秋施有机肥对土壤生物学、理化性状及玉米产量的影响

以黑龙江省海林农场白浆土为研究对象,在等氮量条件下(秋季有机肥配施来年春季无机肥),设置100%有机肥(T1),30%有机肥+70%无机肥(T2),20%有机肥+80%无机肥(T3),100%无机肥(T4)和不施肥(CK)5个处理,研究长期施肥对土壤生物学、理化性状以及玉米产量的影响。结果表明:玉米生育期内,土壤微生物数量呈先升高后降低的变化趋势,且施用高量有机肥有助于细菌和放线菌群落结构的形成,无机肥和不施肥适于真菌生长;有机无机肥配施处理在提高土壤酶活性方面占据绝对优势,脲酶和蔗糖酶活性始终显著高于其他处理,且有机肥较无机肥处理更能提高玉米生育期内土壤微生物生物量;有机无机肥配施可明显提高土壤全量和速效养分,培肥地力,单施效果稍差,且差异不大,而高量有机肥在降低土壤容重、增加总孔隙度百分比方面作用显著;两年玉米累计产量30%有机肥(T2)最高,分别比100%有机肥(T1)和100%无机肥(T4)提高57.34%和4.59%,稳产并高产。总体来讲,30%有机肥+70%无机肥为最佳施肥模式。     

不同菌株对镉的吸附效果

[目的]筛选对镉有高耐性的菌株,为探究重金属污染微生物修复技术提供理论依据。[方法]以DN-1和DN-2为供试菌株,在不同培养时间、培养温度、pH、镉离子初始浓度的条件下,研究不同菌株对镉离子的吸附效果。[结果]培养3 d时菌株DN-1和DN-2对镉离子的吸附率最大,分别为61.92%和89.57%;2种菌株对镉离子的最佳吸附温度为30℃。菌株DN-1和DN-2分别在pH为8和6时吸附率最高;镉离子初始浓度为80~200 mg/L时,DN-2吸附率明显高于DN-1。透射电镜观察发现,与未经处理的菌株相比,经镉离子处理后的菌株细胞表面及胞内有沉淀物聚集,细胞内部结构发生明显变化。[结论]菌株DN-1和DN-2对镉离子具有一定耐受性,吸附效果明显。胞外吸附和胞内沉淀可能是菌株吸附重金属的重要途径。     

低温菌株的筛选及对堆肥温度的影响

为解决北方低温季节牛粪大量堆积问题,将筛选的糖、淀粉、蛋白质和纤维素分解菌株复配,优化出组合菌剂(T1+DF2+D2+D5+XB1+XA2),研究低温下优化组合菌剂对低温牛粪堆肥起温的影响。结果表明,在室外-20℃低温下,牛粪接种优化组合菌剂后物料迅速升温,48h达55.8℃,第4d达64.9℃,高温期维持8～9d,发酵周期缩短至15d,而未加菌和加常温发酵剂的对照则一直未进入高温期。说明添加低温复合发酵剂能使低温下牛粪堆体迅速升温,进入高温期,完成无害化,缩短发酵周期。     

土壤环境中多环芳烃的微生物降解及联合生物修复

研究土壤环境中持久性有机污染物的生物降解及其生物修复技术是当今国际环境修复科学技术前沿领域的重要课题。本文重点论述了土壤环境中持久性有机污染物多环芳烃的微生物降解机理及其在生物修复中的应用等,并结合当前研究进展,展望了基于多种修复措施相结合的多环芳烃污染土壤联合生物修复工程技术的开发与应用前景。     

沼泥及其富集物中微生物多样性和区系变化的分析

对从北京周边地区户用沼气池中采集的沼泥进行了富集培养及基因组DNA的提取,以古菌和细菌的通用引物PCR扩增16S rDNA基因的V3可变区,结合应用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术分析沼气池中微生物种群基因的多样性,以及富集前后的微生物群落区系变化,并回收优势的DNA片段进行序列分析。结果表明,微生物群落在沼气池的不同层次上呈现出空间分布多样性的差异,经过富集培养后,微生物种群的多样性及特异性发生了很大的差别。序列比对的结果显示,沼气池中的优势古菌菌群为甲烷鬃菌属(Methanosaeta)与甲烷螺菌属(Methanospiril-lum),细菌为梭菌目(Clostridiales)和互养菌属(Syntrophus)。经过富集培养后,古菌以甲烷八叠球菌属(Methanosarcinamazei)为主,细菌除保持了原有的优势菌群外,γ-变形菌纲(Gamma proteobacterium)也占有绝对的优势。     

