不同种植年限苜蓿地土壤环境效应的研究

随着苜蓿种植年限的延长,土壤质量发生一系列变化。为了揭示不同种植年限苜蓿地土壤质量的变化,以毗邻种植的1～5年生苜蓿为研究对象,对土壤水分、养分及微生物的变化进行研究,分析比较不同种植年限苜蓿地土壤质量的变化。结果表明：在苜蓿生长季节内,不同种植年限苜蓿的土壤含水量的时空变化均呈先增加后降低的变化趋势;随种植年限的延长,土壤有机质、全氮、碱解氮含量呈递增趋势,速效钾的含量呈先增加后降低的趋势;各种植年限苜蓿草地土壤微生物群落以细菌占优势,且细菌和放线菌的数量随种植年限的延长呈递增趋势,真菌变化规律不明显,此外4年生苜蓿地微生物总数最大,是其它各种植年限的1.04～2.60倍。说明种植年限对苜蓿草地土壤质量有一定程度的影响,且因种植年限的长短,影响程度也各异。     

设施菜地种植年限对土壤nosZ型反硝化微生物群落结构和丰度的影响

反硝化微生物在土壤氮素损失和温室气体转化方面具有重要的作用,研究设施菜地土壤反硝化微生物群落结构和数量变化,对评价设施菜地长期种植土壤质量状况和提高氮转化认知水平具有重要意义。应用荧光定量PCR和Illumina Miseq高通量测序技术,以nosZ基因为靶标,研究设施菜地种植3、5、7年和露天菜地(CK)对土壤反硝化微生物群落结构和数量的影响。结果表明：露天菜地(CK)nosZ基因丰度显著高于其他处理,分别是3、5、7年的1.32倍、1.45倍和1.69倍。随种植年限延长,nosZ基因丰度逐渐降低。不同处理土壤反硝化微生物群落α多样性指数差异显著,α多样性指数随种植年限延长逐渐降低,且露天菜地(CK)的Chao1指数和ACE指数最高。门水平上优势类群为变形菌门;属水平上优势类群为慢生根瘤菌属和无色杆菌属;变形菌门和慢生根瘤菌属相对丰度随设施种植年限延长逐渐降低。主成分分析(PCA)结果表明,随种植年限延长nosZ群落结构差异较大;其中3年和5年群落结构相似,7、3、5年群落结构差异较大。土壤速效钾、铵态氮和硝态氮含量是nosZ型反硝化微生物数量、α多样性和群落结构的主要影响因素。综上...     

不同种植模式对苜蓿地土壤线虫群落种类及区系的影响

在内蒙古和林县对不同种植模式苜蓿人工草地土壤线虫群落种类、优势属及区系的变化进行了研究.结果表明,不同种植模式苜蓿地共捕获23属线虫,不同种植模式影响土壤线虫数量的分布,土壤线虫数量大小顺序为:间行混播＞同行混播＞单播苜蓿＞休闲地,种植苜蓿增加了土壤线虫的总数量及土壤线虫种类优势属的数量.不同种植模式影响苜蓿地土壤线虫群落成熟度指数(MI)及植物寄生线虫成熟度指数(PPI),苜蓿与雀麦间行混播地MI指数显著高于其它种植模式,而PPI指数显著的低于其他种植模式;不同种植模式影响土壤线虫群落富集指数(EI)和结构指数(SI),苜蓿与雀麦混播模式下EI、SI值最高,表明苜蓿与雀麦混播能使土壤养分状况好转,且食物网相对稳定成熟、受干扰程度较小.     

不同种植年限温室土壤铅的空间分布特征

为了探究长期温室蔬菜种植条件下土壤重金属铅的空间分布特征,选取衡水饶阳县蔬菜种植基地,以不同种植年限的温室大棚土壤为研究对象。采用改进的欧共体标准物质局四步连续提取法(BCR),分析3个土壤层次中全铅、各形态铅、有效态铅含量以及随种植年限出现的积累特性和空间分布特征。结果表明,0~20 cm土壤表层、20~40 cm土壤亚表层全铅含量随种植年限延长表现出积累特性,40~60 cm层全铅含量则表现出随种植年限延长含量降低的趋势;在3层土壤中,表层土壤全铅含量最多,亚表层次之,40~60 cm层全铅含量最少;3个层次各形态铅含量表现为可还原态残渣态可氧化态弱酸态;表层土壤中有效态铅含量最高,危害性较大;表层土壤生物有效性系数随种植年限延长表现出下降的趋势。根据土壤环境质量标准,研究区内土壤Pb含量仍处于一个较低的范围内,但潜在危害较大。     

