一株固氮解磷菌的筛选鉴定及其对花生的促生作用研究

本研究从南京板桥镇的灰潮土中,筛选出了一株高效固氮解磷菌,命名为JX14,其固氮酶活性达C2H438.9 nmol/(h·ml),对磷酸三钙的转化量达96.19 mg/L。通过形态观察、生理生化特征及16S r DNA基因序列分析,确定JX14为贪噬菌属(Variovorax sp.)。在温室条件下进行花生盆栽试验,结果表明,接种JX14菌株的处理,土壤NH4+-N、NO3–-N、矿质氮含量较不接菌处理分别提高了1.08、1.18、1.16倍,土壤有效磷含量提高了18.14%。花生根系总长、表面积、体积以及根尖数,较对照分别提高了1.61、1.28、1.37、1.12倍,花生根系变得更长更粗并且具有更多的分支,增强了根对土壤中营养元素的吸收,花生地上部鲜重、株高显著提高了44.78%、14.10%,花生全氮磷钾含量分别显著提高了35.14%、171.43%、133.33%。该结果为植物促生菌JX14在农业生产上的应用提供了理论依据和研究基础。     

不同连作年限对植烟土壤理化性状及微生物区系的影响

烤烟连作后病虫害加重,烟叶产量和品质下降等问题比较严重。为探究在连作条件下,植烟土壤理化性状及微生物区系的动态变化,于2014 年在南阳市社旗县朱集乡选取不同连作年限（连作0、1、2、3、4 年）的烟田,并在烟草团棵期、旺长期以及成熟期进行取样,分析测试了土壤养分含量和微生物区系变化。研究结果表明：连作年限显著降低植烟土壤速效钾含量,提高有效磷含量,增加土壤真菌数量;细菌、放线菌数量随着连作年限的增加而减少。说明连作会导致植烟土壤理化性状发生改变,微生物区系由“细菌型”向“真菌型”转化,两者均可能是引发连作障碍的原因。     

不同质地潮土冬小麦SPAD值在氮素营养诊断上的应用研究

为建立不同质地潮土冬小麦氮素营养诊断指标,以豫农949和豫麦49为供试材料,在砂质和壤质潮土上,设置5种施氮水平,分别为0、90、180、270和360 kg·hm(~-2),研究不同施氮水平对冬小麦产量和叶片SPAD(Soil and Plant Analyzer Development)值的影响。结果表明,在2种类型潮土上,2个冬小麦品种的产量均随施氮量的增加先增加后降低,壤质潮土上2个冬小麦的产量显著高于砂质潮土。2个冬小麦品种在砂质潮土上拔节期顶1叶、孕穗期顶1叶和顶2叶的SPAD值与产量显著相关,在壤质土壤上返青期顶1叶、孕穗期顶1叶和孕穗期顶2叶的SPAD值与产量显著相关。拔节期顶1叶、孕穗期顶1叶和顶2叶的SPAD值可以作为砂质潮土上冬小麦氮素营养的诊断时期和部位,诊断临界值为47.06、44.95和45.08。返青期顶1叶、孕穗期顶1叶和孕穗期顶2叶的SPAD值可以作为壤质潮土上冬小麦氮素营养的诊断时期和部位,诊断临界值为54.80、52.58和55.01。     

促生菌剂在砂质潮土麦田的应用效果

为了解植物促生菌剂在砂质潮土麦田的应用效果,采用壁芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、短小芽孢杆菌制成的微生物菌剂进行小区试验,设置T1(不施任何菌剂和骨粉)、T2(单施骨粉)、T3(施用以骨粉为载体的壁芽孢杆菌菌剂)、T4(施用以骨粉为载体的特基拉芽孢杆菌菌剂)、T5(施用以骨粉为载体的短小芽孢杆菌菌剂)、T6(施用以骨粉为载体的壁芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等比例混合菌剂)6个处理,研究了植物促生菌剂对土壤微生物及小麦产量的影响。结果表明,T3、T4、T5、T6处理均能显著提高土壤微生物数量及活性,促进土壤速效磷的释放与IAA含量的提高,增加小麦产量。在本试验条件下,T5、T6处理小麦生育期内土壤微生物数量显著高于其他处理。T5处理显著提高小麦生育期内土壤的微生物碳、氮含量(P0.05),促进速效磷、速效钾养分的释放,提高土壤IAA的含量,并且促进小麦显著增产,增产幅度12.8%,达到6 357.4kg·hm-2。表明采用短小芽孢杆菌制成的微生物菌剂(T5)效果最好。     

一株灰潮土解磷菌的解磷特性及其对花生的促生作用

为研究解磷菌能使土壤中被铁、铝等吸附固定的难溶性的非有效态磷转化为易于被植物吸收利用的有效态磷,促进农作物的生长。从南京长江南岸的潮土中分离筛选获得了一株解磷效果好、性状稳定的解磷细菌Y1。观测了菌株Y1形态及生理生化性状,测定其16S rDNA的保守序列。通过菌株生长和发酵条件试验,研究了该菌株在不同培养条件下的解磷能力。通过设置盆栽实验,研究了Y1菌株对花生生长的作用。实验结果初步确定菌株Y1为荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens),该菌株在碳源为葡萄糖、氮源为硝酸铵、初始pH 6~8、装液量为50/250 mL时,解磷效果最好。盆栽试验结果表明,接种菌株Y1的花生根长、根表面积、根直径分别比对照增加159.0%、133.0%、18.9%,植株对N、P、K的吸收量分别比对照高73.6%、26.6%、41.0%,差异均达显著水平。本实验从灰潮土中筛选出一株高效解磷菌Y1,不仅能够促进花生的生长、产量,而且能够增加花生植株对N、P、K的吸收。该研究结果为菌株Y1在农业生产中的应用提供了理论依据和实验基础。     

