石灰性紫色土硝化作用及硝化微生物对不同氮源的响应

土壤中发生的硝化作用是对p H高度敏感的典型过程。本文采用室内恒温培养法,结合定量PCR和高通量测序,研究石灰性紫色土硝化作用以及氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)、亚硝酸盐氧化细菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)的丰度与群落结构对不同氮源的响应。结果表明:不同氮源均刺激土壤硝化作用的发生,CO(NH2)2处理下的净硝化速率最大,约是CK处理的4.76倍,(NH_4)2SO4和NH_4Cl处理下的净硝化速率分别为N 3.88和3.34 mg kg-1d-1。相比于(NH_4)2SO4和CO(NH2)2处理,NH_4Cl处理降低了硝态氮的累积量,抑制了铵态氮的减少量。AOB amo A基因拷贝数在28 d培养过程中变化显著(p0.05),在(NH_4)2SO4和CO(NH2)2处理中呈先增长后降低趋势,在NH_4Cl处理中呈持续增长趋势;而AOA amo A基因拷贝数无显著变化(p0.05)。说明石灰性紫色土硝化作用的主要推动者是AOB,而不是AOA。在28 d培养过程中,亚硝酸盐氧化细菌占总微生物的比例高于氨氧化细菌和古菌,意味着石灰性紫色土中可能存在全程氨氧化微生物(Comammox)。高通量测序的结果表明:石灰性紫色土中AOB的优势种群为亚硝化螺菌Nitrosospira Cluster 3,AOA的优势种群是土壤古菌Group 1.1b,NOB的优势种群是硝化螺菌Nitrospira。     

青藏高原三种典型生境中硝化微生物分布和群落结构

以青藏高原3种典型生境(荒漠草地、湿地和盐碱地)为研究对象，通过amoA功能基因qPCR和16SrRNA基因扩增子测序，研究了其氨氧化古菌(ammonia-oxidizingarchaea,AOA)、氨氧化细菌(ammonia-oxidizingbacteria,AOB)、亚硝酸盐氧化菌(nitrite-oxidizing bacteria,NOB)和完全硝化细菌(complete ammonia oxidizer,CMX)的分布与群落结构特征。qPCR结果表明，荒漠草地和盐碱地中3种氨氧化微生物，其丰度顺序为AOA>CMX>AOB，而在湿地中则为CMX≥AOA>AOB。各生境中AOA主要类群为土壤类群(即group 1.1b)，且其中约半数属于Nitrosocosmicus属分支，该分支在北极冻土中也有分布。荒漠草地和湿地中AOB主要为亚硝化螺菌属(Nitrosospira spp.,71.21%～100%)，而盐碱地主要为亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas spp.,75.51%～88.71%)。3种生境中NOB主要类群均为硝化螺菌属(Nitrospira ...     

长期定位施肥对中性紫色土硝化作用及氨氧化微生物的影响

为了研究长期不同施肥措施对中性紫色土氨氧化微生物及其硝化作用的影响,以国家紫色土肥力与肥料效益监测基地的中性紫色土为研究对象,进行土壤氨氧化细菌和氨氧化古菌amo A基因的Real-time PCR分析,比较长期不同定位施肥对土壤氨氧化潜势和硝化强度的影响,并分析不同施肥制度对功能微生物丰度与功能的作用。数据显示,土壤中氨氧化古菌amo A基因拷贝数(Log值6.21～7.14)远大于氨氧化细菌(Log值3.65～5.73),相对于对氨氧化细菌丰度的影响,施肥对土壤氨氧化古菌丰度影响较小。施用氮肥与磷肥都显著提高了土壤氨氧化细菌丰度,1.5NPK+M处理氨氧化细菌丰度最高(Log值5.73),有机无机肥配施可以显著提高土壤氨氧化微生物丰度;而含氯化肥的施用在一定程度上降低了土壤氨氧化细菌丰度与硝化细菌生长,与施用不含氯的肥料处理相比,含氯肥料处理的土壤氨氧化细菌丰度与硝化细菌数分别降低了3.74%和88.12%。研究表明,长期施肥能影响中性紫色土中氨氧化细菌的丰度,有机无机肥配施能够提高土壤的氨氧化潜力与土壤的硝化能力。     

