鼠李糖脂对两株木质素降解菌产酶能力的影响

研究了生物表面活性剂鼠李糖脂对黄孢原毛平革菌、简青霉产木质素降解酶能力的影响．结果表明，鼠李糖脂对酶活性的影响与鼠李糖脂的浓度、投加形式、菌种及酶的种类有关．0．0065％的鼠李糖脂不同程度地促进了黄孢原毛平革菌产LiP，MnP，简青霉产LiP，漆酶，0．013％的鼠李糖脂可以促进黄孢产LiP，简青霉产漆酶，但却明显抑制了另外两种酶的活性；鼠李糖脂可以使简青霉产MnP的高峰期提前，但不能提高酶活性．通过影响产酶能力，鼠李糖脂使两株菌对木质素的降解率均高于对照样．此外，接种鼠李糖脂产生菌——铜绿假单胞菌的效果达到甚至超过添加鼠李糖脂的促进效果．     

鼠李糖脂对餐厨垃圾厌氧发酵过程中水解酶活性的影响

水解酶的活性直接影响有机物厌氧分解的效率,为了研究生物表面活性剂对有机废弃物厌氧发酵过程的影响,以餐厨垃圾为发酵原料,添加生物表面活性剂鼠李糖脂,添加量分别为发酵物总量的0、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%,35 ℃下发酵25 d,测定发酵过程中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶和纤维素酶的活性变化情况。结果表明,鼠李糖脂添加量为0.01%~0.03%时,餐厨垃圾发酵累积产气量随添加量的增加有较大幅度提高,添加量超过0.03%后,产气量与对照相比增加到40%以上,但增加幅度放缓甚至略有降低。鼠李糖脂添加量达到0.03%以上时,COD去除率接近70%,TS(总固体含量)降解率增加到30%以上,VS(挥发性固体含量)降解率增加到50%左右。鼠李糖脂添加量在0.01%~0.03%范围内时,四种水解酶的活性与添加量的增加成正比,添加量达到0.03%时,纤维素酶、蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活性峰值分别比对照提高60.23%、30.47%、38.51%和36.16%,此后酶活增幅不明显。综上结果表明,添加鼠李糖脂可以提高餐厨垃圾厌氧发酵过程中的水解酶活性,适宜的添加量应为0.03%左右。     

鼠李糖脂二糖脂强化酶解木质纤维素

将经过纯化的鼠李糖脂二糖脂添加于纤维素酶酶水解试验中,以稻草、竹叶为底物,分析水解过程中纤维素酶酶活(以FPA计)及还原糖浓度的变化特征,探讨和分析鼠李糖脂二糖脂对稻草和竹叶中木质纤维素水解产还原糖能力、纤维素酶活的稳定性、发酵液表面张力和pH值的影响作用.结果表明,添加鼠李糖脂二糖脂对木质纤维素类底物酶水解过程中还原糖浓度的增加、酶活稳定性的提高有明显的促进作用,并且其促进作用随着表面活性剂添加量的适量增加而增强,当添加量为0.24%时,稻草和竹叶还原糖的产量分别提高了17.19%和27.68%.此外,水解反应结束后,加入鼠李糖脂二糖脂的水解液表面张力值显著降低,且随着添加量的增高而降低,当添加量为0.24%时,可分别降至63.4和60.8mN·m~(-1)左右,而pH值的变化微小.     

DDTs污染农田土壤的强化微生物修复研究

为了提高微生物对DDTs污染土壤的修复效率,利用混合菌[球形节杆菌(Arthrobacter globiformis)和甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)]对沈阳市沈北新区设施农业DDTs污染土壤进行现场修复实验,研究定期添加血粉(3X)和阴-非离子混合表面活性剂SDBS-Tween 80(3H)对混合菌修复DDTs污染土壤的强化效果,分析修复过程对DDT同分异构体及初级代谢产物的影响。结果表明:接种混合菌可有效降低土壤中DDTs的残留,连续3次接种的修复效果(3PN-1)比1次(PN-1)好,90 d后DDTs降解率可达50.5%,比对照组提高了45.9%。在此基础上,添加血粉和SDBS-Tween 80均可显著降低土壤中DDTs的残留,其中SDBS-Tween 80的处理效果较好,DDTs降解率最高达到63.2%,比单独接种混合菌处理提高了12.8%。DDT同分异构体及初级代谢产物分析表明,SDBS-Tween 80强化修复对生态毒性较强的p,p′-DDE降解率达到了62.4%,有效降低了修复后的生态风险。因此,SDBS-Tween 80强化混合菌处理可以作为DDTs污染土壤微生物修复的适宜措施。     

