生物絮团中微生物群落的功能、结构及其调控研究进展

为了进一步了解生物絮团的本质,促进生物絮团技术的发展与应用,本文从生物絮团的功能、生物絮团的结构和生物絮团的人工调控等三个层次进行了分析,得出可通过改变碳源类型、碳氮比、温度、pH和溶解氧等条件,实施对养殖水体微生物群落结构的人工调控,从而达到净化养殖水体、实现养殖对象的生物防治和提高饲料利用率等目标。并指出生物絮团中微生物菌群间相互作用和种属动态变化及其精准调控仍有待深入研究。     

后备猪的培育和管理

猪场为了保持较高的生产水平和经济效益,每年都必须挑选和培育一定数量的后备猪,以便更新年老、生产性能差的公、母猪,保持猪群结构的正常比例。特别是在生猪市场频繁波动的情况下,做好后备猪的培育,对提高养殖效益是十分必要的。     

NaCl胁迫下3个甜高粱品种生理指标的比较研究

为了筛选出耐盐能力较强的品种,在NaCl胁迫下,以T601、‘辽甜一号’和XT-2甜高粱品种为材料,设计盆栽实验的方法,在0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6% NaCl胁迫下,观察生理性状,并对甜高粱各品种叶绿素和丙二醛含量进行测定。结果表明,不同浓度NaCl胁迫下,3种甜高粱品种幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量随着处理时间的延长均呈下降的趋势。各品种各处理叶片叶绿素含量均小于对照。T601叶绿素含量最大,其次为‘辽甜一号’,XT-2最小;3个甜高粱品种幼苗叶片中的丙二醛含量随着浓度的增加和时间的延长均呈增加的趋势。T601和‘辽甜一号’对照丙二醛含量小于XT-2,受到NaCl胁迫后,XT-2各处理丙二醛仍然大于其他2个品种。T601各处理丙二醛大于‘辽甜一号’。根据3个品种受NaCl胁迫后的叶绿素和丙二醛含量的比较,可以初步确定3个品种的耐盐能力大小顺序为T601 > ‘辽甜一号’ > XT-2。     

栽培密度和施肥对半夏产量与总生物碱影响的研究

[目的]通过不同栽培密度及有机肥、磷肥施用量对半夏产量和总生物碱含量影响的研究,为制定半夏高产优质栽培措施提供依据。[方法] 田间采用三因子五水平通用旋转组合设计方法进行试验,半夏总生物碱含量测定采用重量法。 [结果] 栽培措施对半夏产量和总生物碱含量影响的重要程度依次为：栽培密度＞施P2O5量＞施有机肥量＞。[结论]栽培密度对半夏产量和总生物碱含量的影响最大,其次为磷肥施用量,有机肥施用量较小;在半夏栽培中,密度及有机肥、磷肥施用量应控制在一定合理范围,才有利于半夏产量的提高及其总生物碱含量的积累。     

生物有机肥对水稻土壤酶活性及微生物群落结构的影响

[目的]为了探究施加生物有机肥(QD)之后水稻土壤酶活和微生物群落结构的变化,[方法]分别采用3,5-二硝基水杨酸比色法、磷酸苯二钠比色法、苯酚钠-次氯酸钠比色法、高锰酸钾滴定法测定土壤中的蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性;基于Illumina HiSeq 测序平台对土壤微生物基因组进行测序。[结果]表明：与CK相比,QD显著提高了土壤中脲酶和磷酸酶的活性(p<0.05),而对蔗糖酶和过氧化氢酶活性影响不显著(p>0.05);在土壤基因组测序结果中变形菌门(Proteobacteria)、子囊菌门(Ascomycota)分别是细菌和真菌中的优势物种,α-多样性分析显示QD使用前后真菌的多样性显著减少,细菌并没有明显变化。[结论]本研究结果在一定程度上为利用生物有机肥对农田土壤改良和农业的可持续发展提供了理论依据。     