不同种植年限覆膜滴灌盐碱地土壤盐分离子分布特征

为了进行长期覆膜滴灌盐碱地土壤盐分离子分布的特征的分析了解,以下通过覆膜滴灌种植方式,并且种植下两种不同的春玉米,对盐碱地土壤盐分离子分布特征进行分析,并且通过对比的方式得出了相关结论。表明了根区土壤环境随着种植年限的增加会逐渐变好,对作物的生长非常有利。     

宁南山区苜蓿地土壤养分的变化规律

对宁南半干旱黄土丘陵区不同坡位及不同种植年限苜蓿地土壤养分的变化规律分析表明:(1)宁南黄土丘陵区苜蓿地土壤养分含量随着土层深度的增加而降低;(2)随着坡位的下降,苜蓿地0～100 cm层土壤有机质、全氮、速效氮、全磷、速效磷含量明显增加,土壤速效钾受坡位影响不大,苜蓿地土壤综合肥力指教呈下坡＞中坡＞上坡的趋势;(3)...     

复合垂直潜流人工湿地中硝化和反硝化细菌的筛选及其特性分析

[目的]通过在复合垂直潜流人工湿地系统中筛选高效的硝化细菌和反硝化细菌,以降低氮素污染对养殖水域生态系统的危害,为加强人工湿地氮素净化功能提供科技支撑.[方法]在复合垂直潜流人工湿地—池塘循环水养殖系统的不同运行阶段采集样品,利用选择性培养基定向筛选,选择一株高效硝化细菌和一株高效反硝化细菌,对其进行菌种鉴定,并分别研究对应菌株的硝化特性或反硝化特性.[结果]通过个体形态特征观察、生理生化鉴定及16S rDNA同源性比对分析,确定硝化菌株ZX2属于不动杆菌属(Acinetobacter),反硝化菌株ZF7属于假单胞菌属(Pseudomonas).在pH为7.0,温度为30℃,亚硝酸钠浓度为0.8 g/L的条件下硝化菌株ZX2的硝化能力最强,OD600可达0.80以上,硝化速率达68.4 mg/(L·d).在pH为7.0,温度为35℃,接种量为6%的条件下反硝化菌株ZF7的反硝化能力最强,OD600可达1.00以上,脱氮率达94.5%.[结论]筛选得到的硝化细菌和反硝化细菌具有很好的氮素净化效果,可为下一步强化人工湿地氮素净化功能提供备用菌株.     

共固定化亚硝化-反硝化细菌工艺及特性研究

以亚硝化细菌、反硝化细菌为研究对象,采用共固定化细胞技术,以海藻酸钠共固定化亚硝化-反硝化细菌,研究了共固定化工艺条件及其在模拟污水中的脱氮效果。结果表明,共固定化亚硝化-反硝化细菌最佳工艺条件为4.5%海藻酸钠和2.1%氯化钙共固定化细胞,接种量为3个/m L培养基,接种于装有140 m L模拟污水液体培养液的250 m L三角瓶中,最佳p H为8,最佳培养温度30℃,110~140 r/min培养。54 h时氨氮去除率为95.95%,78 h时亚硝态氮去除率为95.82%。共固定化小球可重复使用3次、低温对共固定化后菌种脱氮性能的影响较小。     

人工湿地高效好氧反硝化菌的分离鉴定及反硝化特性研究

从增氧型复合垂直流人工湿地中采集样品,利用间歇曝气法富集好氧反硝化菌,并进行分离纯化,共得到10株好氧反硝化菌.其中编号为B13的菌株在初始硝态氮含量为277.23 mg·L-1、碳氮比为5的条件下,24 h的硝态氮去除率达92.80%,亚硝态氮积累只有12.57 mg·L-1,脱氮速率达到20.58 mg·L-1·h-1.16S rDNA序列分析表明,该菌与Pseudomonas stutzeri同源性达100%.选用四因素三水平L9(34)正交试验表设计实验,通过测定对硝态氮去除能力和亚硝态氮的积累量,研究碳源、碳氮比(C/N)、pH以及溶解氧含量(DO)4种不同因素对B13号菌株好氧反硝化性能的影响.结果表明,该菌株对硝态氮的去除率最大可达99.88%,几乎没有亚硝态氮积累.对硝态氮去除率影响最大的因素为碳氮比,其次为pH,溶解氧含量和碳源.对应的最优条件是碳源为葡萄糖,碳氮比为10,pH为9,溶解氧含量为1.84～3.57 nag·L-1.     

