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/hm^(2))是提高杭白菜产量和品质的有效措施。

白刺链霉菌(Streptomyces albospinus)CT205菌株发酵条件优化及其次生代谢产物性质研究

[目的]为了获得白刺链霉菌（Streptomyces albospinus）CT205菌株摇瓶发酵最佳配方和适宜的发酵条件,并初步研究其次生代谢产物的性质。[方法]通过碳、氮源单因子试验、正交试验和主要发酵条件优化试验,以菌浓度和抑菌圈大小为指标确定其最佳发酵培养基配方和发酵条件。通过GF254薄板层析、生物测定、紫外检测、稳定性试验,研究菌株CT205发酵产生的次生代谢产物性质。[结果]菌株CT205发酵最佳培养基配方：蔗糖20.0g·L^-1,可溶性淀粉30.0g·L^-1,蛋白胨2.0g·L^-1,黄豆粉8.0g·L^-1,MgSO4·7H2O0.5g·L^-1,K2HPO4·7H2O0.5g·L^-1,NaCl2.0g·L^-1,CaCO33.0g·L^-1;最佳发酵温度为28～30℃,初始pH8.0;CT205发酵产生的抗菌活性成分的Rf值为0.68,其在λ=258nm处有1个强紫外吸收峰。在不同温度（60、80和100℃）、紫外光照射不同时间（5、10和30min）处理下,活性成分的抗菌活性与对照相比变化不大,在用酸碱处理后,其抗菌活性比对照略有下降。[结论]获得了菌株CT205优化的发酵培养基配方及适宜的发酵条件,其次生代谢产物对热和紫外光均表现出较强的稳定性,但偏酸、偏碱的环境对其活性有一定的影响。

白刺链霉菌(Streptomyces albospinus)CT205菌株固体发酵及防控草莓根腐病的研究

[目的]为了明确草莓根腐病的致病因子,降低其发病率,从草莓病株根部分离病原菌,并研究拮抗菌白刺链霉菌(Streptomyces albospinus)CT205固体制剂对草莓根腐病的防控效果。[方法]从草莓病株根部分离出了1株病原菌Y3,采用形态观察及r DNA-ITS序列分析对病原菌Y3进行鉴定,用平板对峙培养测定拮抗菌CT205对菌株Y3的抑制作用,利用最佳固体发酵培养基及发酵条件对拮抗菌CT205进行固体发酵,通过连作致病土盆栽试验评价菌株CT205固体制剂对草莓根腐病的防控作用。[结果]初步鉴定病原菌Y3为尖孢镰刀菌(Fusarium sp.)。试验发现拮抗菌CT205对病原菌Y3的抑制作用较强,CT205固体发酵6 d,其制剂中菌含量达到2.2×109CFU·g-1。盆栽试验表明,施用CT205固体菌剂对草莓生长有一定的促生作用,对草莓根腐病的防治效果为61.18%。[结论]采用拮抗菌CT205固体制剂防控草莓根腐病具有较高的潜在应用价值。

高效溶磷菌的筛选及其促生效应研究

[目的]从大田玉米根际土壤初筛溶磷能力较强的菌株,通过盆栽和大田试验复筛出具最优溶磷能力的玉米根际促生菌。[方法]利用改良的PVK培养基定性筛选溶磷菌株,通过NBRIP液体摇瓶试验定量研究其溶磷能力,再通过盆栽和大田试验来确定溶磷菌的促生和增产效果。[结果]从玉米大田根际土壤中筛选出8株具有解无机磷能力的细菌,其中菌株NJAU-B8在PVK培养基上溶磷圈直径与菌体直径的比值较高,在NBRIP液体培养基中有效磷含量最高达到487.67mg·L-1。2季玉米盆栽试验结果表明,菌株NJAU-B8对苗期玉米生长促进作用优于其他菌株,其中第1季株高、茎粗、SPAD值、地上部鲜质量和地上部干质量较不接菌处理(CK)分别增加40.37%、18.74%、1.32%、46.67%和4.08%,而第2季则分别增加22.18%、2.02%、1.20%、16.26%和35.53%。另外除菌株B1,其他接菌处理株高均优于CK。大田试验结果表明:第1季玉米产量复合微生物肥料(BIO)与有机-无机复混肥(AOF)处理差异不显著,但BIO处理依然高于AOF和化肥(CF)处理;第2季白菜产量达到显著性差异;第3季BIO处理土豆产量分别比AOF和CF处理增产11.29%和26.41%。结合形态、生理生化特征和16S rDNA基因序列分析,将菌株NJAU-B8归类于伯克霍尔德属(Burkholderia sp.)。[结论]分离获得高效溶磷菌株NJAU-B8,其菌剂能够有效促进苗期玉米生长和增加玉米产量。