耕作模式对设施菜地根际土壤微生物群落和盐渍化的影响

为探究耕作模式对设施菜地盐渍化成因与土壤根际环境中微生物群落的分布和活性的影响,以宁波市某农业产业园区的大棚菜地和周边土壤作为取样点,选取封闭大棚地块、大棚与露天轮作地块,海边盐渍化的填海造田土,一般农业地块四种类型6个样品地上的5~15 cm浅层土,分析了不同耕种模式下根际土壤的物化性质、微生物的群落分布特性、土壤的呼吸度等特征。结果表明:不同的耕作模式下,土壤样品的有机质含量、盐分浓度、硝态氮的含量等有很大的不同。封闭空间耕作模式,有利于土壤有机质的增加,短期使用的大棚土中菌群总数和硝酸盐还原菌活度都比较高,长期使用有盐渍化现象的则活度明显降低;轮作和大田土中的硝酸盐还原菌的种类和数量明显多于大棚盐渍化土;尽管封闭体系的栽培模式有利于土壤微生物群落的增加,但土壤盐度的积累使微生物品种和能力退化,是形成土壤次生盐渍化的主要原因。在盐碱度比较大的土地环境下,封闭和露天轮作耕种设施菜地是改善根际土壤环境的良好模式。     

复合菌肥对盐渍土土壤微生物多样性的影响

研究肇东盐渍土壤添加有机土壤改良剂和复合菌肥后,对盐渍土土壤盐碱化的改良效果及土壤微生物群落功能多样性对复合菌肥的响应.挖取黑龙江省肇东实验林场的盐渍土壤(0～30 cm土层,pH 9.05)运至人工池回填,池内统一添加有机土壤改良剂降低盐渍土壤盐碱性状,20天后栽植3年生枸杞苗,于枸杞发芽期施复合菌肥.设置有机土壤改...     

有机肥对土壤微生物群落特征影响的研究进展

土壤微生物是评价土壤健康的关键指标,农业生产中,施肥提高土壤肥力和粮食产量的同时也深刻地改变着土壤微生物的生存环境。在农业生产发展和推广有机肥的基本政策下,研究有机肥料对土壤微生物的影响有利于全面、客观评价有机肥对土壤健康的意义。中国自20世纪70、80年代,布局了一批长期定位施肥试验,基于这些研究结果,对土壤微生物研究发展变化趋势及环境影响因素进行研究,阐述了有机肥在提高土壤微生物生物量和构建群落结构方面的积极效应,探讨了有机培肥对土壤微生物群落功能多样性的影响。总的来说,有机肥改变土壤微生物群落多样性和碳源利用特征,提高土壤细菌真菌比,增加古菌、固氮微生物和氨氧化微生物等功能微生物菌群丰度,抑制土壤病原菌的活性,从而起到提高土壤碳氮代谢活性和维护土壤健康的作用。有机肥构建土壤微生物群落结构的途径主要是引起土壤pH、养分含量、团聚结构、酶的活性等理化性质的改变,以及自身携带的外源微生物、抗生素、重金属等对土壤微生物群落特征的影响。施用有机肥时应综合考虑土壤条件、作物类型和肥料种类等因素。今后,可以通过新的生物技术深入挖掘微生物功能特性及作用机制,同时开发安全高效的新型微生物肥料,充分发挥微生物在农业绿色发展中的作用。此外,还要重视土壤健康微生物指标的开发和验证,深入开展土壤健康评价体系研究。     

