一、不同C/N物料腐解过程中两种酚酸量的动态变化(论文文献综述)
周国朋[1](2020)在《紫云英-稻草共同还田的协同效应及机制》文中研究指明紫云英-稻草共同还田是近年发展起来的解决绿肥生产和秸秆还田问题的双赢技术。该技术前期紫云英与稻草共存、后期共同翻压还田,与单独还田相比,共同还田的物料构成发生改变。作为创新实践,紫云英与稻草共同还田的相关效应及作用机制缺乏研究。本文依托多年定位试验,结合盆栽和模拟试验,研究了紫云英-稻草共同还田下的产量与肥力效应、甲烷排放特征及机制,探索了紫云英-稻草共同还田下混合物料的腐解特征及其驱动因素。主要结果与创新发现如下:(1)紫云英-稻草共同还田增加水稻产量、提升土壤肥力、改善土壤微生物群落结构。种植翻压紫云英、稻草还田以及二者共同还田均提高水稻产量,其中共同还田较单独还田进一步提升双季稻谷产量4.7%5.1%。种植翻压紫云英提高了土壤全氮和无机氮含量,稻草还田增加了土壤有机碳和有效钾含量,共同还田下土壤养分含量全面提升。与紫云英、稻草单独还田相比,紫云英-稻草共同还田还提高了土壤胞外酶活性、增加了土壤微生物群落丰度、降低了土壤革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌丰度比。(2)紫云英-稻草合理利用减缓土壤甲烷排放,改变甲烷相关微生物的群落结构和丰度比。等量有机物料投入下,紫云英-稻草共同还田较单独还田降低甲烷排放量。有机物料还田增加了稻田土壤产甲烷古菌群落丰度,降低了产甲烷古菌和甲烷氧化细菌群落α多样性,改变了产甲烷古菌和甲烷氧化细菌群落结构。紫云英-稻草共同还田较单独还田降低稻田土壤产甲烷古菌与甲烷氧化细菌群落丰度比(mcrA/pmoA),提高Type I与Type II型甲烷氧化细菌群落丰度比,促进减缓土壤甲烷排放。模拟大田实际还田量下,紫云英、稻草单独以及二者共同还田均提高水稻产量,且紫云英-稻草共同还田下水稻产量最高。与全量稻草单独还田相比,紫云英配合半量稻草还田降低土壤可溶性有机碳含量、提高土壤Type I与Type II型甲烷氧化细菌群落丰度比和甲烷氧化潜势,降低稻田土壤甲烷排放通量。(3)紫云英-稻草共同还田改变有机物料降解特征、胞外酶活性和微生物群落结构,缩短完全腐解所需时间。腐解过程中,紫云英-稻草共同还田调节紫云英、稻草氮素释放,降低有机物料C/N比。紫云英-稻草共同还田比紫云英单独还田提高了ɑ-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶、β-纤维二糖苷酶和β-木糖苷酶活性,降低了酚氧化酶和过氧化物酶活性;与稻草单独还田相比,提高了β-纤维二糖苷酶和酚氧化酶活性。同时,紫云英-稻草共同还田较单独还田增加了真菌丰度和真菌与细菌丰度比,降低了革兰氏阳性细菌丰度和革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌丰度比。干物质腐解率与腐解时间之间的拟合回归方程结果显示,紫云英-稻草共同还田缩短了有机物料完全腐解所需时间。(4)紫云英-稻草共同还田改变细菌、真菌群落结构,影响有机物料腐解速率。紫云英或/和稻草腐解期间,附着于秸秆残体上的细菌(16S rRNA)、真菌(ITS)群落随时间(或秸秆残体养分性状)变化而发生着演替,但真菌群落结构对秸秆残体性状变化的响应较细菌更为缓慢或迟钝。在细菌方面,与单独稻草相比,紫云英-稻草共同还田在腐解初期促进肠杆菌科(Enterobacteriaceae)细菌生长;与单独紫云英相比,紫云英-稻草共同还田在腐解中后期提高了氢孢菌属(Hydrogenispora)、拟杆菌属(Bacteroides)、瘤胃梭菌属(Ruminiclostridium)和酸杆菌科(Acidobacteriaceae)细菌丰度。在真菌方面,与单独紫云英、稻草相比,紫云英-稻草共同还田提高了子囊菌门(Ascomycota)群落相对丰度,具体以增加peziza sp.和Reticulascus tulasneorum菌群为主。偏最小二乘路径分析结果显示,真菌和细菌群落结构直接或通过改变胞外酶活性间接影响秸秆腐解速率。综上,紫云英-稻草共同还田可以驱动有机物料碳氮协同矿化、促进秸秆腐解,是助力土壤健康、实现稻田减排增效和可持续发展的重要措施。
李然[2](2020)在《山西煤矿区不同复垦年限土壤上有机物料的腐解特征》文中指出由于山西省生态环境十分脆弱和煤矿开采破坏后工程复垦对土壤的扰动较大,导致煤矿复垦区土壤肥力低下,因此提升煤矿复垦区土壤肥力具有重要的意义。施肥能够提升土壤肥力,有机肥在提升土壤肥力中占着主要的作用。我国有机资源丰富,有机物料还田是农田土壤有机碳的重要来源,对农田土壤的培肥意义重大。不同有机物料的作用又不相同,因此研究各有机物料的腐解特征具有非常重要的意义。本文通过在复垦初期土壤、复垦十年土壤、复垦三十年土壤上设置有机物料尼龙网袋填埋试验,探究有机物料在矿区不同复垦年限土壤上的腐解特征和有机物料还田后对复垦土壤养分的影响,研究主要结果如下:1.有机物料的腐解在三种复垦土壤上整体变化趋势相同,大小表现为:猪粪分解速率最快,其次是秸秆,堆肥、沼渣、生物炭基本上不腐解;但是有机物料的腐解呈阶段性差异:秸秆在复垦十年或者复垦三十年土壤上前期腐解快于其在复垦初期的速率,而粪便和堆肥差异不显着。秸秆的腐殖化系数为0.47~0.51,在土壤间和物料间变异都较小;粪肥的腐殖化系数为0.47~0.74,在土壤间变异较小,但在物料间变异较大;堆肥、沼渣、生物炭的腐殖化系数为0.87-0.92,在土壤间和物料间变异都较小。一级动力学积温方程可以很好的模拟秸秆和粪便的腐解过程,可将有机物料分为易分解碳库和稳定碳库,各碳库组分的划分是有机物料性质的体现,秸秆与粪便差异很大;对于同一物料,不同土壤间变异不大。2.有机物料还田通过碳的输入,增加了土壤微生物碳氮,提高了土壤碳氮的固持能力。有机物料还田后,土壤的微生物量碳氮随时间呈先增加后降低趋势,均在218天左右达到最大值。有机物料还田都增加了土壤的微生物量碳氮,却在不同物料和土壤间表现出差异:物料间微生物量碳氮大小呈秸秆>粪肥>堆肥的趋势,增加幅度却变化不同;土壤间微生物量碳氮大小表现为复垦十年土,复垦三十年土>复垦初期土,增加幅度却表现出相反的规律。3.在复垦初期或者复垦十年土壤上,有机物料还田(生物炭除外)均增加了SMBC/SMBN。在复垦三十年土壤上,牛粪或沼渣或生物炭还田的SMBC/SMBN略有下降,小麦秸秆或玉米秸秆或者猪粪或者堆肥还田的SMBC/SMBN显着增加。在三种复垦年限的土壤上,有机物料还田后土壤微生物熵的整体变化趋势相似:小麦秸秆、玉米秸秆、猪粪、牛粪处理都显着增加了土壤的微生物熵,堆肥处理对土壤的微生物熵无明显作用,沼渣和生物炭处理降低了土壤的微生物熵。4.有机物料还田能够增加土壤中的易氧化有机碳的含量,能有助于土壤中碳的固存;随着复垦年限的增加,复垦土壤易氧化有机碳量都呈增加趋势,差异不大,增加幅度变化较大;在相同复垦年限土壤中,土壤易氧化有机碳的大小大致呈:堆肥>猪粪,小麦,玉米,牛粪>沼渣>生物炭。因此,在复垦土壤上有机物料还田能提高土壤活性。综上所述,在复垦十年土壤或者复垦三十年土壤上有机物料腐解速率快于其在复垦初期的腐解速率,不同有机物料间却差异显着:秸秆的腐解速率快于肥料。一级动力学积温方程可以很好的模拟秸秆和粪便的腐解过程,不同有机物料却差异显着。有机物料还田能增加土壤的微生物量碳氮、易氧化有机碳的含量,在不同物料间和不同土壤间表现出显着性差异。
