学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

硝态氮转化菌的筛选鉴定及其转化效率研究

作　者: 张春华
导　师: 周培
学　校: 上海交通大学
专　业: 农药学
关键词: 设施栽培土壤 次生盐渍化 硝态氮 转化菌 生物修复
分类号: S144
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 83次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


设施栽培农业在我国蔬菜及其他重要经济作物栽培方面取得了显著的经济和社会效益,但是氮肥的大量施入导致了土壤产生严重的次生盐渍化,土壤和水体中残留的硝态氮给人类健康和自然环境造成了严重威胁。传统解决土壤次生盐渍化的途径有很多,但都易造成二次污染或降低生产效益,不能从根本上解决问题。为了探明利用微生物来修复设施栽培土壤次生盐渍化的有效途径,本文以上海市崇明岛、南汇现代农业区的设施栽培土壤为研究对象,开展了土壤次生盐渍化的微生物筛选鉴定及其修复效果研究,以期为次生盐渍化土壤的治理和修复提供理论依据和实践指导。主要研究结果如下:1.从上海市崇明岛和南汇区采集次生盐渍化严重的设施栽培大棚土样,通过富集培养和梯度驯化筛选到四株能够以硝态氮为氮源并有效转化硝态氮的细菌,命名为NCT-1, NCT-2,NCT-3,NCT-4。2.根据细菌的生物学特征、生理生化特性和16s rDNA扩增和测序分析,鉴定NCT-1为克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.),NCT-2为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterum)NCT-3为嗜麦芽寡氧单胞菌属(Stenotrophomonas maltophilia sp.),NCT-4为口腔球菌属(Stomatococcus sp.)。3.根据不同培养条件对硝态氮转化菌生长状况的影响试验,得出最佳培养条件为:NCT-1:马铃薯培养基(PDA),pH=7～8,T=30℃,t=18～24h;NCT-2:马铃薯培养基(PDA),pH=7～8,T=35℃,t=18～24h;NCT-3:牛肉膏蛋白胨培养基,pH=7～8,T=30℃,t=18～24h;NCT-4:马铃薯培养基(PDA),pH=7～8,T=30℃,t=18～24h。4.硝态氮转化菌的生长离不开碳源,为了方便以后微生物菌肥的产业化生产,故需要寻找较为经济、高效的碳源。本章利用葡萄糖(CK),红糖(HT)、面粉(MF)、草炭(CT)和麦秆(MG)这五种不同碳源来研究NCT-(1Klebsiella sp.)和NCT-2(Bacillus megaterum)在高硝态氮浓度下的生长状况及其对培养基中pH、EC值和四种氮素含量的影响。结果表明,NCT-1菌在不同碳源处理下对pH、EC值影响不大;但较红糖、草炭和麦秆更好地利用面粉进行生长繁殖,并显著降低硝态氮和全氮的含量,不积累亚硝态氮,不能显著提高铵态氮,且在第11天时其活菌个数最多。NCT-2菌总体上表现为在红糖、面粉和对照培养基中的OD600值较大,且pH值呈增加趋势;而在不同碳源处理下均对EC值影响不大;与对照相比,NCT-2菌可较草炭和麦秆更好地利用红糖和面粉显著降低硝态氮和增加铵态氮含量;除红糖和对照处理组外,其他处理组的亚硝态氮含量无明显积累现象,全氮含量也基本保持不变;第11天时活菌数表现为:HT>CK>MG>MF>CT。总体上说,面粉是NCT-1和NCT-2菌转化硝态氮最为理想的碳源。5.秸秆可有效的改良土壤板结状况,增加疏松性。为了探明NCT-2在麦秆作为碳源的情况下对次生盐渍化土壤的改良效果,本章采用室内人工添加模拟方法,在3个不同的硝态氮的添加水平下,分别设置空白对照(CK)、添加麦秆粉末(MF)、添加麦秆粉末和NCT-2菌(MF+JY)这三种不同处理方式,研究了NCT-2菌对土壤的pH、EC、硝态氮、亚硝态氮、铵态氮、全氮、全磷和有机质含量变化的影响,以期找到有效的土壤改良途径。结果表明,与对照和MF组相比,MF+JY组硝态氮转化菌NCT-2在麦秆粉末作为碳源的情况下可以显著降低土壤EC值和硝态氮含量,但对土壤pH影响不大。当硝态氮浓度水平为200mg kg-1时,硝态氮下降达45.5%,是MF组的1.51倍,其效果优于MF组;MF+JY组对亚硝态氮和铵态氮含量的变化趋势与对照组相一致,其组间差异不显著。与供试土壤第0天相比,15天后MF+JY组处理对土壤全氮和全磷含量无明显影响,但会增加有机质含量,提高土壤肥力。NCT-2菌在麦秆粉末作为碳源时在降低硝态氮含量和改良土壤次生盐渍化问题方面有一定的应用前景。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第一章 文献综述  12-25
  1.1 国内外设施栽培农业的发展  12-15
