稠油降解菌的筛选及其对胶质和沥青质生物降解

以稠油为唯一碳源,从辽河油田石油污染土壤、渣油中,经富集培养,分离筛选出细菌菌株11株、真菌23株和放线菌10株。将在含油培养基上长势良好的菌株进行室内摇瓶实验,发现真菌的降解效果好于细菌,F2006的降解效果最好,14d去除率达到39.8%。在胶质和沥青质污染土壤中,观察真菌F4、F2008、F9902、F2006、F2017、F6和F9904在14d、28d和42d对胶质和沥青质的去除率,测试结果表明,菌株F2006和F2008降解效果较好,在42d时去除率分别达到55.73%和57.62%。两次实验说明,菌株F2006为降解胶质和沥青质的优势菌株,在生物修复中具有较好的应用前景。     

一种降解秸秆的丝状真菌的分离和定性方法

建立了一种新的简单的分离秸秆降解丝状真菌的方法,用此方法从东北寒地黑土中分离出真菌56株,其中丝状真菌46株。这种分离方法简述为：先用土壤或者堆肥浸渍秸秆至接近腐烂,再用酒精对接近腐烂秸秆进行表面灭菌,最后用土豆葡萄糖琼脂培养基培养并分离秸秆中微生物,这样分离的微生物大多为产丝真菌。用添加或者不添加硝酸铵、酵母粉和黑土浸液等辅助物的秸秆粉制成不同培养基,这些培养基用来比较其对分离的微生物的生长的影响。结果表明,同一微生物在不同培养基中生长区别很小,同一培养基不同微生物生长区别较大。选择了只含秸秆粉而不添加辅助物的培养基作为微生物是否降解秸秆的定性培养基,对分离的56株真菌以水稻、大豆和玉米3种秸秆进行降解定性鉴定,结果显示：该方法筛选的46株丝状真菌都能降解3种供试秸秆。     

纤维素降解真菌A25-2的分离、鉴定及其产纤维素酶的酶学特性

本研究以Avicel-刚果红选择培养基为初筛培养基,从云南哀牢山国家级自然保护区和广西猫儿山国家级自然保护区的土壤样品中分离筛选得到4200株真菌,从中筛选出透明圈与菌落直径比较大、透明程度较为清晰的12个菌株。通过液体培养发酵,测定其上清液中的羧甲基纤维素酶活力、滤纸酶活力和Avicel酶活力,最终筛选出一株产该三种酶且其活力均最高的真菌菌株A25-2。通过对菌株A25-2形态学观察和其内转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）序列同源性比对分析,将菌株A25-2鉴定为哈茨木霉（Hypocrea lixii）。酶活测定结果表明菌株A25-2产纤维素酶的酶活力较高,在最适作用pH4.5和最适作用温度55℃下,其羧甲基纤维素酶活力为2.26IU/mL,滤纸酶活力为0.58IU/mL,Avicel酶活力为0.39IU/mL。薄层层析实验表明A25-2具有完整的纤维素酶系统。因此,真菌A25-2可作为饲料加工等生产和纤维素酶相关研究的备选菌株。     

分离土壤放线菌的方法

用稀释平板法测定土壤中放线菌的数量通常是在淀粉按培养基上进行的,但是采用这种方法在分析某些土壤时,常因细菌和真菌的迅速蔓延,妨碍放线菌发育,以致影响结果的准确性,同时也不易从中得到纯菌。针对这一问题,国内外许多研究工作者曾在修改培养基成分^[1,2],选择抑制剂和运用离心原理^[1]将放线菌和细菌、真菌分离的方法等进行过较多的工作。     

胶膜菌属真菌与兰科植物的共生体系建立

为建立兰科植物与菌根真菌的共生体系,本研究筛选出适宜的共生培养基,采用ITS-rDNA分析鉴定了6株菌根真菌,并将6株菌与兰科植物共生培养,利用台盼蓝染色法检验共生体是否建立。结果表明,2.5 g·L~(-1)燕麦琼脂培养基为树兰和胶膜菌属真菌共生的最适宜培养基,供试兰科植物中仅树兰可与6株胶膜菌属真菌共生,其中一株美孢胶膜菌(Tco 2)促进树兰种子萌发和原球茎发育的效果最好。本研究筛选出可促进树兰高效萌发成苗的共生真菌和培养基,为真菌与植物共生关系研究提供了良好的试验系统,为树兰的生产繁殖奠定了基础,对保护兰科植物物种资源具有重要意义。     