常亚锋[3](2020)在《强还原土壤处理效果影响因素分析》文中指出强还原土壤处理(Reductive soil disinfestation,RSD)是一种依赖添加大量易分解有机物料、灌溉土壤至田间最大持水量并通过覆膜创造厌氧环境进行处理的土壤处理方法,具有杀灭多种土传病原菌,改善土壤理化性质,重建土壤微生物区系等多重作用,从而能够有效缓解因高强度种植引起的作物连作障碍问题。因此,研究RSD处理的影响因素及有机物料类型与RSD杀菌效果之间的关系对于科学选择有机物料类型及用量,制订合适的RSD处理方案,确保最佳的土壤修复效果具有重要的意义。本文利用高效液相色谱和实时荧光定量PCR等技术手段,(1)通过布置不同RSD处理的大田试验,研究田间条件下影响RSD处理效果的主要因素;(2)通过室内培养实验,研究RSD处理过程中“有机物料类型—氧化还原电位(Eh)下降、有机酸积累—杀菌效果”之间的内在联系;(3)采用生长速率法,研究有机酸种类和浓度对不同病原真菌菌丝生长的抑制效果。主要研究结果如下:田间RSD处理结果表明,处理前土壤退化程度对处理效果有一定影响。对于退化程度不高的土壤,RSD处理对土壤p H和EC(Electrical conductivity,EC)影响不显着,而对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的杀灭效果具有显着影响。对于严重退化的土壤,RSD处理对土壤p H、EC和病原菌数量均具有显着的影响,其中影响RSD处理缓解土壤酸化和盐渍化效果的主要因素是处理温度和处理所用有机物料类型;影响RSD处理杀菌效果的主要因素有处理温度、处理周期和处理所用有机物料类型。因此,有机物料类型是影响RSD处理效果的关键因素。室内培养实验发现,有机物料的性质如易氧化有机碳(Easily oxidized organic carbon,EOC)含量和C/N会显着影响RSD处理过程中土壤Eh的下降速率、累积量及有机酸的产生速率、累积量。其中,有机物料的EOC含量与Eh累积量呈极显着负相关,而与Eh下降速率呈显着正相关。碳氮比(总有机碳占总氮比重,C/N)与Eh累积量呈显着正相关,而与Eh下降速率呈显着负相关。有机物料的EOC含量与有机酸累积量和产生速率呈显着正相关,而C/N与有机酸累积量和产生速率呈极显着负相关。定量PCR分析表明,在RSD处理过程中,有机物料性质对病原菌数量的杀灭效率有显着影响,其中高EOC含量的有机物料在处理前期就能达到较高的杀菌率,而低EOC含量的有机物料在处理前期,病原菌下降缓慢,但随着处理的进行,杀菌率逐渐增加。所有RSD处理在持续28天后,均能达到较高的杀菌率,为99.0%-99.9%。相关性分析表明,RSD处理过程中有机物料EOC含量、土壤Eh下降速率、有机酸产生速率及累积量与杀菌率呈显着正相关;而有机物料C/N与杀菌率呈显着负相关,土壤Eh累积量与杀菌率无显着相关性。因此,高EOC含量、低C/N的有机物料能够在RSD过程中快速形成严格的厌氧环境及产生足够浓度的杀菌物质如有机酸等,从而在RSD处理的前期就能够有效杀灭土传病原菌。平板实验结果表明,有机酸能够有效抑制土传病原真菌的菌丝生长,且具有种类和浓度效应。随着有机酸浓度的增加,其对病原菌的抑制效果逐渐增强,以立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)为例,当浓度从1增加至10 mmol/L时,有机酸对其菌丝生长的抑制作用从30%增加至60%。同时,随着有机酸种类的变化,其对病原菌的抑制效果产生差异,如5 mmol/L的丙酸、丁酸和异戊酸对R.solani的抑制效果均达到90%以上,而顺丁烯二酸的抑制效果最差,为42.6%。此外,不同土传病原菌对有机酸种类和浓度的耐受程度有所不同,如10 mmol/L的有机酸对R.solani和F.oxysporum生长的抑制效果均在55%以上,而对链格孢菌(Alternaria alternate)和腐皮镰刀菌(Fusarium solani)生长的抑制效果在20%以上。综上所述,田间条件下影响RSD处理效果的因素主要有土壤退化程度、处理持续时间、温度和有机物料类型。添加高EOC、低C/N的有机物料能够通过提高RSD过程中的有机酸产量、创造更剧烈的厌氧环境,进而取得更好的杀菌效果。有机酸对病原真菌菌丝生长的抑制效果随有机酸浓度的增加而增强,且不同有机酸对同一病原菌的抑制效果和同种有机酸对不同病原菌的抑制效果均存在差异。本论文的研究结果表明,在田间条件下,针对特定土传病原菌的退化土壤,可以通过选择恰当的有机物料类型及其用量来调控RSD过程中杀菌物质的产生从而达到有效杀灭目标病原菌的目的,确保RSD的处理效果,为今后在RSD大面积推广应用过程中实现科学选料、精准处理,提高RSD处理效率提供一定的理论依据。
郭婧航[4](2019)在《紫云英、稻草及其配施对土壤氮素转化影响》文中提出绿肥紫云英与稻草均为优质的生物源有机肥料,且稻草还田和冬种绿肥也是我国南方稻区重要的培肥措施。由于受自身碳、氮组成所限,紫云英或稻草单独还田存在一定的局限性,两者配合还田有可能实现优势互补,高效改善土壤质量、保护生态环境,促进农业绿色生产,但是两者配合作用对土壤氮素转化影响及其机制尚不明确。本研究采用土壤培养模拟试验的方法,从土壤氮素供应及转化的角度出发,探索紫云英与稻草配合还田模式在培肥改土、增加土壤氮素容量以及提高土壤氮素有效性等方面的机理。获得以下主要结果:1.在常量添加试验中,紫云英与稻草配施较单施处理表现出显着增加土壤氮素活性的趋势,土壤矿化氮含量在变化最剧烈的培养中期较CK增加583.88 mg/kg,DON显着提升53.16 mg/kg,并随培养进行逐渐产生正向交互效应;同时在培养结束时有效提高土壤有机氮各组分含量,即表现为配施>紫云英单施>稻草单施>CK,其中配施较CK酸解铵态氮增幅最为显着达70.59%,酸解总氮增加27.09%,酸解氨基酸氮增加56.51%。另一方面,紫云英单施在培养前期812天抑制N2O排放作用较为明显,稻草单施在培养后期较为明显,而配施处理在培养大部分时间表现出了良好的抑排的效果,但培养全程稻草单施处理减排效果最为显着,较CK降低44.86%。2.增加添加物料用量后发现,培养初期添加高量紫云英处理表现出了显着的增氮趋势,较CK增幅25.77%,此时高量稻草处理涨幅仅为5.46%,配施及对照处理却表现出小幅下降趋势。培养全程土壤NH4+-N表现为高量紫云英单施>高量配施>高量稻草单施>CK;而NO3--N表现为配施最佳,两单施处理相似,且在培养20天时最为显着;对于酸解有机氮组分,培养结束时配施处理酸解总氮含量最高,较CK增加44.51%,其他各组分也表现出一定涨幅,而高量紫云英单施处理虽显着提高了酸解氨态氮和氨基酸氮,但是显着降低了氨基糖氮;高量紫云英单施处理各氮组分增幅相对较小。N2O释放量动态变化表现为,培养前期高量紫云英最大,培养中期高量稻草跃居第一,而在培养中后期高量配施处理释放量明显较高,整个培养期间,高量紫云英及其与稻草配施处理N2O总累积增排量接近,均显着高于单一稻草施用,两者之间不存在显着交互效应。3.尿素配施有机物料可以发现,由于尿素的添加使得各有机物料腐解程度及速率大大提升,其中尿素与紫云英配施表现最佳,显着提升土壤矿化氮、DON及酸解总氮含量。不同有机物料配施尿素处理土壤DON及矿化氮含量都表现为培养初期较高、随后降低并趋于稳定,并保持尿素紫云英配施>尿素两物料配施>尿素稻草配施。整个培养期间,N2O总排放量表现为稻草单施及其与紫云英配施明显较高,紫云英配合尿素施用与尿素单施无显着差异。另一方面,培养结束时有有机物料添加处理土壤酸解总氮含量较CK都表现为增长,而仅尿素单施处理表现为小幅下降。综上所述,紫云英与稻草配施可有效调节添加物料C/N,可能通过增加土壤微生物活性,提高土壤氮素转化效率,有效提升土壤活性氮素的同时降低温室气体N2O的排放,既较单施稻草提高氮素释放程度,又较单施紫云英减弱反硝化作用,降低N2O排放,土壤持续保持较高的无机氮供应。另一方面,尿素与紫云英配施表现出高效活化土壤氮素作用,既改善了培养结束时尿素单施处理降低土壤有机氮各组分,又一定程度削弱了三者配施带来的N2O增排缺点,同时还激发有机物料更彻底的活化并释放氮素进入土壤当中,变为有效氮进而供植物吸收利用。
