梯度有机负荷下农业废弃物厌氧发酵特性及微生物群落

为了解梯度负荷对不同C/N农业废弃物厌氧发酵特性及微生物群落的影响,该试验以猪粪、金针菇菌包、稻秆和甘蔗叶等C/N差异较大的废弃物作为原料,通过逐渐提高全混合厌氧反应器(continuous stirred tank reactor,CSTR)的有机负荷率(organic loading rate,OLR),研究物料在4个OLR(1.11、1.67、2.22和2.78 g/(L?d),以可挥发性固体计)下的产甲烷特性和微生物群落结构变化。结果表明:4种物料的日甲烷产量均随OLR递增而增加,但单位物料甲烷产率与微生物菌群结构则因物料C/N差异而表现出不同的变化趋势。其中:猪粪的日甲烷产量最高,细菌和古菌的菌群结构与对照组相比变化不大;多样性指数先增后减,甲烷产率也在OLR达到1.67 g/(L?d)后逐渐下降。金针菇菌包甲烷产率相对稳定,细菌和古菌的多样性指数随OLR递增而增长。稻秆和甘蔗叶同属于碳质量分数高的秸秆类物料,二者的细菌和古菌的菌群结构变化明显;但在OLR达到2.78g/(L?d)时,稻秆受系统酸化(VFA/TIC>0.8)影响,甲烷产率下降明显,细菌和古菌的多样性指数也出现下降;而甘蔗叶则因VFA/TIC<0.8,其甲烷产率在发酵过程中未出现明显下降。此外,不同C/N物料对优势菌的形成存在影响。其中:Methanolobus zinderi为猪粪物料特有的优势古菌;Proteiniphilum acetatigenes,Acetivibrio cellulolyticus为金针菇菌包、甘蔗叶特有的优势细菌;Methanospirillum hungatei为稻秆物料独有的优势古菌。

江西省农业废弃物资源化利用调查研究

为研究江西农业废弃物资源化利用的产业链延伸及关键瓶颈问题,在调研江西省农业废弃物资源化利用现状及相关典型案例基础上,分析当前存在的问题及其历史成因,提出相应的对策建议。研究认为,江西省农业废弃物资源化利用问题还比较严峻,总体利用方式粗放,减量化、无害化、资源化和综合效益低。具体工作中存在的问题主要表现在重视和认识不够,扶持激励机制不健全;源头有害成分控制不严,后端资源化利用压力大;技术配套和装备落后,转化推广乏力;收集贮运体系不健全,产业基础薄弱。在上述调查研究基础上提出对策建议,即统筹规划,抓好资源化利用顶层设计;激励补偿,加强政策支持;市场运作,推动资源化利用产业化;突出重点,完善收集贮运体系;科研攻关,推动产学研协作。

全量化收集粪污厌氧发酵失稳过程中微生物群落动态变化及生态集群组装模式

通过高通量测序技术分析了全量化粪污厌氧发酵在稳定、抑制和崩溃3个阶段的微生物菌群动态变化情况,结合微生物互作网络构建,识别互作网络中关键生态集群及组装模式,以期为全量化粪污沼气工程稳定运行提供理论依据和数据支撑。结果表明:(1)在细菌门水平上,厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)为优势菌门,在各样品中相对丰度合计占比为96.0%。(2)在细菌属水平上,相对丰度较高的菌属为瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)、狭义梭菌属类群I(Clostridium_sensu_stricto_1)等。(3)在古菌属水平上,甲烷短杆菌属(Methanobrevibacter)、甲烷球形菌属(Methanosphaera)和甲烷袋状菌属(Methanoculleus)为优势菌属,在各样品中相对丰度合计占比为96.5%。(4)微生物互作网络分析揭示,全量化粪污厌氧发酵过程中的功能集群主要划分为3个模块(模块1~模块3),微生物群落在厌氧发酵受到抑制时会产生应激性调整;在产气稳定期,模块1占据主导地位,厌氧发酵系统的水解酸化菌与产甲烷菌间的协同良好,无明显的小分子挥发酸累积现象,可稳定水解产酸;在产气崩溃期,模块2、模块3的相对丰度大幅提升,并占据了模块1的生态位;微生物通过增加乙酸、丙酸等挥发性有机酸氧化菌的相对丰度和嗜酸产甲烷能力,缓解小分子挥发酸和氨氮的胁迫。

微生物在果蔬贮藏保鲜中的应用研究进展

果蔬采后易腐败变质,只有进行保鲜处理才能维持品质,延长货架期。化学保鲜剂对于保持果蔬采后品质效果显著,但存在健康威胁、环境污染、抗药性等问题。以微生物为主体的生物保鲜技术作为一种安全、有效、环境友好、极具潜力的果蔬保鲜手段逐渐成为研究热点,被视为替代化学保鲜剂,满足人们对果蔬天然、安全诉求的有效手段之一。本文综述了微生物在果蔬贮藏保鲜中的应用研究现状,讨论了存在的问题及发展前景,以期为微生物在果蔬保鲜领域的应用提供参考。

