康氏木霉固体发酵生产纤维素酶优化研究——培养基用料与工艺条件优化

培养基及培养条件的优化是降低酶制剂成本、提高酶活、实现其工业化生产的重要措施。本研究采用均匀设计U15(58)和双温度培养法(前30h恒温30℃,后续恒温27℃)进行康氏木霉产酶固体发酵生产纤维素酶,对滤纸酶、羧甲基纤维素酶、棉花酶、β-葡萄糖苷酶的活力进行回归分析,而后对各酶活方程求和得到纤维素酶的总活力回归方程并进行约束规划求解。结果表明:应用双温度培养法进行康氏木霉固体发酵生产纤维素酶时,在自然补给氧气,培养基pH自然(约6.5),并保持环境湿度约60%的条件下,72h是适宜的发酵周期;培养基构成以稻草粉50%, (NH4)2SO4 8%,麸皮42%,加水量以4.9倍的固体物质为宜;少量的Tween80有利于纤维素酶活力的提高。

科尔沁碱化草地改良配套技术研究

为探讨科尔沁地区碱化草地改良的有效途径,提高牧草产量和品质,采用翻耙、补播沙打旺以及施用酸性肥料(NH4)2SO4等技术对典型碱化草场进行了改良试验。试验结果表明,翻耙补播技术可提高草地产草量1.18~3.66倍;在此基础上施用(NH4)2SO475~225kg.hm-2可使重度碱化草场继续增产11.0%~41.2%。经过翻耙后草地土壤综合生产性能得到显著提高,土壤理化性质明显改善,土壤脲酶、磷酸单酯酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性均大幅度提高。这些方法可以在科尔沁地区推广应用,对其他类似的半干旱地区草地改良也具有一定的参考价值和指导意义。

Mercury(II) ion sensing with PVC-matrix based membrane sensors

Thiosemicarbazone derivatives have been used as ion carriers for the preparation of PVC-matrix based mercury(II)-selective membrane sensors. The electrodes give near-Nernstian responses in the linear concentration range of 1.0×10-1-5.0×10-6 M with detection limits of the order of 10-6 M. The stable potentiometric signals are obtained within a short time period of 20-25s. The effect of different plasticizers has been studied and dioctylsebacate (DOS) found to give a better response in comparison to other plasticizers. Selectivity coefficient values (log KPotHg,M) have been evaluated using fixed interference method. Better selectivity for mercury(II) ions is observed over many of the monovalent (Na+, K+ and NH4+) and divalent ions (Mg2+, Ca2+, Zn2+, Pb2+, Ni2+, Co2+, etc.). The sensors have also been used as indicator electrodes in potentiometric titration of mercury(II) ions with EDTA and its determination in synthetic water samples.

科尔沁西部碱化草甸草地改良配套技术试验研究

对科尔沁西部典型重度碱化草地进行了改良试验研究,采用的方法包括翻耙补播沙打旺Astragalus adsurgens、施N肥、施土壤改良剂(石膏)。经过3年改良试验,结果表明,这些技术的有机结合可以显著地提高碱化草甸草地牧草的产量和质量,土壤理化性质明显改善:翻耙补播沙打旺增加草地产量2.18-3.52倍;土壤容重、pH值、含盐量下降;土壤水分状况、孔隙度、有机C、全N、速效N、速效P等均明显增加;在翻耙补播的基础上施用(NH4)2SO475-225 kg/hm2和CaSO41 500-4 500 kg/hm2,牧草产量可分别提高4.5%-20.2%和17.4%-49.9%。

