一种脱氮复合微生物菌剂的反硝化特性

为了提高污水处理过程中反硝化脱氮的效果,作者利用实验室已筛选出的反硝化菌株N1、N9、N10制备复合脱氮微生物菌剂,研究了温度、碳氮比(C/N)、碳源类型对复合微生物菌剂的生长和脱氮特性的影响。结果表明,在30℃、C/N为10、碳源为可溶性淀粉的条件下,48 h后复合脱氮微生物菌剂对硝态氮、总氮和化学需氧量的去除率分别达92.61%、60.02%和58.48%。同时,在C/N比为2～10均有脱氮效果,表明该复合脱氮微生物菌剂在低C/N比废水的反硝化脱氮过程中具有一定的应用前景。     

微生物菌剂对烟草连作土壤理化性质及土壤胞外酶酶活性的影响

  目的  为研究微生物菌剂对不同连作年限植烟土壤的影响。  方法  以不同连作年限植烟土壤为研究对象,研究微生物菌剂对植烟土壤理化性质、胞外酶活性以及烟草农艺性状的影响,旨在为缓解烟草连作障碍提供参考。  结果  （1）未添加微生物菌剂的土壤随连作年限增加,土壤养分含量有机碳（SOC）、全氮（TN）、有效磷（AVP）、铵态氮（NH₄+-N）和硝态氮(NO₃--N）呈降低趋势,土壤pH值呈下降趋势,介于5.0~6.4;土壤胞外酶过氧化物酶（PER）、酸性磷酸酶（ACP）、纤维二糖水解酶（CBH）活性不同程度下降;同时烟草长势变弱,株高、根、茎、叶鲜重和相同叶位叶片干重、鲜重、叶长和叶宽均呈降低,且均在连作8年达最低。（2）添加微生物菌剂后,土壤有机碳、全氮、有效磷、硝态氮和铵态氮含量呈上升趋势,土壤pH值呈上升趋势,介于6.0~7.1;土壤胞外酶活性得到不同程度改善。  结论  3种外源微生物均能改善土壤胞外酶活性,提高碳循环和氮循环能力,增加土壤养分,促进烤烟生长,缓解连作障碍。      

天缘活菌母露的施用对烤烟产质量的影响

采用田间大区对比试验,对天缘活菌母露微生物菌剂在烤烟生产中的最佳用量进行了研究。结果表明,施用天缘活菌母露后,堆肥中有机物分解加速,施用1 000 mL/667m2的微生物菌剂可增加土壤速效钾含量125.00%;施用500 mL/667m2的菌剂可分别提高土壤速效氮、速效磷含量91.61%、121.62%,土壤容重减小,熟化程度增加;施用2 000 mL/667m2菌剂可使土壤容重减小12.13%,催进根系生长。1 000 mL/667m2的菌剂用量可最大增加根系干重73.61%,产量、产值、均价、上中等烟率分别提高26.32%、59.33%、26.59%和5.66%。烟叶的香气质、香气量指标得分增加,烟叶可用性增强。综合来看,在烤烟生产中,天缘活菌母露微生物菌剂以1 000 mL/667m2的用量效果最佳。     

植物-微生物联合修复石油污染土壤的实验室模拟研究

通过盆栽实验,研究了土壤中不同质量分数石油对土壤中微生物数量的影响和土壤残油量的测定。采用外源微生物法,在实验室环境下对模拟石油污染土壤进行修复。结果表明,石油的质量分数、培养时间以及微生物菌剂浓度对微生物数量和石油降解率都影响较大。当石油污染物的最适质量分数范围介于4.0%~8.0%之间,菌剂浓度在3.0%时,植物-微生物联合降解石油污染物有较好的效果,微生物数量介于68.8×106~95.8×106个/g和土壤;最高石油降解率介于72.4%~75.4%。石油质量分数超过8.0%会对微生物产生毒害作用,有的甚至直接杀死微生物。     

甘蔗大田接种AM菌剂效应研究

为了探讨丛枝菌根(AM)真菌对大田甘蔗生长的影响,本研究进行了甘蔗大田接种AM菌剂的试验,初步分析其对甘蔗土壤及其微生物群落,以及对甘蔗植株生长的影响。结果表明:施AM菌剂能提高土壤中有效氮、磷和钾的含量;提高土壤的pH值,促进根系对根际土壤微量元素的吸收,特别是对Mn的吸收。没有施用化肥,仅施AM菌剂的处理土壤中的真菌数量极显著地高于其它处理;甘蔗大田施AM菌剂能增加株高、有效茎数和茎径,有效促进蔗株生长。     

