角蛋白的微生物降解与利用

本文对角蛋白、角蛋白酶、角蛋白降解菌的研究和应用状况作了系统的综述，现代化的家禽养殖产生大量角蛋白废物（如羽毛和毛发），若加以合理利用，它们是一种新的蛋白质来源。多种角蛋白降解菌和角蛋白酶已被分离并得到深入研究。在强调可持续发展的今天，角蛋白酶的研发和角蛋白废的利用不失为一个经济有效的环保举措。     

单端孢霉烯族毒素生物脱毒技术研究进展

单端孢霉烯族毒素在粮食和饲料中污染严重,主要是T-2毒素和脱氧雪腐镰刀烯醇(DON)等,其毒性作用强,对人和动物产生严重危害.因此,单端孢霉烯族毒素的脱毒方式逐渐成为研究热点,尤其是生物脱毒.很多微生物被证实能够降解霉菌毒素,包括细菌、真菌和酵母菌,可将毒素降解成低毒或无毒的产物.论文以生物脱毒为出发点,从细菌、真菌和...     

不同抗旱措施配施菌肥对河西绿洲土壤改良和制种玉米产量的影响

为探讨地膜覆盖和施用保水剂配施菌肥后河西绿洲土壤微生物数量、酶活性变化及制种玉米产量和水分利用效率的影响,在河西走廊绿洲灌区设置单地膜覆盖(AF)、单施保水剂(AW)、单施菌肥(AB)、保水剂配施菌肥(WB)、地膜覆盖配施菌肥(FB)、露地不施保水剂和菌肥(CK)6个处理,分析制种玉米播种前和收获后0—20,20—40 cm土壤微生物数量及酶活性动态变化和产量变化。结果表明:(1)菌肥单施或配施均可提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性和增加真菌、细菌、放线菌数量及土壤微生物碳氮含量,改善土壤微生物环境,其中保水剂配施菌肥处理改善效果最佳,其次为地膜配施菌肥处理。(2)菌肥单施对制种玉米生长影响较小,但地膜配施菌肥可显著提高制种玉米叶面积指数和干物质积累量,并能调节产量构成因子。(3)不同抗旱措施及其配施菌肥能够不同程度促进制种玉米籽粒产量形成,其中地膜配施菌肥制种玉米籽粒产量最高(10 105.64 kg/hm~2),其次为单地膜覆盖(8 967.24 kg/hm~2)和保水剂配施菌肥(8 323.93 kg/hm~2),分别较CK显著增产61.99%,43.74%,33.43%。(4)地膜配施菌肥制种玉米水分利用效率最高(2.40 kg/m~3),其次为单地膜覆盖(2.15 kg/m~3)和保水剂配施菌肥(1.89 kg/m~3),分别较CK显著提高80.10%,61.84%,41.80%。因此,综合考虑产量、水分生产效率及土壤微环境等指标,抗旱措施配施菌肥最佳组合方式为地膜配施菌肥,既能促进制种玉米的生长发育,又能提高灌溉水利用效率和水分利用效率,在增产的同时,还能改善耕作层土壤微环境,对河西灌区制种玉米可持续发展具有重要的意义。     

