添加巨大芽孢杆菌与胶质芽孢杆菌对土壤DTPA提取态Cd的影响

采用短期和长期恒温培养的方法,研究巨大芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌及两菌混合液对土壤DTPA提取态Cd的影响.结果表明,短期试验中巨大芽孢杆菌对土壤Cd有一定的活化作用,不同Cd污染水平条件下,巨大芽孢杆菌使土壤DTPA提取态Cd增加比例在3.8％～24.4％之间,其中50 mg/kg CdCO3污染水平条件下,巨大芽孢杆菌加菌量为2 ml时活化效果最好,而胶质芽孢杆菌和混合菌则对土壤Cd无显著影响或有一定的钝化作用.长期培养试验中,巨大芽孢杆菌也表现出了对土壤Cd的活化作用,未添加Cd条件下,巨大芽孢杆菌加菌量为10,20 ml时,土壤DTPA提取态Cd较对照分别增加了44.0％,28.9％,而胶质芽孢杆菌和混合菌对土壤Cd无显著影响或有一定的钝化作用.     

胶质芽孢杆菌对土壤矿物的分解作用及机理研究

应用胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)作分解土壤矿物试验。从土壤矿物经该菌处理前后的表面光滑程度、表面积以及上清液中K、Si离子浓度的变化等方面证明了胶质芽孢杆菌能够分解土壤矿物,并把其中的K、Si从矿物晶格中释放出来。同时还表明胶质芽孢杆菌NS01分解矿物与其生长过程中产生的荚膜多糖与小分子有机酸的复合作用有关。     

胶质芽孢杆菌对印度芥菜富集土壤Cd的效果

通过灭菌土培试验研究分别接种0,12.5,25,37.5,50,62.5ml/盆活菌浓度为1×109 cfu/ml的胶质芽孢杆菌,对印度芥菜修复Cd污染土壤的作用效果。结果表明,接入胶质芽孢杆菌菌液25ml/盆时,植物地上、地下部分对Cd的提取量分别为其他接种量的1.10～1.48倍,1.32～1.77倍。以不种印度芥菜作为对照,种印度芥菜处理的土壤Cd随着时间的变化去除效果有所不同,接菌后14d左右土壤Cd含量最低,收获时土壤Cd去除率可达到20%,显著提高其植物修复效果。同时,不同浓度的胶质芽孢杆菌均可以促进富集植物的生长,印度芥菜地上、地下部分生物量分别提高3%～16%,4%～61%。综上,胶质芽孢杆菌不但可以提高污染土壤中Cd的生物有效性,而且可明显促进超富集植物生长。     

胶质芽孢杆菌与苜蓿根瘤菌双接种对排土场紫花苜蓿生长和土壤性质的影响

为了明确胶质芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌在矿区排土场复垦中的协同作用,以矿区排土场土壤作为基质进行盆栽试验,设置两菌单接种处理、双接种处理及对照,其中胶质芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌用量分别为1.50%和0.25%,测定紫花苜蓿产量指标、叶片生理指标、土壤速效养分含量和土壤微生物指标。结果表明,接种胶质芽孢杆菌和苜蓿根瘤菌的各处理均能显著提高紫花苜蓿的产量指标,其中以双接种处理效果最优,将生物量和结瘤量分别比对照显著提高110.27%和124.32%;在生理指标方面,双接种处理效果低于单接种处理,未表现出协同作用;在土壤养分和微生物性质方面,单接种胶质芽孢杆菌仅显著提高土壤速效钾含量,单接种苜蓿根瘤菌对大部分指标均有显著效果,而双接种处理效果最佳,土壤碱解氮、速效钾含量比对照分别显著提高94.14%和84.55%,土壤微生物指标MBC含量、呼吸强度、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性比对照分别显著提高204.02%,65.86%,212.32%,91.87%,30.57%,51.87%。双接种处理对紫花苜蓿产量指标、养分和微生物指标表现出显著的协同作用。因此,1.50%用量胶质芽孢杆菌和0.25%用量苜蓿根瘤菌双接种能够有效提高排土场土壤的复垦效果,具有协同作用,可以作为矿区排土场复垦的高效方法。     

