菠菜内生固氮菌的分离及其功能特性研究

内生固氮菌具有促生、病原菌的防治及生物固氮等作用,并且占据着植物组织内有利于营养供应和微环境适宜的生态位,是重要的微生物菌种资源。从菠菜根内分离筛选优势内生固氮菌7株,其中假单胞菌属(Pseudomonas)5株,红球菌属(Rhodococcus)和黄杆菌属(Flavobacterium)各1株。菌株Pseudomonas sp.BCE6和Pseudomonas sp.BC-E8固氮酶活性较高,分别为(13.19±0.32)和(12.11±0.96)C2H4nmol/(mg protein·h),与圆褐固氮菌(ACCC11103)的固氮酶活性具有极显著性差异(P0.01);菌株Pseudomonas sp.BC-E7具有固氮酶活性[(8.42±0.03)C2H4nmol/(mg protein·h)]、产IAA能力[(59.58±4.15)μg/m L]、ACC脱氨酶活性[(5.067±0.376)μmol/(mg protein·h)],拮抗立枯丝核菌ACCC36124(Rhizoctonia solani)、麦类赤霉病ACCC36272(Gibberella zeae)等4种常见土传病害。菠菜内生固氮菌Pseudomonas sp.BC-E7是一株多功能内生菌,具有较好的生产应用前景。     

新疆高产棉花的钾肥施用效果

研究表明 ,钾肥在新疆主要棉田土壤上施用 ,对高产棉花有显著的增产作用 ,增产效果南疆大于北疆。施钾可提高棉花的单铃重和单株铃数。在一定氮磷施用条件下 ,最高产量的施钾( K2 O)量 ,南疆为 13 3 .3 kg/ hm2 ,北疆为 146.8kg/ hm2 。本试验条件下获得棉花高产 ,其氮磷钾施用比例 ,南疆为 N∶ P2 O5∶K2 O=1∶ 0 .50∶ 0 .4 8,北疆为 N∶ P2 O5∶ K2 O=1∶ 0 .50∶ 0 .53。氯化钾和硫酸钾对高产棉花有相似的增产作用     

反硝化微生物分子生态学技术及相关研究进展

反硝化是微生物以氮氧化物作为电子受体产生能量的过程。由微生物推动的反硝化使地球生物圈中被固定的氮素重新回到大气中去,从而实现整个自然界的氮素循环。反硝化作用与人类的生产、生活密切相关,它能使江河湖海脱除氮素富营养化而得以净化,也能使农田氮肥反硝化流失造成重大经济损失。多年来,基于培养技术的传统微生物研究方法很难了解环境中的反硝化微生物,因为人们目前能够培养的微生物不足环境微生物总量的3%。近年来,分子生物学和现代生物技术的迅猛发展极大地推动了环境微生物学的发展,人们可以直接提取环境DNA、通过分子标记和多种技术研究环境微生物。本文综述了环境反硝化微生物的分子生态学研究技术及国内外相关领域的研究进展。     

塔里木河流域未来农业水价调整的经济补偿效应及其管理研究

基于塔河流域农业水价承受力分析的基本指标,及适宜流域的水价补偿标准,分析了塔河流域不同水价补偿方案对不同农业节水水价的补偿效应。结果表明,未来应当根据农户的水价承受力,不同的流域实行不同的水价补偿;为保证流域的粮食生产安全,对粮食作物应当采用更高的水价补偿水平;未来流域农业水价调整既需要更高的水价补偿,又需要高的其他种植补贴,才能更好的保证未来农业水价调整的实施。     

一株具有ACC脱氨酶活性固氮菌的筛选与鉴定

ACC（1-aminocyclopropane-1-carboxylate, 1-氨基环丙烷-1-羧酸）脱氨酶是近年来发现的许多植物促生细菌（Plant growth promoting bacteria, PGPB）共有的一个特征性酶,很多具有ACC脱氨酶活性的细菌能够增强植物抗逆性,缓解干旱、淹水、盐碱、高温、病虫害等对植物的危害。因此,ACC脱氨酶阳性细菌的筛选和研究对促进农业生产具有重要意义。本文从大量样品中分离、筛选到1株ACC脱氨酶阳性固氮菌,编号为7037,该菌株ACC脱氨酶活性为-丁酮酸2.530 mol /(hmg),protein,固氮酶活性为C2H410.068 nmol /(hmg), protein;具有较为广泛的碳源利用能力和很强的环境适应能力,被鉴定为节杆菌属（Arthrobacter sp.）的一个种。盆栽试验显示,小白菜接种7037菌株比对照组鲜重增加了139%,差异极显著。该菌株可望进一步研究开发成为微生物肥料的生产菌种。     