镉耐性促生细菌对洞庭湖镉污染土壤微生物和酶活性的影响

为研究促生细菌对镉污染土壤微生物数量和酶活性的影响,将促生细菌T7和J2加入洞庭湖镉污染土壤中,通过培养,进行各项目的测定。结果表明,J2菌能显著提高土壤中可培养细菌、放线菌数量,降低土壤中可培养真菌数量,T7菌对放线菌数量影响不明显,T7和J2菌能显著提高细菌/真菌(B/F)和放线菌/真菌(A/F)比值;J2菌能显著地促进土壤中氨化菌、硝化菌、反硝化菌和好氧性固氮菌数量的增加,T7菌对氨化菌和反硝化菌数量影响不显著;J2菌明显促进土壤中脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性的增强,T7菌对脲酶、过氧化氢酶活性影响显著;土壤微生物数量与酶活性的相关性分析表明,土壤微生物、酶以及土壤微生物与酶之间存在显著或极显著地相关关系。说明促生细菌T7和J2能有效改善洞庭镉污染土壤的微生物环境。     

玉米秸秆降解真菌的筛选鉴定

为筛选适宜的玉米秸秆纤维素降解菌株作为玉米秸秆腐熟菌剂菌株资源储备，通过采用腐殖玉米秸秆土壤微生物培养筛选、刚果红水解圈测试及酶活测定等多种方法的应用，筛选得到2株具有纤维降解能力的真菌1#菌株和2#菌株。经形态学和分子生物学鉴定，初步确定1#菌株为长枝木霉，2#菌株为聚多曲霉。真菌1#菌株和2#菌株在刚果红培养基上均呈现比生长圈大2倍的水解圈。2个菌株在液体、固体2种酶液发酵情况下均表现内切酶活较强(65.202～217.614 U/mL)，均高于外切酶活(55.398～85.322 U/mL)和滤纸酶活(46.074～141.366 U/mL)，认为这2个菌株可作为玉米秸秆专用腐熟菌剂研发的储备菌株。     

微生物菌肥对草原矿区排土场土壤微生物与土壤酶活性的影响

[目的]研究施入微生物菌肥对土壤微生物数量及主要土壤酶活性的影响,为利用微生物菌肥改良草原矿区排土场恶劣土壤环境提供理论依据。[方法]采用完全随机区组设计,设微生物菌肥2种施用方法、3种施用量,对不同施肥处理后土壤中可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量进行测定,分析土壤过氧化氢酶活性、蔗糖酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性变化。[结果]施用微生物菌肥土壤中可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量均显著高于未施肥处理(p0.05);施用微生物菌肥土壤中脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶活性比未施肥样地分别增加29.0%,92.6%,25.7%,75.7%;土壤可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量与土壤酶活性之间有一定的相关性;在微生物菌肥沟施法与较大的菌肥施用量作用下土壤可培养细菌、真菌、放线菌菌落数量较高,土壤酶活性较强。[结论]微生物菌肥添加使草原矿区排土场土壤中微生物菌落数量增加、土壤酶活性增强,施用微生物菌肥改善了原状土壤环境,增加了土壤肥力。     

一株耐盐解磷真菌的筛选、鉴定及其发酵优化

从黄河三角洲盐碱土壤中分离到一株真菌PSF2,该菌具有极强的溶磷能力,在改良孟金娜液体培养基中培养72 h,发酵液中的可溶性磷含量高达1042.0 mg L-1,且兼具耐盐特性,最高可以耐受12.5%的盐浓度。经形态观察及ITS序列分析,初步确定该菌株为草酸青霉(Penicillium oxalicum),Gen Bank登录号为KJ957935。在单因素试验基础上,采用正交试验设计对菌株PSF2的发酵条件进行了优化,结果表明菌株PSF2的最佳培养基组成是蔗糖15 g L-1、尿素0.14 g L-1、Na Cl 3.0%,p H 9.0。进一步研究表明,在含盐量0.45%的土壤中添加PSF2,培养20 d,土壤中有效磷含量可增加20.9%。     