不同施肥处理对土壤微生物学特性和作物产量的影响

采用不同施肥处理试验,分析土壤脲酶、纤维素酶、土壤微生物数量和作物产量的变化,以探索可提高土壤微生物学特性和作物产量的施肥方式。结果显示:土壤脲酶、土壤纤维素酶均表现为施肥处理显著高于不施肥对照(p<0.05)。T5(常规氮磷钾肥+秸秆+秸秆腐熟剂)处理的微生物数量测定结果在两季中与其它处理相比略有增加。小麦产量以T5处理最高,比对照增产38.2%,而玉米产量最高的处理是T3(0.7倍常规氮磷钾肥+有机肥),比对照增产29.2%。相关分析得出,在本试验条件下,两种土壤酶活分别与产量和微生物数量有一定相关性,其中土壤脲酶和土壤纤维素酶可在一定程度上反映土壤肥力,而土壤脲酶在一定程度上可反映土壤微生物数量。综合以上结果,在本实验条件下,T5是最佳的施肥方式。     

花生连作红壤芽孢杆菌的群落多样性及其生防效果研究

芽孢杆菌是土壤中常见的微生物类群,在土壤生态系统中占据重要地位。本研究发现低丘红壤区花生连作红壤中芽孢杆菌的数量为2.0×105 ~ 2.3×105 cfu/g 干土。通过构建3个样品的基因文库,共得到9个种类;16S rDNA 测序结果表明该地区芽孢杆菌的优势类型有短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、高地芽孢杆菌,分别占总克隆的54%、12% 和14%。并研究了施用不同微生物制剂对连作花生产量和生育性状的影响,结果显示,施用光合细菌和枯草芽孢杆菌能够在一定程度上提高花生的产量,枯草芽孢杆菌和光合细菌混合施用的增产效果最好,比对照提高了32.14%。     

秸秆还田对连作花生土壤综合肥力和作物产量的影响

采用田间定位试验,以连作5 年的花生土壤为研究对象,研究玉米秸秆还田对连作花生土壤微生物生物量、土壤酶活性及作物产量的影响。结果表明:试验条件下不同秸秆添加量处理均可显著增加花生连作土壤微生物生物量和酶活性,土壤微生物生物量碳、氮、磷含量较无秸秆还田对照分别提高了12.69% ～ 21.01%、9.66% ～ 25.05%、12.98% ～ 29.08%,脲酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶、脂肪酶和蛋白酶活性较对照分别提高了15.85% ～ 32.46%、17.89% ～ 36.59%、20.23% ～ 33.16%、26.56% ～ 33.80%、20.54% ～ 32.57% 和21.74% ～ 35.36%;秸秆还田条件下花生产量较对照提高了4.49% ～ 10.83%。相关性分析表明,土壤微生物生物量碳、氮、磷与6 种酶活性及花生产量均呈极显著相关关系。上述结果表明,花生连作土壤中添加玉米秸秆可有效改善土壤生物活性,缓解连作障碍,实现花生增产增收。     

苏云金芽孢杆菌菌剂对棉花根际土壤细菌数量及多样性的影响

采用稀释平板培养法与PCR-DGGE技术, 以阿维菌素为阳性对照, 水为阴性对照, 研究了大田喷施推荐剂量(0.1 kg·hm^-2)和高剂量(10 kg·hm^-2)苏云金芽孢杆菌(Bt)菌剂对棉花根际土壤细菌种群数量及结构的影响。结果表明, 喷雾处理后1~3 d, 不同处理组土壤细菌数量间无显著性差异, 在3 d时细菌数量均值达到最大, 之后开始下降, 12 d后清水对照、推荐剂量Bt菌剂、高剂量Bt菌剂处理组土壤细菌数量均值维持在4.0×107 CFU·g^-1左右; 推荐剂量Bt菌剂处理样品土壤细菌数量在6 d时显著高于清水对照, 其余时间与清水对照间无显著性差异; 高剂量Bt菌剂处理与清水对照在整个试验期间均无显著性差异; 阿维菌素处理组土壤细菌数量在0~6 d内与清水对照无显著性差异, 而在12~45 d内显著低于其他3个处理组。DGGE图谱显示, Bt菌剂处理对棉花根际土壤17种细菌均无显著抑制作用。聚类分析结果表明, Bt菌剂对土壤细菌群落结构的扰动在12 d后得到恢复。与阴性对照组相比, Bt菌剂对土壤细菌多样性指数无显著影响, 而阳性对照阿维菌素对土壤细菌种群消长和多样性指数有较强的影响。对DGGE图谱中17条电泳条带的序列分析, 证明棉花根际土壤中存在起固氮作用的慢生根瘤菌属细菌和具有污染修复与净化活性的鞘脂菌属、鞘氨醇单胞菌属和红球菌属细菌。Bt菌剂与阿维菌素处理均对这些土壤有益菌群无明显不利影响。总体结果表明, Bt菌剂无论是在正常推荐剂量下还是在较高剂量(推荐剂量的100倍)下使用, 对棉花根际土壤微生态环境产生的冲击都较小, 是一种生态安全性较高的生物农药。     

