草地植物根际促生菌资源分离、鉴定及特性研究 促进草地微生物学实验教学——以甘肃农业大学草地微生物学为例

甘肃农业大学草地有益微生物资源挖掘与利用团队在植物根际促生菌研究、研究生培养和本科生科研训练等方面的工作已近30年。在草地微生物学实验教学环节中设置了植物根际促生菌样品采集、菌株筛选、培养、鉴定及特性研究等内容。该实验有效地推动了我校草业科学专业草地微生物学实验教学改革,提高了本科生科研创新思维和实验技能,提升了学习积极性。实现了草地微生物教学与科学研究相互促进,促使草业科学专业人才培养方案的完善及实验课程内容的改革。

高等植物适应干旱生境研究进展

干旱不仅影响着植物的生长发育、生化代谢过程,还影响着生态环境可持续发展,是限制全球农牧业发展的关键因素。因此,对干旱生境下优势物种耐旱性的研究具有极其重要的科学价值。本文围绕高等植物适应干旱生境的研究进展,综述了干旱胁迫对植物的伤害,植物适应干旱生境的生理机制,耐旱功能基因挖掘,提高植物耐旱性的途径,最后对植物抗旱性发展方向做了展望,以期为深入研究高等植物适应干旱生境的机制以及耐旱新品种的培育提供一定的理论基础。

根际促生菌促生机理及其增强植物抗逆性研究进展

植物根际促生菌具有促进植物生长、提高作物产量及诱导植物产生系统抗性来抵御生物和非生物胁迫的作用。目前,随着绿色可持续现代农业的大力发展,微生物菌肥成为备受青睐的新型肥料。因此,有关根际促生菌的分离、鉴定、与植物的互作机制以及利用根际促生菌制备微生物肥料等方面的研究日益受到重视。本文系统综述了根际促生菌促进植物生长的机理(包括固氮、溶磷、解钾、溶铁、分泌植物激素、释放挥发性物质等)和增强植物抵御生物胁迫(包括病原菌、害虫等)及非生物胁迫(干旱、盐害、重金属等)方面的研究进展,并针对根际促生菌的未来研究方向进行了展望。

内蒙古科尔沁草原不同植物生境土壤盐分特征研究

通过分析测定科尔沁草原不同类型盐碱化草地土壤的性质,探索了不同盐生植物群落长期适应生长的盐渍土壤特性,以期为生物改良盐碱地提供一定的理论依据。本研究对内蒙古科尔沁草原4种自然盐碱化草地—碱蓬(Suaeda salsa)、矮化碱蓬(dwarf Suaeda salsa)、小花碱茅(Puccinellia tenuiflora)、马莲(Iris lacteal)以及经碱蓬改良后的紫花苜蓿(Medicago sativa)地生境土壤进行取样,测定了其生境土壤pH、电导率、Na^+含量、K^+含量和Ca2^+含量,计算了土壤Na^+/K^+比值,利用线性回归分析法分析了3种离子含量与土壤电导率的相关性。结果表明:碱蓬生境土壤中盐分含量最高,因此碱蓬对盐渍化土壤适应能力最强;小花碱茅能够在Na^+/K^+比值高的土壤中生存,对土壤中K^+,Na^+吸收具有显著的选择性(P<0.05);通过线性回归分析发现,Na^+含量与各植物生境土壤电导率的相关性最密切,因此Na^+是造成该地区土壤盐碱化的主要因素;经碱蓬改良后的土壤,其pH,电导率,Na^+和Ca2含量均有显著的降低,证明碱蓬对盐碱地的改良十分有效。

祁连山云杉林土壤溶磷细菌的分离及对白三叶的促生效应

为获得具有促进牧草白三叶(Trifolium repens L.)生长能力的优良溶磷细菌(Phosphate solubilizing bacteria,PSB)资源,本研究以祁连山青海云杉林(Picea crassifolia)根际土壤细菌为研究对象,采用平板定性与钼锑抗比色定量分析、系统进化分析和植物盆栽接种试验,探究了上述根际土壤所分离菌株的溶磷能力、分类地位和对白三叶生长的影响。结果表明:筛选得到的12株PSB菌株在难溶性无机磷(National botanical research institute phosphorus,NBRIP)平板上的溶磷圈直径/菌落直径的比值范围为1.44~2.40。12株PSB菌株均归属于假单胞菌属(Pseudomonas sp.)。在上述基础上,选取的5株菌株在NBRIP液体培养基培养96 h后,发酵液的可溶性磷含量范围为387.41~479.87μg·mL^(-1),其中菌株LT-4发酵液的可溶性磷含量最高。植物接种试验结果表明,与空白对照相比,接种菌株LT-4能显著提高白三叶的生物量,植株地上部和根干重分别显著增加87.01%和74.83%。本研究为进一步探究溶磷细菌的促生机理以及开发应用于栽培牧草的微生物菌剂或菌肥奠定了一定的前期工作基础。

