Knowledge Resource Center for Ecological Environment in Arid Area
| 藻菌生物结皮对土壤水肥保持及作物生长的影响 | |
| 任梦楠 | |
| 出版年 | 2018 |
| 学位类型 | 硕士 |
| 学位授予单位 | 天津农学院 |
| 中文摘要 | 目前,全球约一半的国家和地区遭受不同程度的土壤荒漠化危害,单一的耕作模式直接造成土壤肥力的下降,风蚀水蚀加剧了土壤的流失,土壤出现沙化,随着时间推移问题日益加重,最终形成荒漠化。人工生物结皮是荒漠化地区土壤结构改变和农作物产量提高的重要举措。本文从荒漠化土样中,筛选得到2株高产胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)的细菌D3-1和ZMN-3,以及2种合成EPS的荒漠藻D3-a和D3-25。利用多相分类鉴定的方法,确定ZMN-3为Massilia菌属的新种,D3-1为鞘氨醇单胞菌属的菌株,D3-a为刚毛藻属绿球菌,D3-25属于念球藻属。菌株ZMN-3合成的胞外多糖包括2个组分,重均分子量(Mw)分别为1.91×10~4 KDa和947 KDa;30℃发酵3天,在6 r/min剪切速率下ZMN-3发酵液粘度为2150 mPa·s,呈粘稠的假塑性流体。菌株D3-1的多糖产物包括多个不同分子量大小的组分,重均分子量最高的为2.67×10~4 KDa。30℃发酵3天,6 r/min剪切速率下发酵液粘度达到9249 mPa.s。这些EPS合成菌喷施在土壤表面,形成的生物结皮具有保水保肥和促进作物生长的作用。具体研究结果如下:1、四种EPS合成菌形成的生物结皮对于土壤均具有保水效果,优化确定了最佳的藻菌混合剂配方。混合菌剂喷施于砂土中,表现出明显的保水效果,第12 d土壤含水量为对照组的64倍。淋溶模拟降雨连续两次的试验结果表明,藻菌混合剂的土样中氮磷钾肥的淋失与对照相比分别减少了79.8%、37.0%和63.2%;第二次淋溶试验中氮磷钾肥的淋失减少了72.9%、45.2%和23.8%,混合菌剂表现出明显的保肥效果。2、混合菌剂形成的生物结皮,对于土壤中的微生物类群有一定影响。在水肥保持试验结束后,在土壤中仍然可以分离出大量的D3-1、ZMN-3、D3-a和D3-25菌株,说明这4种菌株都具有较强的抗逆性,在养分贫瘠和干旱的条件下仍然可以存活。由于藻菌混合剂的添加,使土壤中细菌、芽孢杆菌、放线菌和真菌的总量均有十分明显的提高,施用藻菌混合剂后,3种微生物的数量分别是对照组的8.3倍、3.1倍和1.8倍。3、喷施菌剂形成的生物结皮对于土壤酶活性也有一定的影响,藻菌混合剂对土壤脲酶、蔗糖酶和土壤过氧化氢酶的提高效果最为显著,脲酶活性是对照组的4.3倍;过氧化氢酶活性为对照组的1.2倍,蔗糖酶活性是对照组的1.5倍。施用混合菌剂和藻菌混合剂后,3种土壤酶的活性与对照组相比均有一定的提高,但没有藻菌混合剂显著。4、玉米和棉花的盆栽试验表明:菌剂形成的生物结皮对于玉米和棉花种子的萌发和幼苗的出土均没有影响。比较分析菌剂、藻剂、藻菌混合剂对作物生长的影响,可以看出藻菌混合剂对于促进玉米和棉花幼苗生长发育的效果最明显。施用藻菌混合剂后,玉米幼苗株高比对照组增加了19.7%,地上部分鲜重增加了45.0%;棉花幼苗株高比对照组增加了53.7%,地上部分鲜重增加了99.6%。可以看出藻菌混合生物结皮对于玉米和棉花的幼苗生长均具有十分明显的效果。 |
| 中文关键词 | 荒漠化土壤 ; 生物结皮 ; 保水 ; 保肥 ; 胞外多糖 ; 酶活性 ; 玉米 ; 棉花 |
| 语种 | 中文 |
| 国家 | 中国 |
| 中图法分类号 | S157 |
| 来源机构 | 天津农学院 |
| 资源类型 | 学位论文 |
| 条目标识符 | http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/355043 |
| 作者单位 | 天津农学院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 任梦楠. 藻菌生物结皮对土壤水肥保持及作物生长的影响[D]. 天津农学院,2018. |
| 条目包含的文件 | 条目无相关文件。 | |||||
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