一株纤维素降解菌株筛选及在低温好氧堆肥起爆应用

为解决北方寒区冬季低温环境下秸秆好氧堆肥起温困难问题,从腐烂秸秆及土壤中筛选可在5℃低温环境下正常生长,且具有木质纤维素降解能力的微生物菌株,为获得低温秸秆好氧堆肥起爆菌剂奠定基础。研究使用刚果红染色法初筛,利用羧甲基纤维素酶(CMC)活性及滤纸崩解试验复筛,再鉴定获得的菌株,最后利用堆肥试验验证其起爆效果。试验筛选到一株耐冷纤维素降解菌LYG-01,其CMC酶活性为1.77 U·mL^(-1),鉴定该菌为Lelliottia sp.。响应面分析结果表明,pH为6.8,培养温度为24.2℃,接种量达到3.12%时,为该菌株最适培养条件。堆肥中处理组在第72小时即达到高温阶段阈值(50℃),此时对照组温度仅升高至37.2℃,处理组高温阶段时间相比对照组延长33%。处理组温度峰值60.2℃,而对照组峰值为58.7℃。据此,可判断该菌可用于制备低温秸秆好氧堆肥起爆菌剂。

蚯蚓粪对番茄农艺性状和品质的影响

试验在盆栽条件下探讨蚯蚓粪对番茄农艺性状和品质的影响。结果表明,蚯蚓粪不同处理均能很好地改善番茄农艺性状,提高番茄的座果率、维生素C、可溶性糖和可溶性固形物的含量。单施蚯蚓粪有机肥试验中,80%蚯蚓粪处理显著促进番茄株高、株幅和茎粗的生长,40%蚯蚓粪明显提高座果率;20%和60%蚯蚓粪处理分别提高维生素C含量12.17%和24.34%,60%和80%蚯蚓粪处理分别提高可溶性糖20.34%和42.89%,60%蚯蚓粪处理对可溶性固形物影响最显著达24.04%。蚯蚓粪配施化肥较单施蚯蚓粪处理能较好改善番茄农艺性状,对座果率的影响表现为先增后降的趋势,对提高果实维生素C、可溶性糖和可溶性固形物含量的趋势不同。

腐熟堆肥中维素降解菌筛选鉴定及酶学特性研究

为筛选高效纤维素降解菌,促进堆肥过程中秸秆等纤维素物质快速腐解,在以牛粪和秸秆为材料的腐熟堆肥中分离菌株,以刚果红培养基和滤纸条降解试验初筛菌株,筛选出透明圈与菌落直径比值较大、滤纸条分解能力较强的菌株,作液体发酵培养,测定其酶活力,得到羧甲基纤维素(CMC)酶活和滤纸(FPA)酶活均较高2株菌(1号和7号),并将其在以羧甲基纤维素钠为唯一碳源产酶培养基中作产酶特性研究。结果表明,pH 6.5,培养时间48 h条件下,1号和7号菌株CMC酶活分别为26.82和31.28 U·m L-1,FPA酶活分别为20.32和20.82 U·m L-1。通过形态学、生理生化特征、16S rDNA核酸序列分析及26S rDNA的D1/D2区域测序鉴定,确定1号菌属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),7号菌属于隐球酵母菌(Cryptococcus flavescens)。

蚯蚓粪中异养脱硫菌筛选及效果测定

利用初筛和复筛结合方法从蚯蚓粪中筛选出六株高效异养脱硫菌种S2、S3、S5、S6、S7、S10。经硫化氢降解率测试结果表明,培养25 d,与CK相比H2S释放量分别降低44.50%、53.48%、37.99%、16.41%、30.67%、41.14%。将不同菌株复配,其中S2+S3+S5、S2+S3+S7菌种组合H2S释放量最低,较对照降低71.53%、65.01%。表明脱硫菌有效降低H2S释放量,三个菌株复合除臭效果好于单个菌株,可为生物脱硫法研究提供理论依据。

