[背景]马铃薯黑痣病是由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的一种典型土传病害,目前该病害生物防治的菌种资源比较有限,相应菌株生防机制的研究更是缺乏.[目的]明确马铃薯黑痣病病原菌立枯丝核菌(R.solani) JT18的拮抗菌QHZ11对马铃薯黑痣病的生防效果,揭示QHZ11对黑痣病的部分防治机理.[方法]在灭菌土壤中分别接种R.solani JT18 (CK),R.solani JT18和普通有机肥(Organic Fertilized,OF),R.solani JT18和氨基酸有机肥(AA+OF)及R.solani JT18和QHZ11生物有机肥(BOF11),结合实时荧光定量PCR (Real-Time Fluorescence Quantitative PCR,RT-qPCR)等方法,研究马铃薯全生育期不同处理R.solani JT18在马铃薯根际和植株不同部位的数量变化及拮抗菌QHZ11与R.solani JT18的数量消长规律,同时比较不同处理黑痣病的病情指数及相应的防效.[结果]RT-qPCR结果表明,随马铃薯生育进程的推进,马铃薯根际、根系和匍匐茎R.solani JT18的数量在各处理中均呈现先升高至块茎膨大期到达峰值后下降的趋势,而且各部位R.solani JT18的数量为CK＞OF＞AA+OF＞BOF11且根际＞根系＞匍匐茎;拮抗菌QHZ11的数量变化趋势与R.solani JT18相同,但峰值在块茎形成期,并且同时期同一部位QHZ11的定殖数量均显著高于R.solani JT18,甚至高出2个数量级,说明QHZ11占用了一定的营养资源和生态位点,严重抑制了R.solani JT18的生长和繁殖.病情结果表明:CK病情指数最高,OF、AA+OF和BOF11处理均显著低于CK,其中BOF11处理发病最轻;生防结果则相反,为BOF11 ＞AA+OF＞OF处理,说明普通有机肥、氨基酸有机肥及生物有机肥均可不同程度地防治马铃薯黑痣病,其中以生物有机肥效果最显著.[结论]QHZ11以有机肥为载体施入土壤后,可以通过在马铃薯根际及植株不同部位竞争营养和生态位点,从而有效抑制黑痣病病原菌R.solani JT18的生存和繁殖,起到显著的生防效果,这对QHZ11生物有机肥的应用和推广具有重要意义,并为进一步研究QHZ11的生防机制奠定了基础.

[背景]根系分泌物介导的微生物趋化成膜是根际促生菌在根际定殖及功能发挥的重要前提,深入了解该过程对理解菌株定殖机制具有重要意义.[目的]探明马铃薯根系分泌物中使萎缩芽孢杆菌促生菌株QHZ3在根际趋化成膜的信号物质.[方法]通过高效液相色谱鉴定马铃薯根系分泌物中的主要酚酸类物质,采用半固体平板法与类毛细管法比较马铃薯根系分泌物和不同酚酸类物质对促生菌株QHZ3趋化作用,并通过结晶紫染色法观察马铃薯根系分泌物和不同酚酸类物质对菌株QHZ3生物膜形成的影响.[结果]马铃薯根系分泌物中的酚酸类物质主要包括富马酸、对羟基苯甲酸、阿魏酸和肉桂酸.半固体平板法结果显示,马铃薯根系分泌物和4种酚酸对菌株QHZ3均具有趋化作用,富马酸的趋化作用最强;类毛细管定量试验结果表明,不同浓度酚酸对菌株QHZ3的趋化作用不同,中高等浓度的富马酸(25-100 μmol/L)和低浓度的阿魏酸(10 μmol/L)对菌株QHZ3的趋化作用最强;结晶紫染色法结果表明,120-240 μg/mL马铃薯根系分泌物和50-75 μmol/L富马酸及100 μmol/L对羟基苯甲酸可显著促进菌株QHZ3生物膜的形成,而阿魏酸和肉桂酸对菌株的生物膜形成没有显著影响.[结论]根系分泌物和酚酸均可介导菌株QHZ3在马铃薯根际趋化成膜,但4种酚酸的作用不同,富马酸和阿魏酸对菌株的趋化作用显著,富马酸和对羟基苯甲酸则是对菌株生物膜的形成具有显著影响.

针对好氧堆肥过程中产生的二次污染问题,以牛粪和小麦秸秆为原料,探究了添加过磷酸钙(SP)和糠醛渣(FR)对户外条垛式好氧堆肥过程中氨气排放和氮素转化的影响.结果表明,添加过磷酸钙降低了堆体的pH,减少了19.65％的氨气排放量,但是其N2O排放量增加了20.8％;添加糠醛渣后堆肥的高温期延长了7 d,增加了69.59％的氨气排放量,但是其N2O排放量减少了68.79％.添加过磷酸钙后,NH4+-N增加了40％～80％,这可能是在升温期和高温期该处理的N2O排放高于对照的主要原因;酸解总氮降低了2.21％～13.71％,这说明添加过磷酸钙促进了有机态氮向无机氮的转化.添加糠醛渣降低了NH4+-N质量分数,增加了总氮的质量分数.添加过磷酸钙通过降低pH减少NH3排放;添加糠醛渣有利于提高总氮质量分数和减少N2o的排放.本研究结果可为好氧堆肥中氨气和氧化亚氮的减排提供参考.

利用已鉴定的5株拮抗马铃薯黑痣病病原菌的生防芽孢杆菌(Bacillus),筛选其对马铃薯疮痂病病原菌的抑制作用,通过检测生防菌脂肽类抗生素合成相关基因研究其生防机制.对峙试验结果表明,5株生防菌中以QHZ-3对马铃薯疮痂病病原菌的抑制效果最佳,抑菌率为44％;抗生素合成基因检测结果显示,QHZ-1和QHZ-2具有丰原素(Fengycin)和伊枯草菌素(Iturin)合成酶基因;QHZ-4仅具有Fengycin合成酶基因;而QHZ-3与QHZ-5菌株同时具有表面活性素(surfactin)、伊枯草菌素(Iturin)和丰原素(fengycin)3种脂肽类抗生素合成酶基因.选择最具生防潜力的QHZ-3进行进一步试验,发现该菌株发酵滤液对疮痂链霉菌的抑菌圈直径达到30.4 mm,且在高温、紫外照射以及强酸强碱的条件下抑菌圈直径仍然可保持在27 mm以上.单因素试验结果表明,每瓶(250 mL)装液量60 mL,接种量6％,摇床转速180 r·min-1,发酵时间60 h的条件下,菌株QHZ-3的生长量最高.正交试验结果显示,装液量每瓶40 mL、摇床转速170 r·min-1、接种量6％、发酵时间48 h的组合下,QHZ-3生长状态最佳,活菌数可达到1.31×1010 cfu·mL-1.二次固态发酵条件优化结果显示,以腐熟的牛粪有机肥为载体,在接种量为15％时,活菌数最高,达到1.14×109 cfu·mL-1.