2株高效石油降解真菌对石油污染土壤的修复效果研究

为了研究真菌对石油污染土壤的修复效果,将从石油污染盐碱土壤中分离得到的2株高效石油降解真菌菌种扩大培养,制成混合菌剂。通过盆栽试验,以石油烃降解率、土壤多酚氧化酶活性以及土壤的微生物多样性等为指标,研究了添加5%混合菌剂对石油污染土壤修复的作用。结果表明：受试土壤的总石油烃含量为2.1×104 mg/kg的情况下,修复第56天,添加菌剂处理的石油烃降解率达33.13%,是对照处理的1.69倍;多酚氧化酶活性比对照处理提高了41.94%;微生物多样性得到了增加。因此,本研究证实了所获得的2株真菌对石油污染盐碱土壤有较好的修复作用。     

石油降解混合菌剂的筛选及降解条件研究

为了获得石油高效降解混合菌剂及优化的降解条件,从油污土壤、含油废水及原油中经富集驯化分离得到细菌68株、真菌15株,放线菌6株;将所分离的菌株通过初筛、复筛及两两混合拮抗实验,筛选得到Y-4与Y-12及Y-4与Y-37两组石油高效降解混合菌剂,其对石油的降解率均超过60%。同时研究了不同的初始条件对各混合菌剂降解率的影响。结果表明,Y-4与Y-12组合在初始pH 8.0、转速160 r/min、种子液以1:1接种0.5 mL、30~35℃培养7天,Y-4与Y-37组合在初始pH 7.5、转速130~160 r/min、种子液以1:1接种0.5 mL、35℃培养7天,加入的初始原油量越少,基质营养越丰富,其降解率越高。通过实验可知,在适宜的条件下2种混合菌剂的降解率均较高,并且混合菌剂对石油的降解率要高于单菌剂。     

微生物菌剂对烤烟根际土壤脲酶和过氧化氢酶活性的影响

旨在为微生物菌剂在烟草生产上的应用提供参考。以‘云烟85’和‘红花大金元’为供试材料,采用育苗基质添加微生物菌剂的试验方法,研究了微生物菌剂对烤烟根际土壤脲酶和过氧化氢酶活性的影响。胶质芽孢杆菌促进‘云烟85’根际土壤脲酶活性较佳,EM菌剂或胶质芽孢杆菌提高‘红花大金元’根际土壤脲酶活性显著;EM菌剂和胶质芽孢杆菌剂混合处理提高根际土壤过氧化氢酶活性显著,在旺长期和成熟期提高了10.31%和50.26%;与对照相比,添加微生物菌剂,显著降低了‘红花大金元’烤烟根际土壤过氧化氢酶活性。胶质芽孢杆菌剂促进‘云烟85’和‘红花大金元’根际土壤脲酶活性,EM菌和胶质芽孢杆菌混合菌剂对提高云烟85根际土壤过氧化氢酶活性效果显著。     

盐碱胁迫对芸豆根际土壤微生物数量及酶活性的影响

为了探究芸豆根际微生态环境对盐胁迫的响应机制,以HYD和JW为试验材料,采用盆栽法,将2种碱性盐Na2CO3、Na HCO3按摩尔比1∶9混合,按混合后占土壤质量分数0(S0),0. 4%(S1),0. 8%(S2),1. 2%(S3)设计4个浓度梯度,研究不同程度盐碱胁迫对芸豆根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明,在盐碱胁迫下,HYD在株高、根长和地上、下生物量等优于JW。在盐碱胁迫处理下根际土壤细菌、真菌和放线菌数量差异显著,细菌数量高于真菌和放线菌数量。两芸豆品种根际土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性与土壤微生物数量均在S1处理下达到最大值,且差异显著。在相同处理下,HYD的株高、根长和地上、地下生物量等生长特性与根际土壤微生物数量、酶活性均显著高于JW。相关分析表明,脲酶活性与细菌数量、真菌数量、放线菌数量和微生物总量呈显著或极显著正相关,磷酸酶活性与放线菌数量、过氧化氢酶活性与真菌数量均呈显著正相关。在盐碱胁迫条件下,p H值上升,微生物数量发生变化,导致酶活性改变,间接改变根际土壤微环境。一定量的盐碱胁迫有利于提高芸豆根际土壤微生物数量及酶活性,促进芸豆生长。     