油水淹地石油降解菌群的筛选和鉴定及高效菌群的构建

从油水淹地污染土壤中获得26株石油降解菌,筛选出表面活性剂产生菌1株(H-6)和优势菌6株(H-1、H-17、H-18、H-19、H-20、H-23),结合菌株形态观察、革兰氏染色和16S r DNA序列同源性分析,鉴定表面活性剂产生菌H-6为堀越氏芽孢杆菌(Bacillus horikoshii)。以表面活性剂产生菌H-6为中心,再任选3株优势菌株构建石油降解菌群,得到高效石油降解菌群C5(H-1、H-6、H-18、H-19),通过正交试验得到菌群C5各菌种的最佳接种量。结果表明:接种量15%(H-1)、15%(H-6)、20%(H-18)、10%(H-19),温度25℃,石油含量2 000 mg/L条件下,7 d时石油降解率达到78.87%。这说明高效降解菌群C5对石油具有较好的降解效果,可应用于油水淹地污染土壤的修复。     

接种枯草芽孢杆菌和丛枝菌根真菌促进红三叶修复石油污染土壤

在温室内通过盆栽试验的方法,比较对照组(CK)、单纯接种枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis,简称Bs)、单纯接种丛枝菌根真菌——地球囊霉(Glomus geosporum,简称Gg)、混合接种Gg+Bs的红三叶种植于石油污染的土壤中后,植株与土壤理化性状差异。实验结果表明,经过60 d修复后,与对照组相比,单纯或混合接种处理均能显著增加红三叶地上和地下干生物量(P0.05),可溶性糖含量和脯氨酸含量均显著升高(P0.05),叶片CAT、POD活性显著升高(P0.05),丙二醛含量明显减少(P0.05)。在各种接种处理中,红三叶根际与非根际土壤脱氢酶活性和土壤中总石油烃降解率均显著升高(P0.05)。Bs和Gg在红三叶修复石油污染土壤和植物抗石油胁迫的能力方面有协同作用,接种Bs+Gg处理修复效果要优于单独接种Bs或Gg。     

石油烃类污染土壤的微生物修复技术

以被石油污染的土壤为样品,经过驯化、富集培养,从中筛选出2株高效石油烃降解菌.对这2株菌从形态特征、生理生化指标、分子生物学3方面进行鉴定,确认2株菌分别为褶皱裸胞壳(Emericella rugulosa)和枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).通过对膨松剂、表面活性剂、金属离子、氮源、磷源等影响混合菌株石油烃降解能力主要因素的研究,以及正交试验优化,确定了各因素的施用种类以及使用量.结果表明:污染土壤中加入占污染土壤质量1.2%的3%的H2O2,营养物n(C):n(N):n(P)＝100:6:1,加入体积分数为1%混合菌液,1.25%膨松剂(樟子松松针),在该条件下降解效果最佳.而添加0.05%的SDS与PE-23的混合物,0.02%的Zn2+,避免重金属元素Hg2+,Pb2+的混入,可进一步提高石油降解率.     

螯合剂和鼠李糖脂联合淋洗污染土壤中Cd

采用pH为4.31的土壤,制备3种Cd浓度水平的模拟污染土壤,研究了螯合剂和鼠李糖脂对土壤中Cd的淋洗特征,探讨了乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和鼠李糖脂联合淋洗土壤中Cd的形态变化。结果表明,在淋洗剂浓度为0.025 mol·L~(-1)、初始pH为7时,EDTA、乙二胺二琥珀酸(EDDS)和柠檬酸(CIT)淋洗分别在220、140、60 min达到平衡,EDTA的淋洗效果最好,其对0.38、0.69、0.93 mg·kg~(-1)Cd污染土壤的最大淋洗率分别达到93.16%、93.62%和94.09%;淋洗过程符合准二级动力学模型,淋洗速率常数表现为0.38 mg·kg~(-1)Cd污染土壤0.69 mg·kg~(-1)Cd污染土壤0.93 mg·kg~(-1)Cd污染土壤。当EDTA和鼠李糖脂(浓度均为0.025 mol·L~(-1))的体积比为1.5∶1时,3种土壤中Cd的淋溶率分别为85.45%、89.25%和93.88%,淋洗平衡时间为50 min。EDTA和鼠李糖脂联用能够有效淋洗污染土壤中的交换态、碳酸盐结合态和有机结合态Cd,可能的作用机制是EDTA的螯合作用和鼠李糖脂的胶束增溶作用产生的协同效应。     