微生物菌剂对烟草根结线虫及根际微生物群落多样性的影响

为寻找对烟草根结线虫病有良好控制效果的药剂,探究药剂施用对烟草根际土壤微生物群落的代谢情况,改善土壤微生态环境,以烟草品种红花大金元为试验材料,通过田间试验研究施用枯草芽孢杆菌、淡紫拟青霉、荧光假单胞杆菌、哈茨木霉和阿维菌素、阿维·丁硫对烟草根结线虫病病害控制、根际土壤微生物群落多样性变化及烟草生长的影响。结果表明,淡紫拟青霉、荧光假单胞杆菌能够分别达到89%、76%的防治效果。AWCD值、McIntosh指数、Simpson指数均显示土壤中增施微生物菌剂能够提高根际土壤微生物群落代谢能力,促进土壤微生物群落对碳源的整体利用,增强代谢活性。Pearson相关分析表明,根际土壤中微生物群落对31种碳源的代谢利用与病情指数呈负相关。土壤中添加微生物菌剂淡紫拟青霉、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞杆菌均能够控制烟草根结线虫病,增强土壤微生物群落多样性,促进烟株生长,淡紫拟青霉效果最好。淡紫拟青霉处理后通过提高根际土壤微生物对碳水化合物类（D-半乳糖酸-γ-内酯）碳源的代谢利用,达到对病情指数的有效调控。淡紫拟青霉处理除最大叶长外,株高、茎围、有效叶片数、最大叶宽均为最大增幅分别为44.91%、20.11%、11.78%、39.05%。     

黄腐酸与微生物菌剂协同对烟草青枯病及根际土壤细菌群落的影响

为研究黄腐酸与微生物菌剂协同对烟草青枯病及根际土壤细菌群落的影响,采用随机区组试验,调查了烟草青枯病田间发病情况,并对根际土壤样品中细菌16S rRNA基因的V4区进行扩增和高通量测序,分析各处理细菌群落结构。结果表明:(1)移栽120 d后,黄腐酸与微生物菌剂协同处理烟草青枯病发病率和病情指数显著降低。(2)黄腐酸与微生物菌剂协同处理可显著提高根际土壤细菌群落观测物种数(Observed_species)、香农指数(Shannon index)和辛普森指数(Simpson index)。(3)黄腐酸与微生物菌剂协同处理可改善根际土壤细菌群落结构,显著提高根际土壤中节杆菌属(Arthrobacter)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和Bryobacter属的相对丰度,同时显著降低未确定属的伯克氏菌科(unidentified_Burkholderiaceae)、链霉菌属(Streptomyces)、未确定属的芽单胞菌科(unidentified_Gemmatimonadaceae)和戴氏菌属(Dyella)的相对丰度。黄腐酸与微生物菌剂协同对烟草青枯病有较好的防治效果,根际土壤细菌群落多样性显著增加,细菌群落结构发生明显变化。     

复合除油微生物菌剂的油脂去除特性

为扩大油脂降解的菌种库资源，提高餐厨垃圾中油脂的生物转化效率，作者以所在实验室自行保藏的4株微生物菌株为油脂降解菌，通过等比例复配获得研究用复合除油微生物菌剂，研究了影响菌剂除油效果的因素及组成菌株产脂肪酶的能力。结果表明，复合除油微生物菌剂在温度为25~55 ℃、pH为4~9、盐质量浓度为5~90 g/L、油脂体积分数1%~5%、接种体积分数1%~9%时，均具有一定的除油能力，除油率最高可达84.75%。单一菌株实验结果表明，菌株B501所产脂肪酶的酶活最高，而菌株009所产脂肪酶处于高酶活的持续时间较长，因此除油能力也最强。此外，复合菌剂的除油效果优于单一菌株。     