添加菌剂制作堆肥的肥效及菌群多样性分析

为了加速低温地区农牧废弃物转化为有机肥以用于培肥地力,筛选一组能够在14天内转化稻杆重量36%的菌剂。利用气质联用检测挥发性产物,发现其中含有L-乳酸、甲酸、乙酸和丙酸等多种能够培肥地力的有机质。在东北低温条件下,添加该菌剂制作堆肥与不添加菌剂的堆肥相比,添加菌剂堆温最高可达63.0℃,55.0℃以上的高温期为7天,比未添加菌剂的堆肥腐熟时间缩短17天。发酵57天后发现添加菌剂与不添加菌剂堆肥样品中可溶性糖含量分别为11.80和8.92 mg/L,C/N分别为12.65和13.69。添加菌剂培育的番茄种子和番茄幼苗长势也明显优于不添加菌剂的对照组。454高通量技术检测原菌剂与添加该菌剂制作的堆肥样品的菌群多样性,发现Bacteroides sp.、Firmicutes sp.和Clostridium sp.在2个菌群中都属于优势种,但添加菌剂制作的堆肥,其菌群多样性更加丰富。试验证明,添加菌剂制作堆肥不仅可缩短有机肥堆置时间还可以增加肥效。     

纳米碳腐植酸保水肥对柑橘田土壤细菌群落结构及柑橘生长的影响

[目的]为揭示新型纳米炭腐植酸保水肥(CSF)减量化对土壤微生物种群结构及柑橘生长的影响。[方法]本研究以三峡库区万州柑橘园为对象,以常规施肥为对照(KC1)),分别在CSF减量0%(KC2)、10%(KC3)、20%(KC4)、30%(KC5)和40%(KC6)处理下对土壤细菌群落结构及柑橘产量、品质进行分析。[结果]结果显示,KC6的 Observed-species、Shannon指数、Chao1指数、PD_whole_tree总体高于KC1,并与KC2基本持平;在科水平上,KC5黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)丰度最高;与KC1相比,KC3,KC4,KC6中的黄色单胞菌科(Xanthomonadaceae)均明显降低,KC6处理后亚硝化单胞菌科(Nitrosomonadaceae)、假单胞菌科(Pseudomonadaceae)较KC1有所提高;在属水平上,不同减量处理的鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)基本低于KC1,但伯克氏菌属(Burkholderia)、假单胞菌属(Pseudomonas)基本高于KC1,细菌群落相似性聚类分析发现,各处理间相似性较小。CSF减量施肥后柑橘产量均有所增加,CSF减量施肥30%,增加了约4.50%,CSF减量施肥40%后减少了4.14%。施用CSF复合肥后,柑橘品质在CSF常量施肥与减量10%,减量40%时并无显著变化,而在减量20%、30%时显著下降。[结论]以上结果表明,CSF复合肥减量化施肥处理改变了土壤细菌群落结构的多样性及柑橘产量、品质。     

甘薯轮作与间作对根际土壤微生物群落的影响

为揭示土壤微生物群落对甘薯不同种植制度的响应机制,通过田间定位试验,设置甘薯连作、甘薯–小麦轮作、甘薯–玉米间作3个处理,采用磷脂脂肪酸（PLFA）和生态板（BIOLOG ECO）技术手段,研究了轮作与间作对甘薯根际土壤微生物群落结构、碳源利用能力的影响。结果表明,与甘薯连作处理相比,轮作与间作改变了土壤微生物主要类别的PLFA生物量,甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作处理的细菌含量分别显著（P<0.05）增加21.82%和38.77%,放线菌含量分别显著增加6.98%和12.77%,革兰氏阳性菌生物量分别显著增加28.60%和63.44%,革兰氏阴性菌生物量分别显著增加18.21%和22.29%,真菌含量分别显著降低16.60%和13.03%;随着培养时间的延长,甘薯–玉米间作处理的平均颜色变化率（AWCD值）显著高于其他2个处理,甘薯–玉米间作处理对羧酸类化合物、多聚化合物、碳水化合物、氨基酸化合物和胺类化合物的利用能力较甘薯连作处理分别显著增加17.28%、14.67%、54.17%、36.62%和20.00%;冗余分析（RDA）结果表明,土壤微生物群落结构及功能多样性的变化受多种因素共同影响,土壤速效钾和全氮为主要驱动因子;甘薯–小麦轮作与甘薯–玉米间作在一定程度上均可优化土壤微生物群落结构,提升微生物功能多样性,其中甘薯–玉米间作处理效果较好。     

