低温高效降解玉米秸秆复合菌系发酵条件优化及腐解菌剂的研究

为解决北方低温条件下玉米秸秆降解难的问题,利用筛选于锯末的一组玉米秸秆降解复合菌系GF-S72,通过单因素、正交试验及载体生物相容性试验,研究了复合菌系的发酵条件、菌剂载体类型、用量及保存条件。结果表明,复合菌系GF-S72最佳发酵条件为:尿素0.1%、碳氮比20∶1、培养温度10℃、初始p H为8.0、装液量18 m L/150 m L、培养时间6 d、接种量2%。基于试验选取硅藻作为最佳载体,在菌液∶载体=3∶1、菌剂与秸秆配比为0.05 g/2 g,制备低温高效降解玉米秸秆复合型菌剂。试验结果还表明,p H值为8.2、含水量为1.42%、保藏湿度为10%、保藏温度为15℃时,复合型菌剂降解玉米秸秆的效率最高。     

低温复合菌系的构建及其在秸秆饲料发酵中的应用

为构建作物秸秆饲料的低温发酵菌系并对发酵产物品质进行探讨和评价,首先在10℃条件下通过长期限制性培养,以pH值作为指标,获得一组秸秆饲料发酵低温复合菌系.复合菌系在48 h内,pH迅速下降到4.4以下,各代pH变化趋势一致.复合菌系接种于以玉米秸秆为原料的发酵体系后,pH下降速度显著高于对照,2 d内接种处理的pH迅速下降到4.4以下,而对照则在6 d后下降到5.0以下.对接种后的发酵产物进行气谱分析表明,接种复合菌系后发酵产物中没有丁酸.发酵结束后,接种处理有浓郁的芳香味,而对照则有腐败臭味.接种复合菌系可明显改善秸秆饲料的发酵品质.     

玉米秸秆低温降解复合菌系的筛选

【目的】为加快北方高寒地区玉米秸秆降解速度,筛选低温条件下具有良好降解玉米秸秆的复合菌系。【方法】以富含纤维素的腐烂物为菌源,通过滤纸崩解初筛、酶活和秸秆降解率为指标复筛进行玉米秸秆降解菌系的筛选,并对其成分进行分析。【结果】从腐烂的树叶和高原锯末中筛选到两组玉米秸秆降解复合菌系1号和8号。1号和8号复合菌系在玉米秸秆培养基中,15℃培养15 d,玉米秸秆分解率分别达到30.21%和32.21%;1号复合菌系包含木霉和多种细菌,8号复合菌系含青霉和多种细菌;两组复合菌系优势细菌均为梭菌属和芽孢杆菌属菌种。【结论】筛选到的菌系在低温（15℃）实验室条件下能降解玉米秸秆,菌系主要组成是木霉、青霉、梭菌属（Clostridium sp.）、芽孢杆菌属（Bacillus sp.）和草螺菌属（Herbaspirillum sp.）的细菌。     

玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的温度和pH适应性研究

【目的】研究不同条件下复合菌系的秸秆分解能力和酶活性,评价该复合菌系的功能稳定性及适应性,为进一步完善该复合菌系的筛选技术及其应用提供理论依据。【方法】以复合菌系GF-20为研究对象,在不同温度和pH值条件下连续继代培养,测定所得复合菌系的滤纸分解特性、玉米秸秆降解率、发酵液pH值、纤维素酶和半纤维素酶活性,以评价复合菌系的功能稳定性。【结果】在温度4~30℃、pH 6.0~9.0时,经过15代的继代培养,复合菌系GF-20在培养的108~140h可分解滤纸纤维素,玉米秸秆降解率保持在30%以上,发酵液pH值随发酵时间的延长趋近于中性,pH调节能力良好,纤维素酶活性为1.22~2.34 U/mL,半纤维素酶活性为12.82~14.23U/mL。【结论】复合菌系GF-20可在较大的温度和pH范围内保持较高的纤维素和半纤维素酶活性,能发挥秸秆降解作用,具有良好的开发潜力和应用前景。     

秸秆腐解复合菌系的生物放大反应工艺研究

从环境中分离、筛选降解秸秆的微生物,构建获得秸秆腐解复合菌系,并对菌系的放大反应工艺作了初步探索。结果表明,菌系培养所需的主要营养元素及含量为麸皮3.5%,黄豆粕0.42%,Fe2+0.12%,最适的培养条件为温度28℃,时间66 h,pH 6.8,转速225 r/min。     

低温木质纤维素分解复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解特性

为提高东北寒区玉米秸秆的分解效率,突破低温的瓶颈,探讨了低温木质纤维素分解复合菌系PLC-8对玉米秸秆的分解效果及其微生物多样性.通过pH、玉米秸秆的减重、木质纤维素的含量、酶活性、有机酸含量等指标评价玉米秸秆的分解效果,采用变性凝胶电泳(DGGE)和高通量测序技术研究其微生物多样性.结果表明:pH先下降后回升至接近初...     

