秸秆降解菌对秸秆降解率、土壤理化性质及酶活性的影响

为了解决北方低温地区秸秆难以降解的问题,应用秸秆降解菌剂对秸秆进行快速分解,起到有效利用秸秆资源和提高土壤肥力的作用。通过模拟秸秆还田的培养试验和室内分析相结合的方法,研究对比了3种不同秸秆降解菌在不同培养阶段对玉米秸秆的降解效果以及对土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明,添加降解菌能够加快秸秆降解,尤其是施加混合菌剂的处理,在培养100 d时降解率达到了86%,明显高于无菌处理;同时,施入秸秆降解菌显著提高了土壤酶活性,其中脲酶活性的提高最为明显,在培养末期,低温菌剂、常温菌剂和混合菌剂处理的土壤脲酶活性分别是培养初期的1. 2,1. 3,1. 7倍;随着培养时间的延长,过氧化氢酶、转化酶、酸性磷酸酶和纤维素酶的活性均有不同程度的提高,且各个处理的酶活性均显著高于空白对照CK和无菌对照S;各个处理中土壤碱解氮、速效磷、有机质、速效钾、硝态氮、铵态氮含量和pH值随着培养天数的增加均呈现出稳定上升趋势。因此,低温条件下秸秆还田配施降解菌可以明显提高玉米秸秆降解率、改善土壤理化性质和酶活性。     

不同腐熟剂对玉米秸秆腐解及养分释放动态的影响

利用尼龙网袋法模拟玉米秸秆还田,研究不同腐熟剂对玉米秸秆腐解速率及有机碳、氮、磷、钾养分释放特征。结果表明:(1)玉米秸秆应用不同腐熟剂的腐解速率均表现为:快速腐解期(前10天)中速腐解期(10~50天)缓慢腐解期(50~100天)。经过100天的分解,玉米秸秆生物量有72.46%~76.09%被分解,应用腐熟剂的累积腐解率均高于未施用腐熟剂处理。(2)玉米秸秆养分释放表现为:KPCN。100天结束时玉米秸秆有机碳、氮、磷、钾养分释放率平均分别为:58.66%、57.3%、88.68%、94.88%。秸秆腐熟剂有益于玉米秸秆中难分解物的分解,可加速秸秆中有机碳、氮、磷的释放。综合比较,有机废物发酵菌曲的效果最佳,更适宜推广。     

低温秸秆降解真菌的筛选及在秸秆还田中的应用

旨在针对黄淮海北部小麦-玉米一年两熟区的气候特点,进行低温秸秆降解真菌的筛选及其应用效果研究。以纤维素钠-刚果红培养基、秸秆液体培养基为筛选培养基,在16℃培养温度下进行秸秆降解真菌的筛选;采用形态学和分子生物学相结合的方法进行菌株鉴定;用沙袋法和田间小区试验法测定菌株的秸秆降解能力。筛选获得一株低温秸秆降解真菌SDF-31,该菌株为长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)。该菌株接种15天时和45天时的秸秆降解率分别为43.89%和56.73%,显著高于常温秸秆降解菌剂和空白对照。SDF-31处理的秸秆原有纤维结构高度破环、产生大量纤维碎片,且土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾等指标都显著高于常温降解菌剂和空白对照,其中速效钾和碱解氮的含量分别比常温秸秆降解菌剂提高17.00%和5.12%,比空白对照分别提高25.53%和15.09%。筛选获得一株具有低温秸秆降解作用的长枝木霉(T. longibrachiatum) SDF-31,为黄淮海北部秋冬季节玉米秸秆还田提供菌株资源。     

秸秆还田对土壤改良及作物生长影响的研究

土壤肥力是农业生产的基础保障,而秸秆还田可以有效提高农作物产量,增加农民收入,同时能够有效处理秸秆遗留问题.对秸秆还田对土壤改良及农作物生长的影响进行了研究,希望能够实现资源可持续利用以及生态环境保护的目标.     