石灰性土壤供氮能力几种化学测定方法的评价研究

以采自于黄土高原差异较大的25个农田耕层石灰性土壤为供试土样,以淋洗和未淋洗土壤起始NO3--N小麦和玉米两季盆栽试验作物累积吸氮量为参比,对8种反映旱地土壤供氮能力的化学方法进行比较研究。结果表明,在一定程度上,可用有密切关系的土壤全氮或有机质,反映有机氮或全氮存在较大差异的土壤供氮能力,但其灵敏性较差。石灰性土壤矿质氮,特别是NO3--N与未淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量之间有较高相关性(r=0.884,P<0.01),而与淋洗土壤起始NO3--N作物吸氮量间相关系数仅为0.472(P<0.05),说明矿质氮可反映土壤当前供氮水平,而不能反映土壤潜在供氮能力;石灰性土壤起始NO3--N对各化学方法与作物吸氮量之间相关性影响较大。酸性高锰酸钾法既可反映土壤潜在供氮能力,也可反映土壤总供氮能力;酸性高锰酸钾法的修订方法,即硫酸—高锰酸钾法提取出的NH4+-N值接近于KCl水浴法提取出的NH4+-N值,该方法在反映土壤总供氮能力方面与酸性高锰酸钾法相当,但在反映土壤潜在供氮能力方面不及酸性高锰酸钾法优越。KCl水浴法在评价石灰性土壤供氮能力方面,与酸性高锰酸钾法的效果基本相同;沸水浸取法和NaHCO3-UV...

土壤类型和添加有机物料对铵态氮回收的影响

探讨NH4+-N回收率在不同因素下的变化规律。【方法】以黄土高原从北向南不同地区的典型土壤类型为对象,采用Bremner浸取法,研究了土壤类型、植被类型、施肥模式及添加有机物料对铵态氮回收率的影响。【结果】不同类型土壤及不同类型植被间NH4+-N回收率存在极显著差异(P<0.01)。黄土正常新成土的NH4+-N回收率最高(88.8%),极显著大于其他土壤,土垫旱耕人为土的NH4+-N回收率最低(81.0%),简育干润均腐土和干润砂质新成土介于二者之间;不同类型植被间,林地土壤的NH4+-N回收率(91.0%)极显著高于其他类型植被土壤,其他类型植被土壤的NH4+-N回收率表现为农田(85.5%)>裸地(83.8%)>草地(83.6%),但三者之间差异不显著。添加有机物料后,土壤NH4+-N回收率极显著增加(P<0.01),不添加有机物料对照土壤的NH4+-N回收率为84.3%,添加长毛草和苜蓿后的NH4+-N回收率分别为86.6%和85.9%。长期施肥对土壤NH4+-N的回收率无显著影响(P=0.436 5>0.05)。【结论】NH4+-N回收率与粘粒含量呈弱负相关,与有机质含量呈正相关,粘土矿物对N...

辽河下游平原不同水分条件下稻田氨挥发

应用通气密闭室法,研究了辽河下游平原不同水分条件下潮棕壤稻田生态系统施用氮肥后的NH3挥发.结果表明:稻田施用氮肥后有明显NH3挥发损失,整个生长期间总挥发量为11.64~34.01 kg N.hm-2,占施氮量的4.66%~11.66%;不同施肥时期的损失量为分蘖期>孕穗期>移栽前,挥发高峰出现在施氮肥后的2~4 d内.稻田水分状况对NH3挥发损失具有重要影响,田面积水条件下NH3挥发总量和肥料氮损失率都较大,且不同施氮水平间差异显著(P<0.05),挥发量随施氮量的增加而增加;田面不积水条件下NH3挥发量相对较小.氮肥用量、田面水NH4+浓度和pH是影响NH3挥发的重要因素;氮肥用量为180 kg N.hm-2时,不同磷水平对NH3挥发的影响不显著.

施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮的影响

研究施氮对黄土高原水蚀风蚀交错区不同土层土壤矿质氮含量和累积量的影响。【方法】试验设作物和施肥2个因子,分析不同施氮水平和不同作物处理下黄土高原水蚀风蚀交错区0~100 cm土层土壤矿质氮的差异。【结果】不同施氮处理对土壤硝态氮含量及矿质氮累积量有明显影响,土壤硝态氮含量和0~100 cm土层土壤矿质氮累积量均随施氮量的增加而增加,但施氮量对土壤铵态氮的影响较小;不同施氮条件下,不同土层土壤硝态氮含量和矿质氮累积量均以0~20 cm土层最高,从总体上看,随着施氮量增加,较深土层(80~100 cm)土壤硝态氮含量和矿质氮累积量亦有所增加;不同作物间,除施90 kg/hm2磷+45 kg/hm2氮处理时,种植黑麦草作物的0~20cm土层土壤NO3--N含量有所增加外,其余施氮处理对种植两种不同作物土壤的NO3--N含量和NH4+-N含量均未产生明显影响,在相同施氮处理下,黑麦草地和苜蓿地0~100 cm土层土壤总矿质氮累积量的差异不明显。【结论】不同水平氮肥处理均对黄土高原水蚀风蚀交错区土壤矿质氮含量及累积量有一定影响,土壤矿质氮含量及累积量均与施氮量密切相关。