广西百色市芒果树根际土壤丛枝菌根真菌资源初探

为探明广西百色市芒果根际土壤丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌的分布情况,本研究对广西芒果主产区的芒果根际土壤及根系样本进行AM真菌分离,并比较不同施肥制度下芒果根际土壤的AM真菌种类和根系菌根侵染情况。采集5个主施有机肥的芒果园(OT)和5个主施化肥的芒果园(CT)根际土壤,采用湿筛倾析法分离土壤中的AM真菌孢子,通过富集和诱导培养纯化其中的AM真菌,进行分子和形态鉴定。采用墨水醋染色法对根系样本进行染色及内生真菌侵染率的测定。共分离出6种AM真菌,OT处理分离出无梗囊霉属(Acaulospora sp.)1种,近明球囊霉属(Claroideoglomus sp.)1种,类球囊霉属(Paraglomus sp.)1种;CT处理分离出无梗囊霉属2种,近明球囊霉属1种。2种施肥制度分离出的AM真菌种类较少,且分离出的AM真菌种类均较常见,并无特有种。根系染色发现,OT处理菌丝分布较多,AM真菌结构丰富,可明显观察到丛枝和泡囊结构,还发现有少量的深色有隔真菌(dark septate endophytes,DSE);CT处理的菌丝相对较少,泡囊结构和丛枝也较少,DSE相对较多。方差分析结果显示,施肥类型、芒果品种和树龄对AM真菌的根外菌丝、泡囊结构以及孢子密度均有不同程度的影响,其中施用有机肥较化肥对AM真菌的根外菌丝和泡囊结构均有显著的促进作用。综上,本研究筛选所得菌种丰富了我国AM真菌菌种库,并为筛选果树高效AM真菌菌剂奠定物质基础,也为果园管理提供了新方向。

好氧堆肥高温期灭活病原菌的效果和影响因素研究

畜禽粪便和秸秆等农业有机废弃物中存在大量具有致病风险的人体和动植物病原菌,好氧堆肥高温期对病原菌的消减效果和影响病原菌存活的理化因子需探明。首先检测了市售25种商品有机肥料中病原菌存活的情况;其次考察了好氧堆肥高温阶段病原菌的灭活效果,并探究温度、pH、铵浓度对2种模式病原菌(大肠杆菌与青枯菌)存活的影响。调查的25种商品有机肥中有3个样品检测出存活的潜在病原菌,表明市售商品有机肥仍存在环境风险。好氧堆肥高温期对病原菌的灭活试验表明,高温期后堆体中仅检测出丰度极低的病原菌DNA。室内试验表明随着温度的升高,2种模式病原菌的存活能力减弱,灭活的时间缩短;pH对2种病原菌的灭活效果不同;铵浓度越高,对2种病原菌生长的抑制效果越强。高温期是好氧堆肥过程中病原菌灭活的重要阶段,堆肥高温期可有效消减畜禽粪便堆肥原料中的大部分病原菌,达到相关行业标准的要求。堆体温度、pH和铵浓度是影响病原菌存活的重要因素。