农田环境中固氮菌的促生潜能与分布特点

【目的】了解小麦、水稻、玉米、蔬菜等作物根际固氮菌的优势种群、固氮菌菌株的固氮、抗病、促生潜能以及菌株在系统发育地位和来源作物种类上的分布特点。【方法】采用无氮培养基培养固氮菌,乙炔还原法测定菌株固氮酶活性,平板对峙法测定菌株拮抗病原真菌性能,ACC（1-氨基环丙烷-1-羧酸）唯一氮源法定性测定菌株产ACC脱氨酶特性,比色法定量测定ACC脱氨酶活性,通过16S rDNA序列测定和相似性分析研究菌株的分类地位。【结果】94株供试菌株的固氮酶活性在0.99-180.59 nmol C2H4/h•mg蛋白,其中大于10 nmol C2H4/h•mg蛋白的菌株有42株,占全部供试菌株的44.7%;类芽孢杆菌属（Paenibacillus)和芽孢杆菌属（Bacillus）是主要类群,分别占供试菌株总数的33.0%和26.6%,且不具有寄主专一性。供试菌株中有6株分别对核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）、玉米赤霉菌（Gibberella zeae）和大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）3种植物病原真菌表现出拮抗作用,占菌株总数的6.4%,抑菌率为23.9%-65.9%。有20株固氮菌能够产生ACC脱氨酶,占全部供试菌株的21.3%,活性在0.33-21.98 µmol α-丁酮酸/h•mg蛋白,主要分布在芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属和根瘤菌属（Rhizobium）。【结论】小麦、水稻、玉米、白菜、芹菜等作物根际以及农田环境中固氮菌的优势种群为类芽孢杆菌属和芽孢杆菌属,多数固氮菌菌株具有较高的固氮潜能,部分菌株具有ACC脱氨酶活性和促生潜能,少数菌株具有抗病潜能;固氮、抗病、促生潜力菌株主要分布在类芽孢杆菌属、芽孢杆菌属和根瘤菌属,随作物分布广泛,无专一性。     

好氧反硝化细菌的筛选

采集江安河及府河淤泥样本,采用BTB培养基与N-(1-萘基)-乙二胺光度法筛选出20株具有反硝化能力的好氧菌株.选取其中5株反硝化能力较强的DM1、DM2、DM3、DM4和DM5菌株,进行NO3--N去除率测定,其48 h NO3--N去除率均达到了30％以上.其中DM1、DM2、DM3和DM5菌株氮去除率依次为43.9％、47.6％、47.9％和51.3％.对DM5菌株进行生长曲线测定,进行pH值和温度对反硝化速率影响测定,试验结果表明在pH 7.0～7.4,温度20～30℃时,DM5菌株反硝化效果较好.     

玉米联合固氮菌激素分泌作用研究

用生物测定法证实玉米联合固氮菌能分泌生长素类物质和赤霉素类物质，从而证明了ＺＸ—５，ＺＸ—８菌株能提高作物产量的生理生化基础，并证实它们属不能分泌细胞分裂素类物质．     

细菌对南明河水中氮磷的富集效果

为筛选具有较高富集能力的细菌,为贵阳南明河水处理提供参考,采用硝化细菌和反硝化细菌对南明河水进行处理,分析处理后水体的pH、COD、总磷及总氮变化。结果表明:处理14d后,水体中的总氮含量降为6.33mg/L左右,去除率达75%,总磷降至0.3 mg/L,去除率接近70%,除氮磷效果明显。贵阳南明河水的pH呈碱性,处理前后水体pH无明显变化,COD从28mg/L降至20mg/L左右。     