微生物电化学修复中污染土壤生化特性变化

为探明土壤酶和pH在微生物电化学系统(MES)降解四环素过程中的作用,采集了黑土、潮土、黄棕壤和红壤4种类型土壤进行研究。结果表明:向黑土、潮土和红壤中添加10 mg/kg四环素后(TN处理)土壤pH较对照处理(CK,无抗生素添加)分别增加了0.08、0.15、1.09个单位,而经MES处理后(TC,四环素含量10 mg/kg)4种类型土壤中pH均呈降低趋势。尽管土壤脱氢酶、脲酶和多酚氧化酶活性在四环素污染土壤中展现出不同的变化规律,但其活性在MES中较TN处理分别增加了62.4%～72.1%、11.3%～80.9%(红壤除外)和12.6%～42.6%。与TN相比,四环素降解率在TC处理中分别增加了14%(黑土)、26%(潮土)、26%(黄棕壤)和17%(红壤)。相关性分析表明,脱氢酶活性与四环素降解率呈显著正相关,pH与降解率显著负相关,说明脱氢酶可能参与了降解四环素过程,且酸性条件可能更有利于降解。该试验从土壤生化特性角度揭示了MES对四环素的降解机理,可为土壤污染修复提供支撑。     

秸秆降解菌对秸秆降解率、土壤理化性质及酶活性的影响

为了解决北方低温地区秸秆难以降解的问题,应用秸秆降解菌剂对秸秆进行快速分解,起到有效利用秸秆资源和提高土壤肥力的作用。通过模拟秸秆还田的培养试验和室内分析相结合的方法,研究对比了3种不同秸秆降解菌在不同培养阶段对玉米秸秆的降解效果以及对土壤理化性质和酶活性的影响。结果表明,添加降解菌能够加快秸秆降解,尤其是施加混合菌剂的处理,在培养100 d时降解率达到了86%,明显高于无菌处理;同时,施入秸秆降解菌显著提高了土壤酶活性,其中脲酶活性的提高最为明显,在培养末期,低温菌剂、常温菌剂和混合菌剂处理的土壤脲酶活性分别是培养初期的1. 2,1. 3,1. 7倍;随着培养时间的延长,过氧化氢酶、转化酶、酸性磷酸酶和纤维素酶的活性均有不同程度的提高,且各个处理的酶活性均显著高于空白对照CK和无菌对照S;各个处理中土壤碱解氮、速效磷、有机质、速效钾、硝态氮、铵态氮含量和pH值随着培养天数的增加均呈现出稳定上升趋势。因此,低温条件下秸秆还田配施降解菌可以明显提高玉米秸秆降解率、改善土壤理化性质和酶活性。     

有机质和微生物菌剂对苦荞连作农艺性状及土壤酶活性的影响

为探究添加有机质和施用微生物菌剂对连作苦荞的影响,本研究采用盆栽试验,以‘川荞2号’和连种三季苦荞的土壤为试验材料,设置添加有机质(T1)、施用微生物菌剂(T2)和对照(CK) 3个处理,分别测定3种处理下苦荞的农艺性状及土壤酶活性。结果表明：与对照相比,两种处理均能促进连作苦荞的生长,其中添加有机质处理的效果更好;测定的4种土壤酶活性中,碱性磷酸酶、蔗糖酶和脲酶均呈增加趋势,而过氧化氢酶活性呈下降趋势。与对照相比,两种处理下的碱性磷酸酶和蔗糖酶活性均显著提高,过氧化氢酶活性显著降低,且添加有机质的增加和降低程度更高;而对脲酶活性的影响,只有施用微生物菌剂的处理存在显著差异,虽然添加有机质处理下的脲酶活性也高于对照,但未存在显著差异。就苦荞暂时的整体长势而言,添加有机质的效果比施用微生物菌剂更好,且两者之间存在显著差异;对于土壤酶活性,除碱性磷酸酶活性外,其他3种酶在两种处理下的差异均达到显著水平。说明两种处理对连作苦荞均有促进作用,本研究结果为减缓苦荞连作障碍提供了科学依据。     