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)的研究进展

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一种广泛分布于土壤和岩石中的常见细菌,由于该菌具有一定的分解矿物能力,胞外具有肥大的荚膜,并能分泌一些酸类和促生长物质,因此一直被广泛应用于农业、矿物相关工业、环境治理等领域。胶质芽孢杆菌从发现伊始就一直受到国内外研究人员的广泛关注,并在分离鉴定、发酵条件、矿物分解及风化作用、农业及工业领域应用等方面做了许多研究。根据以往的研究结果,从胶质芽孢杆菌的分类地位、生物学特征、功能特性、培养条件及应用研究等几方面对已有的一些研究成果做一综述,以期对该菌的进一步应用提供参考。     

苗床添加胶质芽孢杆菌菌肥对2种烟草幼苗生长和养分吸收的影响

采用胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)菌肥均匀拌入苗床育苗基质的方式,研究了不同添加比例对红花大金元(Honghuadajinyuan)和云烟85(Yunyan85)幼苗生长的影响。结果表明:育苗基质添加胶质芽孢杆菌菌肥能够有效促进红花大金元幼苗根系的发育,增加其根系总长、根表面积和根体积,同时促进了侧根的生长,其中5%添加量烟株幼苗根系活力较对照增加90.2%,总生物量较对照增加81.1%,且N、P、K的累积量也显著增加;添加胶质芽孢杆菌菌肥能显著提高云烟85的根系活力,其中5%添加量较对照增加54.8%,随着添加量的增加总生物量较对照呈显著增加趋势,但处理间差异不显著,5%添加量时较对照增加26.2%,N、P、K的累积量也显著增加。可见,苗床添加胶质芽孢杆菌菌肥对烟草幼苗的生长发育及营养物质的吸收累积具有促进作用,其中以苗床5%添加量时效果最优。     

钾细菌制剂在花生上的应用研究

在种植花生时采用7．5kg／hm2作拌种肥处理，与增施KCl效果相似，可促进花生生长，增加花生有效根瘤、单株结荚数、百果重和出仁率，最终比对照增产l7．93％，每公顷投入产出比达1：40．8，具有明显的经济和生态效益。     

耕作方式与土壤调理剂互作对花生产量和品质的影响

采用大田裂区随机区组设计试验,研究了耕作方式(垄作、平作)与土壤调理剂互作对花生产量及品质的影响。结果表明,垄作方式比平作方式花生增产5.7％~12.0％;无论是平作或垄作方式下,与对照相比,施用不同土壤调理剂均能使花生增产,增产幅度分别为7.4％~18.6％、5.6％~25.6％,不同土壤调理剂对花生增产的大小顺序为秸秆灰分>生物炭>腐植酸。垄作和土壤调理剂互作能显著增加花生的饱果数、百果重、出仁率、花生株高、侧枝长、分枝数和结果枝数,提高花生籽粒中的氮、磷和钾含量,增加花生蛋白质和粗脂肪的产量。本试验条件下,采用起垄与增施秸秆灰分互作的处理的花生产量、蛋白质产量和粗脂肪产量均最高。     

苹果与小麦间作对土壤养分状况及生物活性的影响

通过测定苹果与小麦间作条件下土壤养分及土壤生物活性的变化,探讨了种植方式对农田土壤肥力的影响。结果表明,土壤有机质、全磷及速效磷含量和几种主要土壤酶活性、微生物数量存在离树距内的空间变异。距树越近,有机质含量越高,全磷及速效磷含量越低;树冠区及近冠区几种主要水解酶和氧化酶活性显著受抑,且细菌、放线菌总数和解磷菌、纤维分解菌数量减少。     

不同有机肥对花生营养吸收、土壤酶活性及速效养分的影响

通过盆栽试验,研究等养分投入条件下,施用化肥与不同有机肥(猪粪、牛粪、鸡粪、麸酸有机无机复混肥)对花生营养吸收、土壤酶活性及速效养分的影响。结果表明,与化肥相比,施用有机肥脲酶活性提高6.2%～22.1%,磷酸酶活性提高7.9%～27.9%,过氧化氢酶活性提高45.1%～65.2%,分别以猪粪、鸡粪、麸酸有机无机复混肥最高,而转化酶活性各处理表现不一。施用有机肥较化肥促进了N、P、K养分向花生果仁转移累积,果仁吸N量、吸P量、吸K量、吸S量分别较化肥提高22.7%～78.0%、47.1%～74.5%、65.2%～91.6%、5.6%～61.2%,其NPK养分总吸收量以麸酸有机无机复混肥最高。施肥均提高了种植花生后的土壤N、P、K速效养分含量,施用麸酸有机无机复混肥还明显改善了土壤S素营养。     

