提高水稻耐盐能力的根际核心菌株筛选及应用

根际微生物能通过多种途径增强作物对盐胁迫的适应性。为获得能显著提高水稻耐盐性的根际促生菌并探究其应用效果,选择耐盐品种湖南籼和盐敏感品种南粳46两个水稻品种,分别比较了耐盐水稻和盐敏感水稻在自然盐土和灭菌盐土中的生理指标,然后基于16S rRNA基因扩增子测序,通过根系细菌群落差异分析和共现网络分析,鉴定了在耐盐水稻根际富集且与耐盐性相关的关键类群。随后,采用根际微生物宏培养方法从耐盐水稻根际筛选出关键细菌类群的可培养菌株。最后通过盆栽试验评估了菌株增强盐敏感水稻耐盐能力的作用效果。结果表明,自然盐土中耐盐水稻株高和根长均显著高于灭菌土壤中的植株,而脯氨酸含量则显著低于灭菌土壤中的植株,表明耐盐水稻品种根际的微生物群落在增强水稻耐盐能力中具有重要作用。扩增子测序分析发现耐盐水稻品种和盐敏感水稻品种根际微生物群落差异显著,差异分析明确黄杆菌科（Flavobacteriaceae）和假单胞菌科（Pseudomonadaceae）为耐盐水稻根际富集的关键细菌类群。通过设置盐胁迫下盐敏感水稻发芽试验和苗期水培试验,筛选出普氏假单胞菌P34和大安金黄杆菌C18两株功能菌。最后通过盆栽试验证明C18和P34作为直接接种剂或种子包衣剂均能在盐胁迫下显著促进盐敏感水稻生长。综上,C18和P34具有良好的增强水稻耐盐能力的潜力,可作为开发盐碱地专用的种子包衣及微生物肥料的候选菌剂。     

2个不结球白菜品种硝酸盐累积差异的生理机制

采用0.5、2.0、5.0 mmol.L-1NO3-3个浓度和3.75 mmol.L-1NO3-与1.25 mmol.L-1NH4+混合浓度,对2个不结球白菜品种上海青(低硝酸盐累积品种)和亮白叶1号(高硝酸盐累积品种)进行水培试验,研究了供氮水平对硝酸还原酶活性(NRA)、硝酸盐含量和光合速率的影响。结果表明:不结球白菜硝酸盐含量存在品种和器官差异(P<0.05)。亮白叶1号硝酸盐含量高于上海青,不同器官硝酸盐含量从高到低依次是:叶柄、叶片、根系,硝酸盐含量随外界供NO3-浓度的增加而增加,部分供NH4+降低了硝酸盐含量;上海青NRA高于亮白叶1号(P<0.05),不同器官NRA从高到低依次是:叶片、根系、叶柄,叶片和根系的NRA随外界NO3-浓度的增加而升高,部分供NH4+降低了不结球白菜NRA;在全NO3-处理下上海青叶片光合速率显著高于亮白叶1号(P<0.05),提高NO3-浓度可在一定程度上促进光合速率,部分供NH4+使光合速率有所降低。总之,上海青比亮白叶1号具有更高的NRA和光合速率,使其具有更强的NO3-还原同化能力,从而减少了NO3-在体内的积累。     

西瓜根际促生菌筛选及生物育苗基质研制

通过从西瓜根际分离筛选具根际定殖能力的植物根际促生菌,将其保活添加至普通育苗基质研制生物育苗基质,以确保功能菌株能够在苗期定殖根际,进而在移栽后发挥促生功能。结果表明,分离获得一株同时具有产吲哚乙酸(IAA)和NH_3,且对尖孢镰刀菌和茄科劳尔氏菌均有拮抗作用的植物根际促生菌(PGPR)菌株N23;在三季育苗试验中,与普通基质处理(CK)相比,添加菌株N23的生物育苗基质所育种苗,在多项苗期生长指标上均表现出稳定的促生作用;盆栽试验表明,除叶绿素相对含量测量值(SPAD)外,生物基质所育西瓜种苗的其他检测指标均显著高于对照(普通育苗基质所育种苗,下同);田间试验表明,生物基质所育种苗西瓜、黄瓜、辣椒和番茄种苗移苗后,在苗期植株株高和茎粗均显著优于对照,在产量上均增产10%以上。结合形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列分析,初步鉴定菌株N23为芽孢杆菌属细菌(Bacillus sp.)。综上,利用芽孢杆菌N23研制的生物育苗基质能够有效促进所育不同作物种苗质量,增强移栽后作物的生长和田间产量。因此,本研究能够为根际有益微生物的应用提供新的思路,为生物育苗基质的研制提供理论支撑。     