光合细菌与纳豆菌的混合培养及混合处理养殖水的研究

采用正交试验优化纳豆菌和光合细菌混合培养时的接种量及菌剂的装液量,使光合细菌活菌数在最短的时间内达到最大值。结果显示:光合细菌接种量20%、纳豆菌接种量2%、每250 mL三角瓶菌剂装液量60%培养效果最好。同时研究了光合细菌与纳豆菌混合菌剂对养殖水的亚硝酸盐氮以及氨氮的降解能力,发现2种菌的最佳混合比例为1∶1(v∶v),混合菌菌剂添加量与亚硝酸盐的降解作用成正相关;由于纳豆菌能将培养基中的有机氮转化为氨氮,混合菌剂对养殖水氨氮的降解效果随着添加量的增加而减弱。     

蚯蚓粪基质中添加菌根真菌和混合矿物对西瓜苗期生长的影响

为探究蚯蚓粪基质中添加菌根真菌和混合矿物对西瓜苗期生长的影响,于2018年10—11月在中国农业大学温室内进行盆栽试验,设置4个处理,分别为:CK(接种灭菌菌根真菌)、AM(接种菌根真菌)、KW(添加混合矿物并接种灭菌菌根真菌)、AM+KW(添加混合矿物并接种菌根真菌),42 d后采样测定基质养分含量、西瓜幼苗生物量、叶绿素含量以及根系生长指标。结果显示:在蚯蚓粪中添加混合矿物可以将基质容重降低42.18%,并显著提高基质的全氮、速效磷的含量(P0.05),进而促进西瓜幼苗地下部的养分吸收,其中对Ca、Fe以及Mg的吸收量分别增加了60.97%、21.21%以及84.52%。同时接种菌根真菌和添加混合矿物可以显著增加西瓜幼苗的赤霉素含量(P0.05),进而显著提高西瓜幼苗的地下部鲜重和根长(P0.001)。综上所述,在蚯蚓粪中添加混合矿物及接种菌根真菌可以改善西瓜幼苗的根系生长和养分吸收,最终促进西瓜幼苗生长。     

中水处理对植物保护酶活性的影响

研究中水处理对三角梅和凤凰木叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响.结果表明:三角梅叶的SOD活性在不同处理下稍有差异,且在50%浓度中水处理下达到最大;经 100%浓度中水处理后,其SOD活性略低对照,是对照的96.7%.凤凰木叶的SOD活性在不同处理下差异不明显,但均略高于对照,分别高于对照5.1%和3.1%.在50%中水处理后,三角梅植株叶POD活性达到最大,比对照高11.1%.而经过100%浓度中水处理,却比对照低.不同浓度中水处理后凤凰木植株体内POD活性均低于对照,且随着浓度的增加,其POD活性下降.     

微生物修复氯丁唑污染土壤的研究

氯丁唑是一种植物生长调节剂,难溶于水,在土壤中残留时间较长。本文通过循环富集筛得氯丁唑高效降解菌,研究了环境条件对其降解氯丁唑效果的影响,进行了受氯丁唑污染土壤修复的研究,为微生物法修复氯丁唑污染土壤提供依据。结果表明,筛选出的菌种是假单胞杆菌和芽孢杆菌;在液体有降解菌培养基中振荡40d氯丁唑降解率达98%,降解菌能降解氯丁唑产生CO2;通气量、培养基、温度、光照、含水量等都会对降解氯丁唑效果产生影响,微生物降解氯丁唑需要大量的O2,土壤中富含有机质时会影响微生物对氯丁唑的降解,在降解菌生长温度范围内,提高温度有利于对氯丁唑的降解,光照也有利于氯丁唑的分解等。将降解菌投放于受氯丁唑污染土壤,通过光照、通气等,40d后土壤中氯丁唑的降解率达85%,土壤中微生物含量恢复到正常值的90%。     

影响土壤中异噁草酮生物修复效果的因子研究

以玉米为指示植物,在设置不同的土壤湿度、添加不同的肥料和采用不同的接菌方式等条件下,通过作物的形态和生理指标系统地评价了(X、Y1、W2)3种微生物降解土壤中异噁草酮的效果。结果表明,当土壤湿度为田间持水量50%时,3个菌株对异噁草酮的降解效果均最好;在处理90d内,随着降解时间的延长,加入降解菌的处理对土壤的修复效果明显好于对照;添加肥料能够显著提高降解菌对土壤的修复作用,其中添加无机肥的降解效果明显好于有机肥。咽恶咽恶     

