中温厌氧纤维素菌的分离鉴定，系统发育学分析及其酶学性质的研究

利用厌氧分离技术从泥炭中分离到一株纤维素降解能力较强的中温厌氧细菌.分离菌株为革兰氏染色阳性,直杆或稍弯曲杆状,4.2 μm ～6.8 μm×0.8 μm ～1.0 μm,严格厌氧,不形成芽孢,能运动.分离菌株可在20℃～40℃,pH 6.0～8.5之间利用纤维素生长,最适生长温度为35℃,最适pH 6.8～7.0.分离菌株能利用滤纸、纤维素粉MN300、微晶纤维素、羧甲基纤维素等,还可以利用葡萄糖、纤维二糖、木糖、木聚糖、棉子糖、麦芽糖、山梨糖、胰蛋白胨和水杨苷作为底物.在P4-3的纤维素酶复合体中,滤纸酶,Cx酶和β-葡萄糖苷酶的最适作用温度分别为55℃,55℃和45℃,接种120 h后培养物的胞外纤维素酶液中三种酶的酶活分别为86.25 U·mg-1, 20.04 U·mg-1, 18.39 U·mg-1.部分长度的16S rDNA序列分析表明,分离菌株P4-3与Clostridium cellulolyticum的序列相似性为99%.     

航天诱变高产酸副干酪乳杆菌A-4-2性质与酶活性研究

以航天诱变副干酪乳杆菌A-4-2为研究对象,采用扫描电镜、低pH值、荧光定量PCR(聚合酶链式反应)等方法对诱变菌株进行了形态学、耐受性、产胞外多糖含量及β-半乳糖苷酶基因表达量等研究。比较了突变菌株和出发菌株的耐酸、耐胆盐、产胞外多糖、表面疏水性等性能变化和差异以及β-半乳糖苷酶基因表达量的变化。结果表明,突变菌株形态学观察结果与野生菌株无明显差异;在pH值3. 5培养1 h与2 h,突变菌株较野生菌株的存活率显著升高(P 0. 05);发酵7 d后菌株耐酸能力评价结果显示,不同pH值条件下,突变菌株的活菌数均显著高于野生菌株(P 0. 05),且耐胆盐及产胞外多糖的能力均未受到影响,但菌株表面疏水性显著降低;突变菌株β-半乳糖苷酶活性和基因表达量,均显著高于出发菌株(P 0. 05)。同时,证明了β-半乳糖苷酶活性与菌株产酸有密不可分的关系。     

光合细菌产氢过程中氮源利用实验

对从活性污泥中筛选出的光合产氢混合菌群进行了光合产氢实验,研究了氮源对光合细菌生长和产氢过程的影响,分析了光合产氢过程中混合菌群对氮源的利用规律。结果表明:光合细菌生长过程中对氮源有很强的选择性,无机氮源尤其是铵盐类物质最易为光合细菌所利用,有机氮源次之;以(NH4)2SO4为氮源,添加浓度为7 mmol/L时,菌体生长最为良好,在培养24~48 h内,(NH4)2SO4利用速率最大,最大消耗速率为0.105 mmol/L。不同种类氮源对光合产氢混合菌群产氢的影响不很明显,利用有机氮源产氢效果好于无机氮源。光合细菌以(NH4)2SO4为氮源,添加浓度为3.5 mmol/L时,菌体具有较强的产氢活性,光合产氢过程中氮源只在0~48 h内有少量消耗,菌体进入产氢高峰期后不再利用氮源。     

一株中温厌氧纤维素降解细菌的分离、鉴定及其系统发育分析

以树中心湿木为样品,富集分离获得一株具有较强纤维素分解能力的中温厌氧纤维素降解细菌CSZM-6.分离菌株革兰氏染色阴性,直杆或稍弯曲杆状,多数单生,少数成对或成串,部分菌体产芽孢.菌体大小为0.5μm×1.7～2.6μm,严格厌氧,最适生长温度40℃,最适pH6.5,以葡萄糖为底物时倍增时间8.0h.分离菌株在纤维素粉固体培养基中培养3周后,菌落为圆形或不规则形状,产黄色素,直径为0.5～4.0mm,水解圈直径为2.0～18.0mm.分离菌株不仅能利用纤维素、纤维二糖、葡萄糖等碳水化合物,还能利用未经处理的报纸、水稻秸秆、麦秆.发酵纤维素产乙醇、乙酸、H2、CO2、甲酸、丙酸、乳酸.在菌株CSZM-6的纤维素酶系中,只存在外切-β-1,4-葡聚糖酶(C1酶)和内切-β-1,4-葡聚糖酶(Cx酶)两种组分,最适温度分别为40℃和45℃.通过16SrDNA序列分析表明,菌株CSZM-6为梭菌属Clostridium,与C. papyrosolvens具有99.6%的相似性.     

