盈江县耕地土壤高效解磷菌的分离筛选研究

本文从盈江县耕地玉米根际土壤中分离出的两株具有较强解磷功能的菌株PSB23和PSB45经过形态学鉴定为巨大芽孢杆菌,HD/CD最大值分别为4.31和4.07,以Ca3（PO4）2为唯一磷源的无机磷液体培养基中,连续培养14天,最大溶磷量分别为174.86mg/L和156.32mg/L.     

餐厨废水中解磷菌、固氮菌及解钾菌的互作效应研究

针对餐厨垃圾无害化和资源化处理过程中产生的餐厨垃圾废水处理难题,探讨餐厨垃圾废水用作发酵基制备复合液态菌肥过程中菌株间的互作效应。将解磷菌、固氮菌及解钾菌在餐厨废水中单独和混合接种,通过测定菌悬液细胞密度的变化来研究它们之间的互作效应。研究表明,在餐厨垃圾废水中解磷巨大芽孢杆菌对圆褐固氮菌有促进作用,与解钾芽孢杆菌之间存在拮抗作用,同时圆褐固氮菌与解钾芽孢杆菌之间亦存在拮抗作用,3个菌株的混合培养中解磷巨大芽孢杆菌为优势菌种。研究结果同时显示,利用餐厨垃圾废水可以制备合格的复合菌肥。     

1株巨大芽孢杆菌特性、解磷条件研究及其应用初探

白酒废水污泥资源化处理是白酒行业可持续发展面临的难题,活性污泥中可溶性磷的提升可增加活性污泥应用于复合肥生产的价值。文章以从白酒废水处理系统的活性污泥中分离的巨大芽孢杆菌为研究对象,对其生长特性和解磷条件进行研究和优化,并将该菌株用于白酒废水的活性污泥进行解磷作用。实验结果表明,该巨大芽孢杆菌对有机磷和无机磷都具有显著解离作用,可将难溶性磷素降解为可溶性的磷素,在有机磷培养基中可溶性磷素增加量为1.75 mg/L,无机磷培养基中可溶性磷素增加量为22.8 mg/L,且解磷速率大致与菌体数量呈正相关;单因素试验和正交表明,该巨大芽孢杆菌的最佳培养基组合为玉米粉0.5%,豆粕0.025%,七水硫酸亚铁0.003%;最适解磷条件为pH 7.5,培养32℃,接种量3%,装液量为50 mL/250 mL,在此条件下,可溶性磷素增加量达到(33.72±0.08) mg/L;以高粱秸秆为膨胀剂,以活性污泥为基质,该巨大芽孢杆菌能将白酒废水活性污泥中的不溶性磷进行解离,固态发酵解磷效果优于液态发酵,发酵后活性污泥可溶性磷素可增加到11.50 mg/kg,提高38.69%。巨大芽孢杆菌提升白酒废水污泥中可溶性磷素,为该菌对于污泥堆肥应用提供前期研究基础和数据支持。     

一株耐硝酸盐的巨大芽孢杆菌溶磷特性研究

以多种磷源培养基培养巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)NCT-2,研究了该菌的溶磷特性.结果表明,在以磷酸钙为磷源时,溶磷效果随菌株的生长而发生变化,在第2 d菌株生长量最大,溶磷效果最好;不同碳氮源会影响菌株的溶磷效果,菌株优先利用葡萄糖,其次为麦芽糖和蔗糖,而对淀粉的利用能力较差;对氮源的利用顺序依次为(NH4)2SO4NH4Cl尿素Na NO2KNO3;磷酸钙的浓度会影响菌株溶磷效果,浓度过低或过高都会导致溶磷量过低.菌株对多种难溶性含磷物溶解效果的研究表明,菌株对植酸钙溶磷量最高,为98.1 mg·L-1,对Fe PO4、Al PO4的溶解能力稍弱,在30~40 mg·L-1之间,对卵磷脂溶磷量最小,为6.15 mg·L-1.通过对培养基中磷酸酶活性和有机酸进行分析,初步研究了NCT-2的溶磷机制,发现该菌通过产生酸性磷酸酶、碱性磷酸酶或产酸溶解难溶磷,不同磷源的溶磷机制有所不同.     

