玉米秸秆还田对假禾谷镰刀菌及小麦茎基腐病化感效应的模拟研究

本试验以小麦茎基腐病优势病原菌假禾谷镰刀菌(Fusarium pseudograminearum)为供试菌株,通过接种麦粒接菌体测定了玉米秸秆还田地块茎基腐病发病情况,并采用常规方法测定了玉米秸秆腐解产生的邻羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、4-羟基-3v甲氧基苯甲酸和3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸等对假禾谷镰刀菌菌丝生长、孢子萌发、芽管伸长、产孢能力及茎基腐病发生的影响。结果表明,秸秆还田地块茎基腐病明显重于秸秆未还田地块,2016—2018年连续2年秸秆还田病情指数与同年度秸秆未还田相比分别提高47.8%～123.1%和57.9%～250.0%,发病率分别提高18.3%～98.0%和32.5%～127.7%。4-羟基-3-甲氧基苯甲酸对假禾谷镰刀菌4项指标均表现抑制作用;其余3种物质均表现低浓度促进高浓度抑制的作用,其中,对羟基苯甲酸对芽管伸长促进作用最明显,促进率最高达105.3%。邻羟基苯甲酸对菌丝生长、孢子萌发、产孢能力促进作用均最显著,促进率最高分别达13.4%、10.7%和49.5%。不同浓度4-羟基-3-甲氧基苯甲酸对茎基腐病发生均表现抑制作用;其余3种化学物质处理对病情指数均表现低浓度促进高浓度抑制作用,其中,1.0 mg/L 3,5-二甲氧基-4-羟基苯甲酸和邻羟基苯甲酸处理病情指数均最高,达58.5。     

不同腐解剂对玉米秸秆腐解效果试验初探

用3种不同腐解剂对玉米秸秆人堆腐解试验，达到加速秸秆腐解还土，增加土壤有机质的作用，结果表明：不同腐解剂与对照（CK1）相比可增加有机质5．6％－15．3％，不同腐解剂加入尿素堆腐与对照（CK2）相比可增加有机质11．5％－13．4％，加入尿素还能调节秸秆腐解过程中的C／N，有利于秸秆腐解转化。     

蔗糖含量与玉米对镰刀菌茎腐病的抗病性的关系

就玉米茎秆蔗糖含量与玉米对由禾谷镰刀菌 ( Fusarium graminearum)引起的茎腐病 ( cornstalk rot)的抗性间的关系进行了研究。结果表明 ,在玉米生理成熟期地上第二茎间髓部组织内蔗糖的含量与玉米对茎腐病的抗性密切相关 ,抗病的玉米杂交种的蔗糖含量明显高于感病的玉米杂交种。蔗糖含量与茎腐病的发病率呈显著的负相关关系。研究结果表明 ,在生理成熟期地上第二茎间髓部组织内蔗糖含量可作为选育抗镰刀菌茎腐病玉米杂交种的生化指标。     

玉米对镰刀菌茎腐病抗性的生化反应

在抽雄期用禾谷镰刀菌孢子悬浮液接种抗病品种陕单931和感病品种西农11号,于接种后测定茎秆髓部组织内苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶活性变化、木质素和绿原酸的变化。结果表明,玉米植株受镰刀菌侵染后,抗病品种的苯丙氨酸解氨酶酶活上升快,活性强,且形成两个活性高峰,高活性时间持续长;感病品种苯丙氨酸解氨酶酶活上升慢,活性相对较弱,且只形成一个峰,高活性持续时间短。抗病品种过氧化物酶酶活峰值高,感病品种过氧化物酶酶活峰值低,且抗病品种高酶活持续的时间长,感病品种高酶活持续的短。研究还表明,植株原生的木质素对玉米的抗性贡献不大,而诱导的木质素在玉米的抗病性中起着主导作用。同时,无论抗、感品种,其组织诱导提取液对镰刀菌都有一定的抑制作用。     