添加酸解氨基酸对植物源废弃物好氧堆肥品质及其应用效果的影响

[目的]探究添加酸解氨基酸 (AA) 对不同植物源废弃物堆肥进程、氮素损失阻控、堆肥品质和产品效果的影响.[方法]分别向3种含碳量不同的植物源废弃物 (中药渣、木薯渣和蘑菇渣) 中添加5％、10％和15％(体积质量比) 的酸解氨基酸,以不添加酸解氨基酸处理作为对照,监测堆肥过程中的温度和理化指标.堆肥结束后,以辣椒和茄...     

不同施肥模式下轮作制度引起的土壤磷素有效性变化及其影响因素

[目的]探究不同轮作体系对土壤磷素有效性的影响,评估不同轮作体系土壤磷素活化潜力,为农田磷素高效利用提供科学依据.[方法]试验于2018—2020年在江苏省如皋市农业科学研究所开展,设置水稻-小麦(R-W)、水稻-油菜(R-O)、水稻-包菜(R-C)、水稻-闲田(R-F)4个轮作模式,每种轮作模式下设置3种施肥处理,分...     

不同类型短期逆境胁迫对蕉园土壤团聚体 组成及酶活性的影响

采集海南蕉园土壤,通过室内模拟试验研究不同类型环境胁迫对土壤团聚体组成及酶活性的影响。土样经干旱、渍水、酸化和病原菌入侵处理后,采用湿筛法筛分不同粒径团聚体,并进行土壤酶活性和微生物检测。结果发现,除酸化处理土壤2 mm团聚体比例高于对照外,其余各处理土样0.25 mm团聚体所占比例与对照相比均显著下降,而0.25 mm小团聚体比例均显著增加。土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶等的酶活性与对照相比下降20%~90%。土样经不同处理后细菌数量均显著降低,酸化和病原菌入侵后尖孢镰刀菌数量由原来102 CFU/g分别提高到103 CFU/g及104 CFU/g。Miseq测序结果显示,土壤微生物群落结构也发生了显著变化。结果表明,短期逆境胁迫会影响蕉园土壤结构及功能,降低土壤质量。     

大豆粉和稻壳固液混合发酵产物的抗氧化特征

[目的]本文旨在通过解淀粉芽胞杆菌XZ-173固液混合发酵工艺生产出抗菌和抗氧化水解产物并研究其抗氧化特征。[方法]以大豆粉和稻壳等农副产品为原料30℃发酵60 h后,离心获得发酵液,再分别经过抽滤法和酸沉降法得到发酵粗提物(FCE)和表面活性剂粗品(SCP)。采用自由基清除和还原性测定研究FCE和SCP的各项抗氧化能力指标。[结果]SCP比FCE具有更好的表面活性和抗菌性,但FCE比SCP具有更好的抗氧化性。当质量浓度为2.0 mg·m L-1时,FCE对2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二胺盐(ABTS+)自由基、1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基清除率分别达到33.88%、40.07%、29.19%和88.50%;而SCP对这些自由基的清除率相对较低。与SCP相比,FCE还表现出较高的还原能力和总抗氧化能力。[结论]以大豆粉和稻壳为主要原料的微生物发酵产物能够抗多种过氧化物自由基,可作为天然活性添加剂用于食品和饲料新产品开发之中。     