利用餐厨垃圾废液制备液态复合菌剂

选用圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)和巨大芽孢杆菌(Bacillus megatherium)作为实验菌种,以某餐厨垃圾处理厂的2种餐厨垃圾废液(湿热脱出液和沼液)为培养基,成功制备了固氮、解磷微生物菌剂。研究菌种接种比(圆褐固氮菌∶巨大芽孢杆菌=1∶0,0∶1,1∶1,2∶1,3∶1)对微生物菌剂的影响,并应用于水稻种植试验中,考察菌剂的增产作用。结果表明:在餐厨垃圾湿热脱出液中两菌种最佳接种量比例为2∶1,沼液最佳接种比例为1∶1。在2种液体中接种圆褐固氮菌和巨大芽孢杆菌,有效活菌数均在2×10~8cfu/mL以上,杂菌率<10%,达到GB 20287—2006《农用微生物菌剂》标准。同时,培养制备菌剂可以有效降低餐厨垃圾废液中COD和氨氮浓度。以沼液为培养基所制备的固氮、解磷菌剂具有良好的田间增产效果,增产幅度为564. 0～2053. 5 kg/hm~2,增产率为8. 1%～29. 5%。     

原油降解菌的筛选鉴定及降解特性的研究

实验从河北省唐山市柳赞镇冀东油田油井污水中筛选出8株以原油为唯一碳源的降解菌株(编号为T1-8),通过形态学特征观察以及16SrDNA分子生物学鉴定,确定这8个菌株分别为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、Bacillus safensis、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、嗜冷杆菌(Psychrobacter pulmonis)、鲁氏不动杆菌(Acinetobacter lwoffii)、纺锤芽孢杆菌(Bacillus fusiformis)和洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)。采用无机盐培养基,以华北任丘油田原油为唯一碳源,分别对上述8种菌株进行原油降解能力测试,通过为期7d的降解,其相对应的降解率分别为67.14%、43.13%、30.37%、24.74%、43.00%、37.94%、55.28%和14.51%,而且其中的金黄色葡萄球菌和嗜冷杆菌对原油具有降解能力为首次报导。后续对铜绿假单胞菌进行了影响降解率的单因素实验,实验结果显示在pH为7、初始原油浓度为5g/L和菌液接种量1mL(约1.8×1010cfu/mL)时铜绿假单胞菌对原油的降解率达到其最大值67.14%。     

角蛋白酶产生菌的分离鉴定及其kerC的克隆表达

以四川农业大学养鸡场堆砌废弃羽毛处土壤为样品,筛选出一株具有较强降解羽毛能力的细菌B-3菌株.经形态学、生理生化特性和16S rRNA基因序列分析,鉴定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为枯草芽孢杆菌B-3.并成功克隆到该菌株的角蛋白酶基因kerC(GenBank No.:JN021789),在大肠杆菌BL21(Escherichia coli BL21)中获得了高效表达.该基因全长1146bp,GC含量46.5%,编码381个氨基酸,与已报道的枯草芽孢杆菌YYW-1的kerC基因(GenBank No.: EU362730)同源性达到100%.重组菌株经IPTG诱导后角蛋白酶酶活力达14.8U/mL,经His-Tag纯化和SDS-PAGE分析表明,重组角蛋白酶分子量约为60kDa(融合了硫氧还蛋白,Trx).重组角蛋白酶最适反应温度和pH值分别为65℃与7.0.     

红树林土壤解磷菌的分离鉴定及解磷特性

从罗源湾红树林根际土壤中分离解磷菌,筛选出洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia, NR 113645.1）和短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus, NR 043242.1）,研究它们的解磷特性和动态解磷过程. HPLC结果表明, B. cepacia菌液上清中含葡萄糖酸、丙酮酸、乳酸、乙酸、丁二酸, 这些有机酸的产生导致磷酸盐溶解. B.pumilus菌液上清中仅检测到少量的葡萄糖酸, 因此该菌溶磷效果不佳. 在细菌动态溶磷过程中发现, 经B. cepacia菌处理的磷酸钙, 其X射线衍射（XRD）特征峰强度随时间的增长降低, 显微镜图像显示磷酸钙颗粒随时间增长变小, 甚至消失. 而经B.pumilus菌处理的结果表明, 在试验期间内磷酸钙峰强度和颗粒大小没有明显变化. 细菌产生有机酸是溶解磷酸盐的重要前提, 这是解决板结土壤中难溶性磷源转化为生物可利用磷源问题的关键.     

