彭阳县川旱地玉米覆盖渗水地膜种植效应研究

彭阳县川旱地玉米采用不同地膜覆盖种植效应研究结果表明 ,覆盖渗水膜的处理 0～ 6 0 cm土层含水量为 17.5 g/ kg,分别较覆盖普膜、降解膜和膜侧种植、液膜处理提高 1.0～ 2 .4、1.1～ 2 .4、0 .3～ 0 .5、0～ 2 .4 g/ kg;渗水膜处理比普膜、降解膜、膜侧、液膜处理出苗提前 1～ 5 d,拔节期提前 2～ 6 d,抽雄期提前 3～ 5 d,全生育期缩短 5～ 10 d;渗水膜处理产量最高 ,为 1170 1.95 kg/ hm2 ,较普膜、降解膜、膜侧、液膜处理分别增产 12 .78%、15 .5 9%、18.88%、2 6 .2 2 % ,纯收入为 12 317.34元 / hm2 ,产投比为 8.14     

真菌漆酶活性与石油降解率的关系

[目的]研究真菌漆酶活性与原油降解率之间的关系。[方法]对4株石油降解真菌在液体培养基中的漆酶活性、菌丝干重、原油降解率及石油组分进行了测定,分析了漆酶在原油降解过程中的作用,探讨真菌漆酶活性与原油降解率之间的关系。[结果]在基础液体培养基中,不同菌株的菌丝干重和漆酶活性差异较大,培养7 d后菌株DQ7(Aspergillus sp.)的菌丝干重最大,培养15 d后菌株D2(Actinomucor sp.)的漆酶活性最高;相关分析表明菌株的菌丝干重与漆酶活性相关不显著。在原油液体培养基中,培养30 d后菌株D2对原油的降解率和漆酶活性最大,分别为42.41%和48.26 IU/ml;菌株DQ5(Fusarium sp.)和DQ7对原油的降解率及漆酶活性最低;不同菌株对石油组分降解情况不同;仅菌株D2的漆酶活性与原油的降解速率相关性较大(r=0.869),但没有达到显著性水平。[结论]漆酶是影响真菌降解原油效率的重要因素之一,能够提高真菌对原油的降解速率和降解率,但真菌对原油的降解率还与菌株的种类及其生长特性等因素有关。     

4株石油降解真菌的生长及降解特性分析

通过对4株石油降解真菌的生长速率及其对液体培养基中的原油和土壤中污油的降解情况进行测定,分析了不同菌株对石油烃的降解特性。结果表明,J12(Fusarium sp.)菌株在液体和固体培养基中的生长速率最大。在原油液体培养基培养30d后,色谱-质谱检测表明:J12菌株对C16～C31的直链烃具有较强的降解能力;J3(Bionectria sp.)和J4(Stachybotrys sp.)菌株能够完全降解原油中的芳香烃和支链烃,并且J4菌株还可以完全降解C33的直链烃,但是新增了C14的直链烃和一种C16H22O4;J11(Fusarium sp.)菌株可以完全降解C10的芳香烃,但是产生了两种C16H22O4。从原油降解后的组分及土壤中污油的组分检测结果推断,C7和C10芳香烃可能是石油烃降解的中间产物;J12菌株对原油和污油30d的降解率都最高,分别为64.25%和30.58%;除了J3菌株外,其他3个菌株对土壤中的污油降解率都低于原油的降解率。通过对菌株的生长速率及降解率比较发现,试验中石油的降解率与菌株的生长速率没有必然联系,主要与菌株的降解特性及石油的组分含量有关。     

液体培养基在水稻花药培养中的应用研究

采用两种培养方式(液体培养基诱导法、固体培养基诱导法)对水稻花药进行培养,结果表明,液体培养基诱导法与固体培养基诱导法培养时间相当,但液体培养基诱导法的出愈率及绿苗分化率均提高10%左右,由此认为,液体培养基诱导法是提高水稻花药培养效率的可行方法.     