韩亚[5](2019)在《黑土区玉米秸秆腐解特征及其改土效果的研究》文中研究表明秸秆还田是农田可持续利用的有效措施之一,不仅能减少秸秆焚烧所造成的环境污染,而且可以增加土壤有机质,防止土壤结构退化。然而秸秆还田在不同地区的改土效果也不尽相同,这很可能与当地的气候、土壤性质和秸秆还田方式相关。东北黑土区位于中国高纬度寒温带,全年平均温度不高,在一定程度上限制了秸秆还田的全面推广。为了建立高纬度黑土区不同积温带合适的秸秆还田方式,本论文以黑龙江省适于种植玉米的3个不同积温带的试验点(嫩江、海伦和哈尔滨),系统地研究了试验地点、秸土混合程度、秸秆大小、还田量以及还田深度等因素对玉米秸秆的腐解过程以及改土(微生物群落结构、土壤有机质化学组成以及土壤物理性质)的效果。论文取得的主要进展如下:(1)秸土混合显着提高了秸秆腐解,加速秸秆难降解产物的生成。传统的纯秸秆尼龙网袋法是将纯秸秆放置于尼龙网袋里面,内部不能与网袋外土壤混合;现对传统网袋法进行改进,将秸秆与土壤充分混合后放置于尼龙网袋内。采用两种方法进行秸秆腐解的对比,并探讨了秸秆还田深度、秸秆还田量和大小以及试验点对秸秆腐解的影响。结果表明,秸土混合时秸秆腐解速率常数比纯秸秆提高了18-160%;秸秆还田深度和试验点对秸秆腐解速率常数无显着影响。在腐解过程中,秸秆残体烷氧碳(O-alkyl)、异头碳(anomeric C)相对比例下降;而烷基碳、芳香碳、羰基碳和甲氧基碳/烷基氮官能团增加;秸土混合均使秸秆残体中烷基C、芳香C和NCH官能团的相对比例增加了。此外,不同秸秆还田量和大小的秸秆残留率在腐解前四个月内降低为8%-30%,之后嫩江和海伦地区秸秆残留率基本不变,而哈尔滨地区秸秆残留率数值上有小幅度降低。(2)三个地点的土壤微生物群落结构不同,秸秆与土壤混合均显着增加了土壤微生物总量,改变了土壤微生物群落结构组成,同时促进土壤有机质腐殖化的进程。秸秆还田后革兰氏阳性菌也显着增加。在哈尔滨和海伦试验点,真菌/细菌的比值均随秸秆腐解的时间的增加而降低,而嫩江点相反;革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌比值随着腐解时间增加而有所增加。秸秆还田后土壤有机质化学组成发生变化:烷基碳(alkyl C)相对比例增加,而羰基碳和芳香官能团(aromatic C–O)的相对比例降低;同时腐解指标(烷氧碳/烷基碳)的比值下降,土壤有机质腐殖化程度加深。随着秸秆还田时间延长,土壤有机质中N–alkyl/methoxyl C、O–alkyl C(OCH)和carbonyl C官能团与微生物群落结构演替过程显着相关。(3)秸秆还田后增强了团聚体稳定性和抗张强度。海伦试验点在秸秆腐解3个月达到最大,而嫩江和哈尔滨试验点在腐解1或2个月达到最大。秸秆还田后三个试验点在第一年玉米生长季内(腐解0–3月)均对团聚体的稳定性和抗张强度起到明显增强的效果,第二年玉米生长季(腐解12–17月)效果降低,但仍有增强效果;海伦试验点比海伦和哈尔滨试验点受秸秆还田影响程度大于嫩江;秸秆还田使大团聚体和游离态轻组有机碳含量变化相对大,而且有机碳主要储存在中微团聚体和矿物结合态的重组组分中。综上所述,在高纬度黑土区玉米秸秆腐解主要受秸秆与土壤接触程度影响;秸秆与土壤充分混合能加速秸秆选择性保留其芳香碳和烷基碳,形成土壤有机质,该过程受到微生物群落结构影响,并促进团聚体形成和粘土矿物结合。秸秆在微生物的驱动下,有利于转化为土壤有机质,从而起到固碳作用,改善土壤性质,维持土壤肥力,实现农田生产的可持续发展。
丁梦娇[6](2019)在《酸性植烟土壤有机碳特征及其腐解调控研究》文中认为作物秸秆添加到土壤中可以降低土壤酸度,改良土壤酸化。但秸秆全量还田后不能在短时间内转化成腐料,聚积在土壤中的未腐熟秸秆越来越多,引起土壤腐殖质组分、碳结构发生变化。腾冲高有机质酸性植烟土壤长年秸秆还田,但土壤pH仍呈逐年降低趋势。为明确长年秸秆还田酸性植烟土壤有机碳特征,通过纤维素降解菌促腐还田秸秆,解决秸秆还田酸性植烟土壤碳组分不合理的问题,进一步改良植烟土壤酸化,提高烤烟品质、产量产值。获得的主要结果如下。(1)分析不同秸秆还田量的酸性植烟土壤(腾冲长年全量秸秆还田、永安水稻收获后部分根茬还田、昌宁秸秆不还田)酸度指标及有机碳的差异,结果可以看出腾冲酸性植烟土壤潜在酸含量低,盐基饱和度高,常年秸秆还田,有机质逐年升高,但烤烟生长季土壤pH值呈逐年降低趋势。土壤中胡敏酸占可提取腐殖物质的比例(PQ)、HA/FA值、E4值及红外出峰波段1630 cm-1处的rA值和积分后相对面积均显着高于昌宁鸡飞镇及永安西洋镇土壤,E4/E6值、△logK值及A2920/A1630值腾冲取样土壤较其他两地区低,说明腾冲取样土壤腐殖物质组成HA相对含量高,有机碳结构较复杂。(2)分析腾冲土壤酸碱性与有机碳结构、腐殖质组分之间的关系。以腾冲同一土壤有机质、养分含量水平下,不同pH值的植烟土壤为研究对象,结果表明,低有机质含量土壤的HA/FA值会随着pH的增高而逐渐降低,说明活性高的碳组分逐渐增多,稳定性高的碳组分逐渐减少。高有机质含量的土壤,pH与HA/FA、PQ值呈极显着负相关关系,随着酸性的增强,HA/FA逐渐增大,稳定性高的腐殖质组分增多。同一有机质含量水平,随着pH升高,红外A2920/A1630逐渐升高。说明在一定pH范围内,同一有机质含量水平,稳定性腐殖质组分增多,土壤pH降低。(3)分析三个烟区的酸性植烟土壤添加不同类型秸秆培养过程有机碳的变化。与空白处理相比,添加秸秆显着增加了土壤有机质及腐殖质各组分有机碳含量,土壤碳结构缩合度和氧化度呈降低趋势。培养至96 d,三地区土壤腐殖质组成、碳结构较简单化的处理分别为永安添加油菜秸秆、腐熟玉米秸秆及腐熟水稻秸秆,昌宁添加腐熟水稻秸秆、腐熟玉米秸秆,腾冲空白、添加腐熟玉米秸秆、腐熟水稻秸秆,说明相比较未腐熟秸秆还田,腐熟的秸秆还田在较短时间内更易分解,不易使腐殖质组分变复杂,碳结构亦较简单化。秸秆还田配施纤维素腐解菌剂达到促腐秸秆的效果较好。(4)从腾冲高有机质酸性植烟土壤中分离出一株降解纤维素的耐酸性芽孢杆菌属。对其进行多项分类学鉴定,结果表明,菌株Bacillus aciditolerans YN-1T与菌株Bacillus onubensis 0911MAR22V3T、Bacillus humi LMG22167T、Bacillus timonensis10403023T、Bacillus sinesaloumensis P3516T和Bacillus cheonanensis PFS-5T相似度分别为98%、97.5%、97.4%、97.1%和95.9%。菌株YN-1T细胞脂肪酸谱显示具有众多支链脂肪酸;主要成分是iso-C15:0(17.6%),anteiso-C15:0(43.1%)和C16:0(12.2%)。鉴定的极性脂质是diphosphatidylglycerol,phosphatidylglycerol,phosphatidylethanolamine。菌株YN-1T的主要甲基萘醌是MK-7,它是芽孢杆菌属成员的主要甲基萘醌成分。生理生化分类学和表型数据表明菌株YN-1T代表芽孢杆菌属中的新物种。(5)挖掘菌株Bacillus aciditolerans YN-1T纤维素降解机理,对其功能基因组学进行分析。菌株YN-1T的基因组注释共有4,023个基因参与到183个代谢通路中。