中性紫色水稻土硝化作用中细菌和古菌的相对贡献

不同的硝化抑制剂对硝化作用的强度以及氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archeae,AOA)和氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)丰度可以产生不同的影响,因此可推算AOA和AOB在硝化作用中的相对贡献。本研究选取硝化过程中AOA和AOB共同起作用的中性紫色土为研究对象,分析不同硝化抑制剂对土壤硝化势以及AOB和AOA的丰度的影响。结果发现,烯丙基硫脲(Allylthiourea,ATU)、2-苯基-4,4,5,5,-四甲基咪唑烷-1-氧-3-氧化物(2-carboxyphenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl3-oxide,PTIO)、辛炔(Octyne、C_8)均可显著降低影响土壤的硝化作用。PTIO显著降低AOA的丰度(约40%),对AOB没有显著影响;ATU和C_8显著降低AOB的丰度(约50%),对AOA没有显著影响。通过计算,该土中AOA与AOB对硝化作用的相对贡献率分别为7.5%和55.6%。结果表明,在中性紫色土中AOA与AOB共同推动硝化作用,其中AOB起主导作用。     

污泥反硝化除磷-诱导磷结晶工艺中硝化池内的微生物特性

为了探究双污泥系统下反硝化除磷-诱导磷结晶工艺中硝化池内微生物特性,该文利用原位荧光杂交（fluorescence in situ hybridization,FISH）技术、电子显微镜扫描（scanning electron micrograph,SEM）方法和Image-Pro Plus（IPP）软件考察了该工艺中硝化细菌的种群结构、形态和硝化污泥微观三维结构图。结果表明：该工艺中硝化池内氨氧化细菌（ammonia-oxidizing bacteria,AOB）数量要多于亚硝酸盐氧化细菌（nitrite-oxidizing bacteria,NOB）,占总细菌的比例分别为46.2%,28.5%,且AOB处于污泥颗粒外层而NOB处于污泥颗粒内层,可能由于NOB利用AOB的代谢产物所致;工艺中硝化细菌多以球形或短杆菌为主,NOB生长时多以几个细胞形成小团聚体,而AOB生长时则形成大的团聚体;通过硝化污泥微观三维结构发现,污泥外层呈密实状而内层较疏松且有空洞存在,可能由于污泥外层和内层微生物的丰度差异、营养物质和溶解氧的浓度差异所致。此外,与传统的单污泥污水处理工艺相比,双污泥工艺明显地增强了硝化细菌的生长和富集能力。     

氮素水平对土壤甲烷氧化和硝化微生物相互作用的影响

甲烷氧化微生物和氨氧化微生物均是既可以氧化甲烷(CH₄)又可以氧化氨(NH₃),氨氧化是硝化作用的限速步骤,也是好氧土壤氧化亚氮(N₂O)排放的主要生物路径。选取内蒙古草原围封禁牧土壤为研究对象,利用稳定同位素核酸探针技术(DNA-SIP)探讨不同氮水平下土壤活性甲烷氧化微生物与硝化微生物及其相互作用机制。结果发现低氮添加促进甲烷氧化活性,而高氮添加抑制甲烷氧化活性;低氮和高氮添加均显著增强硝化活性。基于DNA-SIP的高通量测序结果发现Methylobacter MOB和Nitrosospira AOB/Nitrospira NOB分别是该土壤的主要活性甲烷氧化和硝化微生物。网络结构分析发现Methylobacter MOB和Nitrosospira AOB/Nitrospira NOB存在显著负相关关系,进一步证明活性甲烷氧化和硝化微生物之间存在竞争性相互作用。以上结果表明,氮素水平影响草原土壤甲烷氧化和硝化微生物的相互作用,研究结果为采取措施调控草原土壤CH₄的汇和N₂O...     