黄土高原坡地苹果园土壤肥力及矿质氮累积分析

采用田间取样与室内分析相结合的方法,研究了黄土高原坡地苹果园肥力状况与矿质氮累积。结果表明,坡地苹果园土壤肥力低,氮、磷严重缺乏,钾相对丰富,土壤属于砂壤土,通气性强,保肥、保水性差。0—60cm土层土壤有机质含量为9.24～28.12g/kg,全氮为0.22～0.60g/kg,速效磷为0.17～16.08mg/kg,速效钾为80.06～168.39mg/kg;黄土高原坡地苹果园中NO3-—N有深层累积分布,累积深度大于2m,在180—200cm层最高累积量达249.61kg/hm2,而NH4+—N无深层累积。不同施肥处理对土壤剖面中的NH4+—N和NO3-—N含量分布影响不同,对NH4+—N含量和分布影响不明显,但不同施肥方式对NO3-—N含量分布影响显著。施加氮肥促进NO3-—N深层累积,施加磷肥有助于降低土层中的NO3-—N含量,缩小富集量的分布范围。

可溶性有机氮在评价土壤供氮能力中的作用与效果

淹水培养法提取态可溶性有机氮在评价土壤供氮能力方面具有重要意义。【方法】通过研究黄土高原物理化学性质差异较大的10种农田土样起始可溶性有机氮(SON)、矿质氮(Nmin)及间歇浸提长期淹水培养期间可溶性有机氮、铵态氮累积量、易矿化和难矿化氮素矿化势(分别ND和NR表示)及其与作物吸氮量的关系,分析SON在评价土壤供氮能力中的作用与效果。【结果】供试土样起始SON平均为23.9mg·kg-1,是起始可溶性总氮的28.8%、全氮的2.4%。淹水培养提取态可溶性氮(TSN)中,SON所占比例更高,几乎与铵态氮相当。经过217d淹水培养,浸提出的SON平均为118.1mg·kg-1,占TSN累积量的46.4%。ND与全氮关系密切:在不包括与包括SON时,二者的相关系数分别为0.92(P<0.01)和0.88(P<0.01)。不同土壤ND和易矿化氮矿化速率(KD)差别很大,干湿砂质新成土和黄土正常新成土的ND小于土垫旱耕人为土。考虑SON后KD值减小,而难矿化氮矿化速率(KR)增加。【结论】淹水培养期间铵态氮累积量是评价可矿化氮的较好指标,不仅适宜于第一季作物,而且也适用于连续两季作物;SON累积量不能单独作为...

氮素形态和铁营养对玉米苗期生长及体内铁分布的影响

以玉米(Zea mays)品种‘豫玉-22’为材料,采用营养液培养方法,研究了低铁和正常供铁条件下供应不同形态氮素对玉米苗期生长及体内铁分布的影响。结果表明:(1)与低铁介质相比,常铁介质增加了各氮素处理玉米幼苗的株高、地上部干重、全株干重,降低了根冠比,其中硝态氮处理表现得尤其突出;与供应硝态氮(NO3--N)相比,增施铵态氮(1/2 NO3--N+1/2 NH4+-N,NH4+-N)能明显促进低铁介质中玉米生长,但在常铁介质下作用不明显。(2)相比于低铁介质,正常供铁显著提高了相应处理玉米新叶叶绿素含量及净光合速率;2种供铁介质中,NH4+-N处理的新叶叶绿素含量以及净光合速率均高于其它氮素处理。(3)相比于低铁介质,正常供铁处理总体上增加了玉米各部分活性铁含量和全铁含量,对NO3--N处理的新叶活性铁含量增加尤其明显;2种供铁介质中,NH4+-N均有利于提高新叶活性铁含量和植株地上部全铁含量。(4)玉米新叶活性铁含量不仅与其叶绿素含量显著正相关(r=0.979**),也与叶片净光合速率显著正相关(r=0.950**)。研究发现,供铁状况显著影响玉米新叶的叶绿素含量及其净光合速率且与供氮形态存在互作;供应...

