水稻種植每年產(chǎn)生大量水稻秸稈,稻稈的不合理利用會(huì)造成環(huán)境污染和資源的浪費(fèi)。秸稈的碳氮比（C/N）過(guò)高影響分解秸稈的微生物發(fā)揮作用,需施加化學(xué)氮肥來(lái)調(diào)節(jié)腐解底物的C/N比,促進(jìn)稻秸的腐解。固氮藍(lán)藻是具有固氮能力的光合自養(yǎng)型生物,在稻田中能夠長(zhǎng)期供氮,如果能夠用固氮藍(lán)藻代替化學(xué)氮肥發(fā)揮作用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有重要的意義。本研究采用限制性培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建了固氮藍(lán)藻復(fù)合菌系,采用高通量測(cè)序技術(shù)檢測(cè)了固氮藍(lán)藻復(fù)合菌系的群落組成,評(píng)估了6種市售秸稈促腐劑配施固氮藍(lán)藻復(fù)合菌系組合的腐解稻稈能力,將固氮藍(lán)藻復(fù)合菌系和微生物促腐劑按常規(guī)用量施入盆栽水稻水體中,探索了固氮藍(lán)藻復(fù)合菌系和促腐劑對(duì)水稻產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,檢測(cè)了土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)變化和土壤酶活性、微生物數(shù)量的變化,旨在明晰固氮藍(lán)藻和促腐劑對(duì)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水稻土壤細(xì)菌群落的影響,得到如下研究結(jié)果:1.將取自多個(gè)地點(diǎn)的稻田水樣和土樣混合后,在無(wú)氮的BG-11液體培養(yǎng)基中富集培養(yǎng)得到固氮藍(lán)藻菌群,提取富集后的固氮藍(lán)藻復(fù)合系的微生物菌體DNA,基于16S rRNA和nifH基因進(jìn)行高通量測(cè)序,分析復(fù)合菌系的群落組成,發(fā)現(xiàn)該菌系中具有豐度較高的三種藍(lán)藻類型:湖絲藻（Li... 

【文章來(lái)源】： 楊帆 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

藍(lán)藻門(mén)水平菌群分類學(xué)組成和分布圖（左：16SrRNA，右：nifH）

固氮藍(lán)藻和促腐劑對(duì)水稻土壤微生物和產(chǎn)量品質(zhì)的影響20形菌門(mén)β-變形菌綱紅環(huán)菌目紅環(huán)菌科，是水稻根際細(xì)菌，具有固氮功能[89]。圖3-2屬水平菌群分類學(xué)組成和分布圖（左：16SrRNA，右：nifH）Figure3-3Taxonomiccompositionanddistributionofthehorizontalflora(Left:16SrRNA,right:nifH)基于nifH基因從屬分類水平上分析測(cè)序結(jié)果可知，固氮藍(lán)藻菌系中主要有Agrobacterium、Flavihumibacter、細(xì)鞘絲藻屬（Leptolyngbya）、Bradyrhizobium、螺旋體屬（Spirochaeta）、Azotobacter、Azoarcus和眉藻屬（Calothrix）。其中Agrobacterium屬于變形菌門(mén)α-變形菌綱根瘤菌目根瘤菌科，其基因組包含DyP型過(guò)氧化物酶和多銅氧化酶（MCO），兩者具有木質(zhì)素氧化活性[90]。Spirochaeta屬于螺旋體門(mén)螺旋體綱螺旋體目螺旋體科，能夠分解纖維素，需要堿性環(huán)境才能生長(zhǎng)[91]，從藻席中分離，推測(cè)是藍(lán)藻的伴生細(xì)菌[92]。Azotobacter屬于變形菌門(mén)γ-變形菌綱假單胞菌目假單胞菌科，是稻田中的有益菌，具有固氮能力[93]，能夠促進(jìn)小麥生長(zhǎng)，減少化肥的施用[94]。綜合分析，固氮藍(lán)藻復(fù)合菌系中含有的藍(lán)藻類型主要有：湖絲藻（Limnothrix）、細(xì)鞘絲藻（Leptolyngbya）和眉藻（Calothrix）。有研究發(fā)現(xiàn)湖絲藻基因組具有硝酸鹽、銨鹽和氰酸鹽的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，表明它們可以將這些化合物用作氮源，在形態(tài)上與系統(tǒng)發(fā)育上與假單胞菌屬密切相關(guān)[85]，在其毛狀體中沒(méi)有細(xì)胞分化或分支，呈現(xiàn)出具有極性和/或中央氣態(tài)以及非常輕微或不存在運(yùn)動(dòng)性的狹窄圓柱形細(xì)胞[95]。Leptolyngbya能快速生長(zhǎng)，并且有較高含量的蛋白質(zhì)，本身不具有毒性[96]，是稻田中重要的絲狀藍(lán)細(xì)菌,可以從水稻根系分離得到,從其培養(yǎng)物中檢測(cè)到一定含量的吲哚乙酸(IAA),能夠促進(jìn)豌豆幼苗生根[97]