主要的代谢通路有代谢途径、次生代谢物的生物合成、ABC转运、不同环境中的微生物代谢、氨基酸的生物合成、双组分系统和碳代谢等。基因组中编码CAZymes基因的数量共有126个。占比最高的是糖基水解酶GHs(60个),其次是碳水化合物酯酶CEs(31个)。糖基转移酶GTs、多糖裂解酶PLs、碳水化合物结合模块酶类CBMs和辅助模块酶类AAs注释基因的个数分别为20个、5个、7个和3个。基因组注释包含有糖基水解酶亚家族基因,为菌株YN-1T能够降解纤维素提供了依据,分别为GH1(2个)、GH3(5个)和GH43(3个)。(6)分析配施YN-1T菌剂对土壤微生物多样性的影响。结果表明,33 d后各样本中的优势菌门分别为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门。样本中微生物种类的Chao1指数、ACE指数和Shannon丰富度指数显示各处理间无显着差异。主成分分析表明随着时间推移,总的细菌丰度及多样性均无显着性变化,特别是添加了微生物菌剂的处理组与只添加秸秆的处理组无明显差异。聚类分析表明相近时间采集的样品被聚为一类,不会对原有的微生物群落结构造成很大的影响。通过微生物多样性、相对丰度及土壤pH分析可知,未腐熟水稻秸秆+微生物菌剂、腐熟水稻秸秆+微生物菌剂及腐熟水稻秸秆添加的效果较好。(7)通过大田试验,验证水稻、玉米秸秆直接还田和配施微生物菌剂还田,对酸性植烟土壤改良效果及烤烟品质的影响,确定最佳还田量。结果表明秸秆还田配施纤维素分解微生物菌剂,有利于水稻、玉米秸秆的分解,酸性土壤pH的提高。添加秸秆及添加秸秆+菌剂处理的烤烟发病率、病情指数都低于CK处理;水稻、玉米秸秆还田配施纤维素分解菌剂烤烟病情指数低于单一秸秆还田处理。与CK相比,添加秸秆配施菌剂的处理,可以提高烤后各部位烟叶钾、总糖及还原糖的含量,其中下、中部烟叶达到显着水平,且能降低烤后各部位烟叶氯含量;中部烟叶和上部烟叶添加菌剂的处理比不添加菌剂的处理烟碱含量偏低;玉米秸秆还田配施菌剂80 kg/667m2处理烤烟产值显着高于40 kg/667m2还田量的处理,与CK相比,水稻、玉米秸秆还田及配施菌剂还田能显着增加上中等烟比例,提高均价,从而提高烟叶产值。
张一鸣[7](2018)在《钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤的改良效应研究》文中指出由于气候限制,北方日光温室生产地区集中,地域性连续种植单一经济作物,使得日光温室蔬菜生产过程中连作障碍普遍存在,严重影响蔬菜产量、品质和农民利益。因此,采取措施防治和改良番茄连作障碍土壤,对于日光温室蔬菜生产保持可持续发展具有重要意义。本研究以氧化钙、稻草秸秆以及用稻草秸秆生产的生物炭,这三种环境友好、成本低廉的物料为材料对番茄连作20年产生连作障碍的土壤进行改良,探讨这些物料的改良效应,为生产上应用外源物料改良番茄连作障碍土壤提供理论依据。主要结果如下:1明确了增施氧化钙、稻草和生物炭的不同配施组合,可不同程度地改善连作20年番茄土壤的理化性质。其中,RCCa(稻草秸秆+生物炭+氧化钙)处理土壤>0.25mm的大团聚体颗粒含量最高,占到全土的94.6%;3种物料的施加均能显着提高<0.01mm的粘粒比重,其中C(单施生物炭)处理增幅最大,为46.47%;R处理(单施稻草秸秆)的在降低土壤EC方面的效果最好,其EC值为0.14m S·cm-1,对降低土壤容重效果最佳,其土壤容重仅为0.84g·cm-3。CCa(生物炭+氧化钙)处理较CK的孔隙度提高了3.87%。所有含氧化钙的组合处理土壤pH值较CK分别提高了0.50、0.41、0.38和0.37,并且含有钙素的处理pH值均高于不含钙的处理组合,例如RCCa>RC,说明氧化钙相对其他物料对提高土壤pH值有更显着作用。在速效磷含量上R(单施稻草秸秆)处理表现最好,较CK处理高出31.12%。RCCa处理的速效氮含量最高,比CK处理高出23.93%。C处理速效钾的含量最高。在各形式有机碳的含量中SOC以CCa(生物炭+氧化钙)处理最高,ROC以RCCa处理最高,LFOC和DOC以RC(稻草秸秆+生物炭)处理最高,MBC则以RCa(稻草秸秆+氧化钙)处理最高。通过不同物料的配施组合对各项特异性指标影响的对比可知,生物炭较其他物料对提高SOC含量有更显着作用,稻草秸秆相对于其他物料在提高ROC和DOC含量方面有更显着作用。2明确了增施氧化钙、稻草和生物炭,可显着改善连作20年番茄土壤的微生物区系生态结构,并降低酚酸自毒物质的含量。RC处理的土壤B/F值最大,RCCa处理的好氧性固氮菌的数量最大,RC处理的土壤氨氧化细菌数量最高;R处理的土壤细菌种群与对照相比发生改变,其丰富度指数和多样性指数均显着高出CK 6.00和0.99,说明稻草秸秆相对其他物料对提高土壤细菌、固氮菌和氨氧化细菌的数量和群落结构均有显着作用;RCa处理与CK处理的真菌群落结构聚类分析分支距离最远,Ca真菌多样性指数低于CK,且含有氧化钙的处理真菌多样性指数较不含氧化钙处理的有降低趋势,说明氧化钙相对其他物料对降低真菌多样性有显着作用;RC处理的氨氧化细菌种群多样性显着高出CK 106.9%;在土壤微生物的功能多样性中,RC处理和R处理对碳源的利用丰富度最高;含有稻草秸秆的处理AWCD值均排在前四,且RC>RCa,C>Ca,说明在提高微生物对碳源利用率的作用上,稻草秸秆强于活性炭,活性炭强于氧化钙;阿魏酸、肉桂酸、对羟基苯甲酸、苯甲酸含量最低的处理分别是CCa、RCCa、RCCa和RCCa,这说明钙及秸秆物料的加入在不同程度上影响了番茄连作土壤微生物的活性和多样性。由于土壤生态系统的改善,土壤酚酸物质减少,稻草秸秆的综合改良效果较氧化钙和生物炭更好。3明确了增施氧化钙、稻草和生物炭在一定程度上均有利于连作番茄的生长发育、产量的形成和品质的改善。其中,含有稻草秸秆的处理(RCCa、RC、RCa、R)的根系活力比其他处理有所增强且均显着高于CK,说明稻草秸秆相对其他物料对提高根系活力有更显着作用;在对番茄可溶性固形物、Vc、可溶性蛋白含量和根系过氧化物酶活性的作用上,含有生物炭的处理(RCCa、RC、CCa、C)较其他处理有所提高且均显着高于CK,说明在这些指标中生物炭较其他物料作用更显着;在植株长势方面,植株根冠比、根干鲜重、植株干鲜比最高的处理分别是CCa(生物炭+氧化钙)处理、RCa(稻草秸秆+氧化钙)处理、RCCa(稻草秸秆+生物炭+氧化钙)处理;RCCa(生物炭+氧化钙)处理的番茄产量最高。以上结果说明和CK相比,添加以上三种物料可以改善连作番茄的长势,其中RCCa处理在提高各方面指标的整体表现上最突出。4明确了增施氧化钙、稻草和生物炭,可显着改善连作番茄的光合作用。其中RCCa处理(稻草、生物炭、氧化钙配施)的净光合速率最高,对提高连作番茄光合能力的效果最好。研究结果显示,含有生物炭处理(CCa、C、RC、RCCa)的Y(I)均显着高于不含生物炭(Ca、R、RCa)的处理;对Y(II)而言,RCCa显着高于RC处理,CCa处理的显着高于C处理;对Y(NPQ)而言,RCCa显着低于RCa处理、CCa处理的显着低于Ca处理、RC处理的显着低于R处理,说明生物炭对降低叶片PSII过剩光能有着更显着的效果。对Gs而言,RCCa处理显着高于RC处理、RCa处理显着高于R处理,CCa处理高于C处理,说明增施钙肥能显着提高连作番茄的气孔导度。总之,氧化钙、稻草秸秆、生物炭的加入,通过提高过剩光能热耗散能力、光合效率、光保护能力、潜在光合能力、实际光合能力和降低光损伤,来改善连作番茄的光合作用,其中氧化钙+生物炭+稻草秸秆的组合处理对连作番茄的光合作用改善效果最好。