硫脲对脲酶活性和尿素氮转化的试验初报

本试验研究了硫脲(TU,0.1%,0.3%,0.5%,1.0%,5.0%)不同浓度对土壤脲酶活性、土壤尿素氮转化的影响。室内培养表明,硫脲既是一种弱脲酶抑制剂又是一种硝化抑制剂。硫脲对脲酶活性和尿素水解均有显著的抑制作用,但是作用时间较短;硫脲用量为0.1%时,就起到了抑制作用,用量0.3%～1.0%之间差异不显著,用量1.0%～5.0%之间抑制效果随用量增加而加强。硫脲不仅延缓了土壤NH4+-N的释放高峰期一周,而且降低了土壤中NO3--N的富集,使NO3--N的释放高峰期向后推迟了10天。本试验条件下,土壤中的NH4+-N向NO3--N转化的时间大约为7～10天;土壤中有效氮的释放曲线主要取决于土壤NH4+-N的浓度,受NO3--N的影响次之。

硫脲及抑制剂组合对土壤尿素氮转化和玉米产量的影响

采用培养试验和田间小区试验相结合,研究了两种浓度硫脲及低用量硫脲和硝化抑制剂双氰胺(DCD)、脲酶抑制剂苯基磷酰二胺(PPD)组合对土壤脲酶活性、土壤尿素氮转化和玉米产量的影响。培养试验表明,硫脲及抑制剂组合对土壤脲酶活性有显著的抑制作用,抑制时间为2周。TU、TU1+DCD和TU1+PPD,对土壤NH4+-N的释放、NH4+-N向NO3--N的进一步转化有显著的抑制作用,进而影响土壤中速效氮的总量变化。田间试验表明,施用抑制剂显著增加了玉米百粒重和产量,增产幅度为9.14%1~1.49%。

硫酸盐还原菌EMZY-1生理生化特性研究及16SrDNA序列分析

菌株EMZY-1是一株从中国大庆油田回注水中分离得到的硫酸盐还原菌(SRB)。通过对该菌株的形态、培养特征、生理生化特征的研究以及16S rDNA序列分析表明:该菌株为革兰氏阳性菌;细胞为棒杆状,端生孢子,大小约0.3×1.7(μm);温度低于10℃、高于60℃无明显生长;pH低于5.0、高于12.0无明显生长;NaCl质量浓度达到10%菌株不能生长;能在蔗糖、葡萄糖、甘露醇为C源的培养基上生长;NH4+、NO3-为菌株良好N源。菌株EMZY-1属于梭菌科。16S rDNA序列分析表明该菌与梭菌科中的Garciella nitratireducens菌同源性最高(99%),GenBank的注册号为EU275367,国内尚未见报道该类SRB。

低温弱光对黄瓜类囊体膜耦联状态的影响

与低温黑暗处理相比 ,低温弱光处理使黄瓜叶片的放氧活性显著降低 ,2℃黑暗处理 6.5h后黄瓜叶片的放氧活性降低到处理前的 66% ,2℃ 35μmol/(m2· s)处理6.5h后则降低到处理前的 - 50 %。研究结果显示 ,在 5℃低温条件下 1 0 0 μmol/(m2· s)光照使黄瓜发生下列变化 :叶片毫秒延迟发光的慢相强度显著降低 ;从叶片中提取的叶绿体的PS 及 PS +PS 的电子传递速率显著升高 ;加 NH4 Cl和加 ADP+Pi的 Hill反应活性与基础 Hill反应活性相差不大 ;从叶片中提取的叶绿体 9- AA荧光猝灭能力消失。以上结果证明低温下光照处理使黄瓜类囊体膜解耦联。