硅酸盐细菌菌株的分离及其解钾解硅活性初探

[目的]研究硅酸盐细菌在不同供氧条件下解硅、解钾的能力。[方法]参照硅酸盐细菌菌株形态特征,从河北地区玉米田土样中分离得到1株h-3菌株。通过对其进行菌落形态、生理生化特征鉴定和16S rDNA全序列分析,鉴定其种属。并对h-3菌株进行解钾及解硅能力的测定。[结果]结果表明,h-3菌株为硅酸盐细菌,属于胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）;通过将其解钾及解硅能力与市售生物钾肥k-7菌株比较发现,h-3菌株活性较高,具有作为生物钾肥和硅肥进一步研究的潜力。[结论]该研究结果为生物肥料用于旱田作物提供一定的理论依据。     

硅酸盐细菌培养及解钾解硅能力的研究

通过对2株硅酸盐细菌的培养特性的研究表明:2株硅酸盐细菌的最佳培养时间为24h,pH随培养时间呈逐渐下降的趋势,36h达到5.9。最佳培养温度为30℃。pH为7.0,高容氧量有利于2株细菌的生长。结果显示L1菌株的解钾能力是16%,提高有效硅含量8.86%,L2菌株的解钾能力是9%,提高有效硅含量9.30%,L1+L2解钾能力为18%,提高有效硅含量10.68%。2株硅酸盐细菌的溶钾能力较弱而解硅能力较强。     

不同磷钾水平对硅酸盐细菌解钾溶磷能力的影响

中国土壤中钾矿含量丰富,但多以缓效态存在,不能被作物直接吸收利用。尤其在广大东北地区,土壤全钾水平较高,而速效态含量较低。因此,有效提高土壤中可给态钾的转化,对于减少施肥量,改善土壤微域环境具有重要的理论和实际意义。本研究通过土壤培养和液体培养,研究了不同磷、钾水平对硅酸盐细菌解钾溶磷能力的影响。结果表明,向土壤中添加0.2%钾矿粉接种钾细菌后,生物释钾率最大为38.7%。液体培养中磷矿粉含量0.1%时,生物释磷率最大为32.0%。随添加钾、磷矿粉含量的增加,硅酸盐细菌解钾溶磷有降低趋势。说明施入过量的钾矿粉,容易造成钾胁迫,抑制钾细菌的繁殖和矿化。     

硅酸盐细菌对矿粉和土壤的解钾强度及来源研究

在加入含钾矿粉、土壤,缺钾营养液培养条件下,硅酸盐细菌SB121和SB138从矿粉和土壤中活化的钾分别比对照增加2.7%-40.5%和1.6%-21.6%。两种硅酸盐细菌活化的钾素全部来自矿物结构钾。     

硅酸盐菌剂的应用效果及其解钾作用的初步研究

通过盆栽试验,田间试验以及摇瓶试验研究了硅酸盐细菌ＮＢＴ菌株的解钾作用以及对作物的增产效应。结果表明,盆栽试验中,以土壤作基质时,硅酸盐菌剂能将部分钾矿石转化为有效钾供辣椒植株利用,使其中的钾含量比对照增加２５．４％,以钾长石和石英砂为基质时,水稻植株中的钾含量比对照增加３９．８％￣２７１．８％。田间试验中,硅酸盐菌剂使棉花产量比对照增加９．０５％,经方差分析,其差异达显著或极显著水平。摇瓶条件下     

6株硅酸盐细菌解磷解钾活性的研究

[目的]筛选高效解钾释磷硅酸盐细菌。[方法]用无氮培养基筛选分离硅酸盐细菌并加以鉴定,采用钼蓝比色法测定发酵液中磷含量,采用原子吸收法测定发酵液中钾离子含量,并提取发酵液多糖进行红外光谱分析。[结果]共分离6株DMS1～6号菌,各菌株均能在无氮培养基上较好生长,其中筛出的DMS6号菌释磷能力较高,DMS3号菌、DMS4号菌解钾能力较高。提取多糖红外光谱分析认为,含有极少量的-COOH。[结论]解磷能力强的是DMS6号菌,解钾能力较高的是DMS3号菌、DMS4号菌。多糖不一定是解钾长石的主要因素。     

硅酸盐细菌对含钾矿物的解钾作用

以含有不同矿物组成的含钾矿物粉为材料,用硅酸盐细菌进行解钾试验。结果表明,每克钾矿粉最多能释放７７．３μｇ水溶性钾,占矿粉全钾量的平均比率仅０．０５６％,经硅酸盐细菌分解后的含钾矿粉进行Ｘ－射线衍射分析。     

磷钾细菌解磷解钾能力的研究

为了筛选解磷解钾能力强的磷钾细菌新菌株用于有机菌肥的研制，分别以磷矿粉和钾长石为底物进行磷钾细菌的摇瓶发酵试验，并测定发酵液中有效磷钾的含量，选择解磷解钾能力强的磷钾细菌进行米高粱盆栽试验，当植株生长至拔节时切取地上部分测定其生物产量和植株内磷钾元素含量．结果表明：大部分喷施菌液的植株磷钾元素含量及其生物产量均明显高于对照，其中混合菌株发酵液的处理生物产量最高，由此确定S-2，S-6，S-12和ACCC10010为新菌肥生产用菌株组合.     