短期培养下抑制剂烯丙基硫脲对土壤硝化作用及微生物的影响

硝化抑制剂烯丙基硫脲（ATU）对土壤硝化作用及温室效应的影响及机理尚不清楚。本研究采集典型旱地土壤,进行21天室内微宇宙培养,探究了氮肥与不同剂量ATU（分别为氮素用量的1%, 5%, 10%, 15%和20%）配施对土壤硝化作用及N2O和CO2排放通量的影响,并通过实时荧光定量PCR和高通量测序16S rRNA基因技术监测硝化微生物群落变化,同时与传统硝化抑制剂双氰胺（DCD）进行了保氮减排效果的对比。结果表明,与未施加氮肥的对照相比（CK）,单施氮肥（N）显著提高了土壤硝化强度并促进了N2O排放。DCD能显著抑制硝态氮和N2O的积累,抑制效率分别为68.6%和93.3%。而低浓度ATU对土壤硝化作用无影响,仅在高浓度具有抑制效应,且抑制效率最高仅为14.7%。所有ATU处理N2O排放量均显著降低,降幅为60.3～68.2%,仍远高于DCD处理。处理间N2O和CO2的综合温室效应强弱顺序为N>ATU+N>DCD+N≈CK,且不同ATU施用量处理之间差异不显著。相关分析发现氨氧化细菌（AOB）,而不是氨氧化古菌（AOA）和全程氨氧化细菌（Comammox）,与土壤硝态氮积累和N2O排放显著正相关,与土壤pH显著负相关。高通量测序结果表明Nitrosovibrio tenuis类型AOB对氮肥诱导的硝化过程起主导作用。除此之外,ATU和DCD还能显著提高Cupriavidus,并降低Patulibacter、Aeromicrobium、Actinomycetospora、Defluviicoccus和Acidipila等微生物属在群落中的相对丰度。该研究为深化土壤碳氮循环理论,合理使用硝化抑制剂以及减缓温室气体排放提供科学依据。     

植被恢复的土壤固碳效应：动态与驱动机制

植被恢复是影响土壤有机碳库动态变化的关键过程之一,阐明植被恢复过程中土壤有机碳的固持动态及其驱动机制,是全球变化下碳循环研究的热点和前沿问题。本文综述了近年来国内外关于植被恢复过程中土壤有机碳固定动态及其驱动机制方面的研究,剖析植被恢复中土壤有机碳固持动态及其影响因素,探讨植物碳输入对土壤有机碳动态变化的影响机制,揭示植被恢复中土壤有机碳固定的物理、化学和微生物驱动机制,并对目前研究中存在的问题进行总结,进而提出关于植被恢复的土壤固碳效应研究,亟需在土壤有机碳组分的动态、微生物结构和功能,以及植物—土壤—微生物对土壤有机碳固持的协同作用机制等方面进一步加强。本综述可为植被恢复与土壤固碳稳定机制研究指明未来的方向,进而为促进我国植被恢复的土壤碳循环研究,科学评价生态系统土壤固碳潜力和有效实施生态系统碳汇管理提供科学参考。     

土壤中双氰胺降解及与降解菌的关系

采用灭菌土培、非灭菌土培、田间蔬菜种植、添加外源降解菌土培试验研究了土壤中双氰胺（DCD）降解及与降解菌的关系。结果显示,不论是单施DCD、尿素配施DCD,还是碳酸氢铵配施DCD的土壤,灭菌处理的土壤中DCD半衰期分别比不灭菌处理的长13.56、5.79、14.51d。降解菌生长期间,降解菌总量（x）与DCD降解呈显著正相关,拟合的线性方程为y=3.1841x-2.5452,r=0.9752。外源DCD降解真菌可在灭菌土壤中定殖并有效降解DCD,培养15d后,U＋DCD＋DCD降解菌处理土壤中DCD降解真菌的数量增加至36.40×105cfu,且DCD含量极显著降低。这些结果表明土壤中DCD降解与降解菌关系极为密切,添加外源真菌加速了土壤中DCD降解。     

调节茶园土壤pH对其土著微生物区系及生理群的影响

茶园酸性土壤按其重量1.4%的比例施用石灰,能使土壤pH值从4.1提高到6.88;土壤中细菌和放线菌数量能提高近百倍,适于酸性环境的真菌数量略低于不施用石灰的对照组;酸性土壤经pH调节后,土壤pH值在前45天呈缓慢下降趋势,随后有所升高;细菌各类生理群数量在pH调节后前期呈快速上升变化,经过20～30天稳定期后,开始下降;调节茶园酸性土壤的pH是提高茶园土壤土著微生物数量和活性的最好方法。     