生物强化A/O工艺处理规模化制革废水效果研究

通过在传统A/O工艺的O段添加复合功能菌剂Eure-01实现了制革废水的分段强化脱碳及脱氮处理;研究了菌剂强化后各生物处理单元功能菌群的演替及相应的代谢功能变化。考察了菌剂的不同活化方式对脱碳及脱氮效率的影响;应用宏基因组分析和基于Biolog板的碳代谢指纹分析了不同活化方式对强化过程中菌剂和各单元活性污泥体系中微生物群菌落结构的影响。结果表明,添加菌剂多级活化强化液后,好氧池COD去除率和NH_3-N去除率分别较未菌剂强化条件下提高近50%和40%。菌剂经多级强化活化后,菌群碳源代谢活性良好且均衡、物种多样性水平更高,具有强化废水氨氮能力的黄色单胞菌科、伯克氏菌科微生物可占25.7%和22.3%。该菌剂强化A/O工艺处理规模化制革废水效果明显,为制革废水处理提供了一套高效脱碳及脱氮的分段生物强化处理技术和微生物生态学解释。     

感染青枯病与黑胫病烟株的根际土壤、根及茎秆微生物代谢特征分析

为明确感染青枯病、黑胫病烟株的根际土壤、根及茎秆中微生物代谢特征,采用Biolog-ECO代谢表型技术研究了微生物群落对6类31种碳源的代谢情况。结果表明：(1)同一烟株的根际土壤、根、茎秆中微生物的碳源代谢能力依次减弱;烟株感病后根和根际土壤中微生物对6类碳源的利用率无显著变化,茎秆微生物对多聚物类、氨基酸类和酚类碳源的利用率提高。(2)感染青枯病、黑胫病烟株根和根际土壤微生物均能代谢31种碳源;感染青枯病烟株茎秆微生物对除2-羟基苯甲酸以外的30种碳源均能正常代谢;感染黑胫病烟株茎秆微生物不能代谢D-甘露醇、葡萄糖-1-磷酸盐、D-葡萄糖胺酸等10种碳源。(3)感染黑胫病烟株的根和根际土壤微生物的平均颜色变化率（Average well color development,AWCD）显著低于健康烟株,茎秆微生物AWCD值略高于健康烟株;感染青枯病烟株茎秆微生物的AWCD值显著高于健康烟株,根和根际土壤微生物AWCD值与健康烟株无显著差异。(4)感病烟株的根和根际土壤微生物的香农-威纳指数（Shannon-Wiener）、辛普森指数（Simpson）和皮诺（Pielou）指数较健康烟...     

烟稻轮作田土壤中二氯喹啉酸残留阈值分析

为明确烟稻轮作田土壤中二氯喹啉酸导致烟草药害的残留阈值,研究了稻田不同施药剂量下二氯喹啉酸的残留量和降解规律,分析了残留量和烟草药害等级相关性。结果表明,土壤中较低浓度的二氯喹啉酸残留就可导致烟草药害。稻田推荐剂量的二氯喹啉酸在植烟土壤中半衰期为25.7 d,施用60 d后降解率为77.83%。移栽后60 d,土壤中二氯喹啉酸残留量与烟草药害等级呈指数关系,残留阈值为0.006 mg/kg,如超过此阈值,烟草会产生明显药害症状。烟田规划期即烟草移栽前60 d,二氯喹啉酸残留风险值为0.072 mg/kg。研究为控制二氯喹啉酸药害风险和烟田规划提供了理论依据和数据支撑。     

外源钙对二氯喹啉酸胁迫下烤烟叶片生理特性的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度CaCl2溶液对二氯喹啉酸胁迫下烟叶中纤维素酶活性、吲哚乙酸氧化酶活性、ATP酶活性、可溶性蛋白含量及SDS-PAGE电泳的影响.结果表明:二氯喹啉酸胁迫的烟叶与正常烟叶相比,烟叶中纤维素酶活性和吲哚乙酸氧化酶活性增高,ATP酶活性降低,可溶性蛋白质含量减少.受害烟株喷施不同浓度CaCl2溶液后,比不喷施CaCl2溶液的受害烟叶中纤维素酶活性及吲哚乙酸氧化酶活性降低,ATP酶活性升高,可溶性蛋白含量增大.烟叶中蛋白质的不连续SDS - PAGE电泳图谱显示,与正常烟株相比,受害烟叶前期分子量为50 kDa和56 kDa的两条可溶性蛋白条带消失,喷施CaCl2溶液使50 kDa的条带恢复,而且喷施CaCl2溶液15 d时产生了分子量为120 kDa新蛋白.表明喷施外源钙对二氯喹啉酸胁迫下的烟叶具有一定修复效应,且浓度为10 mmol/L时效果最明显.     