好氧堆肥中amoA硝化细菌群落动态变化

为减少堆肥氮素损失,优化堆肥工艺,以牛粪和玉米秸秆为材料进行高温好氧堆肥,采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)和产物序列分析法,研究了堆肥不同阶段amoA硝化细菌群落结构组成和多样性的动态变化及与堆肥理化因子的相关性。结果表明:经高温期amoA硝化细菌类群发生明显演替,降温期检测到前期不存在的硝化类群,属于β-变形菌纲(β-Proteobacteria)中的亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)。堆肥过程始终存在的优势菌群属于β-变形菌(β-Proteobacteria)中的亚硝化螺菌属(Nitrosospira)和不可培养细菌(Uncultured bacteria)。堆肥不同时期amoA硝化细菌多样性指数发生变化,升温至高温期减小,降温期增大,腐熟期减小。冗余分析(RDA)结果表明,铵态氮含量和温度与amoA硝化细菌群落结构组成显著相关(P0.05),是影响其动态变化的关键理化因子。     

1株异养硝化-好氧反硝化菌的分离鉴定及脱氮活性

从养殖池塘底泥中分离出1株异养硝化-好氧反硝化菌,对其进行生理生化鉴定、最佳脱氮条件确定及与活性污泥共同作用下的脱氮性能研究.经过菌株生理生化特性鉴定及查伯杰氏手册确定该菌株为非发酵、无芽孢的革兰阴性菌,初步鉴定为不动杆菌,且同时具有硝化和反硝化的特性.利用正交试验研究其脱氮性能的影响因素和最佳条件,结果表明：在以琥珀酸钠为唯一碳源,C/N为8,接种量为10 mL/L,pH为8,转速为75 r/min的培养条件下,该菌株对TN的降解效果最佳,降解率为98%;在以琥珀酸钠为唯一碳源,C/N为8,接种量为10 mL/L,pH为6.5,转速为120 r/min的培养条件下,该菌株对COD的降解效果最佳,降解率为99%.在对实际污水的脱氮处理中,该菌株脱氮性能很强并可加强活性污泥的脱氮性能,具有一定的实用性.     

生物炭固定化硝化菌去除水样中氨氮的研究

以稻壳生物炭为载体,将硝化菌固定在稻壳生物炭上,考察氨氮浓度、pH和温度对氨氮去除影响的基础上,研究了固定化硝化菌剂对氨氮的去除效果。结果表明,将硝化菌固定在生物炭上,既保留了生物炭对水体中氨氮的吸附性能,又可以充分发挥微生物的高效降解作用。常温条件下,对于初始氨氮浓度≤300mg/L的水样,调节水样pH为7.5,控制水样溶解氧浓度为1.5mg/L左右,稻壳生物炭固定化硝化菌剂对氨氮去除率可达85%。     

硝化细菌与枯草芽孢杆菌对养殖水质调控作用研究

以硝化细菌和枯草芽孢杆菌为实验菌种,研究其对养殖水体的调控作用。结果表明,实验组养殖污水水质明显优于对照组(P0.05),实验组DO均低于对照组,硝化细菌处理组NH3-N、NO2--N降低率分别为75.41%和92.22%,对COD影响不明显。枯草芽孢杆菌能降低COD,NH3-N、NO2--N的降低率分别为77.82%和87.60%。硝化细菌和枯草芽孢杆菌联合处理组对水质的调控效果优于单菌处理组,NH3-N、NO2--N降低率分别为82.16%和94.62%。     

反硝化细菌的筛选及培养条件的研究

从45个反硝化细菌(denitrifyingbacteria)菌株中筛选出具有较强反硝化作用能力的菌株,并对目的菌株的最适培养基、生长温度及好气性进行了测定,以自动化学分析仪检测Giltay液体培养基中的含氮量,测定了菌株的反硝化作用能力。结果表明,在45个供试菌株中,B88和B237菌株能够较好地降解培养基中的硝酸盐和亚硝酸盐,产气早,速度快,3～4d产气达到高峰,含氮量明显降低,表明其反硝化作用能力较强。B88和B237菌株是好气性的,生长受氧气供应量的限制,CO2含量(20%)的提高,对菌株的生长具有较强抑制作用。在牛肉浸膏蛋白胨培养基、反硝化细菌培养基、YB培养基等培养基中,YB培养基最适合B88和B237菌株生长。B88和B237菌株最适生长温度为30℃,在YB培养基中生长的最高浓度:B88为6.1×108个·mL-1;B237为1.54×108个·mL-1。