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红壤中秸秆降解的微生物演替及应用研究

作　者: 史央
导　师: 戴传超；陆玲
学　校: 南京师范大学
专　业: 微生物学
关键词: 秸秆还田红壤木质素漆酶内生真菌秸秆降解剂
分类号: S154.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

微生物在秸秆降解中发挥了巨大作用，而多项研究表明，秸秆中的木质素成分是秸秆降解速度的限制因素。鉴于此，本论文即从筛选高产木质素酶的菌株入手，结果从重阳木茎内皮中筛选到一株有较高漆酶（木质素酶之一）活性的菌株B3，并将其制成秸秆降解剂，模拟大田试验研究了它对秸秆的降解效果及对后季作物生长的影响。本论文包括三个部分：1．调查了中科院红壤生态站内不同土壤中的微生物数量及区系组成，跟踪检测秸秆自然降解状况。结果表明，水田以细菌为主，旱地中真菌和放线菌数量最多，林地中有大量的高等担子菌；秸秆自然降解较慢，土壤微生物也随着降解的进行而呈现一定的变化规律；当调节C/N比为25：1时，秸秆的腐解残留率比对照组下降10.67％。2．通过形态学观察及测定其rDNA ITS序列对菌株B3进行鉴定，该菌株属于子囊菌亚门的腐皮壳属（Diaporthe）。纤维素类物质CMC-Na是其最佳碳源诱导物，正交优化后的发酵条件是马铃薯200g/L,CMC-Na 20g/L，NH₄Cl 1g/L,KH₂PO₄3g/L,MgSO₄·7H₂O 1.5g/L,VB₁0.01g/L,pH4.0，培养温度25℃；同时发现菌株B3分泌的漆酶有较好的耐热性，在酸性条件下能很好的生长，可以适应红壤酸性条件，因此根据其最佳发酵条件在7L发酵罐内发酵制成秸秆降解剂。3．通过盆栽试验和扫描电镜观察检测了秸秆降解剂对秸秆的降解效果，结果发现，该降解剂在15d内就能破坏秸秆的结构，使秸秆不再漂浮，不影响作物的生根；进一步检测其对后季作物生长的影响发现，该降解剂还能促进后季作物的生长，薄板层析和免疫学检测均显示菌株B3分泌了IAA和ABA。

全文目录

目录  3-6
中文摘要  6-7
英文摘要  7-8
前言与综述  8-19
  1 秸秆还田的研究进展  8-14
  2 我国南方丘陵地区红壤基本性质  14-15
  3 利用微生物对红壤丘陵区土壤进行综合治理  15-16
  参考文献  16-19
第一章我国南方红壤地区微生物区系调查及秸秆自然降解特点  19-35
  §1 中国科学院红壤生态站不同土壤中的微生物类群调查  19-25
    1 材料与方法  20
    2 结果  20-24
      2．1 不同土壤类型养分比较  20-21
      2．2 红壤在不同利用方式下的微生物数量  21-23
      2．3 红壤在不同利用方式下真菌的优势属  23-24
    3 讨论  24-25
  §2 秸秆物料在红壤中自然降解状况  25-30
    1 材料与方法  25-26
    2 结果  26-29
      2．1 秸秆物料在三种供试土壤中的腐解率  26-27
      2．2 秸秆物料降解过程中微生物数量的动态变化  27-28
      2．3 有机物料的添加对土壤性状的影响  28-29
    3 讨论  29-30
  §3 调节C/N比对秸秆物料腐解的影响  30-33
    1 材料与方法  30-31
    2 结果  31-32
      2．1 调节C/N比对秸秆降解的影响  31
      2．2 秸秆降解后对土壤性状的改善  31-32
    3 讨论  32-33
  参考文献  33-35
第二章高效降解菌株的筛选及其关键酶的性质分析  35-54
  §1 从红壤土著微生物中筛选高效秸秆降解菌  35-38
    1 材料与方法  35-36
    2 结果  36-38
      2．1 红壤土著菌纤维素酶和木质素酶活力测定结果  36-37
      2．2 三种胞外酶活性和点接种菌落大小及生物量的相关分析  37-38
    3 讨论  38
  §2 从内生真菌中筛选高效秸秆降解菌  38-43
    1 材料与方法  39-40
    2 结果  40-42
      2．1 乌桕内生菌三种胞外酶活性  40
      2．2 大戟内生菌三种胞外酶活性  40-41
      2．3 泽漆内生菌三种胞外酶活性  41
      2．4 重阳木内生菌三种胞外酶活性  41-42
      2．5 内生菌三种胞外酶活性与点接种菌落大小及生物量的相关性分析  42
    3 讨论  42-43
  §3 内生真菌B3的发酵条件及关键酶性质研究  43-49
    1 材料与方法  43-44
    2 结果  44-48
      2．1 菌株B3的生长及产酶曲线  44
      2．2 培养条件对B3产漆酶的影响  44-47
      2．3 菌株B3分泌的漆酶的一般性质研究  47-48
    3 讨论  48-49
  §4 内生真菌B3的鉴定  49-52
    1 材料与方法  49-50
    2 结果  50-52
      2．1 形态学观察结果  51
      2．2 基于ITS区段的鉴定结果  51-52
    3 讨论  52
  参考文献  52-54
第三章秸秆降解剂的盆栽试验及对后季作物生长的影响  54-63
  §1 秸秆降解剂的盆栽试验  54-58
    1 材料与方法  54-55
    2 结果  55-58
      2．1 秸秆降解盆栽试验  55-56
      2．2 扫描电镜观察结果  56-58
    3 讨论  58
  §2 秸秆降解剂对后季作物生长的影响  58-61
    1 材料与方法  58-59
    2 结果  59-61
      2．1 水稻生长盆栽试验结果  59-61
      2．2 促进水稻生长的机理初探  61
    3讨论  61
  参考文献  61-63
小结  63-64
致谢  64

红壤中秸秆降解的微生物演替及应用研究

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