生物菌剂撒施对宁夏石嘴山盐碱地微生物群落结构的影响

盐碱地是具有较高价值的后备耕地资源，土壤微生物群落可以作为衡量土壤质量的生物学评价指标之一。采用Illumina MiSeq技术测试样本的ITS和16S rRNA序列，剖析2种菌剂撒施处理对宁夏石嘴山地区盐碱土壤微生态环境的调控作用。研究表明，菌剂YF和JF撒施可以降低盐碱地pH，改良土壤营养状况；真菌和细菌群落的丰富度、多样性和均匀度显著增加；真菌的镰孢属(Fusarium)及曲霉属(Aspergillus)丰度下降达40%以上，细菌的节细菌属(Arthrobacter)、多食鞘氨醇杆菌属(Sphingomonas)和类诺卡氏属(Nocardioides)的丰度增加8.0%以上。微生物菌剂撒施降低了盐碱地真菌和细菌群落的独有分类单元OTU (operational taxonomic units)数量，硝态氮、有机质、K、C、N、P、pH等环境因子对不同处理之间的微生物群落也有显著影响。因此，2种微生物菌剂撒施处理可以改善宁夏石嘴山地区盐碱土壤质量，改善土壤的微生态环境。     

木霉菌剂对根际微生物及茉莉植株生长的作用

为明确木霉菌剂对茉莉的促生作用和根际土壤微生物数量的影响,施用木霉菌剂后,田间测定茉莉的株高,并采用稀释分离法测定茉莉根围土壤真菌和细菌的数量。结果表明,在供试的3种木霉菌剂中,T9菌剂和H6菌剂可显著提高茉莉根围土壤的真菌数量,以T9菌剂处理的真菌数量最高,为14.19×10⁴个/g,比对照增加了196.86%;3种木霉菌剂均能显著提高茉莉根围土壤的细菌数量,以T9菌剂处理的细菌数量最高,为21.68×10⁶ CFU/g,比对照增加了222.14%。3种木霉菌剂对茉莉的生长均有一定的促进作用,以T9菌剂处理的株高最高,为43.37 cm,比对照提高了22.10%。T9菌剂可显著提高茉莉根际微生物的数量,还可促进茉莉的生长。     

总酚含量及多酚氧化酶活性与岩黄连愈伤组织褐化的相关性研究

以未褐化的岩黄连愈伤组织为材料,于培养基中添加不同浓度的抗坏血酸,研究抗坏血酸对岩黄连愈伤组织褐化及总酚含量和多酚氧化酶活性的影响。结果表明：在培养第20天,各处理岩黄连愈伤组织的褐化率均低于对照;各处理的多酚氧化酶活性均高于对照,其中抗坏血酸浓度175mg/L的处理多酚氧化酶活性最高,为14.1400U/(g·min),比对照高72.3%;各处理的总酚含量均低于对照,抗坏血酸浓度为175mg/L的处理总酚含量最低,为0.4633μg/mL,比对照低88.3%。相关性分析结果表明,岩黄连愈伤组织褐变率与总酚含量呈正相关,与多酚氧化酶活性呈负相关;而岩黄连愈伤组织多酚氧化酶活性和总酚含量呈极显著负相关。     