    1.1.1 国外设施栽培农业的历史、现状和趋势  12-14
    1.1.2 国内设施栽培农业的发展和现状  14
    1.1.3 国内设施栽培农业存在的问题  14-15
  1.2 设施栽培土壤次生盐渍化  15-25
    1.2.1 设施栽培土壤次生盐渍化的普遍性  16
    1.2.2 设施栽培土壤次生盐渍化的形成原因  16-18
    1.2.3 设施栽培土壤次生盐渍化的基本特征  18-19
    1.2.4 设施栽培土壤次生盐渍化对土壤性质的影响  19-21
    1.2.5 设施栽培土壤次生盐渍化的危害  21-22
    1.2.6 设施栽培土壤次生盐渍化的综合防控  22-25
第二章 研究背景、意义、内容和技术路线  25-29
  2.1 研究背景  25-26
  2.2 研究意义  26
  2.3 研究内容  26-28
  2.4 技术路线  28-29
第三章 硝态氮转化菌的筛选、分离纯化及鉴定  29-51
  3.1 硝态氮转化菌的筛选与分离纯化  30-31
    3.1.1 材料与设备  30
    3.1.2 试验方法  30-31
  3.2 硝态氮转化菌的特征观察  31-33
    3.2.1 材料与设备  32
    3.2.2 试验方法  32-33
  3.3 硝态氮转化菌的生理生化鉴定  33-43
    3.3.1 糖类代谢试验  34-37
    3.3.2 蛋白质及氨基酸代谢试验  37-40
    3.3.3 呼吸酶类试验  40-42
    3.3.4 其他生理特征的测定  42-43
  3.4 硝态氮转化菌的分子鉴定  43-44
    3.4.1 16S rDNA 的PCR 扩增和测序  43-44
  3.5 结果与分析  44-50
    3.5.1 硝态氮转化菌的培养特征  44-47
    3.5.2 硝态氮转化菌的生理生化鉴定结果  47-48
    3.5.3 NCT-1 和NCT-2 两菌株的系统发育分析  48-50
  3.6 小结  50-51
第三章 硝态氮转化菌的最佳生长条件筛选  51-58
  4.1 材料和方法  51-52
    4.1.1 材料与试剂  51-52
    4.1.2 仪器与设备  52
  4.2 试验方法  52-53
    4.2.1 培养基类型对菌株生长状况的影响  52
    4.2.2 pH 对菌株生长的影响  52
    4.2.3 温度对菌株生长的影响  52-53
    4.2.4 菌株生长曲线的测定  53
  4.3 结果与讨论  53-57
    4.3.1 培养基类型对菌株生长的影响  53-54
    4.3.2 pH 对菌株生长的影响  54-55
    4.3.3 温度对菌株生长的影响  55-56
    4.3.4 菌株生长曲线的测定  56-57
  4.4 小结  57-58
第五章 不同碳源处理下对硝酸盐转化菌转化率的影响  58-69
  5.1 材料与设备  58-59
    5.1.1 材料和试剂  58
    5.1.2 仪器与设备  58-59
  5.2 实验方案及测定方法  59
  5.3 结果与分析  59-66
    5.3.1 不同碳源对NCT-1 和NCT-2 菌生长的影响  59-61
    5.3.2 NCT-1 和NCT-2 菌在不同碳源处理下对培养基pH 和EC 的影响  61-62
    5.3.3 NCT-1 和NCT-2 菌在不同碳源处理下对培养基中各氮素含量的影响  62-65
    5.3.4 不同碳源处理下第11 天培养基中NCT-1 和NCT-2 的活菌计数  65-66
  5.4 讨论  66-67
  5.5 小结  67-69
第六章 硝态氮转化菌对土壤次生盐渍化的改良效应研究  69-80
  6.1 材料与设备  69-70
    6.1.1 材料与试剂  69-70
    6.1.2 仪器与设备  70
  6.2 试验方法  70-71
    6.2.1 实验方案  70
    6.2.2 测定方法  70-71
  6.3 结果与分析  71-78
    6.3.1 不同硝态氮浓度对土壤 pH 的影响  71-72
    6.3.2 不同硝态氮浓度对土壤 EC 值的影响  72-73
    6.3.3 不同硝态氮浓度对土壤硝态氮含量的影响  73-74
    6.3.4 不同硝态氮浓度对土壤亚硝态氮含量的影响  74-76
    6.3.5 不同硝态氮浓度对土壤铵态氮含量的影响  76-77
    6.3.6 不同硝态氮浓度对土壤中全氮、全磷、有机质含量的影响  77-78
  6.4 讨论  78-79
  6.5 小结  79-80
结论与展望  80-82
参考文献  82-90
致谢  90-91
攻读硕士学位期间发表的学术论文  91-93