玉米秸秆腐解液对幼苗根际土壤理化性质的影响

为了探究玉米秸秆腐解液对幼苗根际土壤理化性质的影响,选取‘郑单958’为供试材料,分析不同腐解时间(0、60、120、180d)和不同腐解质量浓度(0.125、0.25、0.5g/mL)下秸秆腐解液对幼苗(四叶、五叶、六叶期)根际土壤pH、电导率(EC值)、无机氮、有机质、速效磷、速效钾的影响。结果表明:在腐解180d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤pH达最高,60d、120d,0.5g/mL质量浓度处理下土壤pH低于对照;在腐解120d、0.125g/mL质量浓度处理下土壤EC值达最高,在腐解120d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤无机氮质量分数最高;幼苗四叶、五叶、六叶期均在腐解60d、0.125g/mL质量浓度处理下的土壤有机质质量分数达最高;土壤速效磷质量分数在60d、120d、180d腐解液处理下均随腐解液质量浓度增大而升高。在腐解120d、0.5g/mL质量浓度处理下土壤速效钾质量分数较高。因此,腐解时间不同的秸秆腐解液不同质量浓度均对土壤的理化性质产生影响,120d腐解时间的高质量浓度(0.5g/mL)秸秆腐解液对土壤养分环境影响最为显著。     

禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)几丁质酶基因特征分析

禾谷镰刀菌是引发麦类赤霉病的优势种,对禾谷镰刀菌基因组中几丁质酶基因的研究可以帮助理解其致病机理。通过对禾谷镰刀菌基因组数据库的搜索分析,发现了16个ORFs编码的假定几丁质酶,它们都属于糖水解酶18家族。通过与它们的糖水解酶家族比较,对这些几丁质酶进行了系统的命名,按pI值从小到大进行编号为Chi18-1～Chi18-16,研究分析这些几丁质酶蛋白的信号肽、活性位点和亚细胞定位,进行了多序列比对,并建立了系统发生树,为禾谷镰刀菌中的几丁质酶在其致病性和相关生物防治方面的研究奠定了基础。     

玉米镰刀菌性穗腐及其抗病性测定方法

1998年1999年连续对四川6个不同玉米生态区玉米穗腐病进行调查,发病率分别为75%和26 8%。年度波动明显。在发病果穗中镰刀菌性穗病最重要,占57 6%,而其中串珠镰刀菌(Fusariummoniliforme)穗腐和禾谷镰刀菌穗腐(F.graminearum)分别为41 7%和15 9%。除此之外,木霉(Trichodermaspp.)和离蠕孢菌(Bipolarissp.)引起的穗病占据相当比例,分别占病果穗的21 1%和8 8%。用不同方法接种串珠镰刀菌用于抗性测定的结果表明,注射法能较好地诱发病害,接种量容易控制,适宜用作玉米镰刀菌性穗腐抗性测定。用注射法对10个玉米自交系和杂交玉米进行抗性测定,结果没有发现免疫材料,但对两种镰刀菌性穗腐的抗病性均有明显差异。     

玉米秸秆腐解菌剂对种养废弃物堆肥的影响

为探求秸秆腐熟剂与猪粪对秸秆堆肥的腐熟效果,应用实验室研制的秸秆腐解菌剂,开展了种养废弃物堆肥发酵生产有机肥试验。通过检测温度、含水率、pH及有机质含量等堆肥腐熟度指标,结果表明:加菌剂的猪粪堆肥处理组(T_4),堆肥温度上升快,且持续时间长,60℃以上温度共持续8 d,最高温度达到68℃;堆肥水分蒸发快,比其他处理组含水率下降幅度较大,含水率由65%下降至37%;pH变化范围为7.7~9.2,表现弱碱性;有机质含量变化显示,T4处理堆腐时间较添加猪粪处理(T_3)提前4 d,比菌剂处理(T_2)提前8 d完成堆腐,表现出比其他处理明显缩短堆腐时间。为观察秸秆腐解菌剂对秸秆横截面结构变化的影响,利用扫描电子显微镜(扫描电镜)对3种秸秆处理组进行了比较分析。     