一株植物促生菌的筛选、鉴定及其对花生的促生效应研究

从南京板桥镇自然条件下的潮土中,筛选出JX15菌株,具有较强分泌IAA的能力且性能稳定,20 h分泌IAA达到22.55μg/ml,并兼具解磷能力。经形态观察、部分生理生化特征测定及16S rRNA的保守序列鉴定,初步确定该菌株为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium),GenBank登录号为JX424613。设置单因素试验对菌株生长和发酵条件进行初步研究,结果表明促进菌株JX15生长和增强分泌IAA的最佳培养条件基本一致,最佳培养条件是初始pH 7~8,装液量为50 ml/250 ml,30℃摇床培养24 h;最佳碳、氮源分别是甘露醇和酵母粉。在实验室条件下进行花生盆栽试验,结果表明接种JX15菌液的处理,花生植株较未接种菌液的处理其鲜重、株高、全氮、磷、钾及花生根系总长度、根平均直径、根表面积和根尖数均有显著增加。研究结果为该菌株的工程应用提供了理论依据。     

多功能促生菌剂对砂质潮土玉米生产的影响

采用单因素试验,研究施用促生菌剂对砂质潮土玉米田中土壤速效磷、速效钾、吲哚乙酸(IAA),以及玉米植株氮磷钾积累量和玉米产量、生物量的影响。采用壁芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌4种植物促生菌制成的微生物菌剂进行田间小区试验,设置7个处理:T₁,不施任何菌剂和骨粉;T₂,单施骨粉;T₃,施用以骨粉为载体的壁芽孢杆菌菌剂;T₄,施用以骨粉为载体的特基拉芽孢杆菌菌剂;T₅,施用以骨粉为载体的枯草芽孢杆菌菌剂;T₆,施用以骨粉为载体的短小芽孢杆菌菌剂;T₇,施用以骨粉为载体的壁芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌等比例混合菌剂。结果显示,添加菌剂能促进土壤速效磷元素的释放,提高玉米IAA含量,促进玉米氮、磷积累,增加产量,其中,以T₆处理在各项指标上的效果最好,玉米产量达到10.3 t·hm^-2,与T₁处理相比增产15.9%。     

根际促生菌应用于基质对水稻幼苗生长的影响

为了研究根际促生菌对水稻幼苗的促生效果，培育高效优质水稻育苗基质，本研究选用五株根际促生菌（LY5枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis），LY11解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens），X2摩拉维亚假单胞菌(Pseudomonas moraviensis)，X3沙芬西芽孢杆菌（Bacillus safensis），X8绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)）分别与本实验室已筛选出的最适配比基质进行混合制作高效水稻育苗基质，以不添加促生菌为对照，在盆栽条件下，研究根际促生菌对水稻幼苗生长和代谢的影响。结果表明：1）解淀粉芽孢杆菌（LY11）应用于育苗基质对水稻幼苗的促生效果及代谢活性最好。2）在育苗基质中添加根际促生菌后，地上部生物量和壮苗指数均比对照显著增加，增幅分别在18.0%-31.5%和11.38%-23.28%之间。3）添加根际促生菌的育苗基质能够促进水稻幼苗根系的生长，根体积、总根长等均比对照显著增加，且改善了根系形态结构，显著提高了根系活力。4)根际促生菌处理显著促进了水稻幼苗对氮磷养分的吸收，且氮、钾的转运系数显著提高。5）水稻幼苗体内谷氨酰胺合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性在促生菌处理下均显著提高。因此，根际促生菌应用于水稻育苗基质能够促进秧苗的生长并提高其代谢活性，本研究结果能够为高效优质水稻育苗基质的研发提供理论支撑。     

产生化黄腐酸菌株的筛选鉴定及应用效果

为探究利用玉米秸秆发酵制取生化黄腐酸新型肥料的可行性,从郑州市砂质潮土中筛选发酵玉米秸秆产生化黄腐酸效果较好的菌株,然后以玉米秸秆为原料进行所筛选菌株的发酵试验,发酵结束后将其固体发酵产物施于大田中,进行效果验证试验,通过测定土壤速效养分含量、玉米产量、地上部干质量、地上部养分含量等验证发酵产物的功能。结果表明,共筛选获得发酵玉米秸秆产生化黄腐酸效果较好的菌株5株,分别为YC8、YM3、HS3、HS4、YC4。经形态、生理生化指标以及16S r DNA鉴定结果发现,这5株菌分别为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、酸快生芽孢杆菌(Bacillus acidiceler)、壁芽孢杆菌(Bacillus muralis)、弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)。总体上,施加菌株发酵产物处理的土壤速效养分含量、玉米产量、地上部干质量、地上部养分含量均较不施发酵产物处理(对照)提高,且大部分与市售商品黄腐酸肥料的应用效果无显著差异,甚至个别菌株的发醇产物的应用效果优于市售商品黄腐酸肥料。其中,施加YM3发酵产物处理对增加土壤速效磷含量效果明显,施加YC8发酵产物处理对增加土壤速效钾含量效果明显,成熟期二者分别比施加商品黄腐酸肥料处理提高6.51%、7.40%;施加HS3发酵产物处理对增加玉米产量、植株地上部干质量的作用明显,产量较对照提高13.39%,随后依次为施加YC4、YM3发酵产物处理,三者之间及与施加商品黄腐酸肥料处理之间的差异均不显著;总体上施加YM3发酵产物处理使植株地上部氮素积累量较对照显著增加,施加HS4发酵产物处理使植株地上部磷素积累量较对照显著增加,且与施加商品黄腐酸肥料处理之间的差异不显著。综合分析可知,施加YM3发酵产物处理应用效果最好。