根际促生菌Bacillus subtilisY-IVI在香草兰上的应用效果研究

【目的】香草兰为多年生热带经济作物,随着种植年限的增加,植株长势弱,土壤有益微生物减少,土壤微生物区系失衡,严重制约了香草兰产业的可持续发展。枯草芽孢杆菌作为一种根际促生菌,被广泛应用于促进作物生长,改善土壤微生物环境。本文将枯草芽孢杆菌Y-IVI接种在有机肥上,生产了生物有机肥,并就该生物有机肥对香草兰生长的影响进行了研究。【方法】采用温室盆栽试验,调查施用根际促生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Y-IVI及其经固体发酵制得的微生物有机肥料(Y-IVI:3×108cfu/g)后,香草兰植株地上部及根系的生长状况,采用选择性培养基方法研究了Y-IVI在香草兰根际土壤中的定殖能力及对香草兰根茎腐病致病菌-尖孢镰刀菌数量的影响。【结果】施用Y-IVI及BIO 4个月后,香草兰根际土壤Y-IVI数量仍可达到106cfu/g土,二者无显著差异,在处理OF和对照中未检测到菌株Y-IVI。施用生物有机肥香草兰地上部干重和根系干重均显著高于对照,分别增加了63.1%和59.4%,与不接种Y-IVI的有机肥处理(OF)相比,地上部干重显著提高了43.2%,根系干重提高了18%,差异不显著;施用Y-IVI菌液的处理植株地上部干重和根系干重均高于对照,但无显著性差异;处理BIO根系直径、根系表面积和总体积与对照相比分别增加了41.9%、88.9%和80.4%,均显著高于对照,总根长与对照差异不显著;处理BIO根系表面积和总体积与有机肥处理OF相比分别显著增加了41.9%和30.8%,根系直径与OF相比增加了10.1%,差异不显著;处理Y-IVI根系直径与对照相比显著增加了25.5%,但根系表面积和总体积与对照差异不显著;与对照相比,施用BIO及Y-IVI的处理根际土壤尖孢镰刀菌数量分别明显降低了52.2%和41.8%,施用有机肥OF的处理降低了10%,差异不显著。【结论】Y-IVI可稳定定殖于香草兰根际土壤对其生长起有益作用,含促生菌Y-IVI的生物有机肥料比单独使用促生菌菌液可以更有效地减少根际土壤中尖孢镰刀菌数量,降低连作生物障碍。施用生物有机肥料比施用化肥和有机肥更有效地促进香草兰地上部及根系生长,因此,施用由根际促生菌枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)Y-IVI制得的生物有机肥是解决香草兰连作生物障碍和提高收益的有效手段。     

含山梨醇的新型生物有机肥促生效应与机理研究

向含解淀粉芽孢杆菌SQR9的生物有机肥中添加山梨醇研制了新型生物有机肥,并通过黄瓜盆栽和拟南芥培养试验研究了该新型生物有机肥的促生效应与机理。结果表明,含解淀粉芽孢杆菌SQR9的生物有机肥对黄瓜具有显著促生效果,添加山梨醇有利于促进解淀粉芽孢杆菌SQR9在土壤中定殖,能进一步提高生物有机肥的促生效应。施用该新型生物有机肥能显著提高土壤中速效养分的含量以及黄瓜对养分的吸收。山梨醇能有效促进菌株SQR9分泌生长素（吲哚乙酸,IAA）,进而促进野生型拟南芥根系的生长,而在使用IAA不敏感突变体时促生效果消失,说明山梨醇促进有益菌SQR9分泌IAA是该新型生物有机肥显著促进作物生长的机理之一。本研究提出了新型生物有机肥研发的新思路,为植物促生菌新应用模式的开发提供了理论依据。     