玉米秸秆低温高效降解复合菌系GF-20的菌种组成及降解稳定性

【目的】探索不同温度及pH条件对玉米秸秆低温高效降解复合菌系的玉米秸秆分解稳定性及菌群结构稳定性的影响,完善菌系培养方法,促进其应用开发利用。【方法】以低温高效降解复合菌系GF-20为研究对象,在10℃条件下连续继代培养45代、不同温度和pH条件下连续继代培养15代,分别获得多组不同代数（F）、不同温度（T）和pH（P）条件下的菌系。测定各复合菌系发酵液pH、玉米秸秆降解率及纤维素酶活,评价复合菌系的玉米秸秆分解稳定性;利用PCR-DGGE技术结合主成分分析法对菌群组成结构的稳定性进行研究。【结果】在10℃条件下经连续继代培养40代和在温度4-30℃、pH 6.0-9.0条件下继代培养获得的不同复合菌系发酵液pH均随发酵时间的延长趋近中性;玉米秸秆降解率在27.59%-32.53%,除F40显著高于F5外,其余无显著差异;纤维素酶活性呈高代菌系大于低代菌系,温度4-10℃和pH 6.0-9.0条件下,对复合菌系产酶有促进作用,纤维素酶活为1.34-1.84 IU·mL^-1;复合菌系的纤维素酶在较低的温度和较宽的pH范围内具有良好的温度和pH稳定性,酶促反应温度15-30℃和pH 4.0-9.0内仍保持80%以上的纤维素酶活力;复合菌系F5-F45、T4-T30和P6.0-P9.0的DGGE条带差异不显著,表明菌系的菌种组成稳定;而在偏酸（pH=4、5）和偏碱性（pH=10）条件下继代培养,复合菌系秸秆降解率和纤维素酶活均显著降低,菌种组成发生变化,进而影响性质与功能稳定性。PCR-DGGE共检测到18个条带,其中关键菌株分别为Bacillus licheniformis、Azonexus hydrophilusd、Azospira oryzae、Arobacter cloacae、Cellvibrio mixtus、Bacillus tequilensis、Clostridium populeti subsp. Mixtus和Clostridium xylanolyticum。【结论】复合菌系GF-20在温度4-30℃、pH 6.0-9.0条件下经过多代继代培养,仍然保持了较高的玉米秸秆分解活性和菌种组成稳定性,具有良好的应用前景。     

玉米秸秆低温降解复合菌的筛选及其菌种组成

为筛选适用于北方高寒区玉米秸秆低温降解的复合菌系,促进还田玉米秸秆原位腐解,本研究以内蒙古不同地区采集的57份菌源样品为材料,采用富集培养方法和以玉米秸秆为碳源的低温(15℃)继代培养技术,以不同培养代数秸秆降解率和酶活性为筛选指标,选择高效降解玉米秸秆的复合菌系,并明确其玉米秸秆降解特性及菌种组成多样性。结果表明:57份菌源材料经多层次递进式筛选后获得3个玉米秸秆低温高效降解复合菌系,编号分别为M44、M14和M2,15℃培养20 d后,玉米秸秆降解率分别为35.33%、33.34%和31.33%。其中M44的玉米秸秆降解率较对照(GF-20)高12.25%,秸秆组分中半纤维素和木质素降解率分别较对照高5.47%和23.13%;滤纸酶、内切葡聚糖酶、木聚糖酶和漆酶的活性较对照分别高7.41%、1.44%、13.85%和17.88%。由高通量测序可知,Proteobacteria、Firmicutes和Bacteroidetes为各菌系中的优势菌门,M44中的优势属为Trichococcus、Acinetobacter;M14主要由Azospirillum、Enterococcus组成;M2主要由Delftia、Sphingobacterium组成。综上所述,以玉米秸秆为碳源筛选获得的复合菌系M44在低温(15℃)条件下具有高效降解玉米秸秆的能力。     