蜡状芽孢杆菌好氧反硝化特性研究

从湖北省洪湖、仙桃等地采集的活性污泥和土壤中分离得到32株好氧反硝化细菌,对其进行反硝化能力测定,其中3株菌的反硝化能力较强,能以NaNO₃为唯一氮源生长,分别命名为HS-N25,HS-MP12和HS-MP13. 这3株菌可以分别在18,15和12 h内将特定培养基SC中起始浓度为10 mmol/L 的NO₃-完全降解. 通过菌株形态观察、生理生化及16S rDNA 分子鉴定,菌株HS-N25,HS-MP12及HS-MP13与蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)亲缘关系最为接近,同源性达99%. 初步鉴定这3株菌为蜡状芽孢杆菌.      

餐厨垃圾废水制备液态解磷菌剂研究

本研究探讨了餐厨垃圾废水用作发酵基质生产液态解磷巨大芽孢杆菌菌肥的可行性.结果表明,餐厨垃圾废水培养的巨大芽孢杆菌经过3~4d的调整期即进入对数生长期,第6~7d活菌数达到最大,而经过湿热预处理得到的II类废水较I类废水更适宜用作巨大芽孢杆菌的培养基质,其菌液活菌数是I类废水培养的活菌数的5倍（4.8×10¹⁵CFU/mL）.废水中的盐分对巨大芽孢杆菌的生长代谢影响显著：活菌数随着NaCl含量的增加先升高后快速降低,最利于菌种培养的NaCl浓度为10g/L.pH值和温度极显著影响巨大芽孢杆菌的生长,而摇床转速和接种量对菌株培养影响不显著,正交试验确定的较优培养条件为pH=8、T=35℃、转速80r/min、接种量2%（V/V）.餐厨垃圾废水制备的解磷菌肥可实现土壤中固化磷的有效磷化：施用0.025‰~2.5‰质量比例解磷菌剂的土壤生长的黄豆苗干重可达到按照5‰质量比例施加无机复合肥生长的黄豆苗的70.7%~84.5%,其中微生物菌肥的最佳施用量为0.25‰.     

餐厨垃圾厌养发酵沼液制备的液态菌肥对农田土壤理化性质的影响

为研究施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥对农田土壤的影响,以中国北方典型作物冬小麦和水稻土壤为研究对象,分析在农作物整个生长周期中土壤理化性质的变化规律。结果表明:施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥可显著提高冬小麦和水稻土壤中有效氮磷含量。冬小麦土壤液态菌肥最适宜施加量为500 L/亩（1亩=666.67 m2,下同）,此时土壤中有效磷含量最高增长到94.00 mg/kg,最大增幅为81.12%;速效氮含量最高增长到1673.00 mg/kg,最大增幅为84.88%。水稻土壤液态菌肥最适宜施加量为400 L/亩,土壤中有效磷含量最高增长到220.80 mg/kg,最大增幅为137.22%;速效氮含量最高增长到1140.00 mg/kg,最大增幅为127.07%。冬小麦和水稻土壤中可溶性全盐和Cl-含量均有轻微的积累现象。通过RDA分析,冬小麦与水稻种植土壤中总磷、总氮、Cl-等与液态菌肥施加量均呈正相关,表明液态菌肥对养分的增加起到促进作用。施用餐厨垃圾厌氧消化沼液制备的液态菌肥对提高农作物土壤有机组分、改善土壤肥力具有重要意义。     

集约化柑橘种植抑制土壤磷循环微生物活性

微生物是调节土壤磷循环的关键驱动力.阐明土壤解磷菌的微生物矿化过程对于提高植物养分吸收率和作物产量具有重要意义.通过测定柑橘园与毗邻的自然林地土壤编码碱性磷酸酶基因（phoD）丰度、解磷细菌群落多样性和土壤无机磷组分,探究柑橘种植对土壤微生物获取磷策略的影响机制.结果表明,柑橘种植导致土壤pH下降,土壤有效磷累积,ω（有效磷）平均值高达112 mg·kg^-1,显著高于毗邻的自然林地（3.7 mg·kg^-1）.柑橘种植也会影响土壤磷素组成,柑橘土壤含有较高的可溶态磷（CaCl₂-P）、柠檬酸提取态磷（Citrate-P）和矿物结合态磷（HCl-P）.自然林地土壤各磷组分均显著低于柑橘土壤,而phoD基因丰度和碱性磷酸酶活性显著高于柑橘土壤.高通量测序结果表明,柑橘土壤解磷细菌Shannon指数（4.61）显著低于自然林地（5.35）,群落结构也有别于自然林地.柑橘种植改变了土壤解磷菌的群落组成,自然林地变形菌门的相对丰度显著低于柑橘土壤.土壤有效磷含量与碱性磷酸酶活性呈显著负相关,表明土壤高磷累积抑制土壤解磷细菌的活性.柑橘种植改变了土壤微生物对磷的获取策略,在柑橘园中,土壤微生物主要依赖外源磷,而自然林地土壤微生物主要以微生物分泌碱性磷酸酶矿化有机磷来获取磷的方式满足其生长需求.     