不同抗性烤烟品种根际微生物数量及多样性差异研究

以不同烤烟品种云85（高抗）、K326（中抗）、净叶黄（中感）和红花大金元（高感）为材料,通过平板菌落计数法和Biolog方法比较了不同烤烟品种不同生育时期以及接种黑胫病菌后根际可培养微生物数量及群落功能多样性差异。结果表明,不同品种根际细菌数量随生育进程先增加后减少,真菌刚好相反,且细菌和真菌趋势拐点均出现在现蕾期,放线菌变化不大;团棵期和旺长期细菌和放线菌数量与品种抗性正相关,真菌数量与品种抗性呈负相关。人工接种黑胫病菌条件下,抗病品种根际环境刺激了细菌生长,而相对抑制感病品种细菌生长,不同品种均促进了根际真菌和放线菌生长,且真菌数量与品种抗性负相关。Biolog功能多样性分析表明,不同品种碳源总体利用能力及功能多样性存在一定差异,团棵期和旺长期抗病品种AWCD值、Shannon指数和Mclntosh指数大于感病品种;接种降低了感病品种碳源总体利用能力及功能多样性。以上结果说明,不同品种微生物数量及群落多样性受生长发育和品种抗性影响,且抗性差异主要表现在烤烟现蕾以前;与黑胫病互作后根际微生物数量及群落多样性存在明显差异且与品种抗性密切相关。     

Effects of Irrigation Patterns and Nitrogen Fertilization on Rice Yield and Microbial Community Structure in Paddy Soil

Water and nitrogen (N) are considered the most important factors affecting rice production and play vital roles in regulating soil microbial biomass, activity, and community. The effects of irrigation patterns and N fertilizer levels on the soil microbial community structure and yield of paddy rice were investigated in a pot experiment. The experiment was designed with four N levels of 0 (N0), 126 (N1), 157.5 (N2), and 210 kg N ha-1 (N3) under two irrigation patterns of continuous water-logging irrigation (WLI) and water-controlled irrigation (WCI). Phospholipid fatty acid (PLFA) analysis was conducted to track the dynamics of soil microbial communities at tillering, grain-filling, and maturity stages. The results showed that the maximums of grain yield, above-ground biomass, and total N uptake were all obtained in the N2 treatment under WCI. Similar variations in total PLFAs, as well as bacterial and fungal PLFAs, were found, with an increase from the tillering to the grain-filling stage and a decrease at the maturity stage except for actinomycetic PLFAs, which decreased continuously from the tillering to the maturity stage. A shift in composition of the microbial community at different stages of the plant growth was indicated by principal component analysis (PCA), in which the samples at the vegetative stage (tillering stage) were separated from those at the reproductive stage (grain-filling and maturity stages). Soil microbial biomass, measured as total PLFAs, was significantly higher under WCI than that under WLI mainly at the grain-filling stage, whereas the fungal PLFAs detected under WCI were significantly higher than those under WLI at the tillering, grain-filling, and maturity stages. The application of N fertilizer also significantly increased soil microbial biomass and the main microbial groups both under WLI and WCI conditions. The proper combination of irrigation management and N fertilizer level in this study was the N2 (157.5 kg N ha-1) treatment under the water-controlled irrigation pattern.     

西南山地林下经济模式对土壤养分和土壤微生物数量的影响

为进一步加强农林牧业资源共享,推动生态农业的发展,在重庆市荣昌县6种不同的林下经济模式下,分别对土壤养分和微生物数量的变化及其相互关系进行了研究。结果表明,不同的林下经济模式对土壤养分的影响各有差异,有机质和全钾在麻竹林下养禽模式中增加最多,全磷在桉树林下养禽模式中增加最多,全氮、碱解氮、速效钾含量则在马尾松林下养畜模式中增加最多。从微生物总量来看,土壤中表现为桉树林下禽模式最多,其次为桉树林下种菌模式,最少的是麻竹林下种菌模式;腐殖层中最多的是麻竹林下养禽模式,最少的是桉树林下种菌模式。微生物数量与有机质、有效磷和碱解氮呈正相关关系。由于土壤养分和微生物数量的变化趋势不一致,因此在研究林下经济过程中应将二者结合起来。