连续施用有机肥对连作花生根际微生物种群和 酶活性的影响

花生连作导致土传病害易发,严重制约其产量和品质。为探讨持续施用有机肥缓解连作花生病害发生的防治机理,大田条件下研究了连续6年施用化肥、普通有机肥和生物有机肥(接种内生菌拟茎点霉B3)后对连作花生根腐病、根际土壤典型微生物种群和酶活的影响。结果表明:与单施化肥相比,持续施用普通有机肥和生物有机肥可有效控制连作花生土传病害发生,荚果产量提高23.8%和47.9%。连续施用普通有机肥和生物有机肥均显著提高根际过氧化氢酶、脱氢酶和酚氧化酶活性,荧光定量PCR进一步测定出连续施用有机肥可显著增加连作花生根际细菌和真菌的数量,说明连续施用有机肥后连作花生根际微生物活性显著提升。连续施用普通有机肥和生物有机肥显著增加了连作花生根际有益微生物种群的数量,其中放线菌增加0.9倍和1.6倍,假单胞菌增加10.9倍和13.1倍,伯克氏菌增加2.6倍和1.9倍,芽孢杆菌增加1.1倍和2.1倍;然而连续施用有机肥对连作花生根际主要致病微生物种群(如镰刀菌属和青枯雷尔氏菌)无明显影响。表明通过持续施用有机肥可有效提高连作花生根际有益微生物种群的数量和土壤酶活性,进而改善连作花生根际微生态环境,增强连作土壤抑病能力,以达到控制连作花生土传病害易发的目的。     

生物有机肥对番茄青枯病的防效研究及机理初探

以有机废弃物堆置腐熟后添加枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等功能菌制成两种生物有机肥FBOF1和FBOF2,采用盆栽试验方法,研究了上述生物有机肥对番茄青枯病的防效,同时对其作用机理进行了初步探讨。结果表明,施用生物有机肥后,番茄青枯病病情指数降低,防病效果达27.6%-69.0%,与对照相比差异显著,同时植株中多酚氧化酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性明显提高。96 h时施用FBOF1和FBOF2处理的多酚氧化酶活性分别为5.78、4.98 U.g^-1min^-1,比对照高53.7%和32.4%;苯丙氨酸解氨酶活性96 h时分别为1.56、0.77 U.g^-1h^-1,比对照高205.9%和51.0%;对过氧化物酶活性而言,96 h时差异更为明显,施用生物有机肥后其活性分别为0.79、0.42 U.g^-1min^-1,而对照仅为0.14 U.g^-1min^-1。此外,施用生物有机肥后土壤微生物功能多样性提高,从培养48 h的结果看,15、25、40 d的AWCD值都高于对照,其中FBOF2第40 d时的AWCD值与对照相比差异显著,分别为1.010 7和0.505 3。从试验结果还可看出,生物有机肥影响根围土壤中青枯菌和主要微生物类群数量,施用生物有机肥后,土壤中细菌和放线菌数量增加,而青枯菌数量则明显下降。     

生物有机肥对番茄青枯病的防效及对土壤微生物的影响

以腐熟有机肥为载体,添加功能复合菌剂制成生物有机肥（BOF）,采用盆栽试验方法,研究了该生物有机肥对番茄青枯病的防效和对土壤微生物的影响。结果表明,施用生物有机肥可显著降低青枯病的发生,在对照（CK）防效指定为0时,BOF处理达到69%,比化肥（CF）、有机肥（OF）处理分别提高了21%和14%;在有效养分低于CF处理的情况下,BOF处理的株高、茎粗、干重分别增加了15%、26.1%、23.7%,达到显著水平,表现出显著的促生效果。生物有机肥影响根际土壤中青枯菌和主要微生物菌群数量,施用BOF后,土壤中细菌和放线菌数量增加,而青枯菌数量则明显下降,在前期达到显著水平。番茄移栽后第40d的Biolog分析结果表明,施用BOF可明显提高土壤微生物对碳源尤其是土壤中胺类碳源的利用率。盆栽试验表明生物有机肥能调控土壤微生物群落结构,增强土壤微生物生态系统的稳定性和抑病性,从而提高土壤质量,减少病害的发生。     