山羊瘤胃内牧草降解率的动态变化规律

本地山羊安装永久性瘤胃瘘管 ,用尼龙袋法分别测定红三叶、紫花苜蓿及冬牧 70黑麦干物质 ( DM)、粗蛋白( CP)、中性洗涤纤维 ( NDF)和酸性洗涤纤维 ( ADF)在瘤胃内的降解率。结果表明 :1不同生长期的冬牧 70黑麦在相同培养时间段内 ,其 DM、CP、NDF、ADF的降解率差异显著 ( P<0 .0 5) ,且孕穗期高于抽穗期 ;经 72 h培养后 ,孕穗期DM、CP、NDF、ADF的降解率分别比抽穗期提高 1 7.88%、1 6.1 1 %、1 7.1 0 %、2 1 .0 2 %。2在相同培养时间段内红三叶的DM降解率均高于紫花苜蓿 ,但 CP的降解率却相反。 3经 72 h培养后 ,豆科牧草 DM、CP、NDF、ADF的降解率均明显高于抽穗期的冬牧 70黑麦 ,而接近于孕穗期的冬牧 70黑麦     

生物降解地膜降解特性及其应用对辣椒生长发育的影响

为明确不同材质生物可降解地膜在湿润气候下的降解特性和对辣椒生长发育的影响,通过大田试验研究了聚乙烯地膜(PE)、淀粉基降解膜(BM₁)、聚合类降解膜(聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)、聚羟基脂肪酸酯(PHA)等)(BM₂、BM₃、BM₄)对土壤温度、田面覆盖降解性能和辣椒农艺性状的影响,通过埋土试验评估各地膜不同埋土深度的降解过程。结果表明：1)辣椒生育前期(覆膜后0～58 d)是地膜发挥保温效果关键期,覆膜种植主要提高该时期0～5和5～10 cm土层14:00和17:00的土壤温度。其中,BM₃和BM₄的增温效果与PE相近,0～5和5～10 cm土层平均温度比CK提高了约4℃。2)地膜降解过程受降解材质影响,淀粉基降解膜地面覆盖79 d达到无膜期,埋土60 d内完全降解。聚合类降解膜诱导期在覆膜后51～93 d,辣椒收获后处于碎裂期或无膜期。通过拟合方程可知,埋土深度影响BM₄的降解,降解率达95%时BM₄     

乙酰甲胺磷降解菌株XP-3的分离鉴定及其生理特性研究

从长期受乙酰甲胺磷污染的老菜地土壤中,通过富集培养,分离筛选出 5株乙酰甲胺磷降解菌株.选取其中1株有较强降解能力的乙酰甲胺磷降解菌XP-3,提取该菌总DNA进行16S rDNA PCR扩增、测序.BLAST检索及序列分析表明,XP-3菌与金黄杆菌属的同源性为98%.并对其进行了形态和生理生化鉴定,将其鉴定为Chryseobacterium sp.XP-3.通过进一步研究XP-3菌菌株对乙酰甲胺磷的耐药能力及降解效能表明,该菌具有较强的耐药能力,可以在1 500 mg/L浓度下生长繁殖.能以乙酰甲胺磷作为唯一的碳源和氮源生长.接种该菌悬液1mL于500 mg/L、800 mg/L的乙酰甲胺磷无机盐液体培养基中,28℃、120 r/min振荡培养24 h,对乙酰甲胺磷降解率分别可达87.76%和87.16%.     

黑曲霉降解石榴皮单宁培养条件的研究

通过考察温度、时间、pH、装液量等外界条件对菌株降解单宁的影响,同时进行外加碳源、氮源及碳氮比的选择,以提高菌株对单宁的降解能力.结果表明,黑曲霉降解石榴皮单宁适宜的降解条件为28～30℃、pH6.5、500 mL三角瓶中装入100 mL培养液,120 r·min-1摇床培养6 d.外加碳源、氮源有利于单宁降解率的提高:以蔗糖为碳源、硝酸钠为氮源,碳氮比为10:1时,单宁的降解率及COD去除率最高.7#菌株的单宁降解率最高为45.2%,COD去除率为30.9%,通过对菌株进行驯化,COD去除率比初筛时提高了49%.     