蚯蚓堆制猪粪过程中Cu、Zn形态变化与关键酶活性间关系的研究

本研究以半腐熟猪粪为研究对象,利用蚯蚓进行生物处理,探讨蚯蚓堆制猪粪过程中重金属形态与关键酶活间的关系。采用MBCR连续浸提法,研究了猪粪中重金属(Cu、Zn)的赋存形态和关键酶(脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶、脱氢酶)的相关性。试验设4个处理,分别接种3种密度的蚯蚓(基质均为2 kg猪粪):对照处理(猪粪2 kg,不接种蚯蚓,CK);处理1,蚯蚓处理(蚯蚓/基质为1/40,T1);处理2,蚯蚓处理(蚯蚓/基质为1/20,T2);处理3,蚯蚓处理(蚯蚓/基质为1/10,T3)。研究表明,与CK相比,T1、T2、T3各处理的重金属含量与酶活性的变化如下:重金属Cu的含量分别降低了19.66%、24.81%、26.41%,Zn含量分别降低了10.82%、14.34%、19.58%;蔗糖酶活性分别升高55.47%、46.87%和34.83%,碱性磷酸酶活性分别升高了116.38%、100.48%和94.65%,脲酶活性分别降低了42.02%、26.73%和10.08%,脱氢酶活性分别升高了32.79%、58.97%、53.87%。由本试验得出,蚯蚓处理后的堆制物中Cu、Zn两种重金属元素的含量下降,重金属形态随着蚯蚓处理向稳定态转化,两种重金属的形态均表现为残渣态含量较高。蚯蚓堆制过程中,各处理较CK处理能够显著提高酶活性。Cu、Zn的各化学形态与酶活性的关系是,可还原提取态和可氧化提取态对堆制物酶活性的抑制作用最大,残渣态和弱酸提取态对堆制物酶活性有一定的抑制作用,水溶态对堆制物酶活性影响程度较小。

蚯蚓粪配施化肥对稻田土壤性状和酶活的影响

为降低化肥污染和改善稻田土壤肥力,试验施用不同剂量蚯蚓粪有机肥配施化肥,探究对种植水稻东北黑土土壤性状(碱解氮、全磷、速效磷和速效钾)和5种酶活(脱氢酶、磷酸酶、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶)的影响,筛选适合水稻生长有机肥用量。结果表明,8种施肥模式中,蚯蚓粪配施化肥处理土壤性状和酶活高于常规施肥对照组。经主成分分析,碱解氮、全磷、速效磷、脱氢酶和磷酸酶发挥主要作用,比较8种有机肥配施化肥土壤性状和酶活可知,化肥减量30%+蚯蚓粪(T3)处理效果最显著,与未施肥处理(CK)和常规化肥处理(CK0)相比,T3处理分别增产31.6%和71.8%(P<0.01),更利于促进水稻生长。

城市污泥及其堆肥对土壤重金属的影响

对比城市污泥和堆肥处理,两组试验导致土壤耕层中的重金属总量和有效态含量与对照相比均有明显增加。比较重金属总量的浓度系数(K)c和有效态重金属浓度系数可看出,堆肥及配合石灰处理的土壤,以及配合化学肥料处理的土壤影响有效态重金属Cd、Cu、Ni、Pb和Zn的Kc较对重金属总量Kc影响大。施用城市污泥及其堆肥的不同处理土壤表现为轻度污染(Zc<10.0)。

