將農(nóng)作物的秸稈進行原位還田,可以提高秸稈的綜合利用率,在一定程度上減少秸稈對環(huán)境的負(fù)面影響,同時又可以改善土壤的理化性質(zhì)。但是秸稈被埋入土壤后腐解緩慢,還田效率較低,對土壤和下茬農(nóng)作物的生長都會造成不良影響,從而限制了秸稈還田的推廣。本研究主要篩選高效秸稈降解菌并對降解菌進行耐旱性馴化,然后制成菌劑進行盆栽實驗進行驗證,主要研究結(jié)果如下:1、通過秸稈粉平板、濾紙孔洞法以及小麥秸稈降解率來篩選高效秸稈降解菌,并測定菌株的胞外纖維素酶活來研究其秸稈纖維素的降解能力。結(jié)果表明,在所篩選的4株真菌中,菌株z-5的秸稈降解率最高,為47%,其次是菌株4-1、3-1和2-2,分別為45%、32%和31%,濾紙腐解實驗結(jié)果與秸稈降解實驗結(jié)果相似。4株秸稈降解菌都具有外切葡聚糖酶、內(nèi)切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等3種纖維素酶,但變化趨勢不同。菌株z-5和菌株4-1的三種酶活呈現(xiàn)出較好的協(xié)同性,菌株2-2和菌株3-1協(xié)同性較弱。實驗表明:通過秸稈粉平板,秸稈降解率測定以及濾紙孔洞法可以更準(zhǔn)確快速地得到目的菌株;纖維素酶在秸稈降解中起著主導(dǎo)作用。2、為獲得耐旱性秸稈降解菌,本實驗利用含有不同濃度PEG6000的培養(yǎng)基對所篩菌株進行耐旱性馴化,并測定馴化前后菌株纖維素酶活和不同濕度下的小麥秸稈降解率。結(jié)果顯示,在高濃度PEG6000的脅迫下,菌株P(guān)3-1和Pz-5的生物量明顯高于菌株3-1和菌株z-5;菌株P(guān)3-1的內(nèi)切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶均高于菌株3-1,但β-葡聚糖酶僅為菌株3-1的1/5;菌株P(guān)z-5的三種酶活均低于菌株z-5,并且峰值出現(xiàn)時間較晚。在不同的濕度下,菌株P(guān)3-1和Pz-5對秸稈的降解效果明顯優(yōu)于馴化前。這表明,利用PEG6000對菌株進行馴化可以提高菌株的耐旱能力。在PEG6000的存在下可能會促進酶的產(chǎn)生,但PEG6000對纖維素酶活的作用與酶和菌株的種類有關(guān),具有不定向性。馴化后菌株的小麥秸稈降解效果均優(yōu)于原始菌株。3、本實驗還采用不同濃度的NaCl對菌株進行馴化,并考察菌株的生長能力、產(chǎn)酶能力和在不同濕度下對小麥秸稈的降解能力。結(jié)果顯示,在高濃度NaCl的脅迫下,菌株G3-1和Gz-5的生物量明顯高于菌株3-1和菌株z-5;菌株G3-1和Gz-5的內(nèi)切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶活低于菌株3-1和z-5,但是β-葡萄糖苷酶明顯高于菌株3-1和z-5;馴化后的菌株在濕度較低的情況下,其小麥秸稈降解率高于原始菌株。這表明:高濃度NaCl對菌株的馴化可以提高菌株的耐旱能力,但是對菌株的部分產(chǎn)酶能力有一定的限制,馴化后菌株的小麥秸稈降解效果均優(yōu)于原始菌株。4、將本實驗中馴化后和馴化前的菌株分別制作成粉狀菌劑并混合均勻,在盆栽實驗中檢驗其秸稈降解效果。結(jié)果顯示,正常灌溉并施加菌劑的條件下,秸稈的腐解效果最好,在第50 d時,秸稈的失重率可以達到53%,比沒有施加菌劑的對照組高出16.2%。灌溉量減半后,施加菌劑的盆栽中,秸稈的失重率在第50 d依然可以達到48%,而未施加菌劑的空白對照中,秸稈的失重率僅為30.6%。這表明本實驗中的菌劑在相對干旱的環(huán)境下可以提高秸稈在翻埋還田中的腐解效果。
【學(xué)位單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X172
【部分圖文】：

秸稈的腐爛效果最好，秸稈變軟，并且表皮結(jié)構(gòu)被破秸稈被降解為絮狀。其次為菌株 4-1 和 3-1，可以見到部分秸稈的降解過程中有秸稈碎屑出現(xiàn)。降解效果較差的為 2-2，大部分秸稈現(xiàn)少量秸稈碎屑。表 2.5 不同菌株的降解狀態(tài)Tab.2.5 The degradation status of different strains CK z-5 4-1
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本文編號：2881195