液体培养基在水稻花药培养中的应用研究

采用两种培养方式(液体培养基诱导法、固体培养基诱导法)对水稻花药进行培养,结果表明,液体培养基诱导法与固体培养基诱导法培养时间相当,但液体培养基诱导法的出愈率及绿苗分化率均提高10%左右,由此认为,液体培养基诱导法是提高水稻花药培养效率的可行方法。     

孔雀石绿降解菌M3的发酵培养及对养殖水体孔雀石绿的降解效果

孔雀石绿降解菌M3的发酵培养结果表明:发酵培养4～20 h左右为指数生长期,该时期内细菌增重7.5 g/L,pH值从7.0下降到2.9,葡萄糖含量从10 g/L下降到4.9 g/L.孔雀石绿降解菌M3处理简单基质水体试验表明:降解菌的加入有利于水体孔雀石绿的降解,6 d内处理1、2、3组的降解率除去光解(即对照组)后的降解作用分别为17.74%、31.11%、41.80%;并且降解菌剂量越高,孔雀石绿降解率越大.孔雀石绿降解菌M3处理模拟池塘泥水系统试验表明:降解菌的加入有利于泥水系统孔雀石绿的降解.6 d内处理组降解率高于对照组(自然光解)30%～31%,14 d内高于对照组32%～33%.不同浓度降解菌对泥水系统的降解效果区别不是很明显.     

PBAT全生物降解地膜在辽西半干旱区的降解及残留特性

为明确全生物降解地膜在辽西半干旱区农田中的降解特性,以普通地膜(CPF)为对照,设置2年田间试验,结合扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR),测定PBAT全生物降解地膜(BPF)的降解及残留指标。结果表明:全生物降解地膜从玉米苗期(40 d左右)开始出现降解,拔节时地膜降解已进入破裂期,抽穗之后进入崩解期。随着覆盖年限的增加,地膜残留量也相应增加,普通地膜和全生物降解地膜表层残膜累积量分别增加165%和47%,残片总数分别增加80%和21%;2种地膜残留量均随土层加深而减少,但伴随覆膜年限增加,深层土壤中残膜占残膜总量比例呈增加趋势,其中,普通地膜比例由8.2%增至12.4%,全生物降解地膜由2.9%增至3.7%。通过2年覆盖,表层土壤中普通地膜和全生物降解地膜的残片数分别为277万和236万片/hm²,残膜质量分别为73.6和57.6 kg/hm²,与普通地膜相比,PBAT全生物降解地膜可实现自身降解,有效减少农田残留,以其替代普通地膜应用于辽西半干旱区玉米覆盖栽培具有可行性。     

山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及降解性能研究

为了研究山西旱作区不同类型地膜对谷子产量影响及其降解性能,在山西省朔州市布置地膜覆盖试验,设4个处理[普通地膜（PE）、PLA/PBAT复合型降解地膜（PP）、PBAT全生物降解地膜（PB）、不覆膜（LD）]。结果表明：与不覆膜相比,地膜覆盖使谷子产量平均增长32.6%,但覆膜处理间差异不显著。随着覆盖时间的增加,2种可降解地膜水蒸气透过量显著增加,表现为PB膜>PP膜>PE膜。力学性能（拉伸强度、撕裂强度和断裂标称应变）显著下降,表现为PE膜>PP膜>PB膜,微观形态和化学结构变化显著,普通地膜变化不明显,微观表面粗糙度表现为PB膜>PP膜>PE膜。PB膜在保障谷子产量的同时降解效果最佳,农田残留最少,覆膜150 d后降解率达到74.8%,降解残片以<2 cm²和2~5 cm²的中小规格为主。从谷子产量、地膜物理性能、化学结构和降解残留度等方面综合评价,PBAT全生物降解地膜在确保谷子产量的同时具有良好的降解效果,可作为PE膜的替代品应用于晋北地区旱地谷子生产中。     