不同浓度氯嘧磺隆对土壤微生物群落和土壤呼吸强度的影响

[目的]研究不同浓度氯嘧磺隆的使用对土壤微生物群落和土壤呼吸强度的影响。[方法]通过实验室模拟,研究不同浓度氯嘧磺隆对黄棕壤微生物(细菌、真菌和放线菌)种群数量和呼吸强度的影响。[结果]氯嘧磺隆的使用刚开始抑制土壤细菌和真菌的生长,14 d后促进其生长;低浓度氯嘧磺隆促进放线菌的生长,高浓度则抑制放线菌的生长;氯嘧磺隆会显著抑制土壤呼吸作用。[结论]为研究氯嘧磺隆对土壤生态系统的影响提供理论依据。

生防微生物对植物病原线虫主要作用机制概述

植物病原线虫是为害多种作物的病原微生物,给许多作物的生产造成巨大的经济损失,已成为全球粮食和蔬菜安全生产的一个重要制约因素。长期以来对植物病原线虫的防治依赖于化学农药,产生了严重的环境污染和食品安全问题,亟需安全、绿色、高效的化学防治的替代策略。生防微生物对环境相对友好,是替代化学防治的有效途径。文章阐述了植物病原线虫的主要种类与取食机制、不同种类微生物对植物病原线虫的主要作用机制及国内外最新的研究成果,在前人研究基础上综述了生防微生物对植物病原线虫的诱捕、寄生、产生拮抗物质、竞争资源和空间、诱导植物自身防御反应等主要作用机制。提出今后的研究重点:一是实验室内筛选出的拮抗植物病原线虫生防菌株在田间环境中难免受到生物或非生物因素的影响而降低防治效果,在田间条件下应用生防菌株及相关产品的稳定性及高效性是今后的主要挑战之一;二是目前利用微生物研发的商用生物防治植物病原线虫的产品只有少数被开发出来,登记注册的产品稀少,研发高效、稳定、成熟的生防菌剂相关产品并在市场上应用是今后需要解决的问题;三是微生物对病原线虫的作用机制复杂多样,各因素之间的互作关系也错综复杂,是今后利用微生物资源防治植物病原线虫的研究重点与难点。

6种杀线剂对重茬山药土壤微生物数量、酶活性和养分含量的影响

为明确常用杀线剂对土壤环境的影响,采用土壤常规分析方法,研究2种化学杀线剂(阿维·噻唑膦和氟吡菌酰胺)和4种生物杀线剂(厚孢轮枝菌、淡紫拟青霉、辣根素和茶枯抑线生物菌肥)对土壤微生物数量、酶活性和土壤养分的影响。结果表明,与不施用杀线剂的对照相比,2种化学杀线剂对苗期土壤细菌和真菌数量均表现出显著(P<0.05)的促进作用,而至成熟期后土壤细菌和真菌数量均降至对照水平及以下。4种生物杀线剂中,茶枯抑线生物菌肥对苗期土壤细菌/真菌表现出显著(P<0.05)的抑制作用,对真菌数量表现出显著(P<0.05)的促进作用,在成熟期对土壤细菌数量和细菌/真菌表现出显著(P<0.05)的促进作用,而对真菌数量无显著影响。6种杀线剂施用后对土壤脲酶活性均无显著影响。2种化学杀线剂和生物杀线剂厚孢轮枝菌、淡紫拟青霉和辣根素对土壤酸性磷酸酶活性在苗期和成熟期分别表现出显著(P<0.05)的增强作用和抑制作用,茶枯抑线生物菌肥仅对成熟期的土壤酸性磷酸酶活性表现出显著(P<0.05)的抑制作用。茶枯抑线生物菌肥对苗期和成熟期的土壤蔗糖酶活性分别表现出显著(P<0.05)的抑制作用和促进作用,其他杀线剂则始终表现出显著(P<0.05)的抑制作用。6种杀线剂显著(P<0.05)影响土壤铵态氮、速效钾和速效磷含量。施用杀线剂后,土壤铵态氮和速效钾含量在苗期时与对照相比无显著变化,至成熟期后,除茶枯抑线生物菌肥处理的土壤铵态氮含量外,其他处理的土壤铵态氮和速效钾含量均显著(P<0.05)高于对照。苗期时,施用杀线剂各处理的土壤速效磷含量均显著(P<0.05)低于对照;但成熟期时,各处理的土壤速效磷含量无显著差异。综上,这6种杀线剂对土壤微生物、土壤脲酶和土壤养分的影响随着时间的延长可逐渐恢复,但对土壤酸性磷酸酶和蔗糖酶活性的作用效果持续时间较长,可在一定程度上干扰土壤中的有机磷矿化和碳循环。