木霉生物有机肥对盐渍化土壤肥力及杭白菜产量和品质的影响

为研究生物有机肥对盐渍土壤化学性状及设施蔬菜生长的影响,以杭白菜为试验材料,共设置盆栽和田间试验,盆栽试验共设置4个不同浓度木霉孢子液,对杭白菜地上部干重、茎粗、SPAD值及根系生长指标进行测定;田间试验共设置中药渣有机肥(OF)、中药渣有机肥+木霉(BOF-1)、中药渣有机肥+木霉(BOF-2)、鸡粪有机肥+木霉(BOF-3)4个处理,对杭白菜产量、养分及品质,土壤性状及酶活等进行测定。结果表明,与对照相比,106CFU/g木霉孢子液处理下杭白菜干重、茎粗、SPAD值、根系生长指标均明显增加。田间试验中,与OF处理相比,BOF-2处理和BOF-3处理增加杭白菜产量,促进作物对磷钾养分吸收,降低杭白菜硝酸盐含量;降低土壤电导率和交换性钠含量,并提高土壤磷酸酶活性。Spearman相关性和随机森林分析结果证明,土壤磷酸酶活性、p H与土壤EC是影响杭白菜产量的重要指示因子。综上,施用木霉生物有机肥(3.0 t/hm2)是提高杭白菜产量和品质的有效措施。     

溶磷真菌固体发酵菌肥对玉米生长及根际细菌群落结构的影响

溶磷微生物可将土壤中难溶性磷转化为有效态磷,施用溶磷菌肥是提高土壤磷素利用率的有效措施。选取溶磷效果较好的草酸青霉(Penicillium oxalicum)NJDL-03和黑曲霉(Aspergillus niger)NJDL~(-1)2两株真菌进行土培实验,探究了溶磷真菌在石灰性土壤中的溶磷效果,揭示了经固体发酵获得的溶磷菌肥对玉米生长及根际细菌群落结构的影响。结果表明:真菌NJDL-03和NJDL~(-1)2比细菌San8溶磷效果更强,盆栽试验中NJDL-03、NJDL~(-1)2及San8菌肥处理的土壤速效磷含量分别较CK提高了4.36、5.03、0.71倍,且NJDL-03、NJDL~(-1)2、San8及Substrate等处理的玉米植株干重分别较对照增加了67.14%、67.70%、33.96%、24.04%。各处理土壤中细菌厚壁菌门(Firmicutes)的丰度较CK显著降低,真菌菌肥处理后在细菌属水平上鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、小囊菌属(Plesiocystis)及嗜盐杆菌属(Halotalea)等的丰度相对于CK均有显著增加,而赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)及溶杆菌属(Lysobacter)丰度则较CK显著降低。生物菌肥处理提高土壤速效磷含量,影响了根际土壤细菌群落结构,并促进玉米植株生长。     

木质纤维降解复合菌剂促进堆肥腐熟研究

利用工厂化高温好氧堆肥方式,探究了具有高效降解木质纤维能力的微生物复合菌剂分别对纯秸秆和秸秆畜禽粪污混合物堆肥效率的影响。以纯秸秆和猪粪秸秆混合物为原料,设置空白对照、单菌处理和复合菌处理,评估堆肥过程中不同堆体温度、含水量、pH、有机质含量、发芽指数和养分等理化指标的变化对堆体腐熟效率的影响。结果表明,无论何种堆肥原料,相比空白和单菌处理,复合菌处理堆体均升温速率最快,高温期温度最高,后熟期降温最快。堆肥过程中,各处理p H无显著差异,变化趋势基本一致;各处理发芽指数(GI)不断提高,纯秸秆和秸秆粪污混合物为原料的接复合菌处理均在第25天高于接单菌处理,至堆肥结束时,接复合菌处理的发芽指数分别为93.45%和98.67%;随堆肥的进行,各处理有机质含量均处于下降趋势,至堆肥结束时,所有处理的有机质含量均高于450 g/kg;各处理的全氮、全磷、全钾含量在堆肥结束时比堆肥初始均有所增加,至堆肥结束时,以纯秸秆和秸秆粪污混合物为原料的接复合菌处理的总氮和总磷含量均显著高于其他处理。综上,相比于不添加外源菌和添加单一菌株,高效木质纤维降解复合菌剂的添加,能够有效促进堆肥的腐熟,提高堆肥效率...