低温秸秆降解真菌的筛选及在秸秆还田中的应用

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200200102

中国农学通报 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (21): 53-60.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20200200102

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低温秸秆降解真菌的筛选及在秸秆还田中的应用

黄亚丽¹, 黄媛媛², 马慧媛², 徐炳雪², 贾振华², 宋水山², 李再兴¹, 贾素巧³()

¹ 河北科技大学环境科学与工程学院,石家庄 050018
² 河北省科学院生物研究所,石家庄 050081
³ 河北女子职业技术学院,石家庄 050091

收稿日期:2020-02-11 修回日期:2020-03-22 出版日期:2020-07-25 发布日期:2020-07-21
通讯作者: 贾素巧
作者简介:黄亚丽,女,1975年出生,河北肃宁人,研究员,博士,研究方向：主要从事微生物与生物有机肥研究。通信地址：050018 石家庄市裕翔街26号河北科技大学环境科学与工程,Tel：0311-83014618,E-mail：huangyali2291@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划“黄淮海北部小麦-玉米农田耕层调理与土壤肥力提高关键技术”(2017YFD0300905)

Fungi with Corn Straw Decomposing Characterization at Low-temperature: Screening and Application in Straw Returning Field

Huang Yali¹, Huang YuanYuan², Ma Huiyuan², Xu Bingxue², Jia Zhenhua², Song Shuishan², Li Zaixing¹, Jia Suqiao³()

¹ School of Environmental Science and Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018
² Institute of Biology Hebei Academy of Sciences, Shijiazhuang 050081
³ Hebei Women's Vocational College, Shijiazhuang 050091

Received:2020-02-11 Revised:2020-03-22 Online:2020-07-25 Published:2020-07-21
Contact: Jia Suqiao

摘要/Abstract

摘要：

旨在针对黄淮海北部小麦-玉米一年两熟区的气候特点,进行低温秸秆降解真菌的筛选及其应用效果研究。以纤维素钠-刚果红培养基、秸秆液体培养基为筛选培养基,在16℃培养温度下进行秸秆降解真菌的筛选;采用形态学和分子生物学相结合的方法进行菌株鉴定;用沙袋法和田间小区试验法测定菌株的秸秆降解能力。筛选获得一株低温秸秆降解真菌SDF-31,该菌株为长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)。该菌株接种15天时和45天时的秸秆降解率分别为43.89%和56.73%,显著高于常温秸秆降解菌剂和空白对照。SDF-31处理的秸秆原有纤维结构高度破环、产生大量纤维碎片,且土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾等指标都显著高于常温降解菌剂和空白对照,其中速效钾和碱解氮的含量分别比常温秸秆降解菌剂提高17.00%和5.12%,比空白对照分别提高25.53%和15.09%。筛选获得一株具有低温秸秆降解作用的长枝木霉(T. longibrachiatum) SDF-31,为黄淮海北部秋冬季节玉米秸秆还田提供菌株资源。

关键词: 玉米秸秆, 低温, 秸秆降解真菌, 秸秆降解率, 长枝木霉

Abstract:

The aim of this study is to screen the fungi with straw degradation characterization at low temperature and to determine the application effect of these strains in the wheat-maize double cropping areas of northern Huanghuaihai. Straw degradation fungi were screened by Cellulose sodium-Congo red medium and liquid straw medium at 16℃. Morphological and molecular biological methods were used to identify the strains. Sandbag method and field plot test were used to determine the straw degradation ability of the strains. A low temperature straw degradation fungus named as SDF-31 was screened and identified as Trichoderma longibrachiatum. The degradation rate of this strain was 43.89% and 56.73% respectively at 15 and 45 days after inoculation, significantly higher than that of the normal temperature inoculants and control. The original fiber structure of straw treated by SDF-31 was highly broken and a large number of fiber fragments were produced. Total nitrogen, available phosphorus and available potassium of treatment SDF-31 were significantly higher than those of normal temperature inoculants and control. The content of available potassium and alkali hydrolyzed nitrogen of treatment SDF-31 were 17.00% and 5.12% higher than that of normal temperature inoculants, 25.53% and 15.09% higher than that of control respectively. A strain of T. longibrachiatum SDF-31 with low temperature straw degradation is screened, and the research provides strain resources for straw returning at autumn and winter in northern Huanghuaihai.