棉花根际硅酸盐细菌解钾机理的初步研究

对盐碱地棉花根际硅酸盐细菌进行了分离、纯化,从中筛选出5株菌株,在液体培养条件下测定了硅酸盐细菌的解钾能力,培养液中速效钾质量浓度在3.61～5.3 mg/L之间,其中K1菌株的速效钾质量浓度最高;测定培养液中有机酸,菌株均可分泌草酸、酒石酸、乙酸、柠檬酸,草酸质量浓度最高达到41.01 μg/mL,酒石酸的质量浓度最高达到19.04 μg/mL,乙酸质量浓度最高达到17.91 μg/mL,柠檬酸质量浓度最高达到16.69 μg/mL.测定了培养液多糖的质量浓度在1.15～2.27 g/L,上清液中钾的质量浓度与多糖的质量浓度呈负相关;通过对5株硅酸盐细菌的氨基酸分析,分泌氨基酸的质量浓度在4.3～130.8 μg/L;菌株解钾特性与酸的产生有一定的相关性,培养液pH值下降到6.12～6.46,pH与培养液中速效钾含量表现出负相关.     

解磷解钾自生固氮菌的分离筛选及鉴定

从华中农业大学农场试验田不同土壤中分离到一系列解磷、解钾及自生固氮菌,经比较筛选得到1组菌株P1107、P01、HZ03、NY03,它们分别具有较强的降解难溶态的磷、分解有机磷、降解难溶态的钾和固定空气中游离态氮的能力。各菌株经鉴定分别属于或接近假单胞菌属(Pseudomonas)、巨大芽孢杆菌(Bacillus,megaterium)、胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)和圆褐固氮菌(Azotobacter chrococcum)。统计学分析表明由各菌株组成的复合菌剂在玉米盆栽试验中可显著增加作物的总生物量。     

钾细菌对土娄土养分活化作用的研究

采用固态及液态培养法研究了7株钾细菌在不同条件下对土娄土中6种元素的活化作用和对pH的影响.结果表明:①钾细菌在固态培养条件下对P、K、Si元素的活化作用小于液态培养;在固态培养中, 钾细菌对土娄土中Fe、Mn元素有活化作用,但却导致Zn元素发生固定;②固态培养中,钾细菌引起的土壤pH下降幅度小于液态培养;③灭菌处理使土娄土生物释钾量提高,但对生物释硅量无明显影响;④钾细菌不同菌株对土壤养分的活化能力差异很大.     

饲用微生态制剂菌种的分离及毒性研究

叙述了从乳猪新鲜粪便中分离菌种的方法及结果;并对获得菌株进行了耐受性及毒性试验,最终筛选出了４株芽孢杆菌和２株乳酸菌,可供制作生态制剂菌种使用。     

钾素对蔬菜产量的影响及钾的吸收特性、利用率的研究

在土壤钾素含量中等偏下的宝坻区和西青区辛口镇第六埠,研究了钾肥对27种蔬菜产量的影响及钾素的吸收特性、利用率。在宝坻区施用钾肥可使蔬菜平均产量增加9.4 t/hm2,增产率21.8%,增收5 055.5元/hm2;在第六埠村施钾平均产量增加7.2 t/hm2,增产率19.2%,增收8 692元/hm2。叶菜类钾素吸收量较低,吸收趋势是叶菜类〈果菜类〈根菜类〈根茎类。蔬菜钾肥平均利用率26.93%,果菜类30.18%>瓜菜类28.81%>根茎类25.83%>叶菜类22.91%。     

土壤有效钾与钾肥施用量关系的研究

在黄褐土和砂姜黑土上进行了 KCl施用量 (0、75、15 0、2 2 5、30 0 kg/ hm2 )与土壤速效钾增量和缓效钾增量关系的土培试验。结果表明 :KCl施用量与土壤速效钾增量及缓效钾增量之间均存在着极显著的线性正相关。KCl施用量产生的土壤速效钾增量 ,砂姜黑土 >黄褐土 ,水培 >旱培 ;在砂姜黑土上 ,旱培的缓效钾增量明显大于水培。经计算推测两种土壤的缓效钾 (K)“中等”指标值为 5 0 0 mg/ kg。本研究对测土施钾具有一定的指导作用     