模拟条件下土壤硝化作用及硝化微生物对不同水分梯度的响应

以江苏滨海县一植稻土壤为研究对象,在微宇宙培养条件下设置了不同水分处理(最大持水量的30%、60%、90%和淹水2 cm深),研究了硝化作用及硝化微生物对水分变化的响应特征。结果表明:淹水处理显著降低了土壤的氧化还原电位(Eh),但所有处理土壤Eh变化范围为330~500 m V,土壤整体处于氧化态。在每7天向土壤加入10 mg kg-1NH+4-N的连续培养过程中,各个水分处理均观察到明显的NH+4-N降低和NO-3-N累积的现象,60%WHC处理下土壤硝态氮累积最显著和迅速,90%WHC处理次之,随培养时间延长,30%WHC和淹水处理也观察到明显的硝化作用。淹水处理中氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的数量显著高于非淹水处理,且淹水处理中AOB在DGGE图谱上的条带更加清晰明亮,而氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)的群落组成和数量在不同水分处理间无明显变化。表明该土壤中AOB对水分条件变化响应灵敏,是该土壤的硝化作用、尤其是淹水条件下硝化作用发生的主要原因。     

水稻生育期内红壤稻田氨氧化微生物数量和硝化势的变化

利用荧光定量PCR(Real-timePCR)技术,通过特异引物检测amoA基因拷贝数分析了水稻不同生育期红壤稻田土壤中氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea,AOA)的数量变化,并测定了土壤潜在硝化势。结果显示:红壤稻田土壤中AOA数量显著高于AOB,二者比例在1.6～120.7之间;红壤稻田根层土中AOA数量显著高于表土,随水稻生长根层和表土中AOA数量均逐渐增加,且根层土中增加幅度更大;在水稻生长前期表土中AOB数量较多,孕穗期后根层土中AOB数量显著增加且高于表土。水稻生长期内土壤潜在硝化势也具有逐渐增加趋势,且根层土潜在硝化势增加幅度更大。根层土中潜在硝化势与AOB和AOA数量均呈显著正相关,而表土中潜在硝化势只与AOA数量存在显著正相关。研究表明,红壤稻田土壤中AOA数量更为丰富,且与硝化作用的关联程度更为密切,证实了氨氧化微生物在红壤稻田土壤微生物组成及其生态系统功能中的重要性。     

长期施用含氯化肥对棕壤硝化作用及氨氧化微生物的影响

【目的】氨氧化微生物是氨氧化过程的主要驱动者,氨氧化过程作为硝化作用的限速步骤对氮循环具有重要作用。本研究以沈阳农业大学棕壤含氯化肥长期定位试验的土壤为研究对象,探讨了连续34年施用高氯和低氯化肥对棕壤硝化作用及氨氧化微生物的影响。【方法】该长期试验在等量氮、磷、钾条件下,设置高氯和低氯处理,共8个处理:T1(不施肥);T2(单施尿素);T3(尿素+氯化钾);T4(尿素+过磷酸钙);T5(尿素+过磷酸钙+氯化钾);T6(尿素+磷酸一铵+氯化钾);T7(尿素+氯磷铵+氯化钾);T8(硝酸磷肥+过磷酸钙+氯化钾),T7为高氯处理。采集0—20cm土壤样品,利用荧光定量PCR技术测定氨氧化细菌(AOB)和古菌(AOA)丰度,并结合土壤硝化潜势和基本化学性质,分析长期施用含氯化肥对棕壤硝化作用及氨氧化微生物丰度的影响及影响氨氧化微生物丰度的主要环境因素。【结果】长期施肥降低了土壤pH值,高氯处理降低得最多,显著低于其他处理;高氯处理的土壤硝化潜势也显著低于其他处理,且除高氯处理外,配施磷肥的处理土壤硝化潜势显著高于不施磷处理。各处理土壤中AOA丰度均显著高于AOB,高氯处理土壤中AOA、AOB丰度均显著低于其他处理,土壤硝化潜势与AOA和AOB均呈显著正相关关系。【结论】连续施用高氯化肥34年显著降低了棕壤AOA和AOB丰度,抑制了硝化潜势。该结果可为通过含氯化肥的合理施用来调节土壤AOA和AOB,进而调控土壤氮素循环提供参考。     