微生物酯酶的开发及其在食品工业中的应用现状

微生物酯酶是一种在食品领域应用广泛的工业酶,开发和应用微生物酯酶资源对食品工业发展具有重要意义。借助分离纯化、宏基因组学、宏转录组学等技术手段开发具有化学试剂抗性、热稳定性或低温耐受性的高温酯酶和低温酯酶既丰富了酶学知识又扩展了潜在工业酯酶种类;将各类酯酶用于食品加工及食品农残检测,能够有效提高生产效率、产品质量,保障食品安全。该文综述了新型微生物酯酶的开发及其在食品加工、农残检测中的应用研究进展,以期为酯酶的开发及其工业化应用提供参考。

稻秆规模化高效收储运体系建设与评价——以江西省恒湖垦殖场为例

为加快推进秸秆综合利用、健全秸秆收储运体系,以江西省恒湖垦殖场为研究对象,分别对稻秆收集、存储过程及经济成本进行调查研究,构建适宜万t以上规模稻秆的收储运体系。结果表明:(1)自然条件下晾晒第4 d田间稻秆含水率≤20%,打捆机可入场作业;(2)优化打捆机田间作业参数,保障稻秆质量稳定和安全储存(草捆密度≥150 kg·m-3,含杂率≤5%);(3)优化稻秆堆场设计,提升堆储能力,保障堆场稻秆安全稳定;(4)随着储存时间的推移,稻秆的腐败程度逐渐增加,变异系数以纤维素含量最大,且无膜覆盖大于有膜覆盖,底层大于顶层和中层;(5)围绕稻秆收集、存储、运输等关键环节建立稻秆收储运体系经济模型,评估该体系经济成本,集中型机械收储运模式总经济成本约290元·t-1。这一研究可为建设高效的秸秆收储运体系、秸秆综合利用产业发展提供技术支撑。

江西省油菜根肿病发生情况及综合防控技术

根肿病是由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae)侵染引起的一种世界性土传病害,也是油菜(Brassica napus L.)生产上的重要病害,对油菜产量和质量造成了巨大损失。分析江西省油菜主产区根肿病的发生情况、病害症状、影响病原菌侵染的主要因素及其发病原因,提出油菜根肿病的综合防控措施,以减少其对江西省油菜生产造成的经济损失,为加强油菜根肿病等绿色防控技术的研究及推动江西省油菜产业的健康可持续发展提供科学依据。

2种用药方案对不同栽培模式下山药土壤微生物群落结构的影响

为明确不同用药方案对不同栽培模式下的山药土壤微生物群落结构的影响,2021年在江西省泰和县朱家村和洲头村分别以传统栽培模式和浅生槽栽培模式的山药为试验材料,设置不添加任何杀线剂(CK)、42%威百亩水剂(方案1)和10%噻唑膦颗粒剂+6%寡糖·噻唑膦水乳剂(方案2)3个处理,通过对土壤细菌16S rDNA扩增子V3~V4区和真菌18S rDNA ITS_V1高变区的高通量测序来检测微生物群落结构的变化。结果表明,方案1和方案2对不同栽培模式下的山药土壤微生物群落结构的影响有较大的差异性。在细菌属水平上,2种用药方案处理提高了传统栽培模式下的土壤细菌在热酸菌属、AD3、Subgroup_2和芽孢杆菌属的相对丰度,但对浅生槽栽培模式下的土壤细菌影响不大。在真菌属水平上,2种用药方案处理均严重降低了浅生槽栽培模式下的腐质霉属相对丰度,方案1和方案2的处理分别使其由46.7%降低到了9.9%和39.1%,另外方案2处理提高了枝葡萄孢属在该模式下的相对丰度(由4.2%提高到了22.1%);传统栽培模式下的山药土壤真菌主要分布在镰孢属(Fusarium)和弯孢属(Curvularia),方案2处理提高了镰孢属在该模式下的相对丰度,降低了弯孢属的相对丰度,方案1处理降低了弯孢属在该模式下的比例,却对镰孢属没有影响。在浅生槽栽培模式下,与土壤细菌的群落结构相比,2种用药方案对土壤真菌的群落结构影响更为明显;在传统栽培模式下,2种用药方案对土壤细菌和真菌的群落结构均有明显影响。但不论是浅生槽栽培模式还是传统栽培模式,2种用药方案都不会改变土壤微生物的优势微生物的组成,仅改变优势微生物的丰度。

食品微生物检验技术存在的问题及对策探讨

近些年来,食品安全问题频频发生,食品质量安全受到了人们的广泛关注。本文以此为背景,针对食品微生物检验技术所存有的主要问题进行了深入分析,并提出了有关改善对策,以期推动食品微生物检验技术实现更好的发展。

