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。     

维氏固氮菌γ1047诱变株产海藻酸条件的研究

维氏固氮菌(Azotobacter vinelandii)γ1047诱变株在培养温度为30℃,摇床转速200r/min情况下,产海藻酸的最佳培养基为(g/L):蔗糖25,酵母膏1.0,NaAc1.5,CaSO_40.1,Na_2MoO_4 0.002,K_2HPO_4 0.4,摇瓶装量150ml/500ml三角瓶,发酵液起始pH6.5—7.0.发酵周期2—3天,海藻酸产量和蔗糖转化率分别达到8.25g/L和413.6mg海藻酸/g消耗的蔗糖.     

不同灌溉方式下3种土壤微生物活性测定方法比较

探究不同灌溉方式下土壤微生物活性,对维持土壤稳定和提高水资源利用效率具有重要意义。以沈阳农业大学长期定位灌溉试验基地为平台,采用土壤酶活性、土壤呼吸和微量热法,研究节水灌溉组覆膜滴灌、渗灌及对照组沟灌下的土壤微生物活性并比较3种微生物活性测定方法。结果表明:不同灌溉方式下土壤脲酶、转化酶、脱氢酶活性无显著差异,土壤呼吸在3个主要生长季也没有明显变化规律;而微量热法得到的热功率时间曲线呈现了典型的微生物生长特征趋势,覆膜滴灌的生长速率较大,且与沟灌的总热量、最大热功率相差不大。因此,从可持续农业观点出发,覆膜滴灌是保证土壤微生物活性较高的一种节水灌溉方式;微量热法也为传统方法下不易检测的微生物活性提供了新思路。     

膜下滴灌不同灌水控制下限对设施土壤团聚体养分、酶活性和球囊霉素含量的影响

灌溉是设施土壤水分的主要来源,但膜下滴灌条件下设施土壤团聚体养分、酶活性和球囊霉素的分布特征等缺乏系统的研究.本文以连续6年不同灌水下限20 kPa(D₂₀)、30 kPa(D₃₀)和40 kPa(D₄₀)下的膜下滴灌设施土壤为研究对象,分析了灌水下限对土壤团聚体稳定性及其脲酶、蔗糖酶、有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)和球囊霉素(GRSP)含量的差异.结果表明:不同灌水下限显著影响各粒级团聚体的分布,其中与D₂₀和D₄₀相比,D₃₀显著减少了微团聚体(<0.25 mm)含量,促进了大团聚体(>0.25 mm)的形成;且在D₃₀处理下土壤团聚体的稳定性也显著提高,表现为水稳性团聚体平均质量直径(MWD)分别比D₂₀和D₄₀提高了26.4%和13.4%.不同团聚体中的碳、氮、磷及GRSP含量也显著不同,SOC、TN、TP、GRSP含量在2～1 mm、1～0.25 mm、< 0.053 mm粒径中含量较高.总体来说,1～0.25 mm粒径团聚体SOC、TN、TP对全土的贡献率最高,分别达46.5%、53.3%、37.7%.不同团聚体中脲酶和蔗糖酶活性随粒径减少而逐渐增加,其中D₃₀和D₄₀处理显著增加了土壤团聚体酶活性,且1～0.25 mm粒径团聚体对全土酶活性的贡献率最高,分别达38.7%、41.2%.相关分析结果表明,土壤团聚体MWD与GRSP、SOC和脲酶活性之间呈显著正相关,且GRSP含量与SOC和脲酶活性也呈极显著正相关.综上,将土壤水吸力30 kPa设为灌水下限,有利于提高设施土壤团聚体稳定性,并增强团聚体对其中养分、酶活性和球囊霉素的保护作用.