O_3浓度升高对麦田土壤氨氧化细菌、氨氧化古菌和硝化细菌数量的影响

硝化作用在氮循环过程中至关重要,包括氨氧化作用和亚硝酸盐氧化作用,通过氨氧化反应和亚硝酸盐氧化反应将N素转化为植物可利用的NO;形态。利用开顶式臭氧气室（OTCs,open-topchambers）试验平台,通过大田模拟熏气试验,结合Real-timePCR探讨大气O,浓度升高对麦田土壤氨氧化细菌（AOB）、氨氧化古菌（AOA）及硝化细菌（NOB）数量的影响。结果表明,AOB、AOA和NOB对O,胁迫的反应不一样,AOB基因拷贝数基本上随着O,浓度的升高呈现出降低的趋势,而AOA和NOB基因拷贝数随O_3浓度的升高变化不明显。冬小麦拔节期,当O_3浓度为40、80、120nmol·mol。时,20-40em土层的AOB基因拷贝数分别比对照处理降低39．8％、51．2％和59．4％。AOB和NOB基因拷贝数灌浆期多于收获期,0-10cm土层多于10-20em。AOA基因拷贝数随季节的变化不大。O_3胁迫可通过影响AOB、AOA和NOB的数量和活性来影响土壤的硝化反应,从而影响土壤的氮素循环过程。     

脲酶抑制剂与硝化抑制剂对稻田土壤硝化、反硝化功能菌的影响

[目的]在农业生产中,脲酶抑制剂(urease inhibitor,UI)与硝化抑制剂(nitrification inhibitor,NI)常作为氮肥增效剂来提高肥料利用率。本文研究了在我国南方红壤稻田施用脲酶抑制剂与硝化抑制剂后,土壤中氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)以及反硝化细菌的丰度以及群落结构的变化特征,旨在揭示抑制剂的作用机理及其对土壤环境的影响。[方法]试验在我国南方红壤稻田进行,共设5个处理:1)不施氮肥(CK);2)尿素(U);3)尿素+脲酶抑制剂(U+UI);4)尿素+硝化抑制剂(U+NI);5)尿素+脲酶抑制剂+硝化抑制剂(U+UI+NI),3次重复。脲酶抑制剂与硝化抑制剂分别为NBPT[N-(n-butyl)thiophosphrictriamide,N-丁基硫代磷酰三胺]和DMPP(3,4-dimethylpyrazole phosphate,3,4-二甲基吡唑磷酸盐)。通过荧光定量PCR(Real-time PCR)研究水稻分蘖期与孕穗期抑制剂对三类微生物标记基因拷贝数的影响,并分析土壤铵态氮、硝态氮与三种菌群丰度的相关性;利用变性梯度凝胶电泳(DenaturingGradient Gel Electrophoresis,DGGE)分析抑制剂对土壤AOB、AOA以及反硝化细菌群落结构的影响,并对优势菌群进行系统发育分析。[结果]1)荧光定量PCR结果表明,施用氮肥对两个时期土壤中AOB的amoA基因与反硝化细菌nirK基因的拷贝数均有显著提高,而对AOA的amoA基因始终没有明显影响;AOB与nirK反硝化细菌的丰度与两个时期的铵态氮含量、分蘖期的硝态氮含量呈极显著正相关,与孕穗期的硝态氮含量相关性不显著;DMPP仅在分蘖期显著减少了AOB的amoA基因拷贝数,表明DMPP主要通过限制AOB的生长来抑制稻田土壤硝化过程;NBPT对三类微生物的丰度无明显影响;2)DGGE图谱表明,在分蘖期与孕穗期,施用氮肥均明显增加了图谱中AOB的条带数,而对AOA却没有明显影响;氮肥明显增加了孕穗期反硝化细菌的条带数;与氮肥的影响相比,抑制剂NBPT与DMPP对AOA、AOB以及反硝化菌的群落结构影响甚微;系统发育分析结果表明,与土壤中AOB的优势菌群序列较为接近的有亚硝化单胞菌和亚硝化螺菌。[结论]在南方红壤稻田中,施入氮肥可显著提高AOB与反硝化细菌的丰度,明显影响两种菌群的群落结构,而AOA较为稳定;NBPT对三类微生物的群落结构丰度无明显影响;硝化抑制剂DMPP可抑制AOB的生长但仅表现在分蘖期,这可能是其缓解硝化反应的主要途径;这也说明二者对土壤生态环境均安全可靠。     

