棉花秸秆降解菌的筛选鉴定及对秸秆还田土壤理化性质的影响

【摘要】：随着对农作物秸秆资源化利用需求的迅猛发展,农作物秸秆原位还田这一便捷利用方式越来越受到重视。秸秆还田技术不仅减少了对环境的污染,而且增加了土壤的肥力,是提高秸秆利用效率最有效的途径之一。但是在自然条件下,秸秆降解的速度缓慢,秸秆还田后会影响下茬作物的生长和生产。因此,研究利用微生物自身代谢优势快速降解秸秆技术,以解决秸秆还田中存在的不足将是一个优选的可行途径。为获得用于接种和促进棉花秸秆快速降解的菌株,本实验在棉花秸秆机械旋耕还田条件下,从棉田土壤中筛选出能够降解棉花秸秆的4株降解菌,经过形态学观察以及序列分析鉴定,分别为黑曲霉(Aspergillus niger)、赤霉(Gibberella moniliformis)、链格孢霉(Alternaria nees)和青霉(Penicillium italicum)。在以棉花秸秆为碳源的液态培养过程中,菌株SN-1和SN-4对棉花秸秆具有较强的降解能力,第25 d时,其秸秆失重率分别达到52.47%和49.73%。菌株SN-1和SN-4对纤维素的降解效果最好,在第25天,纤维素降解率可以达到40.23%和38.36%。菌株SN-1、SN-2和SN-4对于半纤维素降解情况的差异不大,分别达到28.12%、27.35%和26.51%。菌株SN-3的木质素降解率可以达到16.17%。菌株SN-2、SN-3对于对于棉花秸秆的失重率和纤维素降解率相对较低,但SN-2对于半纤维素的降解能力突出,SN-3对于木质素的降解能力突出,说明不同菌株微生物自身对底物的选择性差异及代谢途径的不同。在自然条件下,对不同处理的田间试验土壤样品,进行了有机质和速效氮磷钾的含量随时间变化的测定。结果显示,以菌株SN-1处理过的秸秆还田土壤中的有机质以及速效氮、速效磷、速效钾数据与两种参照相比差异显著。在棉花秸秆还田过程中,接种菌株还田可以显著增加耕作层土壤中有机质以及速效氮、速效磷、速效钾的含量,从而提高土壤肥力,对于深层土壤的影响不及表层土壤显著。在自然条件下,以菌株SN-1处理棉花秸秆进行秸秆还田的大田实验,通过测定土壤的容重、含水量和p H值与两种参照对比,结果显示,表层土壤变化差异显著,深层土壤差异不及表层差异显著。表明在自然条件下的田间棉秆还田实验,接种菌剂可以改善耕作层土壤的物理性状,有利于农作物的生长和产量。本实验分离筛选出的4株降解菌对棉花秸秆具有一定的降解能力,而且能够显著提高土壤中的有机质含量,增强土壤的肥力,改善土壤的物理性状,为接种菌剂下棉花秸秆原位还田提供了理论依据和菌种资源。 【关键词】：秸秆降解菌 分离鉴定 降解效果 土壤养分 土壤物理性质
【学位授予单位】：石河子大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X172;X712
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 缩略词表9-10
• 第一章 文献综述10-21
• 1.1 概述10-11
• 1.2 农作物秸秆还田的方式11-13
• 1.2.1 直接还田11-12
• 1.2.2 间接还田12
• 1.2.3 焚烧还田12
• 1.2.4 新疆棉花秸秆的处理方式12-13
• 1.3 秸秆还田的重要性13-14
• 1.3.1 秸秆还田对土壤肥力的影响13-14
• 1.3.2 秸秆还田技术对土壤理化性质的影响14
• 1.3.3 秸秆还田存在的问题14
• 1.4 秸秆的微生物降解14-19
• 1.4.1 降解秸秆的微生物种类14-17
• 1.4.2 秸秆降解的酶学机理17-19
• 1.5 研究目的和意义19
• 1.6 研究内容、方法和技术路线19-21
• 1.6.1 研究内容和方法19-20
• 1.6.2 技术路线20-21
• 第二章 棉花秸秆降解菌的筛选及鉴定21-32
• 2.1 实验材料与仪器21-22
• 2.1.1 实验材料21
• 2.1.2 试验主要试剂21-22
• 2.1.3 主要设备和仪器22
• 2.1.4 培养基种类22
• 2.2 试验方法22-26
• 2.2.1 降解菌株的筛选22-23
• 2.2.2 降解菌株酶活力的测定23-24
• 2.2.3 滤纸失重率的测定24
• 2.2.4 降解菌株的鉴定24-26
• 2.3 结果与分析26-31
• 2.3.1 降解菌株的筛选26
• 2.3.2 培养时间对菌株酶活力的影响26-27
• 2.3.3 菌株降解滤纸的失重率的变化27-28
• 2.3.4 菌株的鉴定28-31
• 2.4 结论31-32
• 第三章 菌株对棉花秸秆降解效果研究32-38
• 3.1 实验材料32-33
• 3.1.1 供试菌株32
• 3.1.2 主要仪器设备32
• 3.1.3 棉花秸秆与培养基32
• 3.1.4 主要的实验试剂32-33
• 3.2 实验设计与方法33-34
• 3.2.1 降解菌生长曲线的测定33
• 3.2.2 棉花秸秆各组分含量的测定33-34
• 3.3 结果与分析34-37
• 3.3.1 降解棉花秸秆过程中微生物的生长曲线34
• 3.3.2 液态发酵过程中棉花秸秆各组分含量的变化34-37
• 3.4 结论37-38
• 第四章 降解菌对棉花秸秆还田的土壤理化性质影响38-47
• 4.1 实验材料38
• 4.1.1 供试菌株38
• 4.1.2 棉花秸秆和试验场38
• 4.2 实验设计与方法38-39
• 4.2.1 棉花秸秆还田的实验设计38-39
• 4.2.2 土壤中各养分含量变化测定39
• 4.2.3 土壤理化性质的测定39
• 4.3 结果与分析39-46
• 4.3.1 棉花秸秆还田对土壤中各养分含量的影响39-43
• 4.3.2 棉花秸秆还田对土壤理化性质的影响43-46
• 4.4 结论46-47
• 第五章 结论与展望47-49
• 5.1 全文结论47-48
• 5.2 展望48-49
• 参考文献49-53
• 致谢53-54
• 作者简介54-55
• 附件55