玉米秸秆高效腐解复合菌系CSS-1的选育及其组成分析

【目的】选育在常温(22℃)下对玉米秸秆具有高效稳定腐解功能的微生物复合菌系,明确其菌群组成,以促进选育的复合菌系在中国北方原位还田玉米秸秆中的应用。【方法】采用限制性培养与温度梯度诱导相结合的方法,以山西、山东、北京等省(市)玉米秸秆连续多年还田的土壤样品为菌源,以秸秆失重率、C/N及CMC酶活为筛选指标,获得高效稳定的玉米秸秆腐解复合菌系CSS-1;比较复合菌系不同继代腐解秸秆的失重率、CMC酶活、木聚糖酶活和PCR-DGGE的菌群监测动态变化,评价CSS-1的功能及其组成稳定性;采用克隆文库法,解析复合菌系CSS-1的主要菌群组成。【结果】CSS-1处理玉米秸秆的CMC平均酶活和最高酶活,比目前广泛应用的秸秆腐解菌剂A分别提高了82%和79%;CSS-1处理的秸秆失重率比菌剂A和空白对照分别提高了62.62%和173.65%;CSS-1不同继代腐解秸秆功能及其菌系组成监测表明该复合菌系的稳定性;克隆文库方法显示CSS-1优势菌群由多种具有纤维素与半纤维素降解功能的细菌和真菌构成,其细菌菌群分别归属Enterobacter、Cellulomonas、Streptomyces、Bacillaceae、Pantoe、Cellvibrio6个属,真菌菌群归属Trichoderma、Gibberella2个属。【结论】获得了在中国北方地区常温条件下高效稳定腐解玉米秸秆的复合菌系CSS-1,可研发利用该菌系促进田间原位还田玉米秸秆的快速腐解。     

高效玉米秸秆降解复合菌系的筛选

为了促进玉米秸秆快速腐解还田,使秸秆资源能够在田间得到高效利用,减少环境污染,对实验室保藏的纤维素降解菌和木质素降解菌进行组合,以筛选高效降解玉米秸秆的微生物菌系,并通过玉米秸秆失重率、木质纤维素降解率评价该微生物菌系对玉米秸秆的降解效果。结果表明:由蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、少孢根霉(Rhizopus microsporus)、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiers)组成的复合菌系对玉米秸秆的降解效果最好,秸秆失重率为29.83%,纤维素降解率为56.14%、半纤维素降解率为47.98%、木质素降解率为42.18%。高效降解玉米秸秆复合菌系的筛选对解决秸秆还田,提高土壤肥力和作物产量具有重要的现实意义和经济意义,同时,也可解决环境污染,具有一定的社会和生态效益。     

秸秆还田对引黄灌区水稻产量和土壤肥力影响的研究

通过田间小区试验研究了秸秆还田对水稻产量和土壤肥力的影响。结果表明:与常规施肥比较,秸秆还田可以显著提高水稻籽粒产量,秸秆半量还田和全量还田分别增产12.4%和17.9%。秸秆还田可以提高土壤有机质和速效钾含量,秸秆半量还田和全量还田处理有机质分别提高了1.2 g/kg和2.1 g/kg,速效钾分别提高了16.5 mg/kg和24.7 mg/kg。     

绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田水热特征的调控效应

为探讨干旱绿洲灌区耕作方式与秸秆还田对玉米田土壤水热特征的调控效应,基于甘肃河西绿洲灌区田间定位试验,研究耕作方式(免耕、传统翻耕)和秸秆还田方式(秸秆还田、秸秆不还田)下农田土壤水分、温度动态变化特征。结果表明,耕作方式、秸秆还田显著影响土壤贮水量、耗水量、土壤温度、土壤有效积温、玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率,且互作效应显著。较秸秆不还田,秸秆还田提高了玉米各生育期0～120 cm土层的土壤贮水量,降低了玉米拔节至成熟期耗水量、播种至拔节期与吐丝期0～25 cm土层的土壤温度及各生育期土壤有效积温。免耕较传统翻耕提高了玉米拔节前土壤贮水量,降低了拔节至吐丝期耗水量,而传统翻耕较免耕提高了玉米各生育期土壤温度及有效积温。秸秆还田条件下玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较秸秆不还田分别提高20.3%、23.6%和23.2%。传统翻耕的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较免耕分别提高20.8%、22.6%和12.3%。传统翻耕结合秸秆还田降低了玉米拔节前、吐丝至成熟期的耗水量,提高了各生育期土壤温度与有效积温。传统翻耕结合秸秆还田的玉米籽粒产量、水分利用效率及积温生产效率较其他处理分别提高20.3%～37.9%、22.0%～40.5%和7.0%～32.4%。因此,传统翻耕结合秸秆还田是绿洲灌区玉米高产、农田水热资源高效利用的理想耕作措施。     