玉米糖化物发酵产微生物胞外多糖的研究

本文探索了斯达氏油脂酵母利用玉米全糖化物为碳源和氮源的生长特性。斯达氏油脂酵母利用玉米全糖化物为碳源和氮源在C/N为97:1、28℃下、pH值6.5、10%接种量和180r/min摇瓶发酵144h,胞外多糖达33.6g/L,产率达16.3%。这与以葡萄糖为碳源的产量相近。     

堆肥中高效纤维素分解菌的分离与纯化

实验从堆肥、马粪、枯树叶、柏树根土、蘑菇渣等样品中,分离得到14株能分解纤维素的菌株.对此进行了透明圈直径,酶相对活性,滤纸酶活力(FPA),羧甲基纤维素酶活力(CMC)和对蔬菜杆的分解效果测定比较,筛选出2株对蔬菜有较强分解能力的菌株,其中一株的主要指标为:柏-Ⅰ透明圈直径2cm,酶相对活性3,滤纸酶活力(FPA)1.136078 g·50 mL-1,羧甲基纤维素(CMC)酶活力0.666134 g·50 mL-1和对蔬菜秆的分解效果21％;另一株的主要指标柏-Ⅱ透明圈直径10 cm,酶相对活性15,滤纸酶活力(FPA)0.209878 g·50 mL-1,羧甲基纤维素(CMC)酶活力2.62807 g·50 mL-1,对蔬菜秆的分解效果22％.     

一株嗜碱菌果胶酶产生条件的研究

果胶酶已广泛应用于传统的工业加工过程中,如织物和植物纤维的处理、咖啡和茶的发酵、油的提取、污染果胶的污水处理等。为此,研究了嗜碱菌AL-103产果胶酶的条件。结果表明,最适产酶的碳源为果胶,氮源为蛋白胨和酵母提取物;产酶的最适条件:起始培养酸碱度为pH10.0;温度为30℃;培养时间为43h。     

同步脱氮除硫菌株生长条件影响的研究

微生物的生长与代谢是其自身特性与外界因素相互作用的结果。在微生物的生长和代谢过程中,很多因素会直接或间接影响到微生物的的生长,包括内因和外因。为了探寻最适合同步脱氮除硫菌种的生长环境,本试验研究了影响微生物生长的非生物因素,即对pH、温度、碳源和氮源四个影响菌体生长的主要外部因素进行了综合测试。结果表明,荧光假单胞菌(Pseudom onas fluorescens)的最适生长条件为:温度30℃,初始pH 7.5,最适碳源为苹果酸,最适氮源为KNO3+NH4C l;确定了铜绿假单胞菌(Pseudom onas aeruginosa)的最适生长条件为:培养温度35℃,初始pH 7.0,最适碳源为苹果酸,最适氮源为KNO3+NH4Cl,从而为优化菌体的生长奠定了基础。     

饲用益生菌的筛选及培养条件优化

本试验从养鸡场附近土壤中筛选得到既能产蛋白酶,又能产糖化酶和纤维素酶的且产酶能力较高的菌株3株,分别为X4、X5、F4。混合培养结果表明:在接种量为3%,初始pH值7.5的条件下,35℃培养12h菌体生长良好。在最佳培养条件下,测其OD为0.563,有效活菌数可达到7.9×108cfu/mL。     

链霉菌F0107液体发酵产木聚糖酶条件的优化

运用透明圈法从土样中筛选出产木聚糖酶放线菌80余株.对其中一株产酶情况较稳定的链霉菌菌株F0107进行了液体发酵的碳源、氮源、初始pH值、摇床转速及培养温度等条件的优化.实验表明,此菌株最适碳源为玉米芯水不溶性木聚糖,最适氮源为酵母浸膏与蛋白胨的复合氮源,最适初始pH值为5.0,最适产酶温度和最适摇床转速分别为32℃和140 r/min.质量分数为0.4%的吐温80使菌株木聚糖酶产量提高41%,发酵条件优化后,链霉菌F0107所产的木聚糖酶活力达332.17 U/mL,产量是优化条件前的2.5倍.在此条件下链霉菌F0107主要产生相对分子质量约为38.9 ku和24.4 ku的木聚糖酶.     