接种AM真菌对Cu污染土壤中紫云英吸收N P K的影响

以盆栽试验法分析了在土壤Cu水平为0、20、50、100、150mg·kg-1的条件下,接种Glomusintraradices,接种Glomusmosseae及混合接种Glomusintraradices、Glomusmosseae对宿主植物紫云英吸收N、P、K的影响。结果表明,与不接种相比,接种AM真菌显著提高了宿主植物对N、P、K的吸收,土壤中Cu浓度越高,接种处理对紫云英吸收N、P、K的效果越显著。在Cu污染土壤中接种AM真菌增加宿主植物对N、P、K等营养元素的吸收有可能是宿主植物对Cu污染抗性提高的原因之一。     

中水处理对植物叶片质膜透性及丙二醛含量的影响

本文研究中水处理对三角梅和凤凰木叶片质膜透性及丙二醛含量的影响.结果表明:三角梅叶相对电导率经50%浓度中水处理后达最高,而经100%浓度处理后,其相对电导率却略低对照;凤凰木叶相对电导率经100%浓度中水处理后达最高,而经50%中水处理后其相对电导率最低.不同浓度中水处理中,三角梅叶的丙二醛(MDA)含量在50%浓度中水处理下较高,而在100%浓度中水处理下其丙二醛含量与对照相差不大,略高于对照.凤凰木中丙二醛含量也是50%浓度中水处理后达最高,所不同的是,经100%浓度处理后略低于对照.     

EDTA与耐性细菌对黑麦草吸收复合污染红壤中铅镉的影响

为比较耐性细菌与EDTA两种方法强化植物富集重金属效果的优劣,以黑麦草(Lolium perenne L.)为供试植物,利用土培试验和室内分析,比较EDTA与耐性细菌(Rhodococcus baikonurensis,编号为J6)对黑麦草吸收重金属复合污染土壤中铅(Pb)、镉(Cd)的影响。试验采用双因素完全随机区组设计,因素一为Cd、Pb污染浓度,设置6个水平,各个水平的Cd、Pb浓度分别为0、0 mg·kg~(-1);5、50 mg·kg~(-1);10、100 mg·kg~(-1);20、200 mg·kg~(-1);50、400 mg·kg~(-1);80、800 mg·kg~(-1),并依次以代号A1、A2、A3、A4、A5、A6表示。因素二为分别添加EDTA、接种J6菌,以空白为对照。结果表明:在A1、A2条件下,添加J6菌可促进黑麦草生长,提高生物量。接种J6菌对黑麦草吸收Pb、Cd具有促进作用,在不同浓度的重金属处理条件下,接菌后的黑麦草地上部Cd含量呈提高趋势,最高达27%、地下部Pb、Cd含量也分别提高17%~64%、5%~23%;而添加EDTA后的黑麦草仅有地下部Pb含量提高40%(A5)、60%(A6)。接种J6菌可降低根际土的Cd、Pb全量,同时提高有效态Cd、Pb含量。接种J6菌也可提高黑麦草Cd的转运系数。总体而言,接种J6菌可促进黑麦草对重金属复合污染土壤中的Cd、Pb的吸收,其效果优于添加螯合剂EDTA。     

铅污染条件下小飞蓬的铅积累与生长及叶绿素荧光动力学响应

为明确不同浓度铅胁迫对小飞蓬的生长及叶绿素荧光特性的影响程度,揭示小飞蓬对重金属铅耐性的生理机制,设置五个铅浓度梯度(0、200、500、1000、1500 mg·kg~(-1)),研究在不同铅胁迫条件下,小飞蓬的生物量(干重)、铅积累、叶绿素含量及叶绿素荧光特性的变化。结果表明:铅浓度为1500 mg·kg~(-1)时,小飞蓬的生物量(干重)、株高和叶绿素含量都受到显著的抑制(P0.05)。当铅浓度在1000 mg·kg~(-1)以下时,光化学效率(Fv/Fm)、光化学淬灭系数(q P)、电子传递速率(ETR)和有效光化学量子产量(Fv′/Fm′)与对照组差异均不显著(P0.05);当铅浓度达到1500 mg·kg~(-1)时,Fv/Fm、q P、ETR、Fv′/Fm′与对照组差异性显著(P0.05),表明铅浓度小于1000 mg·kg~(-1)时,小飞蓬的反应中心光合活性未受到影响,有较强的适应能力。小飞蓬地上部与地下部的铅积累随铅浓度的增加而显著上升(P0.05),当铅浓度达到1000 mg·kg~(-1)时,地上部与地下部的铅积累量达到最大,分别为240.2 mg·kg~(-1)和333.5mg·kg~(-1),表明在铅污染区小飞蓬具有较强的铅积累能力。综上所述,小飞蓬在1000 mg·kg~(-1)以下的铅污染区有较强的适应能力,对铅污染土壤的修复也具有一定的应用潜力,因此可考虑将小飞蓬作为铅污染土壤修复的潜在物种。     