Microbial Transformation Process of Straw-Derived C in Two Typical Paddy Soils

【Objective】 The straw degradation rate, microbial community structure changes and functional microbial community composition involved in straw decomposition in soils were researched, and the research results could provide the theoretical foundation for revealing microbial mechanism of the soil organic matter transformation and accumulation. 【Method】 Two typical subtropical paddy soil in China, including Changshu Wushan soil and Yingtan Red paddy soil, were collected as the research materials. We anaerobically incubated the soils with/without ¹³C-enriched rice straw for 38 days. Gaseous samples were regularly collected to investigate mineralization rate of straw in dynamic changes. The soil samples were collected to analyze the dynamic changes of the microbial community composition related to straw decomposition by using ¹³C-PLFA-SIP technology. 【Result】 At the early stage before day 12 of the anaerobic culture, straw degraded slowly, and straw had positive priming effect on soil organic matter (SOM). At the stage of day 12-18, straw degraded rapidly and then the rate tended to be slow after day 18. At the end of incubation, straw mineralization rate was 24% and 33% in Red paddy soil and Wushan soil, respectively. The contribution of straw C to C efflux increased with incubation time, which was 53%-60% and 54%-57% to CO₂ and CH₄ efflux, respectively. The microbial biomass and activity were improved in the soil with straw, and the microbial activity in Wushan soil was higher than that in Red paddy soil. During straw degradation, 16:0 (general bacteria) was the main groups. i16:0, i15:0 (G ⁺ bacteria) and 18:1ω9c (fungi) were also important microbial groups involved in straw degradation. The relative abundance of straw-derived gram-positive (G ⁺) bacteria and actinomycetes increased and gram-positive (G ^-) bacteria decreased with incubation time. The proportions of straw-derived PLFAs were 27%-32% and 18%-24% in Red paddy soil and Wushan soil PLFAs, respectively. The straw utilization efficiency was higher in fungi and general bacteria, while G ^- bacterial and actinomycetes PLFAs were preferentially linked to extant soil organic matter (SOM) mineralization. The microbial community composition was different between Wushan soil and Red paddy soil with rice straw. The straw-derived microbial community composition was similar in two soils, but the SOM-derived microorganisms were differences. 【Conclusion】 The mineralization of straw C lagged behind extant SOM during anaerobic straw degradation. The microbial activity and diversity in soil were important factors influencing the efficiency of straw mineralization. After adding straw in soil, it’s showed differences from the microbial community composition, which were mainly involved in the differences between SOM-derived microorganisms, and SOM was an important factor leading to these differences.     

两种典型水稻土中秸秆碳转化的微生物过程

【目的】研究土壤中秸秆腐解速率、腐解过程中微生物群落结构变化和参与秸秆腐解的功能微生物群落组成,为揭示土壤有机质转化和积累的微生物学机制提供理论依据。【方法】以我国亚热带两种典型水稻土——常熟乌栅土和鹰潭红壤性水稻土为研究对象,设置不添加秸秆（CK）和添加 ¹³C标记的水稻秸秆（RS）处理,厌氧恒温培养38 d,在培养过程中定期测定气体释放量,研究秸秆矿化速率的动态变化;采集土壤样品,利用 ¹³C-PLFA-SIP技术分析参与秸秆降解的微生物群落的动态变化。【结果】培养前12 d,秸秆降解缓慢,此时秸秆对土壤有机质（SOM）产生正激发效应;培养12-18 d秸秆快速降解,18 d后趋缓。培养结束时,秸秆碳在红壤性水稻土和乌栅土中的矿化率分别为24%和33%。秸秆碳对CO₂和CH₄贡献率随培养时间的延长而增加,在培养末期分别为53%-60%和54%-57%。添加秸秆可以提高土壤微生物生物量及微生物活性,乌栅土微生物活性高于红壤性水稻土。16:0（一般细菌）是参与秸秆分解主要类群,i16:0和i15:0（G ⁺细菌）和18:1ω9c（真菌）也是参与秸秆分解的重要微生物类群。随培养时间增加,G ⁺细菌和放线菌的相对丰度增加,G ^-细菌呈降低趋势。红壤性水稻土和乌栅土PLFAs中标记利用秸秆碳的PLFAs的比例分别为27%-32%和18%-24%。真菌和一般细菌对秸秆碳的利用效率较高,而土壤原有有机质（SOM）矿化主要与G ^-和放线菌相关联。添加秸秆造成乌栅土和红壤性水稻土两种水稻土微生物群落结构呈现明显差异,但分解利用外源秸秆碳的微生物群落结构相似,而分解利用SOM微生物群落结构有差异。【结论】秸秆厌氧降解过程中秸秆碳的矿化滞后于土壤自身SOM;不同本底微生物活性和多样性是影响秸秆碳矿化速率的重要因素;添加秸秆后不同土壤微生物群落结构的差异主要是参与SOM降解的微生物差异,土壤原SOM是导致这种差异的重要因素。     