沙棘叶水溶性膳食纤维提取工艺研究

沙棘叶SDF提取最佳料液比为1：20。NaOH预处理最佳条件为50目,沙棘叶粉以1：20的比例用蒸馏水调浆,用NaOH调至溶液浓度为0.5%,在50℃条件下预处理2h。纤维素酶提取的最佳工艺条件为：加酶量50uL/g,温度50℃,时间4h,pH7.0。沙棘叶中原水溶性膳食纤维含量为11.38%,采用此工艺提取比原料中提高近2.5倍。H2O2漂白处理的最佳工艺条件为：浓度3%、温度25℃、pH值8.0条件下处理3h。     

pH值和碳氮比对微生物燃料电池脱氮除磷效果的影响

【目的】探究pH值和碳氮比对微生物燃料电池脱氮除磷的影响,找出适宜pH值的和碳氮比。【方法】采用单室微生物燃料电池装置,设置不同的阳极液的pH值(W1=5、W2=6、W3=7、W4=8、W5=9);选取pH值=7,设置不同的碳氮比(N1=1∶1、N2=2∶1、N3=4∶1、N4=8∶1、N5=16∶1),共10个处理,测量2个反应周期内输出电压值、COD、氨态氮、硝态氮、总氮和总磷的变化。【结果】在其他条件相同的情况下,只改变阳极液的pH值,输出电压随pH值增大先增大后减小;pH值为8时产电性能最佳,最大电压为204.74 mV;COD、氨态氮、硝态氮、总氮随pH值增大呈先降低后增大的趋势,在pH值为8时,其去除效率最高,分别为74%、38%、93%和58%;在pH值为9时,总磷的去除效率最优为24%。只改变碳氮比时,当碳氮比为4时电压最大,为158.33 mV;COD、氨态氮、硝态氮、总磷的去除率随碳氮比增大先增大后减小,当碳氮比为4时,COD的降解率最大为65%;当碳氮比为2时,氨态氮的降解效率最好为35%;当碳氮比为8时,硝态氮和总磷的去除效率最高,分别为96%和16%;总氮的去除效率随碳氮比的增大而提高,当碳氮比为16时,总氮的去除效率最高,为59%。【结论】碳氮比为4∶1、pH值为8时可以取得较好的脱氮除磷效果。     

氮素基蘖穗肥不同施入比例对水稻产量及氮磷吸收量的影响

以超级稻“盐丰47”为材料,采用小区对比试验方法,探讨了氮素基蘖穗肥不同施入比例对滨海稻区水稻产量及氮磷吸收量的影响。结果表明:基肥、蘖肥、穗肥比例2∶5∶3的B处理,获得了单产978thm2,比A（2∶4∶4）、C（2∶6∶2）和D（2∶8∶0）处理分别增产了06%、34%和56%;其单位面积有效穗数及颖花数、干物质产量及齐穗后干物质积累量占子粒产量百分比、氮磷吸收量均较高。因此适宜增加氮素穗肥施入比例有利于水稻产量与氮磷吸收量的增加。      

不同基质配比对盆栽香菜生长及品质的影响

以“大叶香菜”为试验材料,设置T1（草炭∶蛭石∶珍珠岩=3∶1∶1）、T2（草炭∶蛭石∶珍珠岩∶有机肥=6∶1∶1∶2）、T3（草炭∶蛭石∶有机肥=3∶1∶1）、T4（草炭∶蛭石∶珍珠岩∶有机肥=2∶1∶1∶1）、T5（草炭∶蛭石∶珍珠岩∶有机肥=1∶1∶1∶1）和T6（草炭∶蛭石∶有机肥=2∶1∶1）共6种基质配比种植盆栽香菜,研究不同基质配比对盆栽香菜生长及品质的影响。结果表明,T4处理的盆栽香菜茎粗、根长和根体积等生长指标优于其他处理,全株鲜质量相对较大,为2.854 g,全株干质量具有最大值,为0.384 g。T4处理的品质指标可溶性蛋白含量、维生素C含量和叶绿素含量也相对较高,分别为37.78、0.20和2.02 mg/g。因此,建议使用草炭∶蛭石∶珍珠岩∶有机肥=2∶1∶1∶1的基质配比进行盆栽香菜的种植。      