产脂肽菌株发酵生物有机肥的生物防治与促生作用研究

选取对番茄青枯菌有明显抑制作用的产脂肽菌株XZ-173,与有机肥混合发酵制成生物有机肥。通过温室盆栽试验,评价了该生物有机肥对番茄青枯病的防治效果及对番茄的促生效用。结果表明,生物有机肥能够显著降低青枯病发病率,相对防效达56.8%。与施用化肥和未添加XZ-173的有机肥处理相比,施用该生物有机肥能显著提高番茄植株叶绿素含量、番茄地上部和地下部生物量、根际土壤细菌和放线菌数量,显著降低根际土壤中真菌数量。生物有机肥的有益效果使其在作物种植中具有广阔的应用前景。     

外包木霉内含芽孢杆菌颗粒生物有机肥研制及其促生效应

  目的  利用造粒喷涂技术,研制了外包木霉菌内含芽孢杆菌（SQR9）的颗粒复合菌生物有机肥,以辣椒为供试作物,利用盆栽试验,研究了新型生物有机肥对辣椒植株株高、茎粗、叶绿素等农艺性状的影响。  方法  首先利用圆盘造粒机将有机肥、芽孢杆菌和适量粘合剂制成颗粒芽孢杆菌生物有机肥,随后,再将真菌木霉孢子喷涂颗粒表面,利用第一次添加的粘结剂形成外包真菌孢子膜的新型颗粒复合菌生物有机肥。  结果  货架期试验结果表明,颗粒肥料中木霉菌比粉状肥料存活能力更强,在储存60天后,新型颗粒复合菌生物有机肥中木霉菌含量大于2 × 107 cfu g?1,芽孢杆菌数量大于1.2 × 108 cfu g?1。盆栽试验结果表明,在种植47天后,施用新型颗粒复合菌生物有机肥的辣椒植株在株高、茎粗、叶绿素、鲜重和干重方面均高于其他处理（含SQR9颗粒生物有机肥、含SQR9和木霉菌的粉状生物有机肥、含木霉菌颗粒生物有机肥和含SQR9和木霉菌的颗粒生物有机肥处理）,表明了该新型颗粒复合菌生物有机肥对辣椒具有明显的促生效果。  结论  相比于单菌和其他工艺研制的复合菌生物有机肥,外包木霉真菌内含芽孢杆菌新型颗粒复合菌生物有机肥能够充分发挥木霉真菌和芽孢杆菌的促生功能,有效增强复合菌生物有机肥的促生效果。     

青枯病生防菌N5的特性及其生物学效应

从土壤中分离筛选出一株对番茄青枯病病原菌有较强抑菌效果的菌株N5,经生理生化及16S rRNA基因序列分析,将菌株N5初步鉴定为甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)。菌株N5具有产生铁载体、β-1,3-葡聚糖酶、纤维素酶、蛋白酶以及多种脂肽类抗菌物质的能力。菌体发酵后与有机肥(猪粪︰氨基酸肥料 = 1︰1)混合后进行二次发酵制成生物有机肥,并用盆栽试验验证其生防和促生效果。结果表明：利用菌株N5制备的生物有机肥可以促进番茄的生长,提高根系的活力。生物有机肥可有效防治番茄青枯病,其中营养钵使用生物有机肥的处理其生防效果优于大盆使用生物有机肥的处理,特别是营养钵和大盆均使用生物有机肥的处理其生防效果达69%,而使用有机肥并不能有效防治番茄青枯病。使用生物有机肥显著增加根际土壤中细菌、放线菌的数量,减少真菌和青枯劳尔氏菌的数量。     

有机肥施用模式对蔬菜产量、品质及土壤酶活性的影响

在广州市蔬菜种植区老菜地进行连续6茬菜心试验,研究有机肥施用模式对蔬菜产量及土壤酶活性的影响。结果表明,不同有机肥施用模式对不同茬别菜心产量的影响有较大差别。连续六茬试验中,鸡粪+复合芽孢杆菌处理菜心产量均为最高且显著高于单施无机肥处理、品质最优,复合芽孢杆菌堆沤鸡粪处理菜心产量提高仅次于鸡粪+复合芽孢杆菌处理。种植六茬菜心后,施鸡粪+复合芽孢杆菌处理对提高土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性作用最强。因此,在老菜地蔬菜生产中,在施用无机肥基础上配施适量鸡粪,并在蔬菜生长过程中淋施复合芽孢杆菌,不但提高蔬菜产量,而且具有培肥、活化和改良土壤生物质量的作用,减轻蔬菜连作障碍,实现集约化蔬菜种植的可持续发展。     