哈密瓜根际耐高温促生菌的筛选及其促生效应研究

从哈密瓜根际土壤中筛选高效耐高温促生菌株,并通过盆栽试验来探究其促生效应。利用改良难溶性无机磷固体培养基、透明圈法和钼锑抗比色法评价菌株的解磷能力。以哈密瓜为试验材料进行盆栽试验,设定CK(不接种菌剂)、接种菌株F40(阴性对照)、F1、F9、F70和B25共6个处理,探究接种菌株对哈密瓜的生长以及土壤化学性质的影响。从哈密瓜根际土壤中共筛选出4株耐高温解磷菌,其中菌株F9经鉴定为烟曲霉     

抗盐碱剂对盐碱胁迫条件下双季稻渗透调节物质及根系活力的影响

  目的  为筛选合适的抗盐碱剂供盐碱地水稻生产应用。  方法  本研究以早稻品种陵两优942和晚稻品种Y两优911为材料,采用盆栽土培法研究了几种抗盐碱剂（T₁微纳米硅、T₂矿源黄腐酸钾、T₃盐碱、T₄松土精 + 矿源黄腐酸钾）对盐碱胁迫条件下（CK₁盐碱胁迫、CK₂无盐碱胁迫）水稻渗透调节物质、根系活力及产量的影响。  结果  水稻的SPAD值、渗透调节物质、根系活力和产量会受到盐碱胁迫的显著影响,中度胁迫造成的影响高于轻度胁迫造成影响;施用抗盐碱剂有利于缓解盐碱胁迫的不利影响,且在盐碱胁迫较重时效果更明显。在中度盐碱胁迫下,与CK₁相比,施用抗盐碱剂T₁、T₂、T₃、T₄,叶片SPAD、根系活力、产量显著增加,叶片游离脯氨酸含量、可溶性糖含量显著下降;与CK₂ 相比,CK₁减产40.8%,施用抗盐碱剂则使Y两优911在盐碱胁迫条件下减产幅度显著减小,T₁、T₄、T₃、T₂分别比CK₁产量高出53.9%、31.1%、21.1%、16.3%。  结论  不同处理间综合表现以T₁（微纳米硅）和T₄处理（松土精 + 矿源黄腐酸钾）表现最佳,是盐碱地水稻增产增收的有效措施。     

施磷水平与冬小麦产量和土壤有效磷含量的关系

[目的]研究施磷水平对冬小麦分蘖成穗、产量、磷素吸收利用的影响及其与土壤有效磷含量的关系,明确维持冬小麦持续高产的最佳土壤有效磷含量及施磷量,为冬小麦高效磷肥管理提供理论依据。[方法]于2018—2021年在河南科技大学农场进行了连续3年小麦田间试验,试验设P₂O₅ 0、90、180和270 kg/hm² 4个磷水平,分别记为P₀、P₉₀、P₁₈₀、P₂₇₀处理,研究了施磷水平对冬小麦分蘖成穗率、干物质积累与分配、产量、磷素吸收与分配及利用效率的影响,并分析了施磷水平、土壤有效磷含量与产量之间的关系。[结果](1)随着施磷水平的提高,冬小麦单位面积最大分蘖数、有效分蘖数和干物质积累量处理间均呈P₂₇₀>P₁₈₀>P₉₀>P₀,而穗粒数、干物质向籽粒中分配率和产量呈先增加后降低的趋势;P₁₈₀处理的冬小麦产量高...     

晋南地区小麦–玉米轮作体系维持作物高产和土壤磷素水平的适宜施磷量研究

[目的]研究维持农作物高产、稳产及土壤磷素肥力的磷肥适宜用量,对于保障国家粮食安全和生态安全具有重要意义.[方法]2016—2019年在晋南地区进行磷肥用量田间定位试验,在每个冬小麦–夏玉米轮作周期施N?400?kg/hm2、K2O?180?kg/hm2的基础上,设置了6个P2O5施用水平处理:0、120、180、24...     

