微生物发酵床养猪垫料配制辣椒育苗基质的研究

为了筛选辣椒的最适育苗基质配方,选取椰糠、棉籽壳、麸皮及草炭分别与发酵床养猪垫料混合配制育苗基质,通过提取基质浸提液,检测其对辣椒种子萌发情况,筛选适宜原料;并通过穴盘育苗检测确定适宜的基质配方。结果表明:最为适宜的原料为椰糠,辣椒种子发芽率均在85%以上,且略优于草炭对照(P<0.05)。最适宜的基质配方为垫料:椰糠=3:7(体积比),辣椒种苗出苗率达95.33%,成苗率达88.46%,与草炭对照差异不显著(P>0.05);苗高、茎粗、根长、叶片数、整株鲜重、地上部分鲜重、地下部分鲜重均显著优于草炭基质和其他处理组(P<0.05)。

整合微生物组菌剂的提出、研发与应用

【目的】利用微生物发酵床作为发酵槽,猪粪氮素连续流加中温好氧发酵,将通过宏基因检测鉴定到的微生物组称为整合微生物组,生产高含菌量整合微生物组菌剂,作为植物病害生防菌剂。【方法】生产工艺:原料配制→发酵床发酵→猪粪氮素连续流加→好氧发酵控制→产品加工→产品包装等。生产技术:利用养猪使用1年以上的微生物发酵床,添加一层10 cm厚的30%豆饼粉+70%杏鲍菇菌糠垫料,每平方米1头猪作为猪粪氮素连续流加营养来源,每天翻耕1次,连续好氧发酵20 d后,取出上层20 cm的垫料,进入晾晒、粉碎、分筛、包装,加工成整合微生物组菌剂。【结果】整合微生物组菌剂产品技术指标:含水量29.74%,pH 7.56,有机质含量44.46%,全氮含量2.23%,腐殖酸含量11.20%,粗纤维含量14.06%,含菌量145×108 cfu/g。宏基因组测定结果表明,菌剂样品序列(reads)条数平均值为99 701.75,每克菌剂含有细菌39门、96纲、189目、383科、786属、1 281种;其中,芽孢杆菌46种,9种为中国新记录种,即:(1)嗜气芽孢杆菌(Bacillus aerophilus)、(2)蚯蚓芽孢杆菌(Bacillus eiseniae)、(3)丝状芽孢杆菌(Bacillus filamentosus)、(4)柯赫芽孢杆菌(Bacillus kochii)、(5)根际芽孢杆菌(Bacillus rhizosphaerae)、(6)长型赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus macroides)、(7)淤泥大洋芽孢杆菌(Oceanobacillus caeni)、(8)拾蛤鸟氨酸芽孢杆菌(Ornithinibacillus scapharcae)、(9)海洋枝芽孢杆菌(Virgibacillus oceani);未发现猪细菌病原。可培养法分离的芽孢杆菌活菌数2.062×108 cfu/g,宏基因组测定结果中,芽孢杆菌的总丰度为1.42%,以此推算菌剂有效细菌总含量145×108 cfu/g。整合微生物组菌剂浸出液处理组的绿豆发芽率为96.67%,与清水对照组无显著差异(P>0.05),但胚根长比对照增加了58.08%。用5%—10%的菌剂配制成育苗基质,番茄出苗率提高了3.0%,株高增加了25.1%,对番茄青枯病的校正防治效果可达79.41%。整合微生物组菌剂的产品质量标准参考农业农村部生物有机肥标准(NY884-2012),初步确定为:有机质≥40%,含水量≤30%,pH 5.5—7.5,粪大肠菌群数≤100个/g,蛔虫卵死亡率>95%,有效期>6个月;重金属含量满足标准要求:砷<15 mg·kg-1,镉≤15 mg·kg-1,铅≤15 mg·kg-1,铬≤15 mg·kg-1,汞≤15 mg·kg-1;有效活菌数调整为:总细菌数≥30×108 cfu/g,其中芽孢杆菌≥2×108 cfu/g。【结论】提出了整合微生物组菌剂的概念和产品技术标准。研发的整合微生物菌剂可促进种子根部生长,并对番茄青枯病有良好的防治效果。