微生物肥料研究进展及其在农业生产中的应用

随着可持续农业的发展,微生物肥料因其环保无公害、高效、成本低等特点成为当前肥料研究的热点。伴随着“生态农业”“绿色农业”的发展要求,微生物肥料将成为大势所趋。综述了微生物肥料的种类及其功能、作用机理(包括增加有效营养源的缓慢释放和吸收、改变植物激素平衡促进其生长和发育、增强植物抗逆性和固氮作用)和国内外研发现状,最后就微生物肥料的研发和应用前景进行了展望并提出了具体建议。

以鸡蛋壳为致孔剂制备多孔海藻酸钠水凝胶小球及其性能

以海藻酸钠(SA)、聚乙烯醇(PVA)为原料,鸡蛋壳粉末为致孔剂制备得到了多孔SA/PVA水凝胶小球,以溶胀率为主要指标,通过单因素条件实验对不同鸡蛋壳质量分数、盐酸浓度、SA/PVA质量比和交联方式等因素进行优化,确定了水凝胶小球的最佳制备条件。通过对其结构、形貌的表征,探讨了其结构与性能的关系。实验结果表明,各因素对水凝胶小球的微观形貌及溶胀率等均有一定影响,随着致孔剂用量和盐酸浓度的增大,水凝胶小球的溶胀率均呈现先增大后减小的趋势;而SA与PVA质量比不但会影响水凝胶小球的成球性能,也会影响小球孔结构;当鸡蛋壳质量分数为20%、盐酸浓度为1 mol/L、SA/PVA的质量比为1∶1.5以及采用化学交联法时,制备得到的水凝胶小球溶胀率最大,为1 033.21%,扫描电镜观察到在该条件下制备得到的小球表面具有丰富、连接紧密且稳定的多孔结构,孔形状规则且分布均匀,便于水分子在更多的渠道迅速通过,使得溶胀性能有较大改善。通过红外光谱分析揭示了交联机理:经化学交联后,Ca^(2+)与SA中的—COO—形成络合,硼酸根离子与PVA交联,形成双重交联结构。通过热失重分析表明,最佳制备条件下的水凝胶小球的质量损失最大时的温度为440℃,相较于SA、PVA和鸡蛋壳粉末均有较大提高,表明耐热性能得到了改善。研究为以鸡蛋壳粉末为致孔剂制备多孔水凝胶材料提供了一定的理论和实验基础。

枯草芽孢杆菌GB03与保水剂互作对小花碱茅生长和耐盐性的影响

本文将枯草芽孢杆菌菌株GB03和保水剂结合在一起,研究其对盐生牧草小花碱茅生长和耐盐性的促进作用。结果发现,在正常条件下,添加保水剂和GB03的幼苗比对照地上部干重增加53.5%,Na^+含量降低56.7%,K^+含量增加64.3%,K^+/Na^+提高157.5%;比单独添加GB03的幼苗地上部干重增加116.8%,Na^+含量降低49.2%,K^+含量增加119.1%,K^+/Na^+提高2.3倍。在400 mmol·mL^(-1) NaCl盐胁迫下,添加保水剂和GB03的幼苗比对照地上部Na^+含量降低19.6%,K^+含量增加119.6%,K^+/Na^+提高162.7%,渗透势降低44.7%;比单独添加GB03幼苗地上部K^+增加107.4%,K^+/Na^+提高120.7%,渗透势降低10.2%。结果表明,保水剂与枯草芽孢杆菌GB03结合能显著促进正常条件和盐逆境下小花碱茅的生长,显著降低地上部Na^+含量,增加K^+含量,提高K^+/Na^+,并降低了叶片渗透势,从而有利于小花碱茅幼苗适应盐逆境。