盐碱土耐盐碱细菌筛选及其植物促生能力研究

  目的  为寻找耐盐碱促生细菌资源。  方法  采用传统定向筛选培养基培养、摇瓶培养和16S rDNA鉴定的方法,自盐碱土筛选细菌并对其促生特性进行测定。  结果  筛选得到具有促生特性的细菌14株;其中,不动杆菌属6株,肠杆菌属3株,假单胞菌属5株。在筛选出的14株细菌,均具有解钾能力,培养液速效钾含量与对照12.86 ± 0.30 mg L?相比增加16.24 ~ 36.21 mg L?1;12株细菌具有溶磷能力,培养液磷含量对照组为0.8 ± 0.1 mg L?1,接种细菌菌株的为59.1 ~ 233.2 mg L?1,培养基pH值由6.86 ± 0.34下降至4.06 ~ 5.69,线性相关分析表明溶磷培养液磷含量与培养液pH值呈负相关;7株细菌具有产植物生长激素吲哚乙酸（IAA）能力,在底物色氨酸（L-Trp）浓度为500 mg L?1时产IAA能力为5.57 ~ 21.11 mg L?1·OD₆₀₀;9株细菌具有产铁载体能力,能力最强的Su值达到95%。14株细菌均能在pH值为8、NaCl浓度为0.5 mol L?1的培养液中生长;有4株能在NaCl浓度为1.5 mol L?1培养基中生长,且B1421生长良好;有5株细菌可在pH为10的培养基中生长,为B2222生长最为良好。  结论  松嫩平原盐碱土中存在具有不同促生能力的细菌,能够耐受高pH值和较高NaCl含量的胁迫,是可供以耐盐碱植物利用改良盐碱土的菌株资源。     

产酸克雷伯氏菌提高玉米幼苗耐盐碱胁迫的机理

[目的]研究产酸克雷伯氏菌提高盐碱土壤生物学活性的效应,深入理解其缓解作物盐碱胁迫的机理,开发适用于盐碱土壤的微生物菌肥.[方法]首先,诱导保存的产酸克雷伯氏菌产生可遗传的耐300μg/L抗生素利福平的特性.然后,将产生抗性的菌种接种于LB液体培养基中,于30℃、180 r/min培养24 h,经离心、洗涤后用蒸馏水调...     

几种藜科盐生植物吸盐能力及生态学意义

  【目的】  聚盐能力是评价盐生植物对盐碱地生物改良能力的一个重要参考指标。针对不同的盐碱地类型,有目的地选择生物量大且聚盐能力强的盐生植物,是实现盐碱地快速改良的关键。比较不同盐生植物的盐离子吸收类型及能力,可为盐碱地生物改良选择适宜的植物材料提供参考。  【方法】  试验选取7种藜科盐生植物进行人工种植试验,包括野榆钱菠菜(Atriplex aucheri)、高碱蓬(Suaeda altissima)、盐地碱蓬(Suaeda salsa)、盐角草(Salicornia europaea)、红叶藜(Chenopodium rubrum)、驼绒藜(Ceratoides latens)和四翅滨藜(Atriplex canescens)。试验地土壤以粉粘粒为主,根层土壤(0—40 cm)平均含盐量为45.57 g/kg。在生育末期采样测定植物地上部生物量和Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cl–、SO₄2–浓度。  【结果】  7种藜科植物地上部生物量为野榆钱菠菜(35077 kg/hm2)>盐地碱蓬(19507 kg/hm2)>高碱蓬(16160 kg/hm2)>驼绒藜(12421 kg/hm2)>四翅滨藜(10798 kg/hm2)>红叶藜(10134 kg/hm2)>盐角草(9576 kg/hm2)。高碱蓬、野榆钱菠菜、盐地碱蓬、盐角草和红叶藜5种植物组织内Na+、Cl–和SO₄2–浓度显著高于其他离子(P<0.05),而驼绒藜和四翅滨藜体内K+、Cl–和Na+浓度较高。7种藜科植物地上部Na+、Cl–和SO₄2– 3种盐离子累积总量为野榆钱菠菜(3835 kg/hm2)>盐地碱蓬(3145 kg/hm2)>盐角草(2749 kg/hm2)>高碱蓬(2253 kg/hm2)>红叶藜(615 kg/hm2)>四翅滨藜(367 kg/hm2)>驼绒藜(220 kg/hm2)。  【结论】  盐生植物可在重度盐碱地上存活并产生一定的生物量,野榆钱菠菜、盐地碱蓬、盐角草和高碱蓬均表现出较强的吸盐能力,但对不同离子的吸收累积能力不同。盐地碱蓬地上部SO₄2–吸收量显著高于其他几种植物,适宜于硫酸盐或氯化物–硫酸盐盐渍土的改良;盐角草对Cl–表现出极强的吸收能力,适宜氯化物盐渍土的改良。     