胡娟[8](2018)在《半干旱覆膜滴灌土壤有机物料腐解特征及对有机碳影响》文中认为不合理利用有机物料不仅会造成资源的浪费,还会引起严重的环境污染问题。将有机物料作为肥料施入土壤是有机物料综合管理及利用的有效措施之一。内蒙古自治区兴安盟属于我国西部半干旱地区,土壤贫瘠、耕层薄及干旱胁迫已严重制约了当地农作物的生产。覆膜滴灌技术具有节水和保墒的作用,在当地已大面积推广和应用。然而,此技术在改善土壤微环境的同时也加速了土壤有机质的矿化与分解。外源有机物料的施用可以补充土壤碳源,使土壤有机碳库发生变化,且不同来源有机物料的作用机理不同。因此,本试验选用6种不同来源有机物料,分别为秸秆(MS)、牧草(FG)、树叶(TL)、鸡粪(CM)、羊粪(SM)和菌渣(MR),以单施化肥为对照(CK),在半干旱覆膜滴灌土壤上设置不同来源有机物料的尼龙网袋原位埋土田间腐解试验和田间培肥试验。半干旱覆膜滴灌土壤不同来源有机物料腐解特征的结果表明,(1)腐解540d时,CM(71.55%)、SM(68.21%)和MS(68.16%)的腐解率明显高于MR(58.64%)、FG(55.28%)和TL(47.95%)。(2)腐解过程中,MS(6.11)和TL(4.75)的碳素矿化潜力(C0)高于其他有机物料。MS(0.0194)的碳释放速率常数(k0)最高,而TL(0.0117)的最低。(3)腐解过程中,有机物料的水溶性有机化合物总量(WOM)呈先降低再增加再降低的变化趋势,且MS持续生成WOM的能力较强。(4)腐解过程中,有机物料的纤维素含量先快速下降后趋于稳定,木质素含量先大幅度增加后趋于稳定,且MS能在较短的时间内形成更多的木质素衍生物。(5)红外光谱和差热分析表明,腐解后MS、CM和MR的芳香族、碳水化合物及多糖类物质明显增加,TL、FG和SM明显减少。半干旱覆膜滴灌土壤不同来源有机物料类腐殖质腐解特征的结果表明,(1)腐解过程中,有机物料的类腐殖质(HSL)和类胡敏酸(HAL)含量呈先降低再增加再降低的趋势,且MS持续生产HSL的能力最强。(2)HAL和类富里酸(FAL)的E4/E6比和ΔlogK及HAL/FAL呈先降低再增加再降低的趋势。(3)红外光谱分析表明,腐解后有机物料HAL脂肪族化合物增加,MR、CM、SM和MS的HAL芳香C=C伸缩振动增强。施用不同来源有机物料对半干旱覆膜滴灌土壤有机碳及活性有机碳影响的结果表明,(1)与CK相比,连续2年施用有机物料增加了土壤有机碳(SOC)、易分解态碳(LC)、耐分解态碳(RC)、水溶性有机碳(DOC)、微生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(EOC)及碳库管理指数(CPMI),降低了土壤氧化稳定系数(Kos)。(2)施用TL和MS后SOC、RC及RC/SOC明显高于其他有机物料,施用CM、SM和MS后LC、DOC、EOC及CPMI明显高于其他有机物料,而Kos较低。施用不同来源有机物料对半干旱覆膜滴灌土壤腐殖质组成及结构影响的结果表明,(1)与CK相比,施用有机物料显着增加了土壤胡敏酸(HA)和富里酸(FA)含量,且施用TL和MS后HA和FA含量显着高于其他有机物料。(2)施用TL、FG和SM显着降低了HA和FA的E4/E6和ΔlogK,均表现为TL<FG<SM;施用MS、CM和MR明显增加了HA和FA的E4/E6和ΔlogK,HA表现为MS>CM>MR,FA表现为CM>MS>MR。(3)元素、红外、三维荧光和固体13C核磁分析表明,施用TL、FG和SM降低了HA和FA的脂肪碳/芳香碳和荧光强度(SFI),提高了C/H比。说明,施用TL、FG和SM增强了HA和FA的芳香缩合度,使分子结构复杂化和稳定化,且TL的效果明显好于FG和SM。施用MS、CM和MR增加了HA和FA的肪碳/芳香碳和SFI,降低了C/H比。说明,施用MS、CM和MR增加了HA和FA的脂肪结构,使分子结构简单化,且MS对HA的效果最好,CM对FA的效果最好。施用不同来源有机物料土壤有机碳库与玉米产量的相关性研究结果表明,(1)施用有机物料提高了玉米产量,且MR、CM和MS的增产效果好于其他有机物料。(2)MBC、DOC、LC及LC/SOC与玉米产量呈显着或极显着正相关,与Kos呈显着负相关。(3)HA和FA的E4/E6比、ΔlogK值及脂肪碳/芳香碳与玉米产量呈显着或极显着正相关。(4)土壤SOC和RC与有机物料的木质素、多酚、WOM、WHA、HSL及HAL显着相关。总体来说,不同来源有机物料的化学组成、类腐殖质含量及结构明显不同,在腐解过程中各类有机物的动态变化及腐解特征也存在明显差异。连续2年施用有机物料明显改变了半干旱覆膜滴灌土壤的有机碳库,但不同来源有机物料的作用效果存在明显差异。施用TL和MS有利于半干旱覆膜滴灌土壤有机碳和腐殖质的积累。施用TL后土壤腐殖质的结构趋于复杂化,更有利于土壤有机碳的固定,而施用MS后土壤腐殖质的结构趋于简单化,且能有效地积累活性有机碳,更有利于土壤有机碳的更新。
杨瑞平[9](2016)在《西瓜连作障碍缓解技术及其机理研究》文中进行了进一步梳理西瓜(Citrullus lanatus(Trunb.)Matsum and Nakai)在我国具有较高的经济效益,但是其连作障碍严重影响西瓜生产可持续发展。如何解决连作障碍问题已成为世界性难题。西瓜连作障碍的实质是西瓜连续栽培引起土壤特性发生了变化。大量研究表明,轮作和增施有机肥以及高温闷棚可以缓解西瓜连作障碍。但很少有人对缓解连作障碍中土壤发生变化的机理进行系统的研究。基于此,本试验以大蒜为轮作作物,牛粪和作物秸秆为有机肥,进行田间试验和室内培养分析,研究其对西瓜生长和枯萎病菌的影响,从对土壤理化性状、生物学性状和细菌群落多样性影响的角度,探讨其在缓解西瓜连作障碍中的作用,为其在生产中的应用提供理论依据。主要结果如下:1、进行连续三年的田间西瓜栽培试验,通过轮作大蒜和增施牛粪的技术,分别研究它们对西瓜生长和土壤特性的影响。结果表明:西瓜连作后,植株长势明显变弱,而实施大蒜轮作和施牛粪都可促进西瓜植株生长,增加产量,缓解这种现象。至三年试验结束时,轮作大蒜和施牛粪分别使产量增加了67%和112%,枯萎病发病率降低38%和50%,而两者相结合可增产138%,枯萎病发病率降低57%,这说明二者相结合具有叠加效应。进一步研究发现,轮作大蒜和增施牛粪显着增加了细菌和放线菌的数量,降低了真菌的数量,同时,增加了细菌和真菌群落比值;无论是轮作大蒜还是增施牛粪均显着增加了土壤中各酶(蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、多酚氧化酶和碱性磷酸酶)的活性;降低了土壤中总酚的含量;促进了土壤养分(速效氮、速效磷、速效钾和有机质)的释放,提高了连作地土壤的肥力。因此,可能是轮作大蒜更有利于土壤中细菌数量的增加和真菌数量的减少,从而减轻枯萎病的发病率;而牛粪对增加土壤酶活性的贡献率更大,有利于土壤整体质量的改良,从而增加西瓜产量。2、在温室夏季休闲期,采用短期淹水高温闷棚的技术,研究其对后茬西瓜生长和土壤特性的影响。结果表明:短期淹水高温闷棚使西瓜植株的株高增加29%,枯萎病发病率减少48%,西瓜产量提高57%。这可能主要是由于短期淹水高温闷棚极显着降低了土壤的容重,减少了各养分含量在土壤中的积累,有效降低了土壤的含盐量,土壤的总酚含量显着下降,细菌和放线菌数量显着增加,真菌数量显着减少。对西瓜生长与土壤特性进行相关性分析表明,植株发病率与细菌数量呈显着负相关,与全酚含量呈显着正相关,而与真菌和放线菌数量不相关;产量与盐分含量呈负相关,与细菌和放线菌的数量呈正相关。因此,可能短期淹水高温闷棚对细菌菌落的影响在减轻植株发病率和增加产量方面的作用更大。3、利用植物的化感作用,采用将供体植物(大蒜、茼蒿、万寿菊、芹菜、小麦、三叶草)的秸秆加入到西瓜连作土中的技术,研究不同秸秆腐解物浸提液对西瓜幼苗生长、植株发病率以及对西瓜枯萎病菌的影响。