木霉复合菌剂与拮抗性腐熟堆肥对水稻生长及稻瘟病的防控研究

稻瘟病是水稻三大病害之一,在水稻整个生长发育期间都有发生。研究了2种木霉复合菌剂(堆肥腐熟菌剂和水稻拮抗菌剂)与2种有机肥(普通有机肥和拮抗有机肥)对稻瘟病原茵的抑制作用、水稻生长的影响以及对叶瘟病和穗瘟病的防治作用。结果表明,添加木霉腐熟复合菌剂堆肥制备而成的有机肥即拮抗有机肥,拮抗堆肥60 d的0.2%无菌浸提液对稻瘟病病原菌ACCC 37361具有显著抑制作用,平板抑菌率为9.92%,显著高于普通有机肥(1.19%,P<0.05)。水稻品种“沪早香软1号”移栽第2、4、6周时,拮抗有机肥和拮抗生物有机肥处理的水稻株高显著高于普通有机肥处理,拮抗生物有机肥比普通有机肥处理的株高平均分别高出6.99、5.62和6.80 cm。上海崇明岛北湖农场的田间试验结果表明,与普通有机肥相比,拮抗有机肥和水稻拮抗菌剂共同施用显著增加成熟期间的水稻株数,并提高水稻产量(P<0.05);拮抗有机肥加施2次水稻拮抗菌剂处理对稻瘟病防治效果最好,扬花授粉期的叶瘟病相对防效为42.09%,灌浆期和成熟期的穗瘟病相对防效分别为65.76%和61.80%。研究表明拮抗有机肥与水稻拮抗菌剂同时施用,具有较好的促生抑菌效果,可广泛应用于绿色水稻的生产。     

生物炭配施有机肥可改善土壤环境并减轻苹果连作障碍

【目的】 苹果连作障碍是制约苹果产业可持续发展的重要因素之一。研究生物炭复合有机肥混合处理对连作条件下平邑甜茶幼苗生物量、根系呼吸速率、根系指标和土壤环境的影响,探讨生物炭复合有机肥对苹果连作障碍的防控效果,为老果园改造提供理论依据。 【方法】 盆栽条件下,以苹果常用砧木—平邑甜茶为试材,设计了连作土壤 (CK)、连作土用溴甲烷熏蒸处理 (F)、连作土 + 2%有机肥 (OF)、连作土 + 2%生物炭 (B)、连作土 + 2%有机肥 + 2%生物炭 (BOF) 5个处理。采用常规方法测定了不同处理对平邑甜茶幼苗生物量、根系呼吸速率、根系指标及土壤酶活性的影响,用Illumina MiSeq 2 x 300 bp平台和实时荧光定量PCR测定了不同处理土壤中真菌群落结构和尖孢镰刀菌数量。 【结果】 生物炭、有机肥以及二者复合施用,均可提高平邑甜茶幼苗的生物量,三种处理的根系呼吸速率分别是对照的1.3、1.2和1.5倍;经生物炭、有机肥或二者复合处理后,幼苗总根长、根体积以及表面积虽然不如F处理的效果好,但是也明显高于连作土对照,其中BOF处理效果最好,分别是对照的2.3、4.8和3.4倍;三种处理还可增强土壤酶活性,其中以生物炭复合有机肥效果最佳,土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性分别为对照的2.1、2.9和2.9倍;三种处理不同程度地改善了连作土壤真菌群落结构,生物炭复合有机肥对土壤真菌丰富度和多样性的提高效果最为显著,与其他三个处理差别明显;溴甲烷灭菌、生物炭配施有机肥处理土壤中尖孢镰刀菌基因拷贝数均显著低于连作土,说明连作土壤中以尖孢镰刀菌为主的有害真菌数量明显减少。 【结论】 施用生物炭复合有机肥相比于单施生物炭或者有机肥,能更好地提高连作条件下平邑甜茶幼苗的生长发育,增强土壤酶活性,二者配施明显优化了土壤真菌群落结构,降低了土壤中尖孢镰刀菌基因拷贝数。因此,施用生物炭复合有机肥这一综合措施能更好地防控苹果连作障碍。      