施肥枪分次追施对贵州春马铃薯产量、结薯性状及土壤肥力的影响

为探究施肥枪施肥技术在贵州春马铃薯生产中的应用效果,采用田间试验方法研究了施肥枪分次施肥对马铃薯产量、结薯性状、养分与品质以及土壤肥力状况的影响。结果表明,与习惯施肥(CK2)相比,采用施肥枪分次施肥可显著提高马铃薯产量0.6%~19.6%,且随着追施比例的增加,马铃薯产量呈递增趋势,以20%基施+80%分次追施(T4)处理的产量最高,达到26 195 kg/hm2;40%基施+60%分次追施(T3)和20%基施+80%分次追施(T4)处理的马铃薯单株产量较习惯施肥(CK2)分别提高18.6%和26.0%,单株结薯数、大中薯数以及大中薯率的增加是马铃薯增产的原因;采用施肥枪分次施肥可以提高马铃薯茎块的含氮、磷、钾量,并改善马铃薯品质,以20%基施+80%分次追施(T4)处理效果最佳,其含氮、磷、钾以及淀粉量较习惯施肥(CK2)分别提高2.7%、22.2%、10.4%和41.2%,但对马铃薯还原糖量影响不大;施肥枪分次施肥可改善土壤肥力状况,尤其是在提高土壤p H值、土壤全钾和速效钾量方面较为明显,此外通过逐步回归分析发现马铃薯产量与马铃薯淀粉量和土壤碱解氮量存在极显著的相关性。综上所述,施肥枪分次施肥可适用于西南丘陵旱地马铃薯种植栽培,以20%基施+80%分次追施(T4)效果最佳。     

氮肥运筹对砂壤土麦田土壤水氮分布和利用的影响

为解决河北省黑龙港区砂壤质氮肥施用问题,分别设置不施氮肥T1,总施氮量为240 kg/hm²氮肥基追比T2(3∶7)、T3(4∶6)、T4(5∶5)、T6(6∶4)和T6(7∶3)处理。研究小麦水氮利用效率以及土壤含水量、贮水量、氮素动态变化规律。结果表明,砂壤质土壤氮肥基追比3∶7的处理水分利用效率、氮肥生产效率最高,分别为21.00 kg/(hm²·mm)和24.36kg/kg。土壤含水量随土层深度增加而增加,在60~80 cm聚集。氮肥基追比3∶7的处理土壤贮水量、NH_4~+-N、NO_3~--N在小麦生育期都有较高值,可以为小麦生长发育提供充足水分和氮素营养。在小麦拔节期0~100 cm土层中NO_3~--N累积量最大,NO_3~--N有向下淋溶的风险,但是随着小麦生长NO_3~--N累积量逐渐减少。因此选用氮肥基追比为3∶7相对较为合理。     

西北地区玉米膜下滴灌技术参数优化——灌水频率及滴灌带间距

为探究西北半干旱地区适宜的膜下滴灌技术参数,以春玉米为试验对象,以甘肃省武威市民勤县为典型试验区,于2017年3—9月开展大田试验,分析了膜下滴灌灌水频率（P1∶5 d、P2∶7 d、P3∶9 d）及滴灌带间距（J1∶0.9 m、J2∶1.1 m、J3∶1.3 m）交互组合下对土壤水氮分布规律、春玉米生理特性指标、产量及水分利用效率等的影响。试验结果表明:当滴灌带间距相同时,灌水频率越高,湿润带宽度越小、各层土壤水氮含量波动幅度越小,同一土层深度处中低频处理平均土壤含水率较高;当灌水频率相同时,滴灌带间距较大的处理向土壤深层运移的水分较多。灌水频率相同时,滴灌带间距较小的处理产量及水分利用效率较高;滴灌带间距相同时,中高频处理产量及水分利用效率较高;P1J1处理产量最高,为16 485.25 kg/hm2,其次是P2J2处理,产量为16 292.21 kg/hm2,但P2J2处理水分利用效率最高,达到3.66 kg/m3。      