有机肥替代化肥对不同生产模式茶园茶叶生产的影响

[目的]本研究针对不同生产模式茶园,探究并建立具备地区特色的有机肥替代化肥技术模式,为茶园化肥减施提供理论依据。[方法]于2017年10月在江苏句容、江苏溧阳、福建福安、四川蒲江、云南大渡岗5个不同生产模式典型茶园设置不同有机肥替代化肥田间试验,包括不施肥对照(CK)、常规施肥处理(CF)、生物有机肥替代处理(T1)、商品有机肥替代配施木醋液+氨基酸类叶面肥处理(T2)和商品有机肥替代配施氨基酸类叶面肥处理(T3),分析不同处理对茶青产量、化学氮肥利用率、茶叶品质及经济效益的影响。[结果]生物有机肥替代、商品有机肥替代配施木醋液+氨基酸类叶面肥及商品有机肥替代配施氨基酸类叶面肥可以在保证产量和品质的基础上减少36%的氮素化肥投入,但不同生产模式茶园的最佳有机肥替代化肥处理略有差异。在以制作名优绿茶为主的句容试验茶园进行商品有机肥替代并配施氨基酸类叶面肥效果最佳,平均产量可达140 kg·hm^-2,增产13%,氮肥偏生产力提高73%,经济效益提高5%;在叶色白化突变品种的溧阳试验茶园进行生物有机肥替代效果最佳,平均产量可达501 kg·hm^-2,增产9%;在以机采为主的福安和大渡岗的试验茶园进行商品有机肥替代并配施木醋液+氨基酸类叶面肥效果最优,平均产量分别可达6326和10294 kg·hm^-2,分别显著增产24%和12%,并使氮肥偏生产力分别提高96%和68%,经济效益分别提高23%和3%;在以手工采摘与机采相结合的蒲江试验茶园施加有机肥能够在减施化肥的前提下保持和单施化肥相同的产量。[结论]在以制作绿茶为主的茶园进行有机肥替代并配施氨基酸类叶面肥可显著提高产量,其经济效益最高可提升23%,且在机采茶园进行有机肥替代并配施木醋液+氨基酸类叶面肥要优于仅配施氨基酸类叶面肥。在叶片白化突变品种茶园,推荐施加生物有机肥。

不同基质生物有机肥防控番茄土传青枯病及促生效果研究

利用功能菌株解淀粉芽孢杆菌配合不同原料的有机肥制备不同生物有机肥,研究其防控番茄土传青枯病以及促生的效果,并考察土壤养分及根际细菌群落的响应,以获得能够有效防控番茄青枯病的生物有机肥。本研究以解淀粉芽孢杆菌T-5为功能菌株,分别配合秸秆有机肥及鸡粪有机肥,经二次发酵分别制得秸秆生物有机肥(BIO1)和鸡粪生物有机肥(BIO2),并于江苏省南京市一处青枯病多发的番茄大棚进行试验。结果表明:两种生物有机肥均能显著降低番茄土传青枯病的发病率,且BIO1处理的防控效果最佳,使发病率降低了94.45%;两种生物有机肥均能显著促进番茄生长,增加番茄地上部生物量并提高产量,但对于番茄果实品质并无显著提升;BIO1处理可显著增加土壤有机质含量,BIO2处理则显著提高土壤pH;土壤有机质含量与番茄发病率呈负相关,与番茄地上部生物量和产量呈显著正相关关系;基于高通量测序结果,发现生物有机肥可显著提高根际细菌多样性,同时改变细菌群落结构;防控效果最好的BIO1处理中,变形菌门相对丰度最高,放线菌门相对丰度最低,土壤硝态氮和pH与这两个门水平的细菌类群具有显著相关性。可见,以解淀粉芽孢杆菌为功能菌株、秸秆为原料制备的秸秆生物有机肥可有效防控番茄土传青枯病,效果优于鸡粪生物有机肥。该生物有机肥还可显著促进番茄生长及产量提升,并通过调控根际细菌群落中变形菌门和放线菌门的相对丰度,提高土壤抑病能力,减少土传青枯病的发生。

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,以辣椒和茄子作为供试作物进行盆栽和大田试验。盆栽试验以不施肥和施化肥为对照,试验处理包括9个堆肥产品及其添加促生菌(解淀粉芽孢杆菌SQR9)制备的生物有机肥产品,共24个,调查了不同处理辣椒和茄子的生物量和生理指标。田间试验以不施肥和施化肥为对照,以盆栽效果最佳的堆肥产品及其制备的生物有机肥单施、两个产品分别与化肥配合,共14个处理,调查了辣椒和茄子的生长状况。【结果】添加酸解氨基酸延长了中药渣和木薯渣堆肥的高温期持续时间,而蘑菇渣堆肥的高温期持续时间随酸解氨基酸添加量的增加而减少。酸解氨基酸加入后,3种原料堆体的pH均有所下降,且整体上酸解氨基酸添加量越多,pH下降越显著。酸解氨基酸明显促进了3种原料堆肥中纤维素、半纤维素和总碳的分解,且促进效果和氮磷钾养分积累量随着酸解氨基酸添加量的增加而提高。此外,酸解氨基酸加入后由于引入H^(+),使堆体的电导率有小幅上升。盆栽试验表明,3种有机物料堆肥均以添加10%AA制成的有机肥最佳,且能显著提高辣椒植株的鲜重、干重、株高、茎粗和叶绿素含量,添加促生菌后进一步提高了堆肥的效果。以10%AA处理的有机肥及其生物有机肥进行大田试验,中药渣有机肥中,生物有机肥处理为辣椒田间处理最佳,生物有机肥加化肥处理为茄子田间处理最佳;木薯渣有机肥处理中,生物有机肥处理在辣椒和茄子田间试验中均为最佳处理;蘑菇渣有机肥处理,生物有机肥加化肥处理在辣椒和茄子大田试验中各项指标均为最优;表明10%AA处理的有机肥配合功能菌株施用能促进作物生长、提高作物产量,整体效果显著优于空白和化肥处理。【结论】添加酸解氨基酸能够降低堆肥pH,减少堆肥过程中的氮素损失,延长堆肥高温期的持续时间,提高有机碳降解效率及氮磷钾相对含量;该堆肥与功能菌株配伍制成的生物有机肥,与等养分化肥处理相比,可以显著提高作物的生物量和产量。