秸秆降解菌系的筛选及其对酸碱度的响应

为给冷凉地区秸秆还田提供菌株资源,以常年处于低温环境的土壤与富含纤维素的腐烂物为菌源,以富集、继代培养方法筛选秸秆降解菌系和生产中主推的秸秆腐熟剂为试材,在15℃和20℃,pH 4.5、5.5、6.5、7.5、8.5、9.5条件下发酵秸秆,每隔24 h测定发酵液OD₆₀₀值,发酵15天测定滤纸酶、纤维素酶活性和秸秆降解率,探讨其对玉米秸秆的降解效果。结果表明,继代培养5~6代菌系分解纤维素的速度加快;15℃ 2种试材不同pH发酵液OD₆₀₀值第6天达到峰值,最高峰值均在pH 7.5;20℃ 2种试材不同pH发酵液OD₆₀₀值第7天达到峰值,秸秆降解菌系8号最高峰值为pH 8.5,秸秆腐熟剂最高峰值为pH 5.5。15℃ pH 8.5秸秆降解菌系8号滤纸酶活性显著高于秸秆腐熟剂;pH 7.5秸秆降解菌系8号纤维素酶活性显著高于秸秆腐熟剂;而秸秆腐熟剂纤维素酶活性在20℃ pH 4.5时高于秸秆降解菌系8号。15℃和20℃条件下,秸秆降解菌系8号pH 7.5秸秆降解率高,而秸秆腐熟剂为pH 4.5和pH 5.5秸秆降解率高;相同发酵条件下,秸秆降解菌系8号秸秆降解率显著高于秸秆腐熟剂。秸秆降解菌系8号降解秸秆适宜条件为中低温中性偏碱性,而秸秆腐熟剂为中温偏酸性。     

盐碱土秸秆添加量对玉米种子萌发及幼苗生长特性的影响

探索盐碱土中添加最佳玉米秸秆量,以‘农华101’玉米种子、收获期玉米秸秆和通辽地区典型的盐碱土为材料,用盐碱土:蒸馏水(1:5)的土壤浸出液制备0、30、40、50、60 g/L秸秆粉培养液,作为5个处理,水培玉米种子;培养期间测定培养液pH、电导率、微生物数量及玉米幼苗根系内生菌数量,统计种子发芽率,4叶期测定幼苗农艺性状及其叶片和根系生理特性指标。结果表明：盐碱土添加玉米秸秆降低pH,降低玉米种子发芽率,但极显著增加幼苗根长、根数和株高;其中40 g/L处理对根长、根数的增加幅度最大,0 g/L处理2叶期死亡。添加秸秆极显著增加盐碱土细菌数量,除了30 g/L处理,其余处理极显著增加真菌和放线菌数量。根内生真菌和放线菌各处理无显著差异,30 g/L与40 g/L根内生细菌数显著大于50 g/L与60 g/L处理。40 g/L处理叶片POD活性极显著大于50、60 g/L处理,分别是它们的2.22倍和3.15倍;叶片MDA含量排序为60 g/L>50 g/L>30 g/L>40 g/L,处理间差异极显著;叶片SOD活性和根系活力为40 g/L>50 g/L>60 g/L>30 g/L,处理间差异极显著;根系MDA含量排序为60 g/L>30 g/L>50 g/L>40 g/L,处理间差异极显著;各处理根系POD活性规律与根系活力一致。盐碱土添加玉米秸秆可增加玉米幼苗抗盐碱胁迫能力,其中40 g/L处理最为显著。     

高效玉米秸秆降解菌复合系的构建

依据秸秆降解所需的酶系及微生物之间的协调性,通过增加菌种多样性,实现秸秆降解菌剂的高效稳定;首先采用驯化和分离纯化的方法,得到不同的天然菌群和单菌株,然后将其进行有效的组配和限制性继代培养,以构建秸秆降解复合菌剂。结果表明,通过单菌种组配,得到由纤维素降解菌Y11-4和X2、木质素降解菌L3、酵母菌J6组成的秸秆降解率最高的菌种组合:Y11-4+X2+L3+J6。以秸秆为唯一碳源进行限制性继代培养,依据pH恒定,得到5种分别来自腐烂秸秆、森林土、菜园土、竹林土及麦田土的驯化系。通过菌系组配,得到了一个来源于森林土、竹林土和腐烂秸秆的驯化系组合,其秸秆降解率为38.3%。进一步将驯化系组合与单菌株组合复配并限制性继代培养,得到的秸秆降解复合菌剂在14天内秸秆降解率达到45.7%。结果表明,通过增加菌种多样性和继代培养构建秸秆降解复合菌剂是行之有效的方法。     

施氮对还田秸秆腐解及养分释放、土壤肥力与玉米产量的影响

基于2年秸秆还田定位试验,为了解析宁夏扬黄灌区连续施氮对第3年还田后秸秆腐解及养分释放、土壤肥力特征与玉米产量的影响,采用尼龙网袋法和大田试验相结合的方法,研究连续施用不同纯氮量(0、150、300和450 kg hm^–2)对第3年还田后秸秆腐解、养分释放和土壤理化性质及玉米产量的影响。结果表明,施氮可在玉米播后50～170d促进秸秆腐解,以施氮300kghm^–2处理最为显著,平均秸秆累积腐解率与腐解速率分别较不施氮肥(对照)处理提高25.6%和20.3%;施氮可促进秸秆养分释放,其各养分元素释放率均表现为钾>碳>氮>磷,且均随施氮量的增加呈先增加后降低,以施氮300 kg hm^–2处理效果最佳。施氮可使0～40 cm层土壤容重降低,总孔隙度增加,以施氮300～450kghm^–2处理效果最为显著;施氮可提高玉米播后20d土壤温度和播后80～170d土壤贮水量,均以施氮300 kg hm^–2处理效果最佳。施氮可改善0～40 cm层土壤肥力,以施氮300 kg h...     

