發(fā)布時間：2020-11-20 23:52

　　 近年來,化肥的施用量逐年增長,施用過多的化肥導致了嚴重的環(huán)境問題,包括土壤板結、肥力下降、水體富營養(yǎng)化等。利用微生物肥料可以增加作物產量的同時,也能減少化肥的用量和環(huán)境的污染。吲哚乙酸(IAA)作為一種重要的植物激素,能夠促進植物的生長,利用IAA產生菌作為微生物肥料具有重要的生產意義。生物炭是一種重要的土壤改良劑,能夠直接或者間接地影響土壤中的微生物。將生物炭作為IAA產生菌的載體可以提高IAA產生菌在土壤中的活性,提高IAA產生菌作為微生物菌肥在土壤中肥效。因此本研究主要目的是篩選高效的IAA產生菌,并對其促生效果進行驗證;研究生物炭對土壤中微生物多樣性的影響,為其環(huán)境友好功能提供理論依據;同時,將篩選的IAA產生菌負載生物炭上,探究生物炭-IAA產生菌復合體在土壤中合成IAA的變化情況。研究結果如下:1)本研究從水稻根際共篩選到95株菌株,Salkowski試劑檢測發(fā)現有30株菌株發(fā)酵液能發(fā)生顯色反應,其中有6株顯色最為顯著,進一步用高效液相色譜法確認這6株能夠合成IAA,其中A5、A48和A60表達合成IAA的濃度都在4mg/L左右。通過水稻種子的萌發(fā)實驗和幼苗的促生實驗中,A48和A60菌株的促生效果綜合來看是最顯著的,既高效表達IAA,也能促進葉長和葉干重的增加。通過NCBI數據庫比對16SrRNA基因序列,發(fā)現篩選的這六株IAA產生菌主要為四個屬:Bacillus、Agrobacterium、Pseudomonas 和 Aeromonas。2)結合內標菌株和高通量測序的方法,研究了生物炭對根際和非根際土壤中微生物絕對豐度和群落組成的變化。結果表明,生物炭對根際和非根際土壤中微生物都會產生影響,其中,根際土壤中微生物對生物炭的響應比非根際明顯。添加生物炭處理增加了根際土壤中門水平下Actinobacteria和Planctomycetes的絕對豐度,而同樣在門水平,生物炭處理對非根際土壤中細菌門水平的絕對豐度沒有影響。LEfSe結果也表明,在根際土壤中有響應的微生物的種類明顯比非根際土壤中要多。生物炭通過影響土壤理化性質(含水量和有效鉀)和植物指標(根的生物量),從而間接影響土壤中細菌群落結構分布。3)將松木生物炭作為IAA產生菌的載體制備菌株-生物炭復合體添加到土壤中,研究其對IAA產生菌在土壤中合成IAA的作用效果。結果表明IAA產生菌能夠負載到松木生物炭材料表面和間隙。在28天的培養(yǎng)實驗中,A60菌株-生物炭復合體處理IAA的產量在0-7天比其他處理都要高,說明生物炭作為菌株載體能夠在短時間內促進菌株合成IAA。在第7天以后逐步減少到接近于Omg/kg,說明生物炭作為IAA產生菌載體在本實驗中只能產生短期效果,不能長期穩(wěn)定保持其活性。
【學位單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：S156.2
【部分圖文】：

從大田種植大豆初期添加生物炭，到大豆成熟期四個月后，土壤中細菌群落??結構發(fā)生了明顯的變化。聚類分析結果看出在根際和非根際土壤中添加和不添加??生物炭處理細菌群落結構明顯是不同的（圖３．３ａ）。同時，在不基于豐度信息的??ＵＵＦＰｃｏＡｓ的結果中，前兩個主成分因素解釋了微生物群落結構３７．１９％的變量。??添加和不添加生物炭處理的細菌群落結構在第一主成分因素上分開，根際和非根??際土壤在第二主成分因素上分開（圖３．３ｂ）。在基于豐度信息ＷＵＦＰｃｏＡｓ的結果??中，前兩個主成分因素總共解釋了?７３．５４％的變量，表明不同處理下細菌群落結??構之間的差異同樣非常明顯（圖３．３ｃ）。??以上結果說明，生物炭對土壤中微生物群落有顯著影響，與之前的研究結果??一致（Ｎｉｅｌｓｅｎ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１４；?Ｄａｉ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１６）。在種植甜玉米的土壌中，與傳統施肥??處理相比

在根際和非根際土壤中細菌對生物炭的響應是不同的（Ｄａｉｅｔａｌ．，２０１６），在??本研究中主要表現在：第一，根際響應的細菌種類和非根際響應的細菌種類不同，??在生物炭處理的根際土壌中￡７似戶／訓ｃ如??和門水平的絕對豐度發(fā)生顯著增多，而在非根際土??壤中生物炭處理只對門水平的絕對豐度產生了顯著變化（圖３．４）。??同樣，Ｚｈａｎｇ等（２０１７）的研究中生物炭的處理下也有幾種細菌的豐度在根際土??壌中顯著增多（比如：尸紀ｒ／ａ，?也ｋｃ化ｒ／ａ和??Ｋｅｒｒｗｒａｗ／ｃｒｏ６／ａ）。第二，根際土壤中有響應的微生物的種類數目比非根際土壤中??多（圖３．４，圖３．５，表３．１），表明根際土壤中細菌對生物炭的響應比非根際明顯。??某些有響應的細菌常常和養(yǎng)分循環(huán)有關，例如，科水平的辦的絕??對豐度發(fā)生了顯著變化（表３．１），并且５ｍ辦是與碳、氮循環(huán)有關的??３９??

生物炭能夠提高土壤的ｐＨ，與此同時，土壤中微生物群落結構組成也會??發(fā)生改變（Ｔａｋｅｔａｎｉｅｔａｌ．，２０１３）。在本實驗中，細菌群落結構的變化與土壤和植??物指標也有明顯的相關性（圖３．６）。冗余分析（ＲＤＡ）前兩個環(huán)境因子總共解釋??了土壤細菌群落結構變化原因的７０．４８％。其中，含水量指標與ＲＤＡ１軸夾角最??小，成顯著正相關，ＲＤＡ１解釋了土壤細菌群落結構變化原因的４９．９３％。根生物??量、有效鉀和可溶性有機碳與ＲＤＡ２軸的夾角較小，呈顯著正相關，ＲＤＡ２解釋??了總的變化率的２０．５５％?（圖３．６ａ）。典型相關分析（ＶＰＡ）用來計算土壤理化因??子和生物量對細菌群落結構變化的解釋量（圖３．６ｂ）
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4 普為民，陶元器，丁驊孫;核酸P＿1酶產生菌選育及其生理生態(tài)學研究[J];云南大學學報(自然科學版);1994年02期

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6 張清文,張素琴,劉海洲;多糖產生菌T與β-胡蘿卜素產生菌C_(1-B)的融合研究[J];應用與環(huán)境生物學報;1999年02期

7 吳振倡;快中子輻射在抗生素產生菌育種上的應用[J];微生物學通報;1981年04期

8 唐福生,張培靈,張蔭芬;快中子輻射處理卡那霉素產生菌[J];微生物學通報;1983年04期

9 馬向東,馬立新,薛征峰,周俊初;一種鑒定α-淀粉酶活性及其產生菌的新方法[J];華中農業(yè)大學學報;2000年05期

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本文編號：2892198