蚯蚓与细菌协同作用对土壤中聚丙烯酰胺的降解效果

从含有聚丙烯酰胺(PAM)的污泥中分离得到2株PAM降解菌PAM1和PAM5,通过16S r DNA序列分析,初步鉴定PAM1为Comamonas kerstersii,PAM5为Comamonas terrigena。通过24 d室内培养试验,研究细菌与蚯蚓协同作用对土壤中PAM降解的影响。试验共设置4个处理,分别为空白试验(CK)、接种细菌(B)、加入蚯蚓(E)以及同时接入细菌和蚯蚓(BE),28℃恒温培养。结果表明,在同一PAM污染浓度下,各处理PAM降解率均随时间的增加而升高,培养24 d后各处理的降解率差异显著,其降解率的大小顺序为BE>B>E>CK。说明单独加入蚯蚓、细菌以及同时接入蚯蚓和细菌都能显著促进土壤中PAM的降解,且以蚯蚓与细菌协同作用对土壤中PAM的降解效果最好;在不同PAM浓度下,处理B、BE、CK对PAM的降解随着PAM浓度的增加而降低;E处理对PAM的降解率随PAM浓度的增加仅产生轻微波动。

烯酰吗啉对土壤呼吸及微生物多样性的影响

【目的】研究烯酰吗啉对土壤呼吸强度和微生物多样性的影响,为烯酰吗啉的正确合理应用提供指导和科学依据。【方法】称取2kg供试土壤,在土壤中施用不同含量的烯酰吗啉水溶液,使土壤中烯酰吗啉的初始含量分别为5,10和25mg/kg,以不施用烯酰吗啉处理为空白组(CK),采用CO_2直接吸收法测定土壤呼吸强度,采用BIOLOG ECO法测定土壤微生物群落多样性和碳源利用率(AWCD);最后采用主成分分析法分析不同含量烯酰吗啉对31种碳源的利用情况。【结果】与CK相比,烯酰吗啉对土壤呼吸强度总体有明显的抑制作用,随着烯酰吗啉含量和施用次数的增加,土壤呼吸强度受抑制程度越大。前两次施用5,10mg/kg烯酰吗啉后对土壤微生物多样性指标影响不显著;第3次施用5,10mg/kg烯酰吗啉后,随着土壤中烯酰吗啉的积累,Shannon物种丰富度指数和McIntosh指数与CK相比总体显著降低,而Simpson优势度指数无显著变化。施用1~3次,与CK相比,25mg/kg的烯酰吗啉处理土壤Shannon物种丰富度指数、Simpson优势度指数及McIntosh指数总体显著降低。在第1次施用后,低含量(5,10mg/kg)烯酰吗啉污染对土壤AWCD值影响较小,高含量(25mg/kg)烯酰吗啉对土壤AWCD值影响明显,对土壤微生物的代谢活性有明显抑制作用;在第2次和第3次施用后,与CK相比,无论是低含量还是高含量,烯酰吗啉处理土壤AWCD值总体显著减小,烯酰吗啉对土壤微生物代谢活性的抑制作用增强。施用烯酰吗啉影响了土壤微生物碳源利用方式和土壤微生物群落结构。【结论】与低含量烯酰吗啉相比,高含量烯酰吗啉对土壤呼吸的抑制作用增大,明显改变了土壤微生物群落多样性。土壤微生物对碳水化合物类碳源利用率明显增大。

城市污泥及其堆肥对土壤农化性质的影响

通过对城市污泥及其堆制的有机肥田间对比试验,探讨了城市污泥及其堆肥对土壤农业化学性质的作用时效与作用后效。结果表明,施用城市污泥及其堆制的有机堆肥导致土壤的水解酸下降,盐基饱和度增加。城市污泥及其堆肥处理相应提高了土壤速效磷的含量2.9～7.9倍和3.1～6.5倍。在作用后效方面,水解酸随着施入的有机肥剂量增加而降低。城市污泥及其堆肥在作用后效方面与上年相比,盐基饱和度相应降低了21%～33%和12%～13%,土壤中速效磷含量增加10%～26%,对于有机堆肥,土壤中速效磷含量降低了16%～32%。