农业废弃物中重金属含量特征及农用风险评估

为了解江西省主要农业废弃物中重金属污染状况和评估其再利用产物农用的安全性,在江西省内采集了水稻秸秆、蔬菜废弃物、猪粪和牛粪等样品,对样品中铬、镍、铜、锌、砷、镉、汞和铅重金属含量进行了测定与风险评估。结果表明,动物性废弃物中重金属含量和超标率明显高于植物性废弃物,其中猪粪属于重度污染,牛粪为轻度污染,植物性废弃物尚处于安全水平。若以江西省农业废弃物为原料制成有机肥,并长期施用于设施菜地,猪粪有机肥施用8.4、15.3和23.9a后土壤中Cu、Cd和Zn将陆续超标,牛粪有机肥施用23.3a后土壤中Cu将超标,水稻秸秆、蔬菜废弃物有机肥施用约29a后土壤中Cd将超标,故农业废弃物有机肥须严格控制原料中重金属含量,其农用的长期安全性有待加强监测。

江西省薯类作物病虫草害发生及防治现状调查

2017年对江西薯类作物病虫草害的发生及防治现状进行了调查,结果表明:江西省薯类作物主要病害为甘薯根腐病,马铃薯晚疫病、早疫病和疮痂病,山药炭疽病和根结线虫病;薯类主要害虫为蛴螬、蚜虫、夜蛾及甘薯麦蛾;杂草以甘薯地发生较重;种植规模与经济效益是决定薯类作物有害生物防控水平与成本投入的关键因素。加强薯类作物有害生物绿色防控技术的研究及推广示范有利于推动薯类作物产业的健康可持续发展。

我国农业电子商务应用的现状及对策

在总结我国农业和农村现状的基础上,指出了我国农产品和农用品企业要突破传统的生产、流通分割局面、打破行业界限,就必须实行农业电子商务,并提出了发展我国农业电子商务的具体措施。

江西农村沼气物业化管理服务体系研究

发展农村沼气,对于减少温室气体排放,推动低碳农业发展有着重要意义。本文从新农村建设的背景入手,探讨了适合当前江西省农村沼气发展的物业化管理服务体系,以期为服务"三农"、建设和谐秀美乡村提供参考。

金针菇菌丝航天诱变生物学效应的研究

金针菇菌丝体经试验卫星航天搭载后,初步筛选出7个航天菌株:42-31,43-15,43-18,22-44,21-36,FV-2,FV-4.将这些航天菌株与地面对照菌株进行了比较,主要进行了拮抗试验、菌丝生长速率试验和栽培试验.研究结果表明,金针菇航天菌株与原始菌株之间存在一定程度的变异,航天菌株的产量均比原始菌株高且早熟.航天诱变为选育金针菇优良菌株提供了新途径.

降解菌LW3对氯嘧磺隆污染土壤的生物修复研究

为了探讨添加外源接种细菌对土壤氯嘧磺隆污染修复的影响,利用从长期污染土壤分离到的氯嘧磺隆降解菌LW3,在实验室模拟情况下,研究其对氯嘧磺隆污染土壤的修复情况及其影响因素。结果表明,降解菌接种量越高,氯嘧磺隆降解效果越好,但在接种量到达1.0×106CFU/g干土后,再增加接种量对降解率的增加效果就不太明显。土壤降解的最适温度为30℃,最适初始p H 7。在土壤含水量低于40%时,菌株对土壤氯嘧磺隆的降解率随着土壤的含水量的升高而增加;而在淹水情况下时,氯嘧磺隆的降解受到严重抑制。

江西省食用菌新品种知识产权保护现状及对策

通过调研、分析江西省食用菌新品种知识产权保护现状,借鉴国内外新品种知识产权保护的先进理念与经验,提出了江西省食用菌新品种知识产权保护的对策和建议。

江西省山药病原线虫种类鉴定及地理分布

为明确江西省山药病原线虫的种类及地理分布,对采自主产区的157份山药样品进行了线虫分离与形态学鉴定,并对主要病原线虫种类进行rDNA-ITS和28S的序列比对和种群系统进化分析。形态学和分子鉴定结果表明:山药病原线虫种类为咖啡短体线虫Pratylenchus coffeae和南方根结线虫Meloidogyne incognita。调查结果表明,咖啡短体线虫在江西省大部分山药产区广泛分布,是优势种群。吉安市永丰县和泰和县山药线虫危害最为严重,山药样品中线虫检出率分别为66.7%和88.9%。南方根结线虫在江西省山药产区不是优势种群,呈零星发生。此外,山药样品中存在两种线虫的单一种群侵染和复合种群侵染,分别占总样品数的87.1%和12.9%。综上,本研究明确了江西省山药主产区病原线虫的优势种是咖啡短体线虫,为江西省山药病原线虫的科学防控提供了有价值的参考依据。