生物炭施用对微塑料污染石灰性土壤理化性质和细菌群落的影响

微塑料广泛分布在土壤环境中,威胁着土壤生态环境系统,改变了土壤理化性质和微生物特征.生物炭因其特殊的孔隙结构具有良好的土壤养分保持能力,常被作为改善土壤质量的土壤改良剂.然而,目前关于生物炭施用对微塑料污染土壤理化性质和细菌群落的影响及其机制研究还非常有限.因此,进行为期21 d微观土壤培养实验,利用16S rRNA高通量测序技术分析生物炭的施用对不同浓度微塑料污染土壤理化性质和细菌群落变化的影响.结果表明,生物炭的施用减缓了微塑料污染土壤硝态氮和速效磷含量的降低,增加了全磷含量.生物炭的添加增加了微塑料污染石灰性土壤酸杆菌门(Acidobacteriota)、放线菌门(Actinobacteriota)和拟杆菌门(Bacteroidota)等微塑料耐受菌门相对丰度.在第7 d和第21 d各处理的优势细菌为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门和放线菌门.与第7 d相比,第21 d各处理土壤变形菌门和厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度显著降低,酸杆菌门、放线菌门、拟杆菌门、绿弯菌门(Chloroflexi)和粘菌门(Myxococcota)的相对丰度增加.施用生物炭...     

微生物菌剂对砒砂岩土壤的改良作用

为了研究微生物菌剂改良砒砂岩土壤特性的效果,以植物促生细菌Bacillus halotolerans P75、Sinorhizobium meliloti D10、Bacillus megaterium H3和Bacillus subtilis HB01为原料制备4种液体单一菌剂和1种复合菌剂CB,分别按5%（体积质量比）接种到砒砂岩土壤中,种植紫花苜蓿和柠条,进行盆栽试验.通过分析植物生物量、土壤pH值、有机质、氮磷钾含量、酶活性和水稳性团聚体等指标来评价微生物菌剂对砒砂岩土壤的改良效果.结果表明,与不接菌的对照组相比,接菌处理能使紫花苜蓿显著增产18.6%~45.6%、柠条显著增产24.1%~46.7%,降低土壤pH值,促使土壤中的有机质、铵态氮、硝酸盐氮、速效磷、速效钾含量不同程度的增加,提高了土壤团聚体的水稳性,且接种复合菌对砒砂岩土壤的改善效果要优于单一菌株的效果.接种供试菌株能够改善砒砂岩的土壤质量,同时促进植物生长,其中复合菌对砒砂岩土壤的改良效果更为突出.     

外源添加剂对富磷餐厨废弃物堆肥磷素活化的影响

针对餐厨废弃物堆肥速效磷含量低、添加低品位磷矿粉的活化效率有限的问题,在富磷餐厨废弃物堆肥(添加磷矿粉处理,CP)基础上,分别添加表面活性剂(CSP)、解磷菌(CMSP)、生物炭(CBMSP),探究不同外源添加剂对餐厨废弃物富磷堆肥磷素转化的影响。结果表明：1)经过35 d的好氧堆肥,CSP、CMSP、CBMSP处理较CP速效磷增量分别提升2.00%、9.00%、39.00%,解磷菌与生物炭、表面活性剂共同添加显著促进难溶性磷活化效率(P<0.05),达到16.00%;2)CMSP处理堆肥产品中细菌数量较CP处理显著提升(P<0.05),增加至CP的1.85倍,生物炭添加进一步提高了餐厨废弃物堆肥产品放线菌和真菌丰度,分别达到CP的1.56,10.66倍,说明表面活性剂、生物炭与解磷菌共同添加有助于改善堆肥微生物生长环境,促进微生物生长;3)相关性分析表明,微生物量磷(MBP)与速效磷、真菌丰度均在CMSP和CBMSP中呈显著相关(P<0.01),表面活性剂、解磷菌接种和生物炭协同添加可通过强化微生物量磷累积促进难溶性磷矿粉的活化。该成果可为提升堆肥养分资源和难溶性磷...     