鸡卵泡颗粒层组蛋白H3K4me3和H3K27me3的表达研究

卵母细胞成熟过程受组蛋白H3K4me3(trimethylation of lysine 4 on histone 3)和H3K27me3(trimethylation of lysine 27 on histone 3)及其相关的甲基化和去甲基化酶的调控,因此考虑对鸡的卵泡发育也存在一定的影响。选取“苏禽3号”配套系第一母本为研究对象,采用Western blot法探究组蛋白H3K4me3和H3K27me3在鸡卵泡不同发育阶段颗粒层中蛋白的表达模式。结果表明：在苏禽3号卵泡颗粒层中,组蛋白H3K4me3在卵泡发育不同阶段表达模式呈降低→升高→降低→升高的波浪形趋势,波浪变化较为平缓,在F5、F2和F1 3个表达高点的表达量与SWF(small white follicle)、LWF(large white follicle)、SYF(small yellow follicle)和F3 4个表达低点的表达差异显著（P<0.05）。组蛋白H3K27me3在不同发育阶段表达模式亦呈波浪形表达趋势,波浪变化起伏较明显,在SWF、SYF和F33个表达高点的表达量与F5、F4、F1和F2 4个表达低点的表达差异显著（P<0.05）。相关性分析显示,组蛋白H3K4me3与H3K27me3在不同发育阶段卵泡颗粒细胞中的表达呈较强的负线性相关(R=-0.808,P=0.000)。结果提示：组蛋白H3K4me3和H3K27me3在不同发育阶段卵泡颗粒层中的表达具有组织差异性,呈负相关的动态修饰性,可能共同协调卵泡生长过程中各基因的表达与功能,研究结果为鸡繁殖性状调控机理提供了理论依据。     

复合微生物肥料功能菌的筛选与培养

[目的]筛选出分别可固氮、解磷、解钾的菌株,对其进行鉴定,并利用它们生产微生物肥料。[方法]从供试土壤中分离出目的菌,测定其代谢能力,分别进行16S rDNA测序菌种鉴定,并进行液体培养正交试验,以及尝试固体培养生存复合微生物有机肥。[结果]分离得到代谢能力较强的固氮、解磷、解钾菌N2、P1、K5;鉴定分别为Klebsiella oxytoca、Bacillus cereus和Bacillus mucilaginous;培养条件对有效活菌数的影响大小程度为温度>C/N>pH>转速,最佳培养条件温度32℃,C/N比30,pH 7.0,转速140 r/min,在最佳条件下48 h达到1.78×1010CFU/mL;尝试利用该复合微生物进行固体发酵生产复合微生物有机肥,96h得到有效活菌数2.23×109CFU/g。[结论]筛选出了固氮、解磷及解钾菌株,并对其培养条件进行了优化,为进行生物有机肥生产奠定了基础。     

K~+、NH_4~+、CCC对马铃薯试管苗生长的影响

试验研究了MS培养基添加K+、NH4+、CCC培养脱毒马铃薯试管苗的应用效果最佳适用浓度。结果表明,CCC对培育健壮的马铃薯试管苗具有理想的调控效果,其最适浓度为40 mg/L,而适宜浓度的K+和NH4+都能促进试管苗的快速繁殖,使茎节长高,叶数增多;K+的最适浓度为881 mg/L,NH4+的最适浓度为382.50 mg/L。     

甲烷氧化菌的筛选与生理特性研究

[目的]筛选一株甲烷氧化菌,并对其生理特性进行研究。[方法]从河南新乡卫河沿岸土壤中分离筛选甲烷氧化菌,对其碳源利用及生长性能进行研究。[结果]该菌能以甲烷为唯一碳源生长,为革兰氏阴性菌,生长周期为7 d。该菌也能利用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖,并发现甲醇这一中间代谢产物对甲烷氧化菌的生长有明显的促进作用。[结论]甲烷氧化菌是一种高效降解甲烷的细菌,因此可以应用于微生物处理甲烷或煤层附着瓦斯,为微生物治理煤矿瓦斯、保护大气环境提供基础。     

水田土壤非代换性钾的释放研究

通过盆栽耗竭试验并采用化学提取法和离子交换树脂法研究了稻田土壤各种形态钾的相互关系,非代换性钾的释放对水稻生长的影响,非代换性钾的测试方法比较以及非代换性钾释放与土壤固钾能力的关系。结果表明:土壤水溶性钾与CaCl_2、NH_4Cl浸提钾量间相关性良好,而非代换性钾与水溶性钾及CaCl_2、NH_4Cl浸提钾没有明显相关性。两季水稻植株从土壤中的吸钾量大部分来自水溶性钾和土粒表面电荷吸附钾,来自非代换性钾的部分占6.7％～43.2％,它取决于矿物种类和土壤质地,非代换性钾含量高,粘粒含量高且固钾率低的土壤,非代换性钾的释放量也高,非代换性钾含量高但固钾率也高的土壤,钾的释放受抑制。随着耗竭种植,非代换性钾的有效性越来越明显,它与植株吸钾的相关系数(Υ值)随着种植季数增加呈上升趋势,而水溶性钾、代换性钾与植株吸钾的相关性下降。离子交换树脂法可动态地反映非代换性钾的释放,过程分三个阶段,第一阶段为晶格边缘吸附钾的快速释放阶段;第二阶段为晶格层间钾向层外扩散的稳定速率阶段;当层间钾下降到一定程度后护散速率下降,最后趋于停止,此为第三阶段。树脂法与酸提取法呈良好相关,树脂法短期培养的测定结果能更好地反映非代换性钾对植株的有效性。