Phosphorus Mobility in Soil Columns of Different Manure Treatment Products Under Simulated and Field Leaching Conditions

To investigate a proper way to use animal manure as a fertilizer, simulated leaching experiments with soil columns (40 cm) and field experiments were both conducted. Concretely, biological organic fertilizer (BOF), ordinary organic fertilizer (OF), and swine manure (SM) were utilized, with chemical fertilizer (CF) and no phosphorus (NOP) as controls. The mobility of phosphorus and the amount of organic matter (OM) retention in soil were compared. Total phosphorus in the leachate was SM>BOF>OF (simulated) and SM>OF>BOF (field), and the content of Olsen-P in 0 to 20-cm depth of the soil was CF>SM>OF>BOF>NOP (simulated) and CF>BOF>OF>SM = NOP (field), which was caused by the absorption of vegetables in the latter. Moreover, OM retention of BOF treatment was significantly higher than other treatments in 0 to 20-cm depth of soil with vegetable planting. Consequently, it’s not advised to directly apply SM into the soil, while BOF and OF are the better way.     

粪污肥料化产物对土壤磷淋失的影响

以华北平原广泛分布的潮土为研究对象,采用室内模拟和室外淋溶试验,通过比较生物有机肥（BOF）、普通有机肥（OF）、沼液（BS）、猪场废水（WLF）、化学肥料（CF）和不施肥（NOP）6个施肥处理对土壤磷淋失量、土壤速效磷含量及小白菜产量的影响,以明确不同肥料施用后土壤磷的转化及淋失能力的差异。结果表明：（1）由于下层土壤对从上层淋溶下的磷的吸附作用,模拟淋溶及室外淋溶实验中各处理组之间磷淋失量差异性不一致,淋失量平均值最大的分别为CF及WLF组。（2）不同肥料处理组在不同土壤深度中速效磷（Olsen-P）含量存在差异,与NOP组相比,CF处理组在0?20cm、BOF处理组在0?60cm深度土壤的Olsen-P含量显著增加,其余处理组与NOP组在4个深度土壤中均无显著差异。（3）在室外淋溶实验中,CF组小白菜产量比施有机肥组高17.8%～82.0%,比NOP组高923.5%,施有机肥组的产量比NOP组高462.4%～768.7%;各组之间植株磷吸收量均存在显著差异,CF组磷吸收量比施有机肥组高22.0%～124.7%,比NOP组高1504.3%,施有机肥组磷吸收量比NOP组高614.0%～1214.9%。综合实验结果可知,从控制磷淋失量、促进植物生长及磷吸收的角度看,BOF和OF是最适合粪污处置的应用方式。     

棉隆熏蒸与微生物有机肥联用对西瓜枯萎病的防控研究

通过田间试验评估了土壤熏蒸和微生物有机肥联用对西瓜枯萎病的防控效果及对西瓜产量与品质的影响。试验设置3个处理:对照(CK)、棉隆熏蒸结合普通有机肥处理(OF)、棉隆熏蒸结合微生物有机肥处理(BOF)。结果发现:与CK相比,BOF处理和OF处理均显著降低西瓜枯萎病发生率,病害防治效果分别为65.8%和54.1%;BOF处理还显著增加连作西瓜产量(增幅达33.4%),提高西瓜中心糖含量(增幅达15.9%)和糖酸比(增幅达13.4%)。棉隆熏蒸处理土壤细菌和真菌数量均显著低于CK,尖孢镰刀菌数量下降3个数量级;土壤脲酶、蔗糖酶、荧光素二乙酸酯酶活性以及土壤微生物碳源利用多样性指数、均一性指数较CK均显著降低。棉隆熏蒸后施用有机肥可使土壤微生物数量、土壤酶活性及微生物碳源利用多样性逐步恢复,其中BOF处理土壤微生物数量和酶活性恢复速度和强度更大、病原菌数量及病原菌与真菌数量比最低、微生物碳源利用多样性指数最高。结果表明,利用棉隆对连作西瓜土壤熏蒸20 d能显著减少病原菌数量,配合施用微生物有机肥,能快速改善土壤微生物区系和恢复土壤酶活性,降低枯萎病的发生,并有效促进西瓜生长,提高西瓜产量及品质。     