结果表明:不同秸秆腐解物的浸提液增加了西瓜种子胚根主根的长度和侧根的数量,提高了幼苗干重的根冠比,降低了西瓜幼苗枯萎病的病情指数。分析它们的化感效应发现,不同秸秆腐解物均促进了西瓜尖孢镰刀菌菌丝的生长,而显着降低了菌丝的生物量,不同程度的抑制孢子萌发;对尖孢镰刀菌菌液的酶活性(淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、纤维素酶)的化感作用因作物种类而不同,但大蒜对这四种酶活性均表现为化感抑制作用。因此,不同秸秆腐解物对西瓜枯萎病菌可能不是直接的抑制作用,而是通过增加微生物的活性产生代谢物质,从而抑制病原菌的生长。4、研究和分析了不同秸秆腐解在提高西瓜植株抗病性的过程中对西瓜连作土壤特性的影响。结果表明:不同秸秆腐解物显着增加了连作土的微生物总量,促进了细菌在微生物总量中所占的比例;各腐解物的土壤酶活性得到了不同程度的提高,以大蒜的蛋白酶、脱氢酶和碱性磷酸酶活性最高,小麦的脲酶活性最高,三叶草的土壤蔗糖酶活性最高。不同秸秆的腐解显着增加了连作土各养分的释放,速效氮和速效磷的含量随着腐解时间的延长处于增加的趋势,速效钾的含量先升高后降低,而有机质含量受腐解时间的影响不大。各腐解物土壤的含盐量随着养分的释放也相应增加。土壤pH值与参试作物种类有关。进一步的化感效应分析表明,不同腐解物对细菌和放线菌含量为化感促进作用,大蒜和万寿菊对真菌含量及pH值变化为化感抑制作用。总之,不同秸秆腐解物对西瓜枯萎病菌的作用,可能是土壤微生物群体作用的结果,当土壤中微生物群落结构越丰富,多样性越高时,对抗病原菌的能力越强。5、为进一步探讨植物与微生物的互作关系,利用Illumia HiSeq高通量测序平台对16S rDNA的V4区扩增子进行测序,研究不同秸秆腐解物对西瓜连作地土壤中细菌群落多样性及丰度的影响。结果表明:在门水平上(相对丰度排名前10),不同秸秆腐解物对土壤中细菌的优势菌群产生影响,各处理的优势菌门为变形菌门、厚壁菌门和拟杆菌门,而对照(连作土)的优势菌群有酸杆菌门、芽单胞菌门、浮霉菌门、泉古菌门、放线菌门和绿弯菌门;进一步统计物种数量在各水平上的差异,以门水平为例,大蒜和万寿菊比对照各多了10个门,茼蒿比对照多了8个门,芹菜比对照多了6个门,小麦和三叶草比对照分别少了7个和6个。因此,不同秸秆腐解物通过增加土壤中细菌群落的相对丰度和物种多样性,提高有益菌群在土壤中的比例,降低有害菌群在土壤中的相对含量,从而对病原菌产生拮抗作用。
侯勇[10](2013)在《秸秆发酵制取生化腐殖酸过程中的理化特性及微生物学特性研究》文中研究指明我国的秸秆资源十分丰富,常规方法是将秸秆发酵作为有机肥,利用秸秆发酵制取生化腐殖酸,既可减少环境污染,又可得到高附加值的生化腐殖酸产品,从而提高秸秆资源化利用率。本研究探讨了稻草段+尿素、稻草粉+尿素、稻草段+牛粪、稻草粉+牛粪四种处理在发酵过程中的理化性质、秸秆组分化、腐殖质形成和微生物类群特征,取得了以下结果。发酵过程中,4种处理的理化性质发生了系列变化。堆料颜色逐渐由黄色或黄棕色转化成棕黑色;发酵最高温度达74℃,高温阶段(≥55℃)持续了25d;发酵料pH呈现出先降低再升高的趋势,发酵结束后物料pH为7.92-8.08。各处理中温和高温微生物数量细菌>放线菌>真菌。发酵结束后,中温细菌数量介于1.10×109~1.32×109cfu·g-1,中温放线菌数量介于1.10×106~1.22×106cfu·g-1;中温真菌数量介于4.33×103~5.64×103cfu·g-1之间。各处理的高温细菌数量介于2.99×108~4.6×108cfu·g-1,高温放线菌数量介于7.81×105~8.21×105cfu·g-1。而发酵初期,物料中未能检测到高温真菌;至第30d,各处理高温真菌数量达到最高,介于1.25×104~1.52×104cfu·g-1,至发酵结束(60d),高温真菌数量介于2.47×103~5.00×103cfu·g-1。不同处理的纤维素、半纤维素和木质素含量随发酵时间延长而降低。其中,纤维素含量由初始值29.61%-31.99%降至1.24~1.96%,半纤维素含量从初期的24.16%~27.74%降至后期的5.97%-6.42%。木质素含量略有减少,由初始的25.28%~25.93%降低至24.76%-25.11%。水溶性组分含量表现为先增加后降低,由初期4.3%~9.8%增加至17.5%-18.1%,随后降至9.8%-10.9%。发酵料的C/N由初始的31.7~32.8下降至13.9-14.7。腐殖质含量由初始的55.6g·kg-1~81.3g·kg-1增加到117.3g·kg-1~125.8g·kg-1。富里酸含量由初期的38.2g·kg-1~41.3g·kg-1降低至29.9g·kg-1~33.4g·kg-1,而胡敏酸含量由12.7g.kg-1~34.4g·kg-1增加至81.3g·kg-1~85.8g·kg-1,发酵料的H/F由0.31-0.83增加到2.49-2.70。对4个处理的腐熟期样品细菌群落进行了DGGE-PCR分析,结果表明,处理Ⅰ和Ⅱ的条带数为22,处理Ⅲ和Ⅳ的条带数为20;对DGGE图谱进行多样性指数分析,结果显示,处理Ⅰ和Ⅱ细菌丰度和多样性指数高于处理Ⅲ和Ⅳ。对DGGE条带克隆测序,结果表明,样品中的细菌主要有苍白杆菌属(Ochrobactrum sp.)、不动杆菌属(Acinetobacter sp.).假单胞菌属(Pseudomonas sp.).未可培养屈挠杆菌科(UnculturedFlexibacteraceae bacterium),其余为未培养菌(Uncultured bacterium)。这些菌属于γ变形菌门(γ-proteobacteria),α变形菌门(α-proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。采用454焦磷酸测序对添加尿素和牛粪的两种秸秆发酵样品(处理Ⅰ对应S1;处理Ⅳ对应S2)的细菌类群进行了分析,结果表明,在门、纲、目、科、属的分类水平上,两个样品的细菌群落结构和优势菌群不同。主要集中在变形杆菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes);S1和S2的变形杆菌门类群比例分别为31.62%和35.81%,拟杆菌门比例分别占27.41%和35.29%。此外,S1中厚壁菌门(Firmicutes)占18.15%,unclassified Bacteria占8.80%,柔膜菌门(Tenericutes)占7.28%,其他门占6.74%;而在S2中,厚壁菌门(Firmicutes)占3.43%,unclassified Bacteria数量占9.63%,浮霉菌门(Planctomycetes)占7.06%,其他门的细菌占8.78%。在属的分类水平,在≥1%比例上,S1中有17个属,S2有13个属。样品S1主要有假单胞菌属(Pseudomonas)、无胆甾原体属(Acholeplasma)、Alkaliflexus、Sulfurimonas、 Petrimonas、Serprns、Tissierella、Sedimentibacter、密螺旋体属(Treponema)、纤维杆菌属(Fibrobacter)、Sphingopyxis、Saccharofermentans、梭菌属(Clostridium)、螺旋体属(Spirochaeta)、脱硫单胞菌属(Desulfuromonas)、Luteimonas、Pusillimonas,S2中主要有Acholeplasma、Alkaliflexus、Sphingopyxis、Devosia、Methylobacillus、Steroidobacter、 Aequorivita、Arenibacter、Rhodopirellula、Vitellibacter、Lysobacter、Crocinitomix、 Blastopirellua。在≥1%比例上,仅Acholeplasma、 Alkaliflexus、Sphingopyxis三个属为两个样品共有的类群。在两处理样品中,top10的OTUs中没有共同的单元,说明发酵料添加牛粪和尿素对细菌类群影响大,导致优势类群完全不同。本研究结果表明,应用不同外加氮源,秸秆发酵形成生化腐殖酸过程中,尽管发酵温度等参数、秸秆降解率、腐解物中的腐殖质含量及其组分不存在显着差异,但微生物类群显着不同,且添加尿素的秸秆发酵物料细菌类群多样性高于添加牛粪的处理,说明在不同环境中,参与腐殖酸形成与转化的微生物群落呈现多样化。