二氯喹啉酸在不同土壤中的降解规律及其影响因子

采用室内模拟方法研究了二氯喹啉酸在山东、湖南、四川、云南4个烟叶主产区不同土壤中的降解动态,并探讨了土壤pH、土壤含水量、温度对其降解的影响。结果表明,二氯喹啉酸在4种土壤中的降解半衰期分别为26．8、23．9、35．6、32．4d,在云南红壤中降解最慢。在酸性土壤中,二氯喹啉酸降解慢,半衰期长;土壤相对含水量由20％增至80％,二氯喹啉酸降解半衰期由32．1d缩短至16．8d。随着环境温度升高（15～35℃）,二氯喹啉酸降解的速度加快（半衰期由43．3d缩短至21．1d）。半衰期与土壤pH的回归方程为y=-3．575x＋48．425,R2=0．9929;半衰期与土壤湿度的回归方程为y=．0．2329x＋34．1,R2=0．8038;半衰期与温度的回归方程为y=．1．11x＋57．983,R2=0．9139。     

二氯喹啉酸诱导烟草保护酶活性的动态变化

为了阐明大田土壤残留二氯喹啉酸致烟草畸形并未出现烟草病害发生的原因,采用盆栽法,在土中分别混入1.04×10^-3、2.08×10^-3、4.17×10^-3、8.33×10^-3 和1.67×10^-2 mg/kg 的二氯喹啉酸,检测诱导烟草保护酶活性的变化并分析酶活性与抗病关系。结果表明,当土壤中加入二氯喹啉酸时,能诱导激活超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性, 移栽14 d 后,各处理烟草叶片中SOD 活力均高于未用药的对照,分别提高9.21%、32.60%、109.36%、136.16%、151.94%。 移栽21 d 后,发现各处理此酶活性与对照差异不明显。各处理的烟草POD 活性明显高于对照,随着处理浓度的升高和时间的延长,POD 活性有上升趋势,移栽28 d 后,烟草中过氧化物酶活性较对照分别提高69.47%、35.80%、73.61%、134.69% 和230.45%。POD 同工酶的检测表明,处理过的烟根酶带增多、颜色加重、酶活性增强。     

邵武烟田土壤微生物群落结构变化与烟草青枯病发生关系初报

为了研究健康和发病烟田土壤微生物群落结构的差异,分别在烟株不同生长时期采取健康和发病烟田土壤,对土壤微生物进行16S rRNA和18S rRNA基因测序,分析其群落结构和多样性的变化。结果表明:与移栽前相比,烟株旺长期土壤微生物群落结构已发生了较大变化,旺长期土壤中酸杆菌门（Acidobacteria）相对丰度平均减少了5.4%,放线菌门（Actinobacteria）增多了8.0%,子囊菌门（Ascomycota）增多了22.8%;健康土壤中unclassifed_f__Micrococcaceae相对丰度是发病土壤的2倍,而发病土壤中假霉样真菌属（Pseudallescheria）相对丰度是健康土壤的2倍;健康土壤微生物多样性较高于发病土壤。微生物群落结构在健康和发病土壤之间存在较大差异,unclassifed_f__Micrococcaceae、假霉样真菌属（Pseudallescheria）等土壤微生物是造成差异的主要物种。      

嗜麦芽寡养单胞菌J03对烤烟二氯喹啉酸药害的修复作用

本研究从植烟土壤中分离获得了1株可降解二氯喹啉酸的菌株J03,经Biolog代谢芯片鉴定和16SrDNA系统进化分析,鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）。为探索J03菌株对烤烟二氯喹啉酸药害的修复潜力,以云烟87为供试烟草品种,通过无机盐培养基培养、盆栽和小区试验,分析了J03菌株对二氯喹啉酸的降解能力和药害修复能力。结果表明,菌株J03在液体无机盐培养基中培养21 d后,对二氯喹啉酸的降解率为33.50%;盆栽条件下对二氯喹啉酸胁迫叶片生长的修复效果为33.46%;田间对二氯喹啉酸药害的防治效果为36.92%。      

Analysis of quinclorac and quinclorac methyl ester in canola from the 2015 harvest using QuEChERS with liquid chromatography polarity-switching tandem mass spectrometry