多菌灵降解菌系的筛选与组成分析及其 对土壤中多菌灵的降解

【目的】筛选具有降解多菌灵功能的菌系和菌株,了解菌系构成和菌株的系统发育地位,确定实验室条件下菌系和菌株对土壤中多菌灵的降解效果。【方法】采用无机盐培养基富集、筛选降解多菌灵菌系及菌株,比色法测定菌系及菌株降解多菌灵能力,变性梯度凝胶电泳（DGGE）结合切胶回收测序分析菌系构成,16S rDNA序列分析结合细菌常规鉴定方法对菌株进行初步鉴定。【结果】筛选到9个菌系,纯培养条件下10 d对初始浓度600 mg•L-1多菌灵降解率23.14%-70.64%;从5个降解菌系中筛选到5株降解菌,编号为111-3、161-4、165-2、166-2、167-4,纯培养条件下15 d对初始浓度600 mg•L-1多菌灵降解率33.90%-72.66%;菌株111-3、165-2、166-2、167-4初步鉴定为红球菌属（Rhodococcus sp.）,菌株161-4初步鉴定为寡养单胞菌属（Stenotrophomonas sp.）;实验室条件下,分别接种筛选到的9个菌系和5株降解菌处理污染土壤,72 h 对初始浓度5 mg•kg-1多菌灵的降解率均达到90%以上;每个降解菌系大约由6-10株优势细菌组成,筛选到的降解菌株占菌系构成约1/10,推测菌系中其它菌株可能与多菌灵降解中间产物的进一步分解有关。【结论】筛选到9个多菌灵降解菌系和5株降解菌,72 h对污染土壤中5 mg•kg-1多菌灵的降解率达到90%以上;红球菌属是目前已知的环境中降解多菌灵的优势种群;筛选到的降解菌只是菌系构成的小部分,菌系对于残留农药降解意义更大。     

田间条件下不同促腐菌对水稻秸秆腐解及胞外酶活性的影响

  【目的】  田间环境的复杂性影响促腐菌种的实际促腐效果。研究3个经鉴定的促腐菌种在田间条件下提高秸秆腐解相关酶活性的效果，并比较其和商品菌剂的效果，为秸秆促腐菌剂研发及秸秆高效还田提供科学依据。  【方法】  田间试验采用秸秆包网袋填埋法，在江西省上高县双季稻种植区晚稻季节进行，设置水稻秸秆接种假单胞菌、芽孢杆菌、青霉、商品菌剂以及不施菌剂 (对照) 5个处理，分别于秸秆包填埋于土壤后第7、14、28、56、84天取秸秆样品，测定秸秆剩余量、养分含量及胞外酶活性，并计算秸秆腐解率。  【结果】  1) 不论是否添加促腐菌剂，秸秆的腐解均呈现出先快后慢的趋势。添加假单胞菌处理秸秆腐解率以及C、N、P释放率在0～84天始终显著高于对照，最终分别提高5.6%、9.09%、11.66%和7.87%；添加青霉处理秸秆腐解率 (第14天除外) 和氮释放率在0～84天也显著高于对照，最终分别提高5.2%和7.46%；添加商品菌剂处理秸秆腐解率仅在第14天显著高于对照；而添加芽孢杆菌处理秸秆腐解率始终与对照无显著差异。2) 腐解时间是影响胞外酶活性的最重要因素，添加菌剂也能不同程度地提高秸秆腐解胞外酶活性。胞外酶中，乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性是影响秸秆腐解和养分释放的重要变量，其次是β-纤维二糖苷酶和磷酸酶。添加假单胞菌处理乙酰氨基葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶 (第14天除外) 以及磷酸酶的酶活性在0～84天内显著高于对照，添加青霉、芽孢杆菌以及商品菌剂处理相关胞外酶活性表现并不稳定，添加青霉处理乙酰氨基葡萄糖苷酶活性仅在0～14天显著高于对照。3) 添加菌剂处理水稻产量较对照提高1.87%～9.92%，施假单胞菌处理增产最为显著。  【结论】  胞外酶中乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶活性与秸秆腐解和养分释放关系最为密切。青霉仅在秸秆腐解的前14天显著提高乙酰氨基葡萄糖苷酶活性，芽孢杆菌剂对胞外酶活性的提升效果不稳定，因此，其在田间条件下促进秸秆腐解、养分释放的效果也不稳定，最终没有增产效果。假单胞菌剂可在0～84天腐解周期内显著提高乙酰氨基葡萄糖苷酶和β-葡萄糖苷酶 (第14天除外) 活性，因而在田间条件下，假单胞菌剂可以有效促进秸秆腐解和养分释放，提高晚稻产量。     