秸秆还田与氮肥运筹对水稻产量及氮素利用的影响

【目的】明确秸秆还田条件下水稻生产合理的氮肥运筹模式,为实现水稻可持续生产提供技术支撑。【方法】以水稻品种吉粳88为试验材料,采用裂区试验设计,主区为秸秆还田(S)和秸秆不还田(S0);副区为氮肥运筹处理,在总施纯氮量为200 kg/hm~2下,设置基肥、分蘖肥、穗肥质量比分别为7∶2∶1(N1)、6∶3∶1(N2)、5∶3∶2(N3)、4∶3∶3(N4)4种氮肥运筹比例,以不施氮肥为对照(CK),研究了秸秆还田与氮肥运筹对群体干物质积累量、水稻产量及产量构成因素及氮素利用效率的影响。【结果】秸秆还田结合适宜的氮肥运筹能够有效增加水稻产量。在秸秆还田条件下,随着基肥占总施氮量比例的降低,水稻产量呈现逐渐降低趋势,N1处理下水稻每穗粒数显著提高,增加有效穗数和结实率,提高水稻产量,且其产量最高比秸秆不还田条件下产量最高的N3处理高7.50%。在同一氮肥运筹模式下,秸秆还田处理水稻分蘖至拔节阶段的群体干物质积累量均低于不还田处理,拔节至抽穗阶段的群体干物质积累量均高于不还田处理,而在抽穗至成熟阶段,只有高基肥处理(N1、N2)的阶段干物质积累量高于不还田处理。在秸秆还田条件下,不同氮肥运筹间表现为随基肥占总施氮质量比例的降低,拔节至抽穗、抽穗至成熟阶段的群体干物质积累量呈逐渐降低趋势,N1处理水稻群体干物质积累量最高。秸秆还田处理的平均氮素积累总量高于秸秆不还田处理。在秸秆还田条件下,不同氮肥运筹间表现为随着基肥所占总施氮量比例的降低,氮肥利用效率呈逐渐降低趋势,N1处理氮肥表观利用率、农学利用率和偏生产力最高。【结论】在秸秆还田为8.0 t/hm~2条件下,氮肥运筹以基肥、蘖肥、穗肥质量比为7∶2∶1时能够有效增加各时期的干物质积累量,提高氮肥利用率及水稻产量,为最佳氮肥运筹比例。     

调亏灌溉对绿洲麦田氮磷生态化学计量比的影响

小麦收获时调亏灌溉处理及对照0~20,20~40及0~40 cm土层N∶P比2008年均显著高于2007年,说明调亏灌溉能显著提高土壤N∶P比,改变土壤N、P平衡。方差分析表明,0~20 cm土层所有处理及对照间二个年度N∶P比均无显著差异,20~40 cm则差异显著,0~40 cm土层2007年所有处理及对照间N∶P比无显著差异,而2008年则差异显著。     

膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配的影响

【目的】探索南疆地区膜下咸水滴灌条件下水肥盐调控管理模式。【方法】设置不同淡咸水混合比例(1∶0、4∶1和2∶3)和不同施氮量(400、300 kg/hm²和200 kg/hm²)组合方案,其中淡咸水混合比例1∶0、施氮量300 kg/hm²为对照,研究了膜下咸水滴灌水肥盐调控对棉花盐离子、养分吸收及干物质分配的影响。【结果】随着灌溉水矿化度的增大,棉株体内盐离子(Na⁺、Cl^-与Ca²⁺)量呈增加趋势,其中Na⁺与Cl^-量显著增加;吸收的盐离子主要积累在茎和叶,在叶中积累量最高。灌溉水矿化度的增大对棉株N、P和K量及积累量均呈降低趋势。增施氮肥可以有效促进根系干物质的积累和植株对养分与盐离子的吸收,植株体内N和K量显著性增加,有效促进了棉花的生长;同时,增施氮肥也促进了棉株对Na⁺与Cl^-的吸收,淡咸比例4∶1混合灌溉(微咸水)茎和叶中适量的Na⁺