复合发酵剂对低温环境牛粪堆肥的影响

本试验针对北方寒区特殊地理环境条件．采用牛粪好氧堆肥发酵，研究0℃以下，接种复合发酵剂对堆肥的影响。结果表明：牛粪接种复合发酵剂24h和48h堆温分别升至40．1℃、55．6℃；高温期持续6d；发酵周期缩短至12d；脱水率达40％以上；pH值先降低后升高，最终稳定8．2左右；除臭效果良好，3d后臭味基本消除。     

除氨菌系对牛粪堆肥氮素转化的影响

为了减轻牛粪堆肥过程中NH3释放对环境的污染及氮素损失,在牛粪堆肥时添加除氨菌系,研究其对氮素形态转化的影响。加除氨菌系处理的NH4+-N、NH3较对照分别降低20.47%和61.21%,全氮、NO3--N较对照分别提高11.63%和65.01%,酸解有机氮、氨基酸态氮、酰胺态氮和氨基糖态氮含量分别提高12.42%、11.26%、16.92%和19.51%。表明除氨菌系在牛粪堆肥过程中,能够固定NH4+-N向有机氮各组分转化,减少NH3挥发,具有较好的保氮作用。     

秸杆还田的增磷作用及对植株全磷含量干物质积累的影响

土壤施用磷肥肥效低是农业生产中调节作物营养的一个具有经济价值的一个具有经济价值的大问题。本研究是从提高磷肥肥效土壤环境入手－作物秸秆直接还田为土壤笛生物生长繁殖增加新鲜的生物能源物质。提高土壤微生物数量和活性，微生物在降解能源物质的过程中，以达到转化土壤难溶性磷，保护有效磷，降低土壤固磷容量，提高土壤供磷水平，促进作物吸磷能力的增强，从而使植株含磷量、干物质重量增加。     

低温下牛粪接种发酵剂对堆肥温度与微生物的影响

试验针对北方寒区特殊地理环境条件,采用牛粪好氧堆肥发酵,研究室外温度低于0℃时,接种复合发酵剂对堆肥温度、微生物数量及区系变化特征的影响。结果表明,牛粪接种复合发酵剂24h和48h堆温分别升至40.1℃和55.6℃;高温期持续6d;发酵周期缩短至12d。细菌对堆肥升温起主要作用;细菌和放线菌是高温阶段主要作用菌群;腐熟阶段细菌、放线菌和真菌共同作用,且细菌作用强于放线菌和真菌。     

除臭菌株对NH_3和H_2S释放及物质转化的影响

将通过高温和氨水逐级驯化筛选的除臭菌株用于牛粪堆肥,研究其对NH3和H2S释放量及物质转化的影响。其中菌株B1与A1除臭效果最好,NH3总释放量较对照分别降低68.59%和61.00%,NH4＋-N仅增加4.47%和7.19%,NO3-N略有提高,而有机氮分别增加28.99%和27.42%,说明除臭菌株能将无机态氮转化为有机氮,使全氮含量提高19.81%和18.80%,有效地减少了氮素损失;H2S总释放量较对照分别降低89.69%和86.88%,硫酸盐增加40.77%和36.49%,说明菌株可有效促进H2S向硫酸盐转化,减少H2S挥发,使全硫含量提高29.05%和22.64%。相关分析显示NH3释放量与H2S释放量、pH呈极显著正相关,与全氮、有机氮和硫酸盐呈负相关;H2S释放量与pH呈显著正相关,而与全硫和硫酸盐呈负相关。添加与未添加除臭菌株的NH3和H2S释放量经方差分析差异达到显著水平,表明添加除臭菌株可有效地控制牛粪堆肥NH3和H2S释放,保留氮素和硫素养分。