梨树枝条粉碎覆盖对梨园土壤养分和微生物组的影响

梨树整形修剪枝条是一类重要的生物质资源,将其粉碎后覆盖于树下土壤是资源化利用的有效途径。为了科学评估梨树枝条粉碎覆盖对土壤理化性状及微生物群落结构的影响,采集了贵州毕节、河北昌黎、黑龙江哈尔滨、湖北枝江和河南许昌5个不同纬度梨典型种植区梨园枝条覆盖1~2年后的土壤样品,检测了土壤基础理化特性及土壤细菌、真菌和原生生物群落。结果发现,与不覆盖枝条的对照相比,总体而言覆盖能有效提高土壤有机质和有效磷含量,土壤细菌、真菌和原生生物群落结构也发生了显著变化,但对群落多样性无显著影响;覆盖处理显著富集了土壤细菌中的变形菌门、酸杆菌门和真菌中的担子菌门以及原生生物中的孔虫界和囊泡虫类等类群的相对丰度。进一步利用随机森林模型挖掘了不同采样点枝条覆盖后的关键物种,模型预测准确率高达94.44%,关键物种以细菌为主,包括Acidibacter、Xanthobacteraceae、Nitrosomonadaceae等与有机残体降解有关的微生物,还发现土壤有效磷含量是土壤微生物群落结构差异的主要驱动因子。相关研究结果初步评估了梨树枝条覆盖对土壤养分和微生物组的影响,挖掘了潜在的关键微生物。

生物有机肥对茄子青枯病的防治及其机理探讨

【目的】研究生物有机肥(BIO-36和BIO-23)对茄子青枯病的防治效果及其对植株体内酶活性、根际微生物数量的影响,并对其作用机理进行探讨。【方法】将枯草芽孢杆菌菌株(II-36和I-23)发酵后与腐熟有机肥(猪粪堆肥和氨基酸有机肥)混合进行二次发酵,获得了茄子专用生物有机肥料(BIO-36和BIO-23),采用盆栽试验,对上述2种生物有机肥防治茄子青枯病的效果进行验证。【结果】2种肥料都能抑制茄子青枯病(防病效果分别为96%和91%),植株叶片中CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)和SOD(超氧化物歧化酶)酶活性显著提高,而MDA(丙二醛)含量显著下降,叶片中CAT酶活性分别比对照增加了25.0%和23.7%,POD酶活性分别增加了99.5%和93.6%,SOD酶活性分别增加了32.7%和29.8%,MDA含量分别比对照降低了29.5%和26.3%。此外,根际土壤的真菌、放线菌数量显著提高,细菌数量增加幅度不大,青枯劳尔氏菌数量显著减少。【结论】生物有机肥对茄子青枯病的防治作用与诱导茄子系统抗性和调控土壤微生物群落结构有关。