禾谷镰刀菌拮抗菌的筛选与鉴定

从土壤中分离获得1株具有较强拮抗作用的细菌菌株X-42,经形态特征、16S rDNA序列分析,将其鉴定为解淀粉芽孢杆菌.该菌可产生一系列具有抑菌功能的代谢物,抑制禾谷镰刀菌生长.从X-42菌株发酵液中分离纯化代谢物,经硫酸铵沉淀的脂肽类物质用于抑菌分析,结果表明,来自X-42的脂肽物,既能直接破坏禾谷镰刀菌菌丝结构,也能影响分生孢子萌发,导致菌丝及孢子局部膨大.小麦开花期的田间赤霉病防治研究表明,在接种禾谷镰刀菌前和接种后施用拮抗菌X-42代谢物,均可有效防治赤霉病,其防治效果高达79％～88％,与化学杀菌剂多菌灵相当.     

禾谷镰刀菌粗毒素的生物活性及其在小麦品种抗赤霉病性鉴定中的应用

 用小麦黄化芽鞘生物测定法探测禾谷镰刀菌粗毒素的生物活性，以及不同抗性小麦品种对粗毒素的反应。以纯脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）作比较，证明了粗毒素具有与纯毒素DON相同的生物活性。对粗毒素在抗赤霉病性鉴定应用的初步探讨中，明确了小麦品种对粗毒素的敏感性与其在田间的抗赤霉病性呈负相关。     

焚烧秸秆对玉米及其土壤系统的生理生态效应

为使人们较系统、深入的认识焚烧秸秆对玉米及其田内土壤系统的影响。本文综述了焚烧秸秆对玉米种子萌发、幼苗生长、光合作用、产量及其病虫害的影响,且从土壤水分、养分、土壤酶活性及动物群落等方面分析了土壤系统对焚烧秸秆的响应。     

低温腐熟土著菌对土壤肥力及秸秆腐熟效果的影响

为了明确玉米秸秆还田下低温秸秆腐熟土著菌剂(菌剂A)田间秸秆促腐应用效果,采取小区定位试验和网袋翻埋研究方法,于上茬玉米秋季收获后,原田表面喷施清水(CK)、低温秸秆腐熟菌(菌剂A)和对照腐熟菌剂(菌剂B、菌剂C),采用3种秸秆还田深度(10、20、30 cm),针对玉米秸秆还田后的土壤肥力、秸秆腐解率及秸秆残余物组分含量展开研究.结果表明,不同菌剂在秸秆还田10 cm可显著增加耕层土壤有机质含量,菌剂A效果最佳,分别较菌剂B、菌剂C增加2.72％、2.21％,深层还田20、30 cm土壤肥力各项指标增加不显著,菌剂对土壤肥力优化效果呈现菌剂A>菌剂C>菌剂B,菌剂A和菌剂C能够较好地释放秸秆中的养分,改良土壤,提高地力;菌剂A秸秆促腐熟效果显著好于对照,秸秆降解率提高比率呈先升高再降低的趋势,且以8月份降解率增幅最大;菌处秸秆残余物的粗纤维、半纤维素、全磷和全钾含量与对照相比显著降低,降低幅度分别是6.81％～15.35％、3.53％～23.55％、7.06％～37.04％和21.93％～39.83％.     

腐熟秸杆有机肥改良土壤次生盐渍化研究

通过盆栽实验的方法,研究了化肥与腐熟秸杆有机肥对土壤EC、各盐分离子含量以及油菜生物量的影响。结果表明,施用化肥显著增加土壤盐分含量,过量的化肥导致土壤次生盐渍化,降低油菜生物量;施用腐熟有机肥虽然在一定程度上增加土壤EC值和各盐分含量,但是同时显著增加油菜的生物量。     