Key words: corn straw, low temperature, straw degradation fungi, straw degradation rate, Trichoderma longibrachiatum

中图分类号:

S141.4

黄亚丽, 黄媛媛, 马慧媛, 徐炳雪, 贾振华, 宋水山, 李再兴, 贾素巧. 低温秸秆降解真菌的筛选及在秸秆还田中的应用[J]. 中国农学通报, 2020, 36(21): 53-60.

Huang Yali, Huang YuanYuan, Ma Huiyuan, Xu Bingxue, Jia Zhenhua, Song Shuishan, Li Zaixing, Jia Suqiao. Fungi with Corn Straw Decomposing Characterization at Low-temperature: Screening and Application in Straw Returning Field[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2020, 36(21): 53-60.

图/表 8

参考文献 32

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菌株编号	透明圈直径D/cm	菌落直径d/cm	D/d	降解率/%
SDF-07	2.00± 0.02 d	1.60± 0.01 c	2.14±0.02 b	27.39±0.3 c
SDF-31	3.10± 0.02 a	1.40± 0.03 e	2.21±0.02 a	40.45±0.4 a
SDF-43	2.80± 0.02 b	2.50± 0.04 a	2.14±0.01 b	29.40±0.3 b
SDF-95	1.80± 0.04 e	1.50± 0.02d	2.07±0.02 c	22.32±0.2e
SDF-106	2.50± 0.03c	2.30± 0.02 b	2.09±0.02 c	23.98±0.3 d

菌株编号	透明圈直径D/cm	菌落直径d/cm	D/d	降解率/%
SDF-07	2.00± 0.02 d	1.60± 0.01 c	2.14±0.02 b	27.39±0.3 c
SDF-31	3.10± 0.02 a	1.40± 0.03 e	2.21±0.02 a	40.45±0.4 a
SDF-43	2.80± 0.02 b	2.50± 0.04 a	2.14±0.01 b	29.40±0.3 b
SDF-95	1.80± 0.04 e	1.50± 0.02d	2.07±0.02 c	22.32±0.2e
SDF-106	2.50± 0.03c	2.30± 0.02 b	2.09±0.02 c	23.98±0.3 d

不同处理	秸秆降解率/%
不同处理	15 d	30 d	45 d
低温降解菌SDF-31(T1)	43.89±0.9a	49.63±0.6a	56.73±0.8a
常温降解菌剂(T2)	40.11±0.8b	44.36±0.6b	45.70±0.4b
空白对照(CK)	25.11±0.6c	37.53±0.7c	39.66±0.6c

不同处理	秸秆降解率/%
不同处理	15 d	30 d	45 d
低温降解菌SDF-31(T1)	43.89±0.9a	49.63±0.6a	56.73±0.8a
常温降解菌剂(T2)	40.11±0.8b	44.36±0.6b	45.70±0.4b
空白对照(CK)	25.11±0.6c	37.53±0.7c	39.66±0.6c

不同处理	有机质/(g/kg)	全氮/(g/kg)	碱解氮/(mg/kg)	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	容重/(N/m3)
低温秸秆降解菌SDF-31(T1)	33.74±0.55a	1.75±0.02a	114.80±2.35a	22.34±1.24a	206.50±3.56a	1.29±0.10a
常温降解菌剂(T2)	32.34±0.32a	1.6±0.03b	109.2±2.56b	17.84±1.11c	176.50±3.04b	1.27±0.09a
空白对照(CK)	29.87±0.22b	1.54±0.03b	99.75±2.92c	20.86±1.38b	164.50±2.59c	1.33±0.17a

低温秸秆降解真菌的筛选及在秸秆还田中的应用

Fungi with Corn Straw Decomposing Characterization at Low-temperature: Screening and Application in Straw Returning Field

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