硝化抑制菌的分離、純化及其對土壤N2O排放的影響.pdf

1、我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)田土壤是我國旱地N2O的重要排放源，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域采取積極有效的減排措施，對于發(fā)展生態(tài)型農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)溫室氣體減排具有深遠(yuǎn)意義。本研究從微生物生態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，尋求一種新型的拮抗微生物抑制土壤硝化、亞硝化、反硝化作用，從而減少農(nóng)田溫室氣體N2O的排放，開發(fā)減排微生物抑制溫室氣體N2O產(chǎn)生的減排技術(shù)，探索硝化抑制菌對農(nóng)田土壤溫室氣體N2O減排的機(jī)理，具有重要的理論意義和更加廣闊的應(yīng)用前景。主要研究結(jié)果如下:
　　將待篩選菌

2、株經(jīng)過室內(nèi)靜置培養(yǎng)試驗(yàn)初篩、二次復(fù)篩之后，得到對土壤N2O排放抑制效果較好的2株菌株F22、Z17。當(dāng)F22菌液濃度為108 cfu·g-1、Z17菌液濃度為107 cfu·g-1時(shí)N2O減排效果較好，與對照相比N2O排放量減少58.02％、47.16％，其中F22對土壤N2O的減排效果極顯著(F=660.730，df=5，p=0.000)。將兩株菌株分別進(jìn)行形態(tài)特征、生理生化特征以及分子生物學(xué)特征研究后，Blast同源性檢索結(jié)果得出:

3、放線菌F22為中間氣單胞菌(Aeromonasmedia)，真菌Z17為棘孢木霉（Trichoderma asperellum）。
　　兩株菌株適宜生長的溫度、pH值以及培養(yǎng)基范圍都很廣，菌株F22、Z17的最適生長溫度在35℃左右，pH7-9條件下長勢最好;且在本試驗(yàn)7種培養(yǎng)基上均可生長，F(xiàn)22在PDA、反硝化細(xì)菌富集培養(yǎng)基長勢相對最好，而Z17長勢最好的培養(yǎng)基為PDA和LB培養(yǎng)基。從真菌產(chǎn)孢量來看，Z17產(chǎn)生分生孢子的溫度在2

4、5～30℃之間，pH為7時(shí)菌絲生長速率最快，但在pH=6時(shí)，其孢子數(shù)量對數(shù)值最大。
　　在研究不同環(huán)境因子下硝化抑制菌F22對土壤N2O通量影響大小試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):小麥土壤、森林土壤處理比菜園土處理累計(jì)N2O排放量高出39.24％、60.20％;添加水稻、小麥秸稈土壤N2O排放量與不加秸稈相比分別提高23.63％、18.09％，但是施用大蒜秸稈對土壤N2O有減排作用，且減排效果顯著(F=120.077，df=3，p=0.000);施用

5、氮肥增加了土壤N2O排放量，但不同肥料對N2O排放影響效率不明顯。
　　研究添加硝化抑制菌后對N2O相關(guān)酶活性有不同的抑制作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn):硝化抑制菌能夠抑制土壤中性蛋白酶(S-NPT)、土壤纖維素酶(S-CL)、土壤硝酸還原酶(S-NR)活性的作用，且對土壤纖維素酶(S-CL)和土壤硝酸還原酶(S-NR)抑制作用顯著;菜園土的土壤中性蛋白酶(S-NPT)、土壤脲酶(S-UE)、土壤纖維素酶(S-CL)、土壤硝酸還原酶(S-NR)活

6、性都低于森林土和小麥土;添加大蒜秸稈的土壤N2O減少排放，并且降低了土壤纖維素酶(S-CL)、硝酸還原酶(S-NR)、中性蛋白酶(S-NPT)、脲酶(S-UE)、α-葡萄糖苷酶（S-α-GC）活性;不同氮肥施用對土壤N2O相關(guān)酶活性的影響也不同。研究添加硝化抑制菌下不同秸稈秸稈條件N2O排放與土壤硝酸還原酶(S-NR)、中性蛋白酶(S-NPT)、α-葡萄糖苷酶(S-α-GC)之間存在顯著正相關(guān)關(guān)系。因此硝化抑制菌能夠抑制土壤中原有酶活性