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

白腐真菌木质素降解酶的研究及应用进展    张晶,黄民生,徐亚同

农作物秸秆综合利用之瓶颈与对策    左娟;

水稻秸秆腐解复合菌系RSS-4的选育及其腐解特性    刘甲锋;李力;陈慧君;关大伟;姜昕;李俊;沈德龙;

不同木质纤维素基质上白腐菌降解特性的研究    张晓昱,杜甫佑,王宏勋,尹艳丽

酸-菌-酶法处理黄姜皂素生产废渣的工艺    李美秀;呼世斌;王燕洁;徐冯楠;

纤维素降解菌的筛选与高效混合菌群的构建    冯炘;裴宇航;周晓飞;解玉红;

小麦-玉米轮作体系中秸秆还田方式对土壤肥力及作物产量的影响    游东海;田霄鸿;把余玲;李锦;王淑娟;刘廷;南雄雄;

长期不同施肥模式对稻田土壤磷素及水稻磷营养的影响    赵庆雷;王凯荣;马加清;杨连群;谢小立;张士永;袁守江;

一株棉秆纤维素分解真菌的分离筛选及酶学性质研究    白宝伟;张琴;滕立平;杨瑛;李艳宾;

棉花自毒物质对幼苗生理作用和棉花枯、黄萎病菌丝生长的影响    沙红;高燕;李雪源;

秸秆改良材料对沙质土壤钾素抗淋溶的效应    宋丽;满洪喆;王定勇;

黄孢原毛平革菌对玉米秸秆木质素的降解研究    黄慧;申源源;陈宏;

焚烧秸秆对城市空气质量的影响及对策    倪进;

木质纤维素固体基质发酵物中半纤维素、纤维素和木素的定量分析程序    王玉万,徐文玉

微生物木聚糖降解酶研究进展及应用前景    怀文辉,何秀萍,郭文洁,张博润

嗜热拟青霉固体发酵产木聚糖酶条件的优化    杨绍青;闫巧娟;江正强;李里特;王有智;

一组纤维素分解菌复合系NSC-7的酶活表达特性    刘长莉;王小芬;牛俊玲;吕育财;沈海龙;崔宗均;

碳源和氮源对毛栓菌菌丝体生长和漆酶分泌的影响    邓振旭,王宜磊

一株降解纤维素的放线菌的筛选及其产酶条件的研究    宋波;羊键;

利用培养和免培养方法研究红壤的真菌多样性    杨巍;张汉波;

低温纤维素降解菌的筛选及其酶学性质初步研究    张淑红;刘秀花;梁峰;王莉;刘源慧;翟兴礼;赵龙飞;

纤维素诺卡氏菌的一个新菌株    刘东波;高培基;王祖农;

新疆棉秆循环经济利用的适宜模式探讨    韩芹芹;杨跃辉;姜逢清;马勇;

    

国内外棉花秸秆收获技术发展状况    王俊友;董世平;吕黄珍;王锋德;燕晓辉;

基于棉花秸秆的生物形态SiC材料的制备与表征    王庆;程曦;张亚辉;

我国棉花秸秆综合利用现状    牛巧鱼;

棉花秸秆也是宝    崔凯

推广“秸秆变气”技术    记者 赵广平

夏津县棉花秸秆收获粉碎收集实现机械化    明万金

棉花秸秆能饲喂牛羊吗？    山西省老促会科技信息委员会 陈伯华

成安农民今秋算起“棉柴账”    记者 张俊琴通讯员 常红民

让棉秆棉籽为生物质能利用作贡献    本报记者 方云静

八十九团果农用塑料布盖树省工增效    潘广发

棉花秸秆降解菌的筛选鉴定及对秸秆还田土壤理化性质的影响    孙美娜

化学及生物处理对棉花秸秆消化性改善效果研究    热沙来提汗·买买提

棉花秸秆木质纤维素降解菌的筛选及鉴定    高静

回转式棉花秸秆切割试验台的研制与试验研究    李玉道

棉花秸秆力学特性试验研究    朱凯

棉花秸秆制备生物乙醇的预处理及糖化研究    朱新娜

水泥石膏基棉花秸秆聚苯乙烯复合砌块的基本物理力学性能及导热性能试验研究    姚仕明

基于棉花秸秆的微生物合成乙醇研究    邓辉