--N的转化,提高微生物生物量氮和固定态铵的供氮作用,从而提高了作物产量和氮肥利用率.     

大豆根瘤菌HH103菌株培养基的筛选与优化

以快生型大豆根瘤菌HH103菌株为供试菌株,采用单因素碳氮源利用试验和正交设计试验,确定最佳培养基及其配方。结果表明：该菌株在YMA中生长良好,最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为酵母膏,最佳培养基成分配方（g/L）：蔗糖11,酵母膏0.9,K2HPO4 0.5,MnSO4 0.005,CaCl2 0.1,KH2PO4 0.5,MgSO4 0.2,KNO30.77,（NH4）2HPO4 0.33,FeCl3 0.005,pH 7.2。     

乙炔抑制法在硝化与反硝化过程中的应用

硝化和反硝化作用在土壤氮素循环中扮演重要作用,由于硝化和反硝化作用一方面能够导致土壤中氮素的损失,另一方面能够产生温室气体-N2O,所以硝化和反硝化作用的研究备受关注.乙炔抑制法能同时测定硝化和反硝化作用,在硝化和反硝化作用中有着重要的应用.该文主要论述了乙炔抑制法的研究进展;以及对应用乙炔气体时存在的一些问题进行了综述.     

糙皮侧耳和鞘脂菌NS7对多环芳烃污染土壤的生物强化与协同作用

[背景] 真菌和细菌被认为在多环芳烃污染土壤生物修复过程中发挥协同作用,目前在真实土壤体系中开展真菌-细菌协同降解研究较少。[目的] 研究真菌和细菌对不同种类多环芳烃降解的差异及对蒽和苯并[a]蒽的生物强化与协同作用。[方法] 选用多环芳烃降解真菌和细菌各一株,在液体纯培养体系下分析它们对不同种类多环芳烃降解的差异,在土壤体系中采用放射性同位素示踪技术研究2种微生物对蒽和苯并[a]蒽的生物强化与协同作用。[结果] 供试细菌鞘脂菌NS7能够很好地降解低环种类多环芳烃,以蒽作为唯一碳源时可以将其完全降解,在复合污染条件下对菲、蒽、荧蒽、芘等降解效果突出（>90%）,对苯并[a]芘降解效果较差（9.76%）。相比而言,供试真菌糙皮侧耳菌对苯并[a]芘具有更好的降解效果（21.18%）,对低环多环芳烃降解效果明显不如降解菌NS7。在自然土壤中,蒽和苯并[a]蒽具有明显不同的矿化效率,分别为18.61%和4.28%,在蒽污染土壤中加入鞘脂菌NS7并未显著提高蒽的矿化率（P>0.05）,相比而言,苯并[a]蒽污染土壤中加入糙皮侧耳显著提高了污染物矿化效率（2.24倍）,表明真菌和细菌在土壤环境中的定殖存活能力可能影响了生物强化效果。采用灭菌土壤排除土著微生物的竞争排斥作用,研究了真菌菌丝对生物强化降解的影响,发现在蒽污染土壤中,真菌菌丝的迁移作用显著提高了细菌鞘脂菌NS7对污染物的矿化率,从1.75%提高到5.91%;而在苯并[a]蒽灭菌污染土壤中,接种糙皮侧耳却没有发现苯并[a]蒽矿化率提高的现象,表明自然土壤中真菌强化降解苯并[a]蒽的作用可能是源于真菌菌丝促进污染物和土著降解菌的接触,而非直接来自真菌本身。[结论] 细菌能够很好地降解低环种类多环芳烃,而真菌对高环种类多环芳烃降解效果较好。真菌可能通过菌丝促进土著微生物在土壤中的迁移,增大多环芳烃和土著降解菌的接触,从而促进了多环芳烃降解。研究加深了对多环芳烃污染土壤生物强化修复的认识,对发展基于真菌-细菌协同作用的生物强化与调控技术提供理论指导。     

大豆异黄酮糖苷酶产生菌培养条件优化及转化

将经过筛选的产大豆异黄酮糖苷水解酶的菌株米曲霉3042经过单因子及正交试验,确立了产酶的最适培养基配方为：玉米芯＋麸皮4%,（NH4）2SO40.1%,水扬苷0.01%,KH2PO40.1%,Vc 0.1%,MgSO40.1%.产酶的最佳培养条件为：发酵培养基起始pH 6.0,发酵温度27℃,摇床转速160r/min,发酵时间84 h时酶活力最高.粗提取的大豆异黄酮经发酵液转化后,其结合态含量降低,游离态含量增加.     

采用关键点控制和反馈调节,提高微生物学实验课质量*

将全面质量管理理论引入微生物学实验课教学,形成以关键点控制和反馈调节为核心的教学质量保障系统,实践证明,可有效地促进学生积极思考,提高实验技能。对教学过程中“关键点”、“关键点控制”的含义和特性以及“反馈信号”、“反馈调节”的含义和类型做了系统的阐述。以具体实验为例,详细说明了实验课教学中关键点控制和反馈调节的实施过程,对于保证教学质量和客观、公正地分析评价教学效果具有重要意义。     

出芽短梗霉细胞多形性及影响细胞分化因素探索

【背景】出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)是在生活史中有酵母状细胞生长阶段,并合成黑色素的一种黑酵母(Black yeast),具有典型的细胞多形性,可分化形成酵母状细胞(Yeast-like cell,YL)、膨大细胞(Swollen cell,SC)、厚垣孢子(Chlamydospore,CH)、菌丝(Hyphae,HY)、念珠状菌丝(Monilioid hyphae,MH)、有隔膜膨大细胞(Septate swollen cell,SSC)、分生组织状结构(Meristematic structure,MS),其中膨大细胞既可以作为生长的细胞类型,也可分化为其他的细胞类型。出芽短梗霉的形态分化是可调控的,调控因子有pH、温度、营养条件等。【目的】探究不同的氧气浓度、温度、盐浓度、营养水平对出芽短梗霉细胞形态的影响。【方法】利用显微镜、美兰染色等技术观察不同条件对出芽短梗霉细胞形态的影响。【结果】在完全无氧的试管底部菌体不能生长;在高层半固体表层(高氧气浓度),酵母状细胞(YL)在营养丰富的生长初期出芽繁殖,在养分匮乏的培养后期诱导酵母状细胞(YL)经过膨大细胞(SC)形成厚垣孢子(CH)并合成黑色素;在营养丰富的生长初期,半固体试管浅表层和中间层(微好氧)低浓度氧气诱导YL经过SC形成HY侵入性生长。养分差异对菌体细胞多形性分化影响显著,环境适宜养分丰富(Yeast extract peptone dextrose medium,YPD),以YL生长,不需要分化成HY;环境适宜养分不丰富(Potato dextrose agar,PDA),分化成SC或HY以适应或逃离环境;环境不适宜养分匮乏时(Malt extract agar,MEA),SC或HY分化成CH或MH进入休眠阶段。10%NaCl胁迫降低菌体生长速度,抑制色素合成、HY和MH的形成,并且细胞主要以YL生长繁殖。在相同质量浓度(10%)的KCl或Na2SO4渗透胁迫条件下,细胞多形性表型均为YL发达,HY及MH被抑制,说明高渗胁迫阻止了酵母状细胞向菌丝和厚垣孢子的分化。温度实验中,SC比YL耐高温,MS比SC耐高温。【结论】营养状态对出芽短梗霉细胞分化影响最大。