麦秸与毛叶苕子共同调控青海高原土壤温室气体排放的作用机制

  【目的】  研究青海高原麦秸和豆科绿肥混合添加下土壤温室气体排放规律及其碳氮转化机制,为该地区农田系统秸秆和绿肥科学利用提供依据。  【方法】  采用室内模拟试验,设无添加对照(CK)、单独添加毛叶苕子(VS)、单独添加麦秸(WS)、麦秸与毛叶苕子混合添加(VWS),共4个处理。测定了温室气体排放速率、土壤活性碳氮组分、土壤酶活性、细菌、古菌、真菌、amoA、nirK和narG基因丰度。  【结果】  VWS处理与VS处理相比,CO₂和N₂O的累积排放量分别减少24.8%和74.6%,CH₄累积吸收量增加9.1%,综合增温潜势(global warming potential, GWP)显著降低76.1% (P<0.05);与WS处理相比,CO₂累积排放量增加33.7%,CH₄累积吸收量与N₂O累积排放量分别降低12.0%和43.1%,GWP降低49.4%。有机物料添加可调节土壤pH,增加土壤碳氮含量。VWS处理的土壤pH显著高于CK和VS处理;土壤水溶性有机碳(DOC)和微生物量碳(SMBC)含量较VS处理分别增加了21.6%和4.9%,无机氮(Nmin)、土壤水溶性有机氮(DON)和微生物量氮(SMBN)含量分别降低了77.3%、59.5%和6.3%;土壤Nmin、DOC、DON、SMBC和SMBN含量较WS处理分别增加64.0%、22.5%、56.5%、23.2%和27.8%。VWS处理较其他处理,α-葡萄糖苷酶(AG)和β-葡萄糖苷酶(BG)活性显著提高,亚硝酸还原酶(NIR)活性显著降低。VWS处理的真菌和古菌群落丰度较WS处理分别提高83.8%和69.8%,较VS处理分别降低62.6%和20.3%;VWS处理细菌群落丰度较VS处理降低33.4%。VWS处理下,AOB amoA、nirK和narG基因丰度较VS处理分别降低56.6%、41.4%和16.3%,较WS处理分别降低30.3%、25.9%和12.0%。相关分析结果表明,CO₂和CH₄排放与土壤有机碳、全氮、DOC、SMBC和SMBN含量,AG、NAG和NR活性,真菌、细菌、nirK和narG基因丰度呈显著正相关;N₂O排放与土壤全氮、DON、SMBC和SMBN含量、真菌、AOB amoA和nirK基因丰度呈显著正相关,与土壤pH和BG活性呈显著负相关。偏最小二乘路径模型分析(PLS-PM)表明,AOB amoA是调控土壤N₂O排放的主要功能菌群。  【结论】  麦秸、毛叶苕子单独添加以及二者混合添加均可促进土壤CO₂排放,减少CH₄吸收。相较于二者单独添加,混合添加可通过降低土壤AOB群落丰度等途径,实现N₂O减排和综合增温潜势下降,可作为青海高原旱地土壤温室气体减排的一项有效措施。     

磷对盐碱胁迫下棉花离子平衡及相关调控基因的影响

[目的]盐胁迫是影响棉花生长的主要非生物胁迫之一,合理施肥促进盐胁迫下作物对养分离子的吸收,是提高作物耐盐性的重要途径.研究施磷随盐胁迫下棉花离子组的响应特征及Na+转运相关基因表达的变化,探讨磷对棉花耐盐性机制.[方法]采用盆栽试验,设置盐胁迫(NaCl)和碱胁迫(NaHCO3+Na2CO3)2个逆境处理,每个逆境下...     