木质素降解菌的筛选及对秸秆的降解研究

为筛选木质素高效降解菌,对筛选的方法体系进行了研究.结果表明,利用三种定性筛选平板结合定量的木质素磺酸钙降解的方法,能明显提高筛选效率,从16个菌株中筛选到3株对木质素有较强降解能力的菌株Tp1、Tf1与Ls21.为进一步验证所筛菌株的降解效果,选取其中综合性能较好的Tf1菌株(凤尾菇,Pleurotus sajor-caju),对小麦秸秆与玉米秸秆进行固态发酵试验,并以黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)BKMF-1767作参照,结果表明,Tf1对小麦秸秆与玉米秸秆木质素的降解率分别为38.4%与47.7%,均高于参照菌株(分别为32.2%和34.6%).     

哈茨木霉菌对小麦秸秆降解作用的研究

利用木霉菌产纤维素酶的能力,降解秸秆,有利于还田,减少生物质能源的浪费。通过连续多次提取木霉菌,以秸秆降解率为指标,研究木霉菌对秸秆降解能力。以秸秆失重率,秸秆中N、P、K中含量变化为指标,通过多次提取木霉菌,提高了其降解秸秆能力,提取到第4 次时,木霉对秸秆的降解率为最高,当提取到第5次时秸秆降解率略有下降,到第6次时下降最为明显。多次提取木霉菌,可能提高木霉菌降解秸秆的能力,但不是次数越多越好,以4次为宜。     

含碳物料改良苏打盐化土的效果研究

为探讨含碳物料对饲草玉米生长发育的影响及对苏打盐化土的改良效果,明确研究区域不同含碳物料适宜推荐用量及较优改良物料,本文采用田间试验方法,以晋北典型的苏打盐化土为对象,研究了风化煤、生物炭、牛粪和秸秆四种含碳物料不同用量对饲草玉米出苗率、鲜草产量及土壤pH值、电导率(Ec)的影响,模拟分析了不同物料适宜推荐用量。试验结果表明：含碳物料有效提高了饲草玉米出苗率,施用风化煤、牛粪处理整体出苗情况优于生物炭、秸秆。施用含碳物料后鲜草产量表现出牛粪 > 风化煤 >生物炭>秸秆的变化趋势。与对照相比,施用各物料处理显著增产,牛粪150%opt处理产量76.83 t/hm2最高,风化煤opt处理产量70.30 t/hm2次之,较ck处理增产31.12 t/hm2、23.49 t/hm2。利用效应函数对物料各处理产量进行模拟分析,确定研究区域风化煤、生物碳、牛粪和秸秆适宜施用量为30.0~37.5t/hm2,24.0~27.0 t/hm2,52.5~63 t/hm2和54.0～60.0 t/hm2。施用含碳物料能降低土壤pH值,以风化煤降低效果最好,比对照下降0.09~0.66。不同含碳物料对土壤电导率的影响存在差异,牛粪调控根层盐分效果较好,施用后土壤电导率较对照明显降低。含碳物料还促进土壤有机质含量的增加,以风化煤效果最好。研究得出,含碳物料能促进苏打盐化土的改良和利用,风化煤、牛粪改良效果优于生物炭和秸秆,施用推荐用量能有效改善土壤环境,促进作物增产。     

不同生物降解地膜对大蒜生长发育的影响及降解效果研究

以金乡白皮蒜为试验材料,研究了“降解1号”、“降解2号”、“降解3号”3种氧化-生物双降解地膜、普通地膜及不覆膜对大蒜生长发育和产量的影响,并研究了不同降解地膜的保温保墒和降解性能。结果表明：氧化-生物双降解地膜和普通地膜处理之间,株高、植株重量、假茎粗、单叶平均叶面积以及鳞茎亩产鲜重差异均不显著,3种降解地膜比较,“降解3号”鳞茎产量较高,为28932.75 kg/hm2不覆膜处理由于低温冻害,鳞茎产量为覆膜处理平均产量的17.53%。对比不覆膜处理,不同覆膜处理均能显著提高5 cm和15 cm的土层温度以及10 cm土层的土壤含水量,尤其能够显著提高深层土壤温度,生物降解地膜与普通地膜处理之间差异不显著。降解性能对比,“降解1号”降解效果最好,至大蒜成熟期,最大拉力和断裂伸长率为0,“降解2号”和“降解3号”断裂伸长率分别为102.83%和360.28%。     