超声波/稀H2SO4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响（摘要）

[目的]研究超声波强化稀H_2SO_4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响,探索超声波强化稀H_2SO_4预处理玉米的最优条件。[方法]先以2%的H_2SO_4超声波预处理玉米秸秆,并以预处理后的秸秆为唯一碳源进行发酵,测定胞外发酵液的纤维素酶活性。单因素试验研究固液比、酸溶时间、超声时间、超声功率、酸浓度对发酵液纤维素酶活的影响。再以单因素测定结果为基础,设计4因素3水平的正交试验,筛选最高纤维素酶活的因素组合,进行验证试验。纤维素酶活测定：分别以新华定量滤纸50 mg/份,羧甲基纤维素钠（CMC-Na）510mg/份,脱脂棉花50 mg/份为底物,分别对应FPA、Cx、β-glucosidase,采用DNS还原糖法测定纤维素酶活。[结果]通过极差分析,影响FPA和β-Glu酶活因素大小依次为酸浓度、酸浴时间、超声功率、超声时间;影响Cx的因素依次为酸浴时间、酸浓度、超声功率、超声时间。产纤维素酶的最佳组合为：酸浴时间3h、酸浓度3.5%、超声功率150W、超声时间5h。在该条件下,利用玉米芯作为唯一C源液体发酵产纤维素酶的粗酶活分别为FPA 15.82 U/ml、Cx 39.9 U/ml、β-Glu 55.94 U/ml。验证试验也确定了其准确性。[结论]在筛选出的最佳组合条件下,胞外产纤维素酶具有较高的稳定性。     

超声波/稀H_2SO_4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响

[目的]研究超声波强化稀H2SO4预处理对玉米秸秆液体发酵产纤维素酶的影响,探索超声波强化稀H2SO4预处理玉米的最优条件。[方法]利用正交试验法研究超声波强化稀H2SO4预处理玉米秸秆,并以预处理后的秸秆为唯一碳源进行发酵,测定胞外发酵液的纤维素酶活性。[结果]当酸浴时间3h、酸浓度3．5％、超声功率150w、超声时间5h时,胞外发酵液中的纤维素酶活性最高,分别为FPA15．82 U／ml、Cx39．9U／ml、β—Glu55．94U／ml。[结论]在该组合条件下,胞外产纤维素酶具有较高的稳定性。     

焚烧秸秆对玉米幼苗和根际微生物的影响

利用选择性培养基,对秸秆就地焚烧和未焚烧土壤中的玉米幼苗根际微生物进行分离,分析其数量变化.研究表明:相比于未经焚烧过的土壤,经焚烧过的土壤中的玉米幼苗根际单位根菌量真菌减少24.24%、细菌减少29.37%、放线菌减少62.9%、磷细菌减少45.56%、钾细菌减少41.21%、固氮菌减少39.74%.在同样生长天数内,经秸秆焚烧过的土壤中的玉米幼苗在苗高、苗湿重、苗干重、苗体积、根重、根体积等方面均明显低于未焚烧的土壤,而根湿重、根干重两方面变化不大.而秸秆焚烧土壤比未焚烧土壤中的玉米幼苗根的总比表面减少率为63.61%,而活跃比表面减少率达76.76%.     

腐熟粕的化学成分及对烟苗的生物效应

试验利用自主研制的菜籽粕腐熟剂腐熟菜饼,比较了腐熟前后的化学成分,并研究了它们对烟苗的生理效应.结果表明,未腐熟的菜籽粕的主要成分为残油、蛋白质、植酸、单宁、硫甙.由于单宁和硫甙具有抑制植物生长的作用,蛋白质和植酸中的氮磷养分不能直接被植物吸收利用,这可能是菜籽粕肥效迟缓的重要原因之一.但菜籽粕腐熟之后,上述物质基本分解,消除了植物生长的抑制作用,提高了养分的生物有效性.在培养液中,添加腐熟菜籽粕提取物显著促进根系生长,提高根/冠比,以及烟苗氮、磷、钾养含量和吸收量,叶片的叶绿素含量平均增加了21.78%,烟苗生物量提高了51.2%～84.6%,     