不同有机肥处理对黄冠梨生长及果园土壤性状的影响

为探明不同有机肥对梨树生长和果园土壤生物性状的影响,通过田间小区试验研究了不施肥处理(CK)、传统施肥(TF)、生物有机肥(BOF)、鸡粪堆肥(CM)及有机无机复混肥(CF)对黄冠梨树地上部生长、产量和品质、土壤微生物量碳氮和矿质态氮含量动态变化的影响.结果表明,(1)各处理均增加了叶面积、百叶重及新梢长度,果实可溶性固形物、可溶性糖含量和糖酸比也有不同程度提高,其中BOF处理效果最好,与CK相比BOF处理单果重和产量分别增加了17.4％和33.9％;(2)与CK和TF相比,其它有机肥处理在整个生育期均增加了土壤微生物数量及微生物量碳氮含量,且两者呈先增加后下降趋势;(3)梨园土壤中的矿质态氮以硝态氮为主,从萌芽期至二次膨大期各施肥处理矿质态氮含量逐渐下降,降幅为78.9％～88.7％,成熟期BOF处理的土壤矿质态氮含量高于其它处理.可见,施用有机肥可以促进树体生长,提高土壤微生物数量,改善土壤供氮特性.     

缓释复合肥料对酸性菜园土壤微生物数量特征的影响

采用盆栽试验研究缓释复合肥料（SRF）对酸性菜园土壤微生物数量特征的影响。两次测定（35d和45d）结果表明,在各处理中,SRF处理土壤微生物量碳（SMBC）含量、细菌和放线菌数量均为最高,其中SMBC达到显著;SRF处理微生物量氮（SMBN）含量显著高于普通复合肥（CCF）处理（分别提高25.8%和38.6%）,真菌数量低于包膜缓释肥（CRF）处理,高于CCF处理;与施用普通复合肥（CCF）处理相比,SRF能够显著提高白菜产量（分别提高16.4%和13.9%）,而与包膜肥料CRF处理无显著差异。     

白浆土施有机肥及石灰对土壤酶活性与大豆产量的影响

白浆土是我国东北地区主要低产土壤之一,土体中白浆层通气透水能力极差,生物酶活性很低,导致土壤表旱表涝严重,旱田作物根系有效土层一般只有20 cm左右。为研究白浆土增施有机肥及石灰对大豆土壤酶活性及大豆产量的影响,设置了4个处理。结果表明3种酶活性均为:常规施肥+有机肥常规施肥+石灰+有机肥常规施肥常规施肥+石灰,说明有机肥的施用增加了土壤酶活性,石灰的施用降低了土壤酶活性;有机肥施用增加了土壤有机质,石灰施用增加土壤pH值,与对照相比,常规施肥+石灰处理大豆增产23.76%;常规施肥+有机肥处理增产28.32%;常规施肥+石灰+有机肥处理增产13.07%。说明有机肥及石灰无论是单独施用或是组合施用均对大豆增产有效。     

有机无机肥配施对麦-稻轮作系统土壤微生物学特性的影响

采用盆栽试验研究了不同比例有机无机肥配施对连续4茬麦-稻轮作后土壤微生物学特性的影响。结果表明,与对照相比,单施化肥处理促进了土壤微生物生物量碳、氮和微生物熵的增加,提高了土壤蔗糖酶、蛋白酶、脲酶活性,降低了过氧化氢酶活性,提高了放线菌的数量,但对土壤细菌、真菌数量的影响不明显;有机无机肥配施处理的土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵、土壤酶活性及3大类土壤微生物数量显著高于单施化肥及对照处理;土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物熵和3大类微生物数量随着有机肥配施比例的提高而增加,以配施30%有机肥处理的最高;土壤酶活性综合指数以配施20%有机肥处理的最高。可见,化肥配施有机肥特别是配施中高量有机肥更有利于改善土壤微生物学特性,提高土壤生产能力。