马铃薯青枯病高效拮抗菌的筛选、鉴定及其生物效应

从马铃薯、番茄、茄子、香蕉的根际土壤中筛选出140株对青枯菌(Ralstonia solanacearum)有拮抗作用的菌株,其中24株拮抗菌对青枯菌的抑菌圈直径大于等于15 mm。从中选出2株菌株的单菌落及其发酵上清液对4株青枯菌的抑菌圈直径均大于等于20 mm的拮抗菌株LH23和LH36,结合形态特征、生理生化及16S rDNA同源性分析,将LH23和LH36菌株鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.)。通过分别单独施用拮抗菌LH23、LH36及其制成的生物有机肥(BIO23和BIO36)进行盆栽试验,观测其对马铃薯苗生长的促进作用以及对青枯病的防治作用。拮抗菌株及其制成的生物有机肥均具有促进马铃薯生长和防治马铃薯青枯病的作用,其中生物有机肥BIO23促生及防病效果最好。生物有机肥BIO23和BIO36处理地上部鲜质量比化肥处理分别增加711.3%和695.7%,防治效果分别为100%和100%;单独施用菌液LH23和LH36处理地上部鲜质量比化肥处理分别增加100.5%和116.5%,防治效果分别为85.1%和82.1%。

低温适应型植物根际促生细菌的筛选及促生效应研究

[目的]优良菌种是微生物肥料的基础,低温适应型菌株对于研制在低温条件下应用的微生物肥料具有重要意义,本研究基于菌株的低温适应性筛选植物根际促生菌。[方法]利用稀释涂布的分菌方法从土壤样品中分离出快速生长的根际促生菌,并筛选在低温条件下生长良好的菌株,进一步分析所筛菌株的促生特性,通过盆栽试验验证促生效果,并研究微生物肥料对土壤酶活性的影响,探究所筛菌株的促生机制。[结果]初筛所得36株菌株均具有溶磷、产NH3、产吲哚乙酸(IAA)及产嗜铁素等一种或多种促生性能,其中具有产氨能力的14株,占所筛菌株的38.9%;产IAA的20株,占所筛菌株的55.6%;产铁载体的12株,占所筛菌株的33.3%;具有溶解有机磷能力的15株,占所筛菌株的41.7%。通过低温生长验证,8株菌可以在低温(15℃)下生长,均具有产NH3和产IAA的促生特性,菌株D4的IAA产量最大,达到162 mg·L^(-1)。结合盆栽促生试验结果,最终选择D4和R1两株芽孢杆菌制作生物有机肥在冬季大棚的低温条件下进行肥效试验。结果表明生物有机肥对青菜的株高、根长和鲜质量的影响均高于普通有机肥和化肥。土壤酶活性测定结果表明,生物有机肥与化肥混施处理使土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性显著增加。基于16S rRNA基因进行序列同源性分析,菌株D4为巨大芽孢杆菌,菌株R1为短小芽孢杆菌。[结论]所筛选得到的低温适应型根际促生菌和研制的生物肥料,具有在寒冷地区农业生产中应用的潜力。

哈茨木霉SQR-T037对茄子幼苗促生效应的研究

[目的]为研究木霉SQR-T037对茄子幼苗的促生效应。[方法]以"种都墨茄"为试验材料,采用盆栽土培的方法,设无机肥CK、有机肥OF、哈茨木霉SQR-T037菌液灌根3个处理。[结果]木霉SQR-T037菌液灌根处理相对于无机肥CK和有机肥OF处理能在0.05水平显著提高茄子生物量,但对茄子叶片的叶绿素SPAD值和POD活性无明显影响;SQR-T037菌液灌根处理对茄子根系的生长无明显的促进作用,但对茄子幼苗的根系活力有一定的促进作用;SQR-T037菌液灌根处理能在0.05水平显著增加茄子幼苗的干物量积累。[结论]木霉SQR-T037对茄子苗期的生长具有显著的促生效应。