二、不同C/N物料腐解过程中两种酚酸量的动态变化(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同C/N物料腐解过程中两种酚酸量的动态变化(论文提纲范文)
(1)紫云英-稻草共同还田的协同效应及机制(论文提纲范文)
附件 |
摘要 |
abstract |
主要符号对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 水稻秸秆、绿肥应用下的养分效应 |
1.1.1 秸秆还田对土壤养分的影响 |
1.1.2 种植绿肥对土壤养分的影响 |
1.2 有机物料还田后碳的去向 |
1.2.1 有机物料还田后碳的转化特征 |
1.2.2 有机物料还田对稻田甲烷排放的影响 |
1.3 驱动有机物料腐解的主要因素 |
1.3.1 有机物料自身特性在其腐解过程中的作用 |
1.3.2 土壤胞外酶活性在有机物料腐解过程中的作用 |
1.3.3 土壤微生物群落在有机物料腐解过程中的作用 |
1.3.4 其他外部环境在有机物料腐解过程中的作用 |
1.4 研究契机与总体思路 |
1.4.1 研究契机 |
1.4.2 总体思路 |
第二章 紫云英-稻草共同还田的产量与肥力效应 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 试验点概况 |
2.2.2 试验设计 |
2.2.3 样品采集与分析 |
2.2.4 数据处理 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 水稻产量和土壤养分 |
2.3.2 土壤磷脂脂肪酸分布 |
2.3.3 土壤酶活性 |
2.3.4 偏最小二乘路径分析 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
第三章 等量紫云英、稻草还田对甲烷排放的影响 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 供试材料 |
3.2.2 试验设计 |
3.2.3 样品采集与分析 |
3.2.4 土壤DNA提取、荧光实时定量PCR(qPCR)及高通量测序 |
3.2.5 生物信息学分析 |
3.2.6 数据处理 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 土壤性状与甲烷排放 |
3.3.2 产甲烷古菌和甲烷氧化细菌丰度 |
3.3.3 产甲烷古菌和甲烷氧化细菌的ɑ多样性分析 |
3.3.4 产甲烷古菌和甲烷氧化细菌的群落组成 |
3.3.5 土壤理化性状、微生物群落及甲烷排放之间的路径分析 |
3.4 讨论 |
3.5 本章小结 |
第四章 不同用量紫云英、稻草还田对甲烷排放的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 供试材料 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 样品采集与分析 |
4.2.4 土壤DNA提取、荧光实时定量PCR(qPCR)及高通量测序 |
4.2.5 生物信息学分析 |
4.2.6 数据处理 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 水稻产量与土壤肥力 |
4.3.2 甲烷排放量、产甲烷与甲烷氧化潜势 |
4.3.3 产甲烷古菌与甲烷氧化细菌丰度 |
4.3.4 产甲烷古菌与甲烷氧化细菌群落结构 |
4.3.5 土壤理化性状、微生物群落、甲烷排放通量之间的路径分析 |
4.4 讨论 |
4.4.1 合理利用紫云英、稻草提高水稻产量减缓甲烷排放 |
4.4.2 紫云英和/或稻草还田对土壤产甲烷古菌、甲烷氧化细菌群落的影响 |
4.4.3 甲烷排放与产甲烷古菌、甲烷氧化细菌群落之间的关系 |
4.5 本章小结 |
第五章 紫云英-稻草共同还田下的腐解规律与机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 供试材料 |
5.2.2 试验设计 |
5.2.3 样品采集与分析 |
5.2.4 数据处理 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 秸秆腐解速率与养分释放特征 |
5.3.2 秸秆腐解过程中养分动态变化特征 |
5.3.3 秸秆腐解过程中胞外酶活性消长规律 |
5.3.4 秸秆腐解过程中微生物变化特性 |
5.3.5 秸秆腐解过成中秸秆残体的生化性状对秸秆腐解速率的影响 |
5.4 讨论 |
5.4.1 紫云英-稻草共同还田下的腐解和养分释放规律 |
5.4.2 紫云英-稻草共同还田的互腐机制 |
5.5 本章小结 |
第六章 紫云英-稻草共同还田下的腐解驱动机制—细菌 |
6.1 引言 |
6.2 材料与方法 |
6.2.1 供试材料 |
6.2.2 试验设计 |
6.2.3 样品采集与分析 |
6.2.4 秸秆残体DNA提取及高通量测序 |
6.2.5 生物信息学分析 |
6.2.6 数据处理 |
6.3 结果与分析 |
6.3.1 腐解期间秸秆残体中的细菌α多样性分析 |
6.3.2 腐解期间秸秆残体中的细菌群落组成变化 |
6.3.3 腐解期间秸秆残体中的细菌共发生网络分析 |
6.3.4 秸秆残体性状、细菌群落、酶活性与腐解速率之间的关系 |
6.4 讨论 |
6.4.1 不同处理下秸秆残体中的细菌群落组成 |
6.4.2 不同处理下秸秆残体中细菌的共发生模式 |
6.4.3 细菌群落与秸秆腐解速率的关系 |
6.5 本章小结 |
第七章 紫云英-稻草共同还田下的腐解驱动机制—真菌 |
7.1 引言 |
7.2 材料与方法 |
7.2.1 供试材料 |
7.2.2 试验设计 |
7.2.3 样品采集与分析 |
7.2.4 秸秆残体DNA提取及高通量测序 |
7.2.5 生物信息学分析 |
7.2.6 数据处理 |
7.3 结果与分析 |
7.3.1 腐解期间秸秆残体中的真菌α多样性分析 |
7.3.2 腐解期间秸秆残体中的真菌群落结构分析 |
7.3.3 秸秆残体理化性状、真菌群落、酶活性与秸秆腐解速率之间的关系 |
7.4 讨论 |
7.4.1 腐解期间秸秆残体中真菌群落动态变化 |
7.4.2 不同处理下秸秆残体中的真菌群落结构差异 |
7.4.3 真菌群落结构与秸秆腐解速率的关系 |
7.5 本章小结 |
第八章 全文结论与展望 |
8.1 全文结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
致谢 |
作者简历 |
(2)山西煤矿区不同复垦年限土壤上有机物料的腐解特征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外有机物料研究现状 |