黔东山区杂交水稻新组合比较研究

以5个优质稻新品种为试材,在铜仁市进行了品种比较试验,旨为筛选出适合该区推广种植的高产优质水稻新组合。结果表明：Q优1号和Q优6号产量较高,可作为高产品种在全区推广,其中Q优1号更适合作为优质米发展;黔优301和宜香优725可作为搭配品种推广;黔香优302较CK减产极显著,暂不推广。     

基于改进灰色关联度法的河北省粮食波动影响因素研究

 【目的】定量分析河北粮食产量波动成因,为全省乃至国家粮食安全生产提供科学的理论和方法支撑。【方法】综合运用EMD和剩余法剥离河北省粮食产量及其各影响因素波动量,并采用一种灰色关联与两两比较判断矩阵有机融合的改进灰色关联方法定量分析河北省粮食产量波动影响因素的影响度。【结果】影响河北省粮食产量波动的各要素时序特征为：自然资源各指标波动振幅在-113.43—34.38;政策经济支持能力各指标振幅在-34.59—31.79,波动强度较大;固定资产投资累计各指标振幅在-17.17—10.52,波动强度较小;可变要素投入各指标波动振幅均在-11.39—9.16。粮食产量波动主控因素为：成灾面积、有效灌溉面积、粮食作物播种面积、支援农业生产及农业事业费用、降水量、化肥施用量等六指标,影响度分别为：19.08%、17.80%、12.84%、11.03%、10.28%、7.79%、7.28%,总影响度达78.82%。【结论】提出的改进灰色关联度方法弥补了传统灰色关联度方法只能定性排序的不足,能够客观真实地反映河北省粮食产量波动的主控因素,为定量化研究变量影响因素影响度提供了新方法。     

寒地水稻测土配方施肥研究

为了科学准确地施肥,对测土配方施肥法与常规施肥方法进行了对比试验。结果表明:N2P3K2产量最高为10 422.9kg.hm-2,其次是N2P2K2产量为10 366.9kg.hm-2;N2P3K2产投比为14.9∶1,N2P2K2产投比为16.8∶1,因此就其经济效益来说N2P2K2比例较为合理;氮肥最佳施用量为198.7kg.hm-2;磷肥最佳施用量为136.0kg.hm-2;钾肥最佳施用量为152.9kg.hm-2。     

稻草补饲百脉根瘤胃体外发酵及微生物蛋白合成的组合效应研究

研究稻草(RS)添补百脉根(LC)的瘤胃体外发酵及微生物蛋白(MCP)合成的组合效应(AEV)。采用单因子试验设计,体外批次培养48 h,研究RS分别添补0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%与100%LC(LC0、LC10、LC20、LC30、LC40、LC50、LC60、LC70、LC80、LC90与LC100)在3、6、12、24、36与48 h的瘤胃体外发酵参数,并计算出MCP的AEV。各组各时间点的pH 6.64～6.99,每100 mL瘤胃液中NH3-N 2.98～28.74 mg,MCP 1.18～5.87 mg/mL,AEV 0.642 7%～7.568 3%。各组所测定时间点的平均AEV自高到低的排序为:LC30(3.584 4)、LC40(3.396 4)、LC50(2.890 2)、LC60(2.092 7)、LC20(1.886 9)、LC10(1.023 2)、LC70(0.902 4)、LC80(0.252 6)与LC90(-0.074 4),括号中的数字为AEV,单位为%。本研究表明RS补饲30%LC瘤胃体外发酵MCP的组合效应最大。     

安徽省两系杂交水稻种子生产安全技术与应用研究(Ⅳ)——两系杂交稻制种安全与高产技术研究

对安徽省农业科学院水稻研究所选配的 7个两系籼、粳杂交稻组合在安徽境内的制种安全和高产技术进行了研究。提出选用不育起点温度低 ,育性稳定的实用光温敏核不育系 ;将不育系育性敏感期安排在安全时段内 ;选择最佳抽穗扬花期 ;防止不育系自交结实 ,确保制种纯度等 4项制种安全技术和 5项制种的高产技术并用于种子产业化生产。     