连年翻压绿肥对植烟土壤微生物量及酶活性的影响

通过3年田间定位试验,研究连年翻压绿肥对植烟土壤微生物量碳、氮及酶活性的影响。结果表明,连年翻压绿肥能提高土壤微生物量碳、氮及土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性,且随翻压年限的增加而增加。整个生育期,翻压3年绿肥的处理与对照相比微生物量碳、氮分别提高31.0%~67.1%、23.0%~145.1%;土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别提高34.4%~51.9%、11.0%~18.6%、58.0%~172.7%、24.0%~50.0%,表明翻压绿肥后土壤生物过程活跃,利于有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。动态变化特征表明,翻压绿肥1、2、3年的各处理微生物量碳、氮均在团棵期出现峰值,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶均在旺长期出现峰值。在出现峰值时翻压3年的处理与对照相比微生物量碳、氮分别提高67.1%、60.7%;土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性分别提高51.9%、14.2%、30.6%。此时正值生育旺期,利于烟株生长发育,说明连年翻压绿肥后培肥土壤效果显著。土壤微生物量C、N和酶活性能灵敏反映土壤肥力的变化,可作为评价土壤质量的生物学指标。     

聚丙烯酸盐类土壤改良剂对燕麦土壤微生物量氮及酶活性的影响

以燕麦田土壤为研究对象,探讨了聚丙烯酸盐类土壤改良剂及其复配(聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、腐植酸钾、聚丙烯酸钾+腐植酸钾、聚丙烯酰胺+腐植酸钾)对燕麦田土壤微生物量氮及土壤酶活性的影响。结果表明,不同土壤改良剂均能提高土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的含量,各指标分别比对照增加了8.24%～30.22%、7.60%～19.29%、5.15%～29.45%和27.86%～68.86%;土壤改良剂能促使燕麦全生育期内0～10、10～20和20～40 cm各土层的土壤微生物量氮含量显著提高,聚丙烯酸钾+腐植酸钾和聚丙烯酰胺+腐植酸钾复配处理较其各单施效果显著,随土壤深度的增加土壤微生物量氮逐层递减;与对照相比,土壤改良剂能显著提高燕麦全生育期各土层过氧化氢酶活性,在抽穗期活性最高,且以聚丙烯酸钾+腐植酸钾较高;但对于脲酶,聚丙烯酸钾+腐植酸钾、聚丙烯酰胺+腐植酸钾和腐植酸钾3个处理在苗期显著低于对照,在抽穗期和成熟期高于对照,两种酶活性均随土壤深度的增加逐渐降低。     

控释肥残膜对小麦各生育期土壤微生物和酶活性的影响

为了探明控释肥树脂残膜对土壤环境可能造成的影响,采用小麦池栽试验研究了控释肥树脂残膜对土壤有关微生物数量和酶活性的影响。结果表明,控释肥树脂残膜使土壤细菌和放线菌数量分别相对增加了19.01%～62.87%和17.03%～132.39%,土壤脲酶、转化酶、中性磷酸酶活性分别提高了17.39%～85.71%、31.77%～158.40%、35.14%～189.47%,但对过氧化氢酶活性无明显影响。施肥处理（施肥不施残膜和施肥施残膜处理）显著增加了土壤转化酶和中性磷酸酶活性;但对土壤细菌和放线菌数量、过氧化氢酶和脲酶活性没有显著影响。控释肥树脂残膜施用量在90～360g/m2 范围内,对土壤细菌和放线菌数量以及有关土壤酶活性没有产生不良影响。     

不同水氮供应对日光温室番茄土壤酶活性及生物环境影响的研究

采用2水平灌水量(4541.0和2270.6 m³/hm²)×3水平氮肥追施量(747.4、373.9 kg/hm²和0),以番茄品种Skala为试材,研究了不同水、氮供应水平对日光温室越冬栽培番茄土壤中脲酶、蔗糖酶、磷酸酶等活性及细菌、放线菌、真菌等微生物数量的影响。结果表明：高灌水(4541.0 m³/hm²)或高施氮量(747.4 kg/hm²)可显著降低土壤脲酶和磷酸酶活性;水、氮协调供应有利于土壤蔗糖酶活性和土壤微生物数量的提高;通过多目标评价,在该试验条件下,当灌水量4541.0 m³/hm²、氮肥追施量373.9 kg/hm²可获得最优的土壤生物环境。