A method using QuEChERS sample preparation with liquid chromatography polarity-switching tandem mass spectrometry was developed and validated for the analysis of quinclorac and its degradation product quinclorac methyl ester in canola seed. The method was used to analyse canola treated with quinclorac, harvest sample composites and samples of canola shipments. Quinclorac residues were present in all samples of canola treated with a quinclorac-containing herbicide that were analysed. Quinclorac was found in 93% of samples, with an average of 0.018 mg kg^–1. All samples contained quinclorac methyl ester, with an average of 0.061 mg kg^–1. The average concentration of total residues (as quinclorac equivalents) on treated canola was 0.075 mg kg^–1, with a range of 0.016–0.124 mg kg^–1. The observed residues were all at least 10 times lower than the Canadian maximum residue limit of 1.5 mg kg^–1. Quinclorac and quinclorac methyl ester were not found in any harvest and export composite samples, which represented the majority of canola grown in western Canada in 2015 and canola exported in late 2015. Even though usage of quinclorac-containing herbicide on canola can result in the presence of low concentrations of residues, the absence of quinclorac residues in harvest and shipment samples suggests that use of quinclorac-containing herbicide was not widespread, and that any residues present were diluted as canola was combined along the grain-handling chain into shipment lots, or segregated and prevented from entering shipment lots.     

烟草ACO基因家族鉴定和二氯喹啉酸药害条件下的表达分析

烟草二氯喹啉酸药害是影响我国烟叶原料保障的重要问题之一,药害机制可能与乙烯合成相关。为了明确二氯喹啉酸药害的作用机制,对烟草1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶（1-aminocyclopropane-1-carboxylate oxidase,ACO）基因家族进行鉴定,并对二氯喹啉酸药害条件下的基因表达模式进行分析。结果表明:普通烟草、林烟草、绒毛状烟草分别含有19、9和10个ACO基因。亚细胞定位预测分析显示,几乎所有蛋白均定位于细胞质中。进化分析表明,烟草ACO蛋白家族进化形成三类,Ⅰ类成员最多,Ⅱ类成员最少。MicroRNA靶点分析发现,普通烟草6个ACO含有潜在的miRNA靶点。启动子分析表明,普通烟草ACO启动子区含有激素反应、低温反应、抗性和胁迫反应等多种类型的顺式作用元件。二氯喹啉酸处理下的基因表达分析显示,普通烟草ACO家族所有成员均受二氯喹啉酸诱导上调表达,Ntab0263610、Ntab0263620、Ntab0220530和Ntab0220520 4个基因的上调幅度最大,推测这些基因在烟草二氯喹啉酸药害引起的乙烯合成中发挥关键作用。      

荧光假单胞菌缓解植烟土壤酸化效果及对烟草青枯病的防治作用

为挖掘具有缓解土壤酸化能力的微生物菌株,开发新型酸性土壤改良剂,通过原位培养从恩施烟区酸化植烟土壤中筛选获得一株荧光假单胞菌SSW-11(Pseudomonas fluorescens SSW-11),并采用盆栽试验和大田试验评价菌株发酵液灌根对酸化植烟土壤的改良效果以及对烟草青枯病的防效。结果表明：(1)菌株SSW-11发酵液对复合有机酸和复合肥料造成的土壤酸化有一定的缓解作用,土壤pH平均提高0.18;(2)菌株SSW-11发酵液灌根处理后42 d内,旺长期烟株根区酸化土壤pH显著提高（平均提高0.47）;(3)菌株SSW-11发酵液可显著降低成熟期烟草青枯病的发病率和病情指数,对烟草青枯病的防效达52.01%。荧光假单胞菌SSW-11对缓解植烟土壤酸化和防治烟草青枯病具有较好的效果。     

烟草ACS基因家族鉴定及二氯喹啉酸胁迫条件下的表达分析

二氯喹啉酸药害给烟叶生产造成较大影响。为明确烟草二氯喹啉酸药害的发生机制,对1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase,ACS)基因家族进行了鉴定,并对二氯喹啉酸胁迫条件下的基因表达模式进行分析。结果表明,普通烟草共有26个ACS基因。染色体定位分析显示,23个ACS基因定位在染色体上,3个定位在scaffold上。亚细胞定位分析显示,ACS主要定位于细胞核或细胞质中。进化分析表明,ACS蛋白进化形成3个类别。序列比对显示,ACS氨基酸序列含有家族保守结构域和活性位点。启动子分析发现,ACS基因启动子区含有脱落酸、茉莉酸、水杨酸、生长素和赤霉素5种激素反应共10种类型的顺式作用元件。表达分析显示,大部分ACS家族成员均受二氯喹啉酸诱导而上调表达。