田间施加AM菌剂对大豆生长效应的影响

为进一步揭示在大田条件下施加丛枝菌根(AM)菌剂对作物生长的影响,以大豆为研究对象,田间播种时分别施加摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)和根内球囊霉(Glomus intraradices,GI)2种AM菌剂,以施加化肥处理(F)和既不施加菌剂也不施加化肥(CK)做为对照,研究AM菌剂对大豆生物量、根瘤数和土壤酶活的影响。结果表明：2种AM真菌在田间条件下都能侵染大豆根系形成菌根,GM处理的大豆菌根侵染率最高达到86.6%,GI处理的菌根侵染率最高达到78.3%。施加2种AM菌剂可显著提高大豆植株的生物量,GM、GI处理的大豆产量与CK相比分别提高了7.38%和3.88%。施加AM菌剂的大豆根瘤数显著高于CK处理,说明AM真菌能促进大豆根瘤的形成,从而提高大豆的固氮能力。施加AM菌剂可显著提高大豆根际土壤脲酶和过氧化酶的活性,且在大豆分枝期酶活性达到最大。另外,施加化肥能抑制脲酶的活性,使土壤中脲酶活性降低,而对过氧化氢酶活性的影响不显著。该研究结果为AM菌剂在田间推广应用奠定了理论基础。     

微生物菌剂对小麦生长及土传病害预防效果的影响

2015-2016年,通过田间小区试验研究微生物菌剂对土壤磷钾活化效果、小麦生长发育、产量及土传病害发生的影响。结果表明,与未施用微生物菌剂对照相比,河北省望都、辛集和献县试验田微生物菌剂处理均显著提高了小麦土壤速效磷和速效钾含量,微生物菌剂处理的土壤中速效磷含量分别提高37.2%、46.1%和83.5%;速效钾含量分别提高28.3%、18.5%和51.1%。微生物菌剂不仅可增加小麦株高、分蘖数和次生根数,还能提高小麦产量。望都、辛集和献县试验田微生物菌剂处理后的小麦产量分别为7 628.1、7 542.4和8 663.3kg/hm2,增产率分别为24.2%、7.7%和14.3%。在小麦成熟期,望都试验田微生物菌剂对纹枯病的防效为70.6%,辛集试验田微生物菌剂对根腐病的防效为56.7%,均与各自对照药剂防效相当;但在献县试验田,菌剂对全蚀病的防效为47.1%,显著低于对照药剂处理。     

5株纤维菌属菌株的分离、鉴定及产酶活性研究

旨在将贵州的玉米秸秆生物质资源通过微生物降解还田,应用到烤烟轮作生产上。以植烟土壤为材料,采用刚果红染色法以及CMCase活性测定进行菌株的筛选,通过失重法测定秸秆降解率。实验共获得44株分解纤维素菌株;初筛获得20株纤维素分解菌。选择D/d较大的5株菌株,通过拮抗实验共获得复合菌剂10株。5株高效纤维素分解菌初步鉴定为Cellulosimicrobium cellulans与Cellulosimicrobium funkei（同源性都达100%）;通过CMCase活性测定,复合菌剂酶活高于单一菌剂,选择酶活高(314.39 U/mL)且作用时间短（5天）的菌剂进行秸秆降解实验,25天降解率达53.35%,是对照的1.87倍。因此,5株菌株可作为贵州烟区玉米秸秆还田的潜在开发菌种,这对于资源有效利用、环境友好和植烟土壤连作障碍改良具有重要意义。     

生物炭和菌肥的混合使用对苹果园连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生理指标的影响

以平邑甜茶(Malus hupehensis)幼苗为试材,盆栽试验条件下研究生物炭和菌液的混合施用对其生长及连作土壤环境的影响。试验共设5个处理:连作土对照(CK)、连作土溴甲烷熏蒸(T_1)、连作土施加2%生物炭(T_2)、连作土施用500倍稀释的菌液(T_3)、连作土加2%生物炭和500倍稀释的菌液(T_4)。研究结果表明,与连作相比,溴甲烷熏蒸、添加生物炭、施用菌液以及混合施用生物炭和菌液对平邑甜茶幼苗植株的生物量均有不同程度的促进作用。其中,溴甲烷熏蒸处理效果最好,混合施用生物炭和菌液次之,且均高于单独添加生物炭和菌液处理。与对照相比,混合施用生物炭和菌液处理9月平邑甜茶幼苗植株株高、地径、干重、鲜重分别增加了40.2%、34.7%、58.3%、68.6%;同时,平邑甜茶幼苗的根系长度、根表面积、根体积、根尖数分别增加了46.5%、108.0%、91.0%、34.3%。混合施用生物炭和菌液处理显着提高了平邑甜茶幼苗的根系活力,与对照相比增加了124.2%。添加生物炭、施用菌液和混合施用生物炭和菌液均增加了土壤中细菌的数量,降低了真菌的数量。添加生物炭、施用菌液和混合施用生物炭和菌液的细菌数量和连作相比分别增加了157.14%、85.71%、252.4%,真菌数量降低了7.1%、53.97%、68.14%,显着增加了细菌/真菌的比值。添加生物炭、施用菌液、混合施用生物炭和菌液处理均增加了土壤酶活性,其中混合施用生物炭和菌液处理的土壤酶活性增幅最为明显。试验结果表明,混合施用生物炭和菌液可以更好地促进连作平邑甜茶幼苗生物量的增加,提高细菌/真菌比值,增强土壤酶活性,改善苹果园连作土壤环境,有效减轻苹果连作障碍。     