溶磷菌株组合的溶磷效应及对玉米生长的影响

【目的】 本研究以革兰氏阴性菌Pseudomonas fluorescens CHA0、F113、Phl1c2、PF5与阳性菌Bacillus megaterium X14为研究对象,通过各菌株及菌株组合的溶磷能力评判组合效果,并进一步通过玉米盆栽试验验证其应用效果。【方法】 通过菌株在NBRIP培养基中对难溶磷源Ca₃（PO₄）₂的溶解能力评价各菌株及菌株组合的溶磷能力,测量接菌处理后的玉米干重、株高和全磷含量评价各菌株和菌株组合的盆栽应用效果。【结果】 1）纯培养实验中CHA0、F113、Phl1c2、PF5在NBRIP无机磷液体培养基中可溶磷含量均显著高于X14,且4株阴性菌两两组合后,培养基中可溶磷含量显著高于对应的阴性菌与阳性菌的组合,即阴性菌组合后的溶磷效果高于阴性菌与阳性菌组合后的溶磷效果。2）单菌比较,盆栽试验接种阳性菌X14对玉米生长及全磷吸收累积量的效果与阴性菌的差异不及室内实验显著,说明该阳性菌盆栽应用效果较好。比较菌株组合的处理,发现接种阴性菌与阳性菌组合的处理,其对玉米生长及全磷吸收累积量的效果与接种对应的阴性菌组合的处理效果相近,甚至显著高于一些阴性菌组合。3）综合比较室内实验结果与盆栽试验结果,发现阳性菌X14虽然在培养基中溶磷效果差,但在盆栽试验中,无论是单菌还是与阴性菌组合后的处理均表现出了良好的溶磷效果,且部分阴性菌与该阳性菌配合后,在玉米盆栽应用中促生和溶磷效果最佳。【结论】 与阴性菌组合相比,阳性菌与阴性菌组合室内溶磷效果均较差,但盆栽应用效果良好,甚至优于部分阴性菌组合,表明筛选溶磷菌株组合时,单一的室内纯培养结果不能作为唯一的评价指标,应同时结合盆栽的促生及溶磷效果。     

Do water regimes affect iron‐plaque formation and microbial communities in the rhizosphere of paddy rice?

Pot experiments were conducted to investigate the effect of soil water regimes on the formation of iron (Fe) plaque on the root surface of rice seedlings (Oryza sativa L.) and on the microbial functional diversity in a paddy soil. The rice seedlings were subjected to three moisture regimes (submergence, 100%, and 60% water‐holding capacity [WHC]), and were grown for 5 and 11 weeks. Aerobic lithotrophic Fe(II)‐oxidizing (FeOB) and acetate‐utilizing Fe(III)‐reducing bacteria (FeRB) in the rhizosphere and non‐rhizosphere soil were determined at 5 weeks using the most probable number (MPN) method. The carbon substrate use patterns of the microbial communities in the rhizosphere and non‐rhizosphere soil samples were determined at 11 weeks using Biolog‐GN2 plates. The amount of Fe plaque (per unit dry root weight) was much higher under submerged conditions than at lower soil moisture contents and decreased with plant age. There was a positive correlation between the amount of Fe plaque and phosphorus accumulated in the Fe plaque at both sampling times (r = 0.98 and 0.92, respectively, n = 12). Numbers of FeOB and FeRB in the submerged soil were lower than in aerobic soil, but by two orders of magnitude higher in the rhizosphere than in the bulk soil. On the other hand, the functional diversity of the rhizosphere microbial communities was much higher than that of the non‐rhizosphere soil, irrespective of soil water regimes. We conclude that soil flooding results in a decreased number and diversity of Fe‐oxidizing/reducing bacteria, while increasing the Fe‐plaque formation.     