全生物可降解地膜覆盖大蒜应用效果评价

为评价全生物可降解地膜覆盖大蒜的农田适用性及推广可行性,以裸地(CK₁)和2种PE地膜(CK2、CK3)作对照,研究0.006 mm(A)、0.008 mm(B)、0.01 mm(C)和0.01 mm(D)4种全生物可降解地膜的增温、保墒、降解等性能,及对秋播大蒜生长发育的影响。结果发现,参试4种全生物可降解地膜的诱导期长短顺序为D>C>B/A,功能期在210～140 d不等;地膜C和D能满足鲁南地区秋播大蒜对地膜功能期不低于180 d的要求。覆盖PE地膜处理的土壤含水量大于覆盖全生物可降解地膜的处理,且同种类型的地膜厚度越大保墒效果越好。土壤积温按照CK3、D、C、B、A、CK2、CK₁的顺序降低。与裸地处理相比,覆膜处理根系数量增加约30%,蒜头产量提高28.06%～34.69%,但覆膜处理间差异不显著。覆盖全生物可降解地膜的处理大蒜抽薹期比覆盖PE地膜晚2～3 d。以上结果表明,全生物可降解地膜的增温、保墒及对大蒜生长发育的促进作用与普通PE地膜相当,可以作为替代普通PE地膜解决蒜田地膜污染的有效措施。     

生物降解地膜降解性能对南疆棉田籽棉产量形成的影响

为探讨生物降解地膜的降解性能及其对南疆棉花产量形成的影响,以普通PE地膜为对照（CK）,通过小区控制性试验研究了4种生物降解地膜天壮1号（T1）、天壮2号（T2）、金发（JF）和巴斯夫（BSF）的降解率及其对棉田土壤水分状况、干物质积累与产量构成、水分利用效率的影响。结果表明,4种降解地膜降解率表现为T2 > T1 > JF > BSF,至生育期结束,仅T2进入全降解期,其余3种地膜仍处于破碎期。BSF覆盖下耕层土壤含水率稳定性较强,蕾期、花期土壤平均含水率分别较PE地膜高17.9%和18.5%,而T2处理降解过早,土壤水分快速蒸发,深层水耗严重,干物质积累量减少。JF处理进入干物质快速积累时期最晚（覆膜后78 d）,单株结铃数和单铃质量分别低于PE处理1.69个和0.14 g,导致减产40.82%。T1覆盖下棉田土壤水分含量、吐絮期生殖器官占比、籽棉产量及水分利用效率与PE处理相比均无显著下降。研究表明,T1地膜在南疆棉区应用可以保持较好的水分,确保产量不下降的同时有效降低残膜污染。     

土著原油降解真菌的筛选及其降解效果

[目的]筛选土著原油降解真菌,研究其与植物联合修复原油污染的效果。[方法]从大庆长期原油污染的土壤中分离出原油降解真菌,通过菌落、菌丝形态及rDNA-ITS序列比对,确定种属,并且研究目标菌株在液体培养条件下单独接种于油污土壤和与玉米混合接种对土壤中总石油烃的降解效果。[结果]分离出的4种真菌分别为以木霉菌、尖孢镰刀菌、禾生小从壳和玉米赤霉,分别命名为x3、x5、x7和x9,4种真菌在3种接种条件下均表现出高效的石油烃降解率。但是,4种菌株在液体培养条件下降解率高于土壤中的,其中x9号真菌在与玉米混合接种后达到最大降解率78.01%,并在玉米根系发现明显的根瘤。[结论]真菌与植物联合修复土壤污染物是一种长期有效的、有利于土壤生境恢复的治理方法之一。     