作物秸秆直接还田思考与秸秆多途径利用商榷

作物秸秆直接还田是当前农业生产中常见的一种秸秆处理方式和培肥地力措施,具有重要的科学价值和实践意义,随着秸秆产量的不断增加,连年秸秆直接全量还田导致的问题凸显。为了给作物秸秆科学利用途径的选择提供有益参考,笔者梳理与权衡了作物秸秆直接还田的正负效应,思考与讨论了连年秸秆直接全量还田实践下秸秆腐解不完全存在的潜在隐患,总结了作物秸秆的多途径利用方式和技术,并对符合可持续发展战略的作物秸秆利用方向进行了展望。分析认为,长期秸秆直接全量还田致使土壤中积聚大量未腐解的有机物质,成为农田生态系统的负担,最终可能会超出农田的最大承载力,破坏农田生态系统平衡,因此,生产上应在保证土壤地力持续提升的秸秆还田量基础上,因地制宜多领域综合利用作物秸秆。     

秸秆深埋对不同氮肥水平土壤蔗糖酶活性的影响

为探讨秸秆还田后土壤蔗糖酶活性的变化规律及对不同施氮水平的响应,试验采用裂区试验设计,设置无秸秆、秸秆深埋2个因素,4个氮素水平(0、135、180、225 kg/hm2).结果表明:土壤蔗糖酶活性呈现随玉米生育期的延长先上升后下降趋势,在拔节期达到最高,抽雄期开始逐渐下降,在收获期达到最低.与无秸秆处理相比,秸秆深埋...     

2株高效石油降解真菌对石油污染土壤的修复效果研究

为了研究真菌对石油污染土壤的修复效果,将从石油污染盐碱土壤中分离得到的2株高效石油降解真菌菌种扩大培养,制成混合菌剂。通过盆栽试验,以石油烃降解率、土壤多酚氧化酶活性以及土壤的微生物多样性等为指标,研究了添加5%混合菌剂对石油污染土壤修复的作用。结果表明：受试土壤的总石油烃含量为2.1×104 mg/kg的情况下,修复第56天,添加菌剂处理的石油烃降解率达33.13%,是对照处理的1.69倍;多酚氧化酶活性比对照处理提高了41.94%;微生物多样性得到了增加。因此,本研究证实了所获得的2株真菌对石油污染盐碱土壤有较好的修复作用。     

再生水灌溉对作物生长及土壤养分影响研究进展

水资源短缺是农业灌溉面临的重大挑战,在农业用水严重紧缺的现状下,以再生水为农业灌溉水源,将有效缓解农业用水紧缺形势。由于再生水中养分浓度与有机物含量较高,若使用不当会对作物生长及土壤环境带来不利影响,并可能导致农业面源污染问题。从再生水灌溉对作物生长、土壤养分及土壤酶活性的影响3个方面概括了再生水灌溉国内外研究现状与存在问题,并对下一步的研究重点提出了建议：加强再生水灌溉对作物不同关键生育期土壤供氮特征的影响研究,重视土壤酶活性对长期再生水灌溉响应特征研究,强化再生水灌溉土壤氮营养诊断与阈值范围研究以及拓宽再生水灌溉对农作物果实超微结构的影响研究等。     

添加甘蔗渣对香蕉杆堆肥化过程中微生物种群的影响

以香蕉杆、鸡粪和甘蔗渣为堆肥原料,在自制的强制通风静态堆肥装置中进行堆肥试验,研究香蕉杆和甘蔗渣不同比例组合在其堆肥化过程中的微生物变化规律。结果表明：各处理的微生物种群总数呈“波浪型”的变化规律,其中细菌和放线菌种群的数量变化与微生物种群总数的变化规律一致,真菌种群的数量变化呈降低趋势。在整个堆肥化过程中,中温微生物数量始终高于高温微生物,细菌种群的数量也总是最高,是香蕉杆堆肥的优势菌群。结果同时表明,香蕉杆堆肥化处理中加入一定比例的甘蔗渣不仅可以提高堆肥的温度,还能提高微生物种群的数量。尤以香蕉杆：甘蔗渣＝3的处理效果最好。