Relationships between ammonia oxidizers and N2O and CH4 fluxes in agricultural fields with different soil types

Nitrous oxide (N₂O) is a greenhouse gas that contributes to the destruction of stratospheric ozone, and agricultural soil is an important source of N₂O. Aerobic soils are sinks for atmospheric methane (CH₄), a greenhouse gas. Ammonia monooxygenase (AMO) can oxidize CH₄, but CH₄ is mostly oxidized by methane monooxygenase (MMO), and CH₄ oxidation by AMO is generally negligible in the soil. We monitored the N₂O and CH₄ fluxes after urea application in fields containing different soils using an automated sampling system to determine the effects of environmental and microbial factors on the N₂O and CH₄ fluxes. The soil types were Low-humic Andosol (Gleyic Haplic Andosol), yellow soil (Gleyic Haplic Alisol) and gray lowland soil (Entric Fluvisol). Cumulative N₂O emissions from the yellow soil were higher than those from other soil types, although the difference was not significant. The CH₄ uptake level by Andosol was one order of magnitude higher than that by other soils. There were significant relationships between the ammonia oxidation potential, AOB and AOA amoA copy numbers, and the CH₄ uptake. In contrast, the gene copy numbers of methane-oxidizing bacteria (MOB) pmoA were below the detection limit. Our results suggested that the AMOs of AOB and AOA may have more important roles than those previously considered during CH₄ oxidation in agricultural soils treated with N fertilizers.     

重金属污染对水稻田土壤硫酸盐还原菌种群数量及其活性的影响

在实验室条件下,采用重金属Cd2+、As5+、Cu2+、Pb2+和Cr3+处理黄松稻田土壤、紫色稻田土壤和红壤稻田土,28d后分析重金属污染对水稻田土壤的硫酸盐还原菌(SRB)种群数量和硫酸盐还原活性(SRA)的影响。结果表明,在每千克干土中加入200mgPb2+时,对稻田土壤的SRB种群数量和SRA有促进作用;当加入的Cd2+、As5+、Cu2+、Pb2+和Cr3+每千克干土分别超过1.0、30、500、400和200mg时,对稻田土壤SRB种群数量和SRA有明显抑制作用。随着加入量的增加,重金属对水稻田土壤的SRB种群数量和SRA的抑制作用越来越强,水稻田土壤通过自身来恢复SRB种群数量和SRA所需的时间也越长。同一种重金属元素对不同土壤的SRB种群数量和SRA抑制的污染临界值也有差异。     

巨大芽胞杆菌WY4的GFP标记及其在小白菜上的定殖

解磷菌(phosphate solubilizing bacteria,PSB)可以通过提高土壤有效磷含量而增加作物产量,目前已有许多解磷菌被分离并应用于农业生产中,但关于解磷菌在植物根际中的定殖情况仍缺乏系统性的研究.WY4为本实验室前期从小白菜(Brassica chinensis)根际分离得到的一株高效解磷菌,本研究利用绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记技术研究了WY4在小白菜根际及土壤中的定殖规律.与原菌株相比,GFP标记对菌株WY4-GFP生长及解磷活性具有较小影响,同时在促进小白菜生长上WY4-GFP与WY4无显著性差异;WY4-GFP具有持久的定殖能力(接种21d的自然土及30 d的小白菜根际土中,WY4-GFP的定殖数量分别为105和104 CFU/g左右),同时随时间的增加WY4-GFP在土壤中定殖数量逐渐减少;WY4-GFP在小白菜根冠及分生区大量定殖,在伸长区及侧根根毛处数量较少,同时表皮细胞间隙上也有较多的标记菌株.研究结果表明,WY4-GFP在小白菜根际及土壤中具有良好的定殖能力,这为后期深入研究解磷菌与植物间的关系提供了重要参考.     