城市污泥对大麦生长发育和土壤肥力的影响

文章研究了城市污泥和污泥混合堆肥对作物生长发育、轮作中作物产量和土壤肥力的影响。结果表明,城市污泥混合堆肥对大麦生长有较大影响,与对照相较,苗期株高差别不明显。分蘖期、拔节期和抽穗期的株高分别比对照高86%、117%和29.7%。产量数据表明,施用城市污泥的处理增产172%～272%,施用城市污泥-羽扇豆混合堆肥(简称混合堆肥)的处理增产236%～292%。土壤肥力明显提高,单独施用城市污泥15、30和60t·hm-2的土壤,速效氮含量分别增加32%、128%和213%,施用混合堆肥的土壤速效氮含量分别增加47%、242%和345%,城市污泥和混合堆肥中全磷的高含量使该元素在土壤中明显增加。耕层0～20cm中速效磷含量随着施用量的增加分别成比例地增加了3.0、4.7和7.1倍,K2О的含量仅在施用了含钾的化学肥料时发现增长。

镉胁迫对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)氧化应激反应影响

蚯蚓受重金属胁迫时,体内立即产生氧化应激反应,确定胁迫过程氧化应激主要指标对污染监测尤为重要。将胁迫试验分短期和长期试验两组,前者试验周期为10 d,每天取1条蚯蚓;后者试验周期为30 d,每10 d取1条蚯蚓。每组均设定Cd^(2+)浓度梯度50、100、125、250和500 mg·kg^(-1)重金属胁迫溶液,选择蚯蚓环带后尾部测定体内SOD、POD、GPX、GST、CAT、VE、MDA和ACh E。结果表明,短期试验组,反映蚯蚓体内氧化应激主要指标为CAT、SOD和POD。在长期试验中,反映蚯蚓体内氧化应激主要指标为GPX和MDA。

蚯蚓生物处理城市污泥对其农化性质的影响

蚯蚓生物处理城市污水污泥过程中,有机质、全氮含量表现出下降,速效磷、交换态钾和硝态氮的浓度增加。重金属Mn、Zn、Ni、Pb、Cr和Ag的全量减少。Mn、Zn和Cr的浓度降低水平最大分别达到30%-40%,18%-27%和19%-22%。可移动态的Cu浓度降低达到38%-62%,而可移动态的Mn、Zn、Ni、Pb、Cr、Co和Cd达到了17%-44%。蚯蚓处理以高灰分城市污泥№1为主要成分的培养料时,利用有机氮的微生物群数量与最小值相比增加了10-16倍。处理以低灰分的城市污泥№2为主要成分的培养料时,微生物群的数量增加了24-41倍。

俄罗斯研究生教育探讨

俄罗斯的研究生教育体系基本上秉承了原苏联时期的研究生教育模式及学位制度。苏联解体后的最近十几年,俄罗斯的研究生教育在培养科研人才体系中的作用发生了明显变化。当前许多年轻人把攻读副博士学位看成是提高自身价值、获得额外专业成果的途径。俄罗斯研究生教育培养体系所经历的种种变化,是俄罗斯社会近十几年经济动荡,政治不稳定,社会各个领域变化激烈等许多因素所造成的。

城市污泥及其堆肥对草甸灰化壤的影响

研究了城市污泥堆肥对草甸灰化壤性质的影响。第一组试验中,在作用时效方面,施入城市污泥及其堆肥的土壤,耕层中水解性酸分别降低了5.4%和8.5%,可吸收阳离子总量增加8.5%和7.5%,速效磷含量增加2.93和3.82倍。在作用后效方面,有机堆肥与对照相比,速效磷含量增加了4.46倍。对于城市污泥处理的土壤,速效磷含量只增加2.5倍。第二组试验中,有机堆肥处理,钾含量分别增加39%和50%,土壤石灰处理导致土壤中交换性钾含量分别下降2%和3%。在作用后效方面,与石灰配合施用的处理,土壤交换性钾含量增加52%-86%。对于两组实验,城市污泥和堆肥处理,导致土壤耕层中的重金属总量和有效态含量与对照相比有明显增加。施用城市污泥及其堆肥的不同处理土壤表现为轻度污染。

