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

发布时间：2017-05-17 17:27

  本文关键词：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，由笔耕文化传播整理发布。

【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

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 张晶,黄民生,徐亚同;白腐真菌木质素降解酶的研究及应用进展[J];净水技术;2004年01期

2 左娟;;农作物秸秆综合利用之瓶颈与对策[J];植物医生;2010年06期

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本文编号：374073