不同施肥处理对辣椒根际土壤微生物区系和酶活性的影响

以单施有机肥(CK)为对照,研究了单施生物菌肥、单施化肥及化肥+生物菌肥混合施用等3种不同处理对辣椒根际土壤微生物组成和酶活性变化的影响。结果表明,单施菌肥处理中,辣椒根际土壤细菌和真菌数量较CK显著增加,增幅分别达到49.46%和40.25%,放线菌数量有所下降;菌肥+化肥处理中,细菌数量较CK增加了16.55%,放线菌和真菌数量有所减少;纯化肥处理中,细菌、真菌和放线菌数量均显著下降。施用菌肥后土壤过氧化氢酶、脉酶、蛋白酶和磷酸酶活性均较CK显著增加。其中单施菌肥处理土壤中,过氧化氢酶、腥酶和蛋白酶活性均较CK大幅增加,分别增加了33.9%,396.4%和30.1%。施用生物菌肥可增加土壤微生物功能群数量,改善土壤微生态环境和土壤氮素营养循环,提高土壤酶活性和土壤肥力。     

苜蓿菌根对土壤中阿特拉津降解及酶活性影响

为进一步揭示丛枝菌根(AM)对土壤中阿特拉津的降解机理,建立了新型T型培养体系,并以阿特拉津敏感植物紫花苜蓿(Medicago sativa)接种摩西球囊霉(Glomus mosseae)形成的共生体系为研究对象,分别测定了苜蓿菌根对阿特拉津的降解效率及其根际土壤酶活性。当阿特拉津胁迫浓度为 20 mg/kg时,苜蓿菌根侵染率在25天时高达85.70%,阿特拉津降解率为70.22%,其中菌根贡献度为77.28%,表明苜蓿菌根对阿特拉津具有较强的降解能力。与此同时,添加阿特拉津能够提高菌根根际土壤中蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和纤维素酶的活性。在接种G. mosseae和添加阿特拉津的双重作用下,4种土壤酶活性进一步增强。总之,本研究结果为应用AM真菌修复农药污染土壤提供了理论依据。     

不同土壤改良措施对机械压实酸化蔗地土壤理化性质及微生物群落结构的影响

探讨不同土壤改良措施对土壤物理性质、养分、微生物和甘蔗产量的影响,对机械压实后酸性土壤改良策略的制定具有较为重要的意义。本研究设置添加松土精(B2)、添加生物菌肥(B3)、添加有机肥(B4)、添加生石灰(B5)4种土壤改良处理,以不添加土壤改良剂作为对照(B1),连续2个作物季对蔗地土壤物理性质、养分、微生物和甘蔗产量构成等指标进行研究。结果表明, B4处理可显著降低土壤容重、紧实度、贯入阻力和抗剪强度,提高土壤总孔隙度、通气孔隙度和毛孔孔隙度,其固相容积率显著低于对照,液相容积率显著高于对照,土壤有机质含量、全氮含量得到显著提升, B2、B3处理紧实度和总孔隙度降低,土壤物理性状得到一定改善, B5处理土壤pH值显著提升,土壤酸性得到改善, B3、B5处理土壤有效磷含量得到显著提升。4种土壤改良措施土壤细菌和真菌Shannon指数、Chao1指数和ACE指数均高于对照,均能提升土壤耕层细菌和真菌的物种多样性和物种丰富度,降低土壤细菌中Proteobacteria (变形菌门)和Acidobacteria (酸杆菌门)的相对丰度、真菌中Basidiomycota (担子菌门)的相对丰度...     