腐熟粕的化学成分及对烟苗的生物效应

试验利用自主研制的菜耔粕腐熟荆腐熟菜饼,比较了腐熟前后的化学成分,并研究了它们对烟苗的生理效应.结果表明,未腐熟的菜籽粕的主要成分为残油、蛋白质、植酸、单宁、硫甙.由于单宁和硫甙具有抑制植物生长的作用,蛋白质和植酸中的氮磷养分不能直接被植物吸收利用,这可能是菜籽粕肥效迟缓的重要原因之一.但菜籽粕腐熟之后,上述物质基本分解,消除了植物生长的抑制作用,提高了养分的生物有效性.在培养液中,添加腐熟菜籽粕提取物显著促进根系生长,提高根/冠比,以及烟苗氯、磷、钾养含量和吸收量,叶片的叶绿素含量平均增加了21.78%,烟苗生物量提高了51.2%～84.6%,

Abstract：

A self-made fermentation agent was used to decompose rapeseed meal,and the chemical components of the fermented and the unfermented meals were compared.The extract of the fermented rapeseed meal was added into the Hoagland culture solution to study its physiological effects on flue-curved tobacco seedlings.The unfermented rapeseed meal was found to contain residue oil,protein,phytic acid,tannin and sulfuric glucoside,which may be an important reason for the slow fertilizer effect of rapeseed meal,as tannin and glucosinolate inhibit plant growth and the nitrogen and phosphorus in protein and phytic acid cannot be directly absorbed by the plant.During the process of fermentation,however,most of the chemical components described above were decomposed,whereby eliminating their harmful effect and increasing the bioavailability of the nutrients.The extract of fermented meal added into the culture solution significantly promoted the root growth of tobacco seedlings and increased the root/shoot ratio and concentrations and absorptions of nutrients such as nitrogen,phosphorus and potassium.It increased,on the average,the content of chlorophyll by 21.78%and the biomass of tobacco seedlings by 51.2～84.6%%,compared with the control(without the extract addition).     

秸秆生物反应堆对连作草莓枯萎病及产量的影响

通过田间试验研究了应用秸秆生物反应堆技术对连作草莓枯萎病及产量的影响。结果表明,秸秆生物反应堆技术能使草莓茎粗、株高、叶面积显著提高,枯萎病相对防治效果最高达94.6%,较对照增加产量69.3%。     

益生菌对秸秆型全混合日粮发酵效果的影响

探讨不同益生菌对发酵秸秆型全混合日粮营养成分的影响,同时通过测定不同发酵时期的霉菌毒素含量,确定合理的发酵时间。试验分为3个处理组:对照组(全混合日粮组)、酿酒酵母组(全混合日粮+0.5%酿酒酵母)和混合益生菌组(全混合日粮+0.5%混合益生菌),每组设定5个重复,发酵时间为28 d。结果表明:(1)试验28 d酿酒酵母组玉米赤霉烯酮含量超标(500μg/L),可确定有效发酵时间为21 d。(2)1~21 d,混合益生菌组pH变化最小;随发酵时间延长,铵态氮含量均呈上升趋势,21 d时,混合益生菌组的铵态氮变化量显著低于其他处理组(P0.05)。(3)1~21 d,3个处理组粗蛋白含量均呈现上升趋势,在7,14,21 d酿酒酵母组和混合益生菌组显著高于对照组(P0.05);但各组日粮中粗纤维水平均呈下降趋势,酿酒酵母组和混合益生菌组分别下降了11.94%和14.66%,高于对照组的9.04%;各处理中性洗涤纤维含量均呈下降趋势,自14 d开始,酿酒酵母组和混合益生菌组显著低于对照组(P0.05);在测定的各个时期,酸性洗涤木质素含量均呈现:混合益生菌组酿酒酵母组对照组。综上所述,酿酒酵母与枯草芽孢杆菌混合作为秸秆型全混合日粮保存剂,发酵时间为21 d以内。