基于根际营养竞争的植物根际促生菌的筛选及促生效应研究

[目的]优良菌种是微生物肥料的基础,根际竞争能力是微生物肥料菌株发挥作用的前提,本研究主要基于根际营养竞争能力筛选植物根际促生菌.[方法]利用玉米、黄瓜、番茄3种作物的根系分泌物为初筛培养基的营养源,从相对应作物的根际土壤样品中分离筛选能利用根系分泌物快速生长的菌株,通过测定所筛菌株的促生特性,进一步结合平皿幼苗促生试验复筛优良菌株,并通过盆栽试验评价促生效果.[结果]初筛所得24株菌株,均可在以植物根系分泌物为唯一营养来源的培养基上迅速生长,具有溶磷、产NH3、产IAA及产嗜铁素等一种或多种促生性能,其中具有产氨能力的14株,占所筛菌株的58.3%;可产IAA的20株,占所筛菌株的83.3%,菌株JScB的IAA产量最大,达到了73.28 mg·L^-1;可产铁载体的12株,占所筛菌株的50.0%;具有溶解有机磷能力的15株,占所筛菌株的62.5%;所筛各菌株均有一定的溶解无机磷的能力,但差异很大,溶磷量范围为19.14-200.05 mg·L^-1.结合平皿幼苗促生试验,最终筛选出12株菌株用于盆栽试验.接种所筛菌株于相应作物后,其株高、生物量、根系形态（总根长、根表面积等）和叶绿素含量等均高于不接菌对照.经16S rDNA鉴定序列同源性,5株为芽孢杆菌属（Bacillus）,3株为剑菌属（Ensifer）,2株为根瘤菌属（Rhizobium）,1株为苍白杆菌属（Ochrobactrum）,1株为微杆菌属（Microbacterium）.[结论]基于根际营养竞争筛选的植物根际促生菌具有良好促生效果,为筛选作物专一性、高效根际促生菌提供了策略.

连续5年施用生物有机肥对梨树根系形态及分布的影响

[目的]探究连续5年施用生物有机肥对‘黄冠梨’树根系形态及分布特征的影响,为梨园高效施肥提供理论依据。[方法]在15年生‘黄冠梨’上设置不施肥(CK)、化肥(TF)和生物有机肥(BOF)3个处理,采用环施法施肥,果实采收后在距树干水平方向0~200 cm、垂直方向0~120 cm,按40 cm×40 cm×30 cm采集20个土体单元,研究不同处理下梨树根系在水平和垂直方向上不同径级根系的根长、根表面积和根体积的分布特征。[结果]梨树根系总的根长、根尖数、根表面积和根体积均以BOF处理最多,TF处理次之,CK最少。与CK相比,BOF处理梨树总根长、总根尖数、总根表面积、根体积分别增加71.8%、50.8%、89.9%和130.1%,比TF处理增加28.0%、8.3%、37.0%和61.5%;不同径级根长密度、根表面积和根体积均以BOF处理最多,TF处理次之,CK最少。3个处理下,根系均主要分布在0~120 cm水平方向、0~90 cm垂直方向。在此范围内,0~60 cm垂直深度土层,生物有机肥处理显著提高了根尖数,促进了细根(<1 mm)的生长;0~90 cm垂直深度土层,显著促进了1~3 mm径级根系生长;在60~90 cm垂直深度土层则显著促进了粗根(>3 mm)的生长。BOF处理提高了0~60 cm土层深度土壤有机质、速效钾、碱解氮和速效磷含量。[结论]生物有机肥处理能够显著促进不同深度、不同径级根系的生长,有利于提高根系对土壤水分和养分的吸收。

利用小麦秸秆生产木霉分生孢子及其生物有机肥对黄瓜的促生效果

【目的】木霉是重要的植物根际促生功能菌,然而木霉类生物肥料生产的应用基础研究很薄弱。本研究以小麦秸秆为发酵基质,探究哈茨木霉T-E5产分生孢子的固体发酵工艺条件,并验证发酵物作为生物有机肥的促生效果。【方法】在实验室条件下,以小麦秸秆为固体发酵基质,研究固体发酵的不同发酵方式,温度、酸浓度、酸种类、接种量、含水量、外加碳源和氮源等单因子条件下的产孢量;再利用正交试验设计,研究温度、酸浓度、含水量、接种量、外加氮源和碳源的发酵条件优化。利用两季温室盆栽试验测定包括施用化肥、有机肥、发酵物和不同肥料组合的5个不同施肥处理的黄瓜地上部生物量、株高和叶面积。采用稀释涂布法测定黄瓜盆栽根际土中总真菌数量和木霉菌数量。【结果】单因素条件优化:基质用稀硝酸(0.1 mol/L)调节酸度值后接种3%(v/w)的1×10~7个/m L的T-E5孢子液,调节水分使初始含水量达到75%;在此条件下,添加尿素和玉米粉,在28℃下发酵培养8天,最大产孢量可达到8.87×10~9个/g。通过正交优化,每10 g小麦秸秆,加入调节酸度值的0.05 mol/L硝酸18.3 m L,含水量70%(湿基),接种量9%,添加尿素的量为1%,30℃浅盘培养8天,产孢量达到1.1×10^(10)个/g。第1季盆栽试验结果表明,与单施化肥处理(CCK)相比,发酵产物与化肥配施(CT)使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高14.97%、16.75%和14.64%;与单施有机肥处理(OCK)相比,发酵产物与有机肥配施(OT)使黄瓜的地上部分生物量、株高和叶面积分别提高10.62%、26.06%和9.53%。第2季盆栽也有类似的促生效果,与CCK相比,CT使上述指标分别提高12.83%、11.49%和26.93%;与OCK相比,OT使上述指标分别提高5.96%、34.29%和18.01%。两季盆栽添加木霉发酵物的处理中根际土总真菌数和木霉菌数量相比CCK、OCK和不施肥照(CK)均增加1个数量级以上。【结论】以小麦秸秆为主要原料,采用固体发酵工艺可生产高分生孢子含量的哈茨木霉菌剂及其生物有机肥,表明利用农业废弃物生产高附加值的木霉菌剂及其生物有机肥具有可行性。但木霉孢子数量主要受发酵条件影响,今后应在中试和工厂化生产水平进一步研究木霉孢子固体发酵的工艺参数。

