论文部分内容阅读
内生真菌在植物抗生物和非生物胁迫中发挥着重要作用,土壤重金属污染是我国最为严重的环境问题之一。本论文主要研究应用烟草内生真菌菌肥制剂降低烟草重金属含量,主要内容包括:烟草内生真菌抗重金属菌株固态发酵培养基优化;内生真菌菌肥制剂对烟草重金属含量的影响;烟草生产过程中,化学肥料对内生真菌菌肥制剂效果的影响;内生真菌菌肥制剂对烟草对黑胫病抗性的影响。(1)内生真菌制剂对烟叶重金属含量的影响盆栽试验条件下,单一镉(5mg/kg)胁迫和砷(4mg/kg)、镉(5mg/kg)、铅(200mg/kg)三种重金属混合胁迫,施有内生真菌菌肥制剂的处理不同程度上降低烟叶中重金属含量。单一镉胁迫时,YCEF005、YCEF053、YCEF191、YCEF193、 NYN8C05、NYN8G01、NYN771C06七种菌肥制剂处理后烟草叶片中重金属Cd分别降低了39.10%、35.65%、25.98%、25.88%、26.28%、18.83%、21.85%。砷、镉、铅混合胁迫中,七种菌肥制剂处理后,烟叶中砷、镉和铅的含量都有降低,以YCEF005菌肥制剂降低砷含量最高,达36.07%;以YCEF191降低镉的含量最大,达50.56%;以NYN771C06降低铅的含量最大,达53.86%。在大田小区试验中,内生真菌制剂能降低烟叶中砷、镉、铅的含量。‘YCEF005、 YCEF053两种内生真菌制剂降低烟叶重金属含量的效应优于YCEF191、 YCEF193。不同的地域制剂降低重金属含量的程度不同,地域因素对内生真菌制剂的镉和铅的效应有显著影响,对砷的效应无显著影响,基本表现为在土壤重金属背景值大的地域,制剂降低重金属含量的效果越显著;叶位因素对内生真菌制剂的铅的效应有显著影响,对砷和镉的效应无显著影响;品种因素对内生真菌制剂对三种重金属的效应无显著影响。(2)内生真菌制剂对烟草抗病性的影响YCEF005、YCEF053制剂处理的试验组,在接种烟草疫霉后,烟草受害的严重程度显著减轻,相对病情指数分别为0.81、0.75,诱导烟草对烟草疫霉的抗性。(3)优化烟草抗重金属内生真菌菌株固态发酵培养基针对烟草内生真菌Fusarium sp. YCEF005和Pyrenochaeta sp. YCEF053,通过单因素试验和正交试验设计优化固态发酵培养基基质组成(w/w), YCEF005:麸皮50%、豆饼粉10%、米糠20%、玉米碎粒20%;YCEF053:麸皮60%、豆饼粉10%、米糠10%、玉米碎粒20%。应用单因素试验对发酵外加组分:碳源、氮源、磷酸盐、金属离子进行初筛;应用均匀试验设计的数据作为人工神经网络的训练样本,建立内生真菌固态发酵模型,利用遗传算法优化培养基组成得出最优发酵外加组分和接种量(/kg), YCEF005:蔗糖12.96g、蛋白胨12.70g、NH4NO34.00g、KH2PO41.50g、CaSO410.00g、MgSO40.48g、含水量500g、接种量240mL。YCEF053:蔗糖13.37g、蛋白胨14.02g、NaNO33.85g、KH2PO41.23g、CaSO410.89g、MgSO40.52g,含水量480g、接种量200mL。(4)化学肥料对内生真菌菌剂效果的影响通过Plackett-Burman试验设计,考察常用化肥对内生真菌制剂降低烟草重金属含量的效果的影响。结果表明NH4NO3、K2SO4、KNO3, NaNO3这四种肥料对YCEF005的效应有不同程度的抑制作用,依次为:NH4NO3>KNO3>K2SO4>NaNO3;而H2NCONH2、KH2PO4、(NH4)2SO4这三种肥料却有一定程度的促进作用,依次为:(NH4)2HPO4>H2NCONH2>(NH4)2SO4。但是,都不具有显著性的影响。