不同原材料生物炭对农田土壤阿特拉津去除性能及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同原材料生物炭对农田土壤阿特拉津去除效果和微生物群落的影响,获得去除土壤阿特拉津的最佳生物炭类型,为阿特拉津污染农田土壤的强化修复提供参考。【方法】以牛粪、甘蔗渣和污泥为原材料制备生物炭,分别于0、10、20、30和40 d测定阿特拉津降解率及土壤pH、有机质含量、腐殖质含量、酶活性和细菌群落结构,并采用冗余分析探明阿特拉津降解率与环境因子及土壤细菌群落结构的相关性。【结果】添加生物炭可明显促进土壤中的阿特拉津降解,3种生物炭的降解率排序为甘蔗渣生物炭(67.94%)>牛粪生物炭(58.39%)>污泥生物炭(48.63%)。同时,添加生物炭显著提高土壤p H、有机质和腐殖质含量(P<0.05,下同),提升微生物活性和群落结构多样性,加速阿特拉津的生物降解,以甘蔗渣生物炭效果最显著,相较于不添加生物炭(CK),pH提升23.76%,有机质含量升高4.39 g/kg,腐殖质含量升高2.24 g/kg。此外,施入生物炭显著提高土壤脱氢酶、过氧化氢酶和脲酶活性,并促进阿特拉津降解菌鞘脂单胞菌科(Sphingomonadaceae)、伯克氏菌科(Burkholderiaceae)、链霉菌科(Streptomycetaceae)、微球菌科(Micrococcaceae)和小单孢菌科(Micromonosporaceae)的相对丰度提升。冗余分析表明,环境因子及降解功能微生物均对阿特拉津的降解做出贡献,甘蔗渣生物炭处理与pH、有机质、阿特拉津降解率及腐殖质呈正相关。【结论】施入生物炭可改善土壤理化性质(pH、有机质和腐殖质),明显提升阿特拉津降解菌鞘脂单胞菌科、伯克氏菌科、链霉菌科、微球菌科和小单孢菌科相对丰度,进而加速土壤中阿特拉津的去除,以甘蔗渣生物炭的效果最佳。收集废弃甘蔗渣制成生物炭,既可实现农业废弃物的回收利用,又能助力农田土壤中阿特拉津污染修复和地力提升。     

3株放线菌对白菜根肿病的防治效果及机制研究

研究3株放线菌对白菜根肿病的防治效果,以挖掘具有良好防治效果的生防菌株。以前期分离筛选的2株优良生防放线菌株(Streptomyces pactum Act12和Sr.ochei D74)与1株分离自根肿病发病小区健株根际土中的黄白链霉菌(S.alboflavus SP12)为研究对象,利用孢子萌发、皿内发芽及盆栽试验研究不同菌株对白菜根肿病的防治效果及机制。结果表明:(1)SP12与D74接种可显著降低根肿病的发病率与病情指数,发病率分别降低50.0%和41.7%,病情指数分别降低20.3%和19.4%;SP12与D74提高白菜地下部分鲜质量36.6%和8.6%,同时地上部分鲜质量分别增加25.4%和4.9%。(2)SP12与D74显著影响白菜生长及抗性相关生理生化指标:SP12与D74使根系活力分别增加46.2%和34.4%,PPO活力分别增加49.0%和66.5%,脯氨酸含量分别增加11.2%和35.1%,丙二醛含量分别降低5.2%和7.4%;SP12处理可提高POD活性26.4%(P0.05)。(3)SP12和D74可改变白菜根际土壤微生物群落结构组成,提高放线菌的数量63.7%和15.4%。结果表明:SP12、D74对根肿病防治、植株生长、抗逆酶系统及根际微生态均有良好的促进作用。