嫁接对东北山樱（Cerasus sachalinensis Kom.）根际微生物群落结构及多样性的影响

在植物根际生态系统中,土壤微生物的作用不可忽视,栽培措施的改变会影响根际微生物群落结构,进而影响植物生长。野生条件下,东北山樱嫁接后几十年表现良好,与栽培条件下差异显著。为此,研究野生条件下嫁接对东北山樱根际微生物群落结构以及多样性的影响,对改善樱桃栽培环境及可持续发展具有重要意义。笔者利用选择性培养基,研究野生条件下嫁接与砧木东北山樱根际细菌、真菌、放线菌的数量、群落组成以及种群多样性。结果表明,嫁接对东北山樱根际微生物数量、群落结构及多样性影响差异显著。嫁接显著增加东北山樱根际微生物数量,并形成了以细菌芽孢杆菌属、固氮菌属;真菌木霉菌属、毛霉菌属;放线菌（链霉菌属）吸水类群、烬灰类群和青色类群为主的优势菌属;发现特有细菌埃希氏菌属、节杆菌属、不动杆菌属、德克斯氏菌属、葡萄球菌属。     

罗非鱼-鱼腥草共生养殖池塘沉积物菌群结构与功能特征

为探究鱼腥草浮床对罗非鱼池塘沉积物中细菌群落的影响,采用Biolog-Eco和PCR-DGGE技术,对比分析了2013年9—11月鱼腥草浮床(试验塘)和常规养殖(对照塘)2种模式下,罗非鱼养殖池塘沉积物中菌群的结构和功能多样性特征。Biolog-Eco结果显示:9月份试验塘沉积物微生物代谢强度和菌群多样性指数均低于对照塘;但10—11月份则明显高于对照塘,且不同月份丰富度指数与对照塘相比均差异显著(P0.05),说明鱼腥草浮床在养殖中、后期能有效增加细菌生物量和提高种群丰富度。主成分分析(PCA)显示:试验塘和对照塘不同月份沉积物中菌群对羧酸类碳源的相对利用率差异较大,且不同月份利用碳源的差异程度为10月11月9月;DGGE结果显示:试验塘和对照塘沉积物主要的菌群结构组成相似,分属于6个门,包括变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝细菌门(Cyanobacteria)和梭杆菌门(Fusobacteria),其中变形菌门(54.17%)均为优势菌群,但同一月份试验塘菌群多样性均明显多于对照塘。结果表明,鱼腥草浮床具有增加罗非鱼池塘沉积物菌群功能多样性和优化菌群结构的作用。     

Microbial Community Structure and Ecological Variation in TISTD Reactor

Based on the sewage treatment device of Two-phase Integrated Sludge Thickening and Digestion reactor (TISTD), microbial community structure in stable operation and its ecological variation when load changes are investigated. During a stable operation with 30% sludge dosage rate, 20 dominant bacterial strains are individually isolated from acid-phase and methane-phase of the reactor. Sequence analysis of 16S rDNA reveals that six of the achieved strains belong to Bacillus, Methanospirillum and Methanococcus respectively. Ten sludge samples are collected separately in 5 periods when the reactor operates with 10%, 20% and 30% sludge dosage rate and in the state of started-up and disordered, and followed by DNA extraction, purification, 16S rDNA PCR amplification and temperature gradient gel electrophoresis (TGGE). The good quality of DNA extraction and amplification demonstrates that there is an abundant biomass in the sludge under mid-temperature condition. The results show that TISTD reactor has a high biodiversity in microbial communities and is complex and stable in ecosystem structure, which effectively supports the good digestion in sludge thickening.