Isolation and identification of potassium-solubilizing bacteria from tobacco rhizospheric soil and their effect on tobacco plants

Soil potassium supplementation relies heavily on the use of chemical fertilizer, which has a considerable negative impact on the environment. Potassium-solubilizing bacteria (KSB) could serve as inoculants. They convert insoluble potassium in the soil into a form that plants can access. This is a promising strategy for the improvement of plant absorption of potassium and so reducing the use of chemical fertilizer. The objectives of this study were to isolate and characterize tobacco KSB and to evaluate the effects of inoculation with selected KSB strains on tobacco seedlings. Twenty-seven KSB strains were isolated and identified through the comparison of the 16S ribosomal DNA. Among them, 17 strains belonged to Klebsiella variicola, 2 strains belonged to Enterobacter cloacae, 2 strains belonged to Enterobacter asburiae, and the remaining 6 strains belonged to Enterobacter aerogenes, Pantoea agglomerans, Agrobacterium tumefaciens, Microbacterium foliorum, Myroides odoratimimus, and Burkholderia cepacia, respectively. All isolated KSB strains were capable of solubilizing K-feldspar powder in solid and liquid media. K. variicola occurred at the highest frequency with 18 strains. Four isolates, GL7, JM3, XF4, and XF11, were selected for a greenhouse pot experiment because of their pronounced K-solubilizing capabilities. After being treated with the four KSB strains, plant dry weight and uptake of both K and nitrogen (N) by tobacco seedlings increased significantly. These increases were higher with the combination of KSB inoculation and K-feldspar powder addition. Isolate XF11 showed the most pronounced beneficial effect on plant growth and nutrient uptake by tobacco seedlings. Combining the inoculation of KSB and the addition of K-feldspar powder could be a promising alternative to commercial K fertilizer and may help maintain the availability of soil nutrients. Further studies are necessary to determine the effects of these bacterial strains on mobilization of potassium-bearing minerals under field conditions.     

生物转化玉米浆生产生物菌肥的共生发酵特性

玉米深加工是全球第二大宗农产品加工行业,玉米淀粉制备过程中产生大量的副产物,如玉米浆（Maize Steep Liquor, MSL）。玉米浆色深味重、毒素含量高、处理困难,已经成为众多玉米深加工企业发展的桎梏。该研究主要利用玉米浆中丰富的速效氮源和微生物的促生长因子进行微生物菌肥的开发。通过对前期筛选到的3株植物根际促生菌（PGPMs）的共生发酵研究,评估了3种菌在玉米浆中高密度发酵的可行性,并对发酵特性进行了研究。试验结果表明,三种菌通过共生发酵,并在模拟流加工业废料结晶糖母液作为补料时,发酵体系中的总生物量从6.6×109提升到了2.17×1010 CFU/mL,并在52 h氨基酸态氮含量达到最大。同时,采用葡萄糖模拟结晶葡萄糖母液流加补料显著提高了共生体系的总糖以及溶磷的利用率,可溶性磷利用率提高了近50%;此外,添加葡萄糖还能保持发酵体系的pH值稳定,奠定了生产稳定性。该研究为玉米浆的再利用提供了一种解决方法,对低成本生物肥料的开发与生产提供了一种新的思路。     

基于细菌觅食优化算法的支持向量机在土壤墒情预测中的应用

[目的]对基于细菌觅食优化算法的支持向量机在土壤墒情预测中的应用进行探讨,为现代农业研究中土壤墒情预测及农业生产提供支持。[方法]基于支持向量回归机方法建立土壤墒情预测模型,利用细菌觅食优化算法优化支持向量机预测模型的相关参数。根据从种植区采集的田间数据对模型进行建模和测试。[结果]与仅利用支持向量回归机和利用粒子群优化的支持向量回归机分别建立的模型进行对比,发现本研究所提算法建立的预测模型的预测效果更佳。[结论]该模型预测效果较好,所建模型已应用于实际项目,预测精度基本满足要求,且运行稳定。进而证明了该研究所提算法的有效性和可行性。