，發(fā)現(xiàn)能夠有效分解廢水中的苯酚[100]。Calothrix存在于稻田中，能夠耐受低濃度的氟氯氰菊酯（殺蟲(chóng)劑）生物量不發(fā)生改變[101]，稻田中使用殺蟲(chóng)劑會(huì)影響Calothrix的固氮能力[102]，可與真菌協(xié)同提高土壤養(yǎng)分的生物利用度和秋葵的產(chǎn)量[103]，具有定殖在水稻根和莖的能力[104]，在接種Calothrix的水稻中，固氮酶活性和吲哚乙酸產(chǎn)量以及水解和防御酶活性顯著增加，基于PCR的分析和掃描電子顯微鏡（SEM）觀察證實(shí)了植物組織內(nèi)部已接種藍(lán)藻細(xì)菌[105]。3.26種微生物秸稈促腐劑的篩選3.2.1不同處理水稻秸稈顏色的變化圖3-3為培養(yǎng)結(jié)束后的各處理秸稈的變化情況，由表3-1可知，CK0(不加菌劑)在整個(gè)的培養(yǎng)過(guò)程中顏色基本未發(fā)生變化；CK1（固氮藍(lán)藻）第35d時(shí)變?yōu)楹贮S；BJ、BJ+L、YFB和YFB+L處理前21d顏色基本無(wú)明顯變化，后14d大部分秸稈變?yōu)槲ⅫS；WB、QF、YJY和ZT處理在培養(yǎng)至35d后秸稈顏色全部由黃色變?yōu)楹贮S色；WB+L、QF+L、YJY+L和ZT+L處理在培養(yǎng)14d后顏色開(kāi)始發(fā)生明顯變化，培養(yǎng)結(jié)束后顏色均為黑色。圖3-3培養(yǎng)結(jié)束后秸稈的變化Fig.3-3StrawchangeattheendofthetestA：CK0；B：BJ；C：WB；D：YJY；E：QF；F：ZT；G：YFB；H：CK1；I：BJ+L；J：WB+L；K：YJY+L；L：QF+L；M：ZT+L；N：YFB+L3.2.2不同處理水稻秸稈失重率的變化由表3-1可知，隨著腐解時(shí)間的延長(zhǎng)，各處理的秸稈失重率均逐漸升高。第7d時(shí)，CK1的失重率最高，為4.49%，顯著高于其他處理（P<0.05，下同）；其次為YJY+L處理，秸稈失重率為2.53%。第14~28d時(shí)，均為YJY+L處理失重率最高，分別達(dá)17.08%、21.92%和28.67%。培養(yǎng)至35d時(shí)，QF+L處理失重率最高，達(dá)30.09%，ZT+L和YJY+L處理其次，失重率分別為29%和28.87%，三者間差異不顯著（P>0.05），但均顯著高于其他處理。?

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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