降解地膜降解后对土壤增温保墒及棉花生长的影响

【目的】 研究氧化-生物双降解地膜的降解效果及对土壤增温保墒性能、棉花产量的影响,为棉花生产筛选出合适的氧化-生物双降解地膜。【方法】 田间对比试验,设4个处理,TZ1、TZ2、TZ3 处理为降解地膜处理,CK为普通地膜处理。【结果】 在棉花整个生育期CK处理未发生降解。而各3种氧化-生物双降解地膜的降解速度和降解程度均不同。在铺设33 d时几乎没有发生降解,在铺膜后约105 d TZ1处理地膜已完全降解成碎末;收获时TZ2降解率为56.7%~66.2%,而TZ3降解率不足5%;3种氧化-生物双降解地膜中,当TZ1完全降解时所需时间为100 d。使用氧化-生物双降解地膜的棉花产量与常规膜无显著差异;在棉花不同生育期,各处理茎粗无显著差异,但6月TZ1、TZ2处理棉花株高显著低于TZ3处理;膜下0~10 cm处,土壤增温保墒能力顺序为:CK＞TZ3＞TZ2＞TZ1。【结论】 氧化-生物双降解地膜过早降解显著降低土壤温度、土壤水分,但对棉花产量无显著影响。降解地膜降解的彻底性和降解时间的可控性仍有较大提升空间。     

可降解地膜的生物降解作用研究

为了解生物因素在地膜降解过程中的作用,通过室内模拟试验,研究了6种不同可降解地膜在南疆2种典型土壤林灌草甸土、亚高山草甸土中的生物降解情况。结果表明,在相同的温度和湿度条件下,6种地膜的生物降解差异很大,其中陕西膜X 1的CO2累积释放量远远高于其他5种地膜。同种地膜在不同土壤中的生物降解也表现出差异性,其中差异最大的为PE膜,在林灌草甸土中的CO2累积释放量高于亚高山草甸土的4倍左右。最后通过研究地膜的生物降解模型,发现地膜在生物降解过程均符合一元多项式方程,即Polynomial Fit,且都达到了极显著水平(P<0.01),模拟方程的一般形态为:y=a+bx+cx2+dx3+…,并且呈现出一定的变化规律。因此,地膜进入诱导期以后,在一定的时间尺度内,生物降解发挥着主要作用,开始由碎片状低聚物在微生物和生物酶作用下水解变成尺寸更小的碎片进行生物降解,最后被吞噬细胞吸收,或进一步水解,生成CO2和H2O,其降解规律均符合Polynomid Fit模型。     

渭北旱塬不同覆膜农田土壤微生物群落和酶活性的差异

为研究降解/非降解膜和白/黑色膜覆盖对土壤微生物群落和酶活性的影响,以渭北旱塬玉米地为研究对象,用磷脂脂肪酸（PLFA）法分析了非降解白膜、非降解黑膜、降解白膜、降解黑膜和不覆膜5种处理玉米收获期土壤微生物群落和酶活性的差异及其与土壤性质的关系。结果表明：非降解膜处理土壤温度、含水量、全氮、碱解氮和硝态氮含量高于降解膜处理（P<0.05）,在同是降解膜或非降解膜情况下,地膜颜色对土壤温度、含水量影响较小,对土壤氮、磷、钾含量的影响取决于其是否可降解。非降解膜处理微生物PLFA总浓度较降解膜处理高29.5%（P<0.05）,普通细菌、真菌、革兰氏阳性菌PLFA浓度较降解膜处理分别高26.3%、29.7%、58.7%（P<0.05）,脲酶、碱性蛋白酶和脱氢酶活性也高于降解膜处理（P<0.05）,其中碱性蛋白酶高出幅度最大,为42.4%,脲酶最小,为11.4%,黑色膜处理真菌与细菌PLFA浓度比（F/B）较白色膜处理高20.6%（P<0.05）,并且非降解黑膜处理革兰氏阳性菌与阴性菌PLFA浓度比（G⁺/G^-）较非降解白膜处理低27.5%（P<0.05）,表明非降解膜在提升微生物与酶活性方面优于降解膜,相同材料的黑色膜在维持土壤生态系统稳定性和对土壤环境变化的缓冲能力方面较白色膜更有优势。冗余分析显示,土壤微生物和酶活性主要受土壤氮、磷、钾含量影响,土壤温度和含水量并非土壤微生物和酶活性的关键限制因子。