强磁场影响下菌株B1对染料的脱色作用

从校园土壤中筛选出一株对人工合成染料酸性红B有一定脱色能力的菌株B1(芽孢杆菌属),经过6.0、8.0、8.0T的强磁场分别作用30、15、30 min后进行了脱色试验;根据实验数据,得到染料脱色模型.结果表明,强磁场对B1具有诱变作用,能使其脱色能力得到强化.     

芽孢杆菌B01固态发酵及其对园林废弃物堆肥的影响

菌剂的使用是目前促进园林废弃物堆肥的有效方法,但常用的菌剂往往为液态菌剂,其制作存在无菌操作要求高、产品存在运输不便等问题,拟尝试通过固体菌剂加以克服.以芽孢杆菌（Bacillus sp.）B01为研究对象,对其固态发酵过程中的载体、保护剂、接种量、装瓶量等常见工艺参数进行优化,制成固体菌剂,并与市售常见液体菌剂——EM菌进行对比,探究其对园林废弃物堆肥过程的影响.结果表明:B01固态发酵的最优载体配比为麦麸35%、米糠45%、乳糖6%、黄豆粉6%、硅藻土8%,保护剂为5%海藻糖,接种量为15%,装瓶量为15%,料水比为1:1.在该发酵条件下,B01固态发酵物活菌体数可达到2.62×1010 CFU/g（以干质量计）,存储90 d后,25℃下的存活率为30.19%.与EM菌相比,固体菌剂——B01可使园林废弃物堆肥过程中纤维素降解率提高11.04%、木质素降解率提高15.47%、腐殖质含量提高19.91%.研究显示,通过固态发酵条件的优化成功地将B01制成固体菌剂,该固体菌剂具有较高的活菌数量和较长的保质期,还可促进园林废弃物堆肥过程中木质素、纤维素的降解以及腐殖质的合成,具有显著的应用潜力.      

Phosphatase activity and culture conditions of the yeast Candida mycoderma sp. and analysis of organic phosphorus hydrolysis ability

Orthophosphate is an essential but limiting macronutrient for plant growth. About 67% cropland in China lacks sufficient phosphorus, especially that with red soil. Extensive soil phosphorus reserves exist in the form of organic phosphorus, which is unavailable for root uptake unless hydrolyzed by secretory acid phosphatases. Thus, many microorganisms with the ability to produce phosphatase have been exploited. In this work, the activity of an extracellular acid phosphatase and yeast biomass from Candida mycoderma was measured under different culture conditions, such as pH, temperature, and carbon source. A maximal phosphatase activity of 8.47 × 10^5±0.11× 10^5 U/g was achieved by C. Mycoderma in 36 hr under the optimal conditions. The extracellular acid phosphatase has high activity over a wide pH tolerance range from 2.5 to S.0 （optimum pH 3.5）. The effects of different phosphorus compounds on the acid phosphatase production were also studied. The presence of phytin, lecithin or calcium phosphate reduced the phosphatase activity and biomass yield significantly. In addition, the pH of the culture medium was reduced significantly by lecithin. The efficiency of the strain in releasing orthophosphate from organic phosphorus was studied in red soil （used in planting trees） and rice soil （originating as red soil）. The available phosphorus content was increased by 230% after inoculating 20 days in rice soil and decreased by 50% after inoculating 10 days in red soil. This work indicates that the yeast strain C. mycoderma has potential application for enhancing phosphorus utilization in plants that grow in rice soil.     

甲胺磷降解菌的分离与降解特性研究

从长期受甲胺磷农药污染的土壤中采集土样,经过富集培养,稀释倒平板后划线分离得到3个菌株,分别编号为J-1,J-2,J-3菌株。将分离到的3个菌株接种到富集培养基中培养后,利用钼锑抗分光光度法测定磷含量变化,明显可以看出J-3菌株具有较高的降解能力,因此选择J-3菌株作为下一步研究的对象。经形态学和生理生化指标初步鉴定J-3菌株为假单胞菌。J-3菌株能在没有外加碳氮源的情况下以甲胺磷作为唯一的碳源和氮源生长。另外,确定J-3菌株降解甲胺磷的最适温度为37℃,最适pH为7.0,外加碳氮源分别为葡萄糖和蛋白胨,最适装液量和接种量分别为100,250mL和8%等降解特性。