关中平原冬小麦临界磷浓度稀释曲线的构建与磷营养诊断

【目的】基于关中平原冬小麦施磷量与小麦磷营养的关系,建立临界磷浓度稀释曲线,为当地冬小麦科学施磷提供理论依据。【方法】长期定位施磷田间试验始于2009年,供试小麦品种为‘西农979’。设置4个施磷水平(P₂O₅) 0、60、120、180 kg/hm²,分别记为P0、P60、P120和P180处理。于2018—2021年冬小麦拔节期、孕穗期、开花期、灌浆期和成熟期取样,分析冬小麦地上部生物量、植株磷浓度,记录小麦产量。利用2018—2020年冬小麦地上部生物量和植株磷含量建立临界磷浓度稀释模型,计算磷营养指数(PNI)。依据2020—2021年冬小麦数据验证磷营养指数诊断的可靠性。【结果】1)施用磷肥可显著增加冬小麦穗数和穗粒数,显著降低千粒重,2018—2021年3季冬小麦依次提高穗数50.7%～53.0%、23.1%～29.7%和17.5%～19.0%,穗粒数依次提高28.6%～34.2%、22.7%～24.1%和18.7%～19.6%,千粒重依次降低1.1%～2.9%、3.5%～7.0%和1.3%～4.9%,P60...     

减氮条件下生物炭对甜菜盐碱胁迫的缓解效应

  【目的】  通过模拟盐碱胁迫环境,在施用生物炭、减施氮肥的条件下,研究甜菜根际土壤微生物数量、甜菜氮代谢相关酶活性、块根产量和含糖率的变化,明确生物炭对盐碱胁迫的缓解作用,以及盐碱胁迫下施加生物炭后是否可减少氮肥的施用, 为今后盐碱地改良以及甜菜合理施肥提供理论依据和技术支撑。  【方法】  试验于2018年在黑龙江哈尔滨东北农业大学试验站进行。以甜菜品种KWS0143为试验材料,在土壤中添加盐碱处理以中性盐 (Na₂SO₄、NaCl) 和碱性盐 (Na₂CO₃、NaHCO₃) 模拟盐碱胁迫土壤 (Na+含量为3 g/kg)。采用桶栽试验,每桶装土10 kg,共设6个处理,以在盐碱胁迫土壤施N 180 kg/hm2为对照 (CK),其余5个处理土壤中均加入生物炭30 g/kg, 施氮量依次为N180、162、144、126和108 kg/hm2。子叶完全展开后测定甜菜出苗率,3对真叶后每隔20天左右测定土壤微生物数量及叶片硝酸还原酶 (NR)、谷氨酰胺合成酶 (GS)、谷氨酸合成酶 (GOGAT) 活性,收获后测定块根产量和含糖率并计算产糖量。  【结果】  盐碱胁迫下,施加生物炭显著提高了土壤真菌和细菌数量;BC+N180处理显著提升放线菌数量,在施BC基础上随着施氮量的降低,各时期土壤放线菌含量呈降低趋势。施加生物炭能够显著提高盐碱胁迫下甜菜出苗率,施氮量对出苗率的影响不大;施加生物炭后氮代谢相关酶活性显著提高,其中BC+N162和BC+N144各时期NR活性均高于CK,BC+N144除播种后第117天、第138天外,叶片GS活性均显著高于CK,BC+N144叶片GOGAT活性始终显著高于CK,BC+N126除播种后第53天和第138天外,GOGAT活性显著高于CK;施加生物炭后除BC+N108处理外, 各施加生物炭处理甜菜的块根产量、含糖率、产糖量均显著高于对照,减施氮肥10%～20%的甜菜产量与BC+N180相当,BC+N162的产糖量与BC+N180差异不显著,但显著高于其他处理;而BC+N126和BC+N108的产量与产糖量均显著低于BC+N180。  【结论】  施加生物炭可有效缓解盐碱胁迫对土壤微生物数量及甜菜氮代谢相关酶活性的影响,提高甜菜产量、含糖率、产糖量。在本试验条件下,施加土壤风干质量3%的生物炭,可节约氮肥施用量的10%～20%,提高甜菜的产糖量。