苏丹草对土壤中菲和芘修复作用的研究

采用盆栽试验法研究了苏丹草土壤中菲、芘的去除效果,以及土壤中菲、芘残留量与多酚氧化酶和脲酶活性之间的关系。结果显示,植物—微生物联合修复对去除菲、芘有重要作用,50天试验完成后,去除率分别达到了68.9%和71.24%;对酶活性与菲、芘残留量的关系进行的相关性分析表明,当酶的活性增高时,对菲、芘的去除率也增高;种植植物可以增加微生物酶的活性,从而提高菲芘去除率,较无植物处理分别增高了51.7%和55.54%。说明植物—微生物联合修复可以作为多环芳烃修复的一种主要途径,并且也可用脲酶的活性作为土壤中菲、芘污染生态毒理指标。     

苏丹草对土壤中菲、芘修复作用的研究

采用盆栽试验法,研究苏丹草对土壤中菲、芘的去除效果,及土壤菲、芘残留量与多酚氧化酶和脲酶活性之间的关系。结果显示,在菲、芘去除中,植物-微生物联合修复起到了主要作用,50d试验完成后,去除率分别达到了68.9%和71.24%;对酶活性与菲、芘残留量进行相关性分析得出,当酶的活性高时,对菲、芘的去除率也增高;种植植物可以增加微生物酶的活性,从而提高菲芘去除率,较无植物处理分别增高了51.7%和55.54%。说明植物-微生物联合修复可以作为多环芳烃修复的一种主要途径,并且也可用脲酶的活性作为土壤中菲、芘污染生态毒理指标。     

不同水肥运筹对再生季稻根际土壤酶活性及微生物功能多样性的影响

再生季水、肥管理措施是再生稻尤其是机收中低留桩再生稻获得高产稳产的一项关键措施,明确再生季合理的水肥运筹对提高机收中低留桩再生稻低节位再生芽的萌发成穗具有重要意义。本文以杂交籼稻泸优明占为材料,通过设置再生季分蘖期3个不同水肥处理盆栽试验,即淹水灌溉不施用促苗肥(S处理)、干湿交替灌溉不施用促苗肥(G处理)和干湿交替灌溉施用促苗肥(GN处理),研究不同水肥运筹对再生季稻腋芽、产量、根际土壤酶活性及微生物功能多样性的影响。结果表明,再生季稻不同水肥处理对根际氧化还原电位和根际土壤酶有显著影响,处理后10 d,与S处理相比,G处理可以显著提高根际土壤的氧化还原电位和根际土壤多酚氧化酶、过氧化物酶、磷酸单酯酶、过氧化氢酶活性,与G处理相比,GN处理可显著提高根际土壤多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸单酯酶、过氧化氢酶活性。不同水肥调控下再生季稻根际土壤微生物对碳源的利用程度和碳源代谢的多样性差异显著,处理后10 d,GN处理和G处理根际微生物对6类碳源的利用程度显著高于S处理,GN处理根际土壤微生物对氨基酸、酚酸、羧酸类碳源的利用程度显著高于G处理。GN处理和G处理的根系伤流量分别比S处理的提高27.27%和14.84%,再生季分蘖数和产量分别比S处理的提高102.50%~111.11%、42.50%~44.44%和91.41%~108.72%、37.93%~40.94%。由此可见,再生季采用干湿交替灌溉或施用促苗肥均可提高根际土壤酶活性,促进再生季稻根际土壤微生物对碳源的利用程度和代谢多样性,从而有利于根际土壤有机质的氧化和腐殖质的形成及增加根际土壤中养分的有效性,促进再生季新根的形成和腋芽的萌发。采用干湿交替灌溉耦合促苗肥对再生季稻的促控效果是最佳的。