黑龙江省通河县旱地改水田许可转换度研究

由于水稻种植的效益较高,促使有条件地区旱改水现象突出。水田面积增长迅速,导致部分地区人地用水矛盾突出,如何确定一地区水田面积极限值,保证人地用水和谐发展是亟待解决的问题。该文以黑龙江省通河县为研究区,基于GIS技术、考虑农业生态承载力各自然约束条件,应用定量化模型计算通河县的许可最大水田面积,并以许可转换度来表征区域旱地改水田的极限比例。结果表明:通河县旱地改水田许可转换度应控制在0.45以下,即水田面积控制在79311.8hm2以内,可以保证通河县人地用水的和谐发展。且以2008年农业种植结构数据为基础,计算出通河县旱地改水田的潜力约为2万hm2,目前旱改水的潜力还较大。研究结果可为黑龙江省通河县农业种植结构调整提供量化依据,保证通河县及类似地区农业可持续发展。

畜禽粪便的资源化利用

随着社会主义新农村建设的启动和实施,为实现村容整洁,清洁生产和节约能源,黑龙江省加大了农村废弃物资源化的利用强度,通过以畜禽粪便为原料,进行庭院式甚至工厂化沼气生产,为农村提供新能源,同时沼气生产过程中产生的沼液和沼渣经过处理后可作为农作物肥料和一些家畜及鱼类饲料进行再利用,在保护生态环境、美化家园、发展生态农业等方面发挥重要作用,促进黑龙江省的循环经济发展。

长期培肥定位试验耗竭阶段各培肥物质对玉米产量的持续效应的研究

试验采用旋转回归设计方法〔１〕，从１９８６～１９９４年在代表松嫩平原黑土区的东北农业大学试验地内进行了以农肥、化肥、秸秆、绿肥等培肥物质为试验因素的长期定位试验。试验分两个阶段进行，前一阶段为培肥阶段，到１９９２年结束。后一阶段为耗竭阶段，主要观测各培肥处理对土壤养分的持续效应及对玉米产量的影响。建立了耗竭阶段农肥、化肥、秸秆对土壤有机质、全氮、全磷及玉米产量的数学模型〔２〕。试验表明，随着耗竭试验的继续，在产量上和连作不施肥区相比，农肥、化肥、秸秆都有较明显的后效，从两个培肥因素的交互作用上看，农肥与化肥、化肥与秸秆之间有明显的正交互作用，而秸秆和化肥之间也表现了较明显的互补性。

蚯蚓粪对盐碱土壤速效养分和碱化指标的影响

本试验采用盆栽的方式进行,按照蚯蚓粪和盐碱土的不同配比设置处理,在大豆的不同生育时期取样,探讨了施用污泥蚯蚓粪对盐碱土壤速效养分含量和碱化指标的影响。结果表明:施加蚯蚓粪的各处理与对照相比,均增加了土壤速效氮、磷、钾养分的含量,且随着蚯蚓粪含量的增加而增加;降低了土壤的pH值,增加了土壤阳离子交换量,降低了土壤碱化度、总碱度和钠吸附比,各处理与对照相比pH值分别降低了0.56、0.6、0.66、0.7和0.79个单位;阳离子交换量分别提高了25.70%、28.52%、36.84%、64.63%和77.60%;碱化度分别降低了74.27%、78.70%、81.35%、84.95%和86.91%;总碱度分别降低了20.39%、23.68%、27.89%、30.52%和31.84%;钠吸附比分别降低了64.01%、68.32%、69.11%、67.80%和65.05%。以上说明,蚯蚓粪对盐碱土壤具有一定的改良效果。

松嫩平原玉米带农业生态系统研究(I)——能流模型各参数的确定

对松嫩平原玉米带农业生态系统进行定性分析的基础上，建立了玉米带农业生态系统的能流框图，并对各库的状态变量和反映各库之间关系的生态转移参数进行了确定。