塔里木河流域干旱区绿洲河道生境生态水权及其计量研究

界定了流域干旱区河道生境生态水权的内涵,并确定了其计量依据、计量内容和计量方法;基于主要源流出山口径流量以及干流阿拉尔站20世纪80年代以前径流量资料,利用Tennant法确定了塔河流域的河道生境生态水权的划分标准和计量模型,并计算塔河流域河道生境生态水权。结果表明,塔河流域最低河道生境生态水权为53.14亿m3/a,其中叶尔羌河流域13.31亿m3/a,和田河流域8.03亿m3/a,阿克苏河流域源流区13.04亿m3/a,阿克苏河10.98亿m3/a,干流7.78亿m3/a;塔河流域适宜河道生境生态水权为69.87亿m3/a,其中叶尔羌河流域20.06亿m3/a,和田河流域12.05亿m3/a,阿克苏河流域19.53亿m3/a,阿克苏河16.14亿m3/a,干流11.37亿m3/a。河道生境生态水权的年内分配主要集中在6—9月。     

氯嘧磺隆降解菌筛选及基于16S rDNA序列的系统学分析

氯嘧磺隆是长残留除草剂,污染土壤后影响土壤肥力和后茬作物生长。筛选氯嘧磺隆降解菌21株,纯培养条件下,7 d对初始浓度50 mg/L氯嘧磺隆的降解达到0.75%~80.77%。对筛选到的氯嘧磺隆降解菌进行了16S rDNA基因扩增、序列测定和系统学分析,结果显示,所选菌株在系统发育地位上分别属于肠杆菌、短杆菌、柠檬酸杆菌、志贺氏菌、寡养单胞菌、无色杆菌、假单胞菌等7个属。     

块根块茎类作物内生固氮菌分离鉴定、系统发育与促生特性

【目的】分离鉴定块根块茎类作物内生固氮菌,研究块根块茎类作物内生固氮菌的系统发育,分析测定块根块茎类作物内生固氮菌的促生特性,探讨块根块茎类作物内生固氮菌的种群特点及其随寄主植物的分布特征。【方法】表面消毒块根块茎样品后采用低氮培养法分离内生细菌;通过对菌株nifH的PCR扩增、测序确认分离细菌是固氮菌;通过16S rRNA基因测序、比对初步鉴定菌株,分析菌株的系统发育;通过测定菌株产生ACC脱氨酶、植物激素IAA,拮抗病原真菌研究菌株的促生特性。【结果】从胡萝卜、白萝卜、马铃薯、紫甘蓝、山药、莲藕、芋头、红薯、生姜、甜菜等14个块根块茎类作物的块根、块茎中共分离到内生固氮菌219株。基于16S rRNA序列,这些菌株在系统发育上分别属于Acinetobacter、Arthrobacter、Bacillus、Brevibacillus、Brevibacterium、Chryseobacterium、Citrobacter、Delftia、Domibacillus、Enterobacter、Fictibacillus、Flavimonas、Flavobacterium、Microbacterium、Micrococcus、Paenibacillus,Pantoea、Pseudomonas、Rahnella、Rhizobium、Sphingobacterium、Staphylococcus、Stenotrophomonas、Variovorax,共计24属79种,显示了块根块茎内生固氮菌丰富的种群多样性。鉴定结果显示,219株新分离菌株中有77株系统发育地位属于Bacillus属的23个种,29株属于Pseudomonas属的10个种,二者合计为33种106株,分别占系统发育种数和新分离菌株数的41.77%和48.40%,说明Bacillus和Pseudomonas属是新分离块根块茎类作物内生固氮菌的优势种群。从219株新分离菌株中选取了79株代表菌株进行促生特性研究,结果显示8.86%菌株检测到了ACC脱氨酶活性(0.026-13.76μmolα-丁酮酸·mg~(-1)蛋白·h~(-1)),64.56%菌株检测到了产IAA(0.34-28.99μg·mL~(-1)),6.33%-13.92%菌株具有拮抗病原真菌能力(抑菌率41%-63%)。【结论】在正常生长的块根块茎类作物的块根块茎内栖息着大量内生固氮菌;块根块茎类作物内生固氮菌在科学分类地位上分布广泛,达到24属79种,显示出巨大的生物多样性;Bacillus和Pseudomonas是块根块茎类作物内生固氮菌优势种群;大约10%-60%的块根块茎类作物内生固氮菌显示出产生ACC脱氨酶、产生植物激素IAA、拮抗病原真菌等促进植物生长特性,这可能是内生固氮菌有益于植物生长的内在原因。