相似论文

  1. 施氮模式对冬小麦/夏玉米农田土壤硝态氮变化及产量的影响,S512.11
  2. 耐铝毒水稻（Oryza sativa L.）种质资源的筛选及不同形态N素对水稻幼苗耐铝性的影响,S511
  3. 多环芳烃污染土壤的植物—微生物联合修复效应,X53
  4. 石油烃污染土壤的生物修复研究,X53
  5. 基于微生物和化学修复的铬渣堆场土壤质量及生态风险评价,X53
  6. 白腐真菌对多环芳烃的生物吸附与生物降解及其修复作用,X172
  7. 灌溉模式和供氮水平对水稻氮素利用率与土壤氮素供应能力及其流失风险的影响,S511
  8. 对虾池塘精养环境的综合微生物修复技术研究,X703
  9. 固定化微生物对原油污染土壤的生物修复,X53
  10. 多环芳烃污染及其与重金属铜复合污染土壤的生物修复研究,X53
  11. 综合生物修复条件下对虾池塘养殖容量评估模型,S968.22
  12. 魁蚶养殖中有害生物东亚壳菜蛤（Musculista senhousia）的污染控制及繁殖生物学研究,S944
  13. 施氮对小麦、多花黑麦草生长特性及土壤硝态氮的影响,S543.6
  14. 灌溉与施氮对石羊河流域紫花苜蓿草产量、品质及氮素利用的影响,S541.9
  15. 亲油缓释肥料的制备及在溢油污染潮间带生物修复中的应用,X55
  16. 不同类型溢油污染潮间带生物修复可行性现场中试研究,X55
  17. 毒死蜱降解菌的筛选、鉴定及其在污染土壤堆肥修复中的应用,X172
  18. 组合生物修复技术在黑臭河流污染治理工程上的应用研究,X522
  19. 生态槽系统对低C/N污水脱氮试验研究,X703
  20. 氯氰菊酯优势降解菌的筛选及降解特性研究,TQ450.26
  21. 孪井灌区硝态氮运移规律和淋失通量计算,S153

中图分类: > 农业科学 > 农业基础科学 > 肥料学 > 微生物肥料（细菌肥料）
© 2012 www.xueweilunwen.com