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。

水铁矿对玉米生长及其抗氧化系统的影响

[目的]本文旨在研究一种纳米铁氧化物(水铁矿)对玉米相关生理生化指标和抗氧化系统的影响,为水铁矿作为新型铁肥促进玉米生长提供理论依据。[方法]以去离子水(CK1)为对照,用不同质量浓度(10、20、50、100、200和500 mg·L-1)水铁矿溶液进行浸种试验。以不含铁的1/2 Hoagland营养液(CK2)和含EDTA-Fe的1/2 Hoagland营养液(CK3)为2组对照,分别以不含铁的1/2 Hoagland营养液配制不同质量浓度(10、20、50、100、200和500 mg·L-1)的水铁矿溶液进行玉米幼苗培养试验,测定其相关生理生化指标并观察其细胞显微结构。[结果]玉米种子萌发试验结果表明:水铁矿质量浓度为20 mg·L-1时,玉米种子的萌发指数、活力指数和平均根长分别比CK1增加了38.33%、61.99%和53.91%,平均发芽时间缩短56.63%。玉米幼苗培养试验结果表明:水铁矿质量浓度为20 mg·L-1时地上部鲜质量、株高和叶绿素含量分别比CK2显著增加了15.38%、10.03%和24.85%,水铁矿质量浓度高于50 mg·L-1时不利于玉米生长。水铁矿溶液质量浓度低于20 mg·L-1时玉米叶片中过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性逐渐升高,高于此浓度时POD和CAT活性逐渐降低。地上部铁含量检测和透射电镜观察结果显示:水铁矿质量浓度为10 mg·L-1时,水铁矿颗粒能够进入到玉米根细胞内,且地上部铁含量比CK2显著提高了75%,但水铁矿质量浓度大于20 mg·L-1时会造成根细胞质壁分离。[结论]低质量浓度(10~20 mg·L-1)水铁矿可替代EDTA-Fe,有助于玉米种子萌发和植株生长,而高质量浓度(≥50 mg·L-1)水铁矿不利于玉米生长。

促进草酸青霉降解秸秆的表面活性剂效果研究

为了提高秸秆降解效率,本文探究了不同种类表面活性剂对秸秆降解菌降解秸秆的作用,并筛选出效果最佳的表面活性剂。首先筛选获得一株降解玉米秸秆能力较强的菌株——草酸青霉Z7-6;其次在液体发酵条件下,考察4种表面活性剂(两个浓度)对草酸青霉Z7-6降解玉米秸秆效果及产纤维素类酶的影响;最终通过固体发酵验证表面活性剂的效果。结果表明:筛选出的草酸青霉Z7-6对玉米秸秆具有较好的降解效果,相对降解率达40.58%。液体发酵条件下,0.1%表面活性剂处理下秸秆相对降解率较高,0.1%Triton X-100(TR)和0.1%Tween 80(TW)均可提升草酸青霉Z7-6降解玉米秸秆的效果,两者间无显著差异。0.1%TR处理中滤纸酶活性和羧甲基纤维素酶活性均显著高于其他处理。固体发酵条件下,0.1%TR的提升效果最佳。综合秸秆降解的效果和产酶情况,发现0.1%TR促进草酸青霉Z7-6降解秸秆的效果最好,也可提升该菌株纤维素类酶的活性。