基于转录组测序的陈山红心杉EST-SSR开发及应用

【目的】目前杉木分子标记数量无法满足种质资源评价及分子标记辅助育种等相关研究需求,需要开发更多的杉木SSR标记十分重要。【方法】以陈山红心杉转录组测序数据为基础,进行EST-SSR标记的检测和开发,并对陈山红心杉二代种子园进行遗传变异分析。【结果】转录组测序共获得99 122 394个reads片段,包含了14.87 Gb的序列数据。序列组装后,获得76 597个unigene,共计104.18 Mb数据,平均长983 bp。寻找到8 072个SSR位点,单核苷酸和三核苷酸是主要重复类型,分别占总数的66.30%和17.48%,其次是二核苷酸重复类型,占总数的12.31%。AT/TA和AG/TC是主要的双碱基重复序列,分别占总位点数的6.79%和1.93%。AGA/TCT和AAG/TTC是主要的三碱基重复序列,分别占总位点数的1.45%和1.44%。从随机挑选的150对SSR引物中筛选出11对多态性引物。陈山红心杉二代种子园SSR位点间的平均等位基因数为4.4个,有效等位基因为2.4个;群体平均观察杂合度、期望杂合度、Shannon多样性指数分别为0.533 5、0.563 8、1.003 4,表明该种子园遗传多样性较高。陈山红心杉二代种子园无性系间的遗传相似系数在0.240 0~0.977 8之间,平均值为0.589 3,说明这一群体有较宽的遗传基础。在阈值0.62处可将无性系划分为6个亚群体,亚群体内个体数量差异较大。【结论】本研究基于陈山红心杉转录组数据开发出11对EST-SSR标记,丰富了杉木分子标记库,这些标记可用于杉木种质资源评价、遗传多样性分析及分子标记辅助育种等方面。

农业废弃物戈尔膜发酵过程可培养真菌种群的生态学特性

【目的】评估农业废弃物戈尔膜发酵过程中的真菌种群随时间和空间的变化规律,为农业废弃物的资源化利用和戈尔膜发酵效果评价提供理论依据。【方法】以农业废弃物戈尔膜发酵槽物料为研究对象,监测发酵过程物料的温度变化,并通过时间和空间格局采样,分离鉴定物料中的真菌种类及数量,分析发酵过程中的真菌种群数量分布、空间分布型指数、多样性指数和生态位特征等参数。【结果】发酵物料的温度监测表明,第2~16天的平均温度为55.27~74.64℃,定义为高温期;第17~27天的平均温度为41.26~50.64℃,定义为低温期。从72份物料样本中共分离鉴定出5种真菌,分别为沃尔夫被孢霉(Mortierella walfii)、青霉菌(Peniculliumsp.)、烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、棘曲霉(A. spinosus)和土曲霉(A. terreus)。从空间分布上看,烟曲霉在物料浅层和深层的种群数量均较多,分别为1.13×10^(5)CFU·g^(-1)和1.47×10^(5)CFU·g^(-1);而棘曲霉在物料浅层和深层的种群数量均最少,分别为4.90×10^(3)CFU·g^(-1)和1.56×10^(3)CFU·g^(-1),说明烟曲霉适宜在该物料中生长,而棘曲霉则不适宜。从发酵时间看,发酵前期(3~12d)的总菌量在4.10×10^(4)~1.30×10^(5)CFU·g^(-1),发酵后期(17~27d)的总菌量在9.35×10^(3)~2.63×10^(4)CFU·g^(-1)。发酵过程中真菌种群呈现明显的差异性,且空间分布型为聚集分布,烟曲霉在物料中生存适应性最强,但竞争能力较弱或不存在竞争。【结论】农业废弃物戈尔膜发酵过程中的可培养真菌的数量在不同时间和空间上均存在明显的差异,其空间分布型为聚集分布。

蛭石对肥料中养分离子的吸附与解吸研究

通过在蛭石和含有蛭石的基质中添加水溶肥的试验,探究蛭石对肥料中铵态氮、硝态氮、磷及钾的吸附与解吸的特性。试验结果表明:蛭石对养分离子具有吸附效果,肥料浓度越高,吸附量越大;蛭石对铵态氮吸附量高于硝态氮,铵态氮吸附量随着时间下降,而硝态氮吸附量上升,磷的吸附量也提高,说明蛭石能快速吸附阳离子,而对阴离子的吸附较缓慢。另外,水溶肥加入蛭石中再混配的基质对铵态氮、硝态氮、磷、钾的吸附量比直接加入混配基质中多,且释放慢。因此,混配基质中添加蛭石及水溶肥时,水溶肥先喷于蛭石上可优选为肥料的添加方式。