电针“神门”与“太渊”对急性心肌缺血模型大鼠心肌组织HCN4表达的研究

目的 探究电针经穴效应、后效应,比较电针心经原穴"神门"与肺经原穴"太渊"后在急性心肌缺血（AMI）模型大鼠心肌组织内超极化激活的环核苷酸门控通道4（HCN 4） mRNA与蛋白表达的影响。方法 大鼠随机分为正常组、模型组、电针"神1"组、电针"神2"组、电针"太1"组、电针"太2"组,每组10只。模型组、电针组复制AMI模型,电针组在模型复制后1 d予以7 d的治疗,电针最后一次即刻和次日同等时间分别取材,每组6只。以RT-qPCR、western-blot法分析心肌组织HCN4 mRNA相对表达量及蛋白平均相对表达量。结果 HCN4 mRNA和蛋白表达量：与正常组比较,模型组表达量二者显著减少（P<0.01）;与模型组比较,"神1"神2"和"太1"组二者表达量显著增多（P<0.01）;与"神1"组比较,"神2" "太1"和"太2"组二者表达量显著减少（P<0.01）;与"神2"组比较,HCN4 mRNA相对表达量"太2"组显著减少（P<0.01）,HCN4蛋白表达量"太2"组显著减少（P<0.01）;与"太1"组比较,"太2"组二者表达量显著减少（P<0.01）。结论 电针"神1" "神2" "太1"组在治疗AMI大鼠模型中,能显著增加HCN4 mRNA和蛋白表达量,电针"神1"组效果最为显著,电针"神门"和"太渊"均具有后效应,二者具有相对特异性差异且在一定程度上有持续的后效应的表达。     

安徽省两系杂交水稻种子生产安全技术与应用研究(Ⅱ)——籼型光温敏核不育系的育性研究

以3418S、X07S、399S、2301S和培矮64S(CK)5个籼型光温敏核不育系为材料,1994～2001年在合肥进行分期播栽试验,抽穗时观察其育性变化情况.研究结果表明:历年籼型光温敏核不育系的稳定不育时段大致为8月10～25日,其相应的育性敏感安全时段约在7月25日～8月14日.     

精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻产量与群体质量的影响

【目的】水稻产量在很大程度上受环境、栽培技术等多种因素的影响。根据各地的气候特点有针对性地采用栽培技术,可以充分挖掘水稻产量潜力,大幅度提高单产。论文旨在探明精确定量施肥对贵州高原山区杂交籼稻群体质量及产量形成的影响效应。【方法】于2010-2011年在贵州省黄平、绥阳、余庆、兴义4个不同生态稻区,以当地具有高产潜力的杂交籼稻品种为试材,设计精确定量施肥模式（accurate fertilizer,AF）与常规施肥模式（conventional fertilizer,CF）,通过对两种施肥模式的比较,研究不同施肥模式的群体质量及产量形成的差异。精确定量施肥模式以斯坦福（Stanford）方程为基础,根据目标产量需氮量、土壤供氮量及氮肥当季利用率计算总施氮量,各阶段的施肥量根据目标产量的阶段需氮量确定。精确施肥模式的总氮按照基肥﹕分蘖肥﹕促花肥﹕保花肥为30%﹕20%﹕35%﹕15%施用,常规施肥模式氮素总量按基肥﹕分蘖肥﹕促保花肥为20%﹕60%﹕20%施用。在有效分蘖临界叶龄期、拔节期、抽穗期、成熟期分别取地上部分测定叶面积和干物质量,成熟期考查穗数、穗粒数、结实率和千粒重。【结果】精确定量施肥模式显著提高了黄平、绥阳、余庆、兴义4个点的水稻产量,增产幅度为12.4%-48.0%,从产量构成因素看,穗数和穗粒数均较常规施肥模式有不同程度提高,穗数增加8.1%以上,穗粒数增加2.5%以上,群体颖花量增加14.3%以上,而结实率和千粒重两种施肥模式的差异较小;比较分析两种施肥模式的穗型大小,精确定量施肥模式较常规施肥模式穗粒数小于100粒的小穗比例降低、100-250粒的大穗和250粒以上的特大穗比例增加,小穗比例减少了36.7%-100%,大穗比例提高了2.2%-11.4%,特大穗比例提高了23.3%-94.9%;在叶面积指数与粒叶比方面;精确定量施肥模式比常规施肥模式的群体叶面积指数拔节前有所降低（4.2%-11.8%）、抽穗期显著提高（4.2%-13.9%）;粒叶比明显增大,其中颖花/叶为9.3%-32.7%、实粒/叶为12.8%-35.7%、粒重/叶为10.1%-36.3%;干物质积累量表现为精确定量施肥模式比常规施肥模式拔节前有所降低,拔节至抽穗期提高了9.8%-50.8%,抽穗至成熟期提高了26.9%-62.7%。【结论】精确定量施肥模式显著提高了贵州杂交籼稻产量,其途径主要通过控制拔节前的群体生长,促进拔节后的群体发展,适度减小拔节前群体叶面积和干物质积累,扩大拔节后尤其是抽穗后群体叶面积和干物质积累,在稳定提高穗数的基础上,控制晚生小穗数量、促进大穗形成,提高穗粒数和粒叶比,实现抽穗后群体干物质的高积累,从而获得高产。