1.3 有机物料腐解的影响因素 |
1.4 有机物料还田对土壤肥力的提升作用 |
第二章 研究内容与研究方法 |
2.1 研究内容 |
2.2 技术路线 |
2.3 研究方案 |
第三章 有机物料在煤矿区3种复垦年限土壤上的腐解特征 |
3.1 机物料在不同复垦年限土壤上的腐解特征 |
3.2 不同有机物料在相同复垦年限土壤上的腐解特征 |
3.3 秸秆和粪肥残留率随积温的动态变化 |
3.4 讨论 |
3.5 小结 |
第四章 有机物料还田后3种复垦年限土壤微生物量的动态变化 |
4.1 有机物料还田后土壤微生物碳的变化 |
4.2 有机物料还田后土壤微生物氮的变化 |
4.3 有机物料还田后土壤微生物碳氮比的变化 |
4.4 有机物料还田后土壤微生物熵的变化 |
4.5 讨论 |
4.6 小结 |
第五章 有机物料还田后3种复垦年限土壤养分的动态变化 |
5.1 有机物料还田后土壤有机碳的变化 |
5.2 有机物料还田后土壤全氮的变化 |
5.3 有机物料还田后土壤碳氮比的变化 |
5.4 有机物料还田后土壤易氧化有机碳的变化 |
5.5 讨论 |
5.6 小结 |
第六章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
个人简介 |
(3)强还原土壤处理效果影响因素分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1 设施栽培土壤存在的问题 |
1.1 土壤理化性质退化 |
1.2 土传病害 |
1.3 传统的退化土壤改良方法 |
2 强还原土壤处理 |
2.1 强还原土壤处理的产生 |
2.2 强还原土壤处理的机理 |
2.3 强还原土壤处理对处理效果的影响 |
3 研究目标、研究内容及意义 |
3.1 研究目标 |
3.2 研究内容 |
3.3 研究意义 |
3.4 技术路线 |
第二章 田间条件下土壤强还原处理效果的影响因素研究 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 田间试验地概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定方法 |
2.4 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 土壤退化程度概述 |
3.2 土壤退化程度与RSD处理效果的关系 |
3.3 RSD处理对土壤理化性质修复效果的影响 |
3.4 RSD处理对土壤杀菌效果的影响 |
4 讨论 |
5 小结 |
第三章 有机物料类型对土壤氧化还原电位和有机酸谱的影响研究 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设计 |
2.3 测定方法 |
2.4 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 土壤pH和EC的变化 |
3.2 土壤NH_4~+-N和NO_3~--N浓度的变化 |
3.3 土壤Eh的变化 |
3.4 土壤有机酸含量变化 |
3.5 有机物料化学性质、Eh变化和有机酸变化之间的关系 |
4 讨论 |
5 小结 |
第四章 有机物料类型对土壤微生物数量的影响研究 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设计 |
2.3 测定方法 |
2.4 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 土壤中尖孢镰刀菌、真菌和细菌数量的变化 |
3.2 RSD处理过程中尖孢镰刀菌和细菌与真菌比值的变化 |
3.3 有机物料性质、土壤Eh和有机酸与病原菌变化关系 |
4 讨论 |
5 小结 |
第五章 有机酸浓度和种类对病原菌的抑制效果研究 |
1 引言 |
2 材料与方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验设计 |
2.3 测定方法 |
2.4 数据处理 |
3 结果与分析 |
3.1 有机酸浓度和种类对立枯丝核菌菌丝生长的影响 |
3.2 有机酸浓度和种类对腐皮镰刀菌菌丝生长的影响 |
3.3 有机酸浓度和种类对尖孢镰刀菌菌丝生长的影响 |
3.4 有机酸浓度和种类对链格孢菌菌丝生长的影响 |
3.5 有机酸种类对病原真菌菌丝生长的抑制作用 |
4 讨论 |
5 小结 |
第六章 结论与展望 |
1 主要结论 |
2 创新点 |
3 不足与展望 |
参考文献 |
在读期间发表的学术论文及研究成果 |
致谢 |
(4)紫云英、稻草及其配施对土壤氮素转化影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略表 |
第1章 绪论 |
1.1 绿肥、秸秆还田的培肥效应 |
1.1.1 稻草还田的增肥培土效应 |
1.1.2 绿肥的培肥效应 |
1.2 绿肥、秸秆还田的土壤氮效应 |
1.2.1 土壤矿化氮 |
1.2.2 土壤活性有机氮 |
1.2.3 土壤有机氮组分 |
1.2.4 土壤氧化亚氮排放 |
1.3 绿肥、秸秆还田的土壤碳效应 |
1.3.1 土壤活性有机碳 |
1.3.2 土壤有机质 |
1.4 绿肥与秸秆联合还田的土壤培肥及碳氮效应 |
第2章 引言 |
2.1 研究背景及意义 |
2.2 研究内容 |
2.3 技术路线 |
第3章 材料与方法 |
3.1 供试材料 |
3.2 试验设计 |
(1) N_2O收集培养试验 |
(2) 土壤氮转化相关指标测试培养试验 |
3.3 分析项目及方法 |
3.4 数据分析 |
第4章 结果与分析 |
4.1 常量紫云英、稻草及其配施下土壤氮素转化研究 |
4.1.1 土壤全氮 |
4.1.2 土壤无机氮 |
4.1.3 土壤氧化亚氮排放 |
4.1.4 土壤可溶性碳氮 |
4.1.5 土壤酸解有机氮组分 |
4.1.6 讨论 |
4.1.7 小结 |
4.2 高量紫云英、稻草及其配施下土壤氮素转化研究 |
4.2.1 土壤全氮 |
4.2.2 土壤无机氮 |
4.2.3 土壤氧化亚氮排放 |
4.2.4 土壤可溶性碳氮 |
4.2.5 土壤酸解有机氮分组 |
4.2.6 讨论 |
4.2.7 小结 |
4.3 施用尿素后紫云英、稻草及其配施下土壤氮素转化研究 |
4.3.1 土壤全氮 |
4.3.2 土壤无机氮 |
4.3.3 土壤氧化亚氮排放 |
4.3.4 土壤可溶性碳氮 |
4.3.5 土壤酸解有机氮组分 |
4.3.6 小结 |
4.3.7 讨论 |
第5章 结论与展望 |
5.1 全文结论 |
5.2 问题与展望 |
5.2.1 存在的问题 |
5.2.2 后期研究的方向 |
参考文献 |
致谢 |
(5)黑土区玉米秸秆腐解特征及其改土效果的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
英文缩略表 |
第一章 引言 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 秸秆还田后腐解特征及控制因素 |
1.2.2 秸秆转化为土壤有机质的过程及控制作用 |
1.2.3 秸秆腐解与土壤结构更新的改土作用 |
1.2.4 秸秆腐解及其转化为土壤有机质的研究手段 |
1.3 科学问题的提出 |
1.4 研究内容、目标和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究目标 |
1.4.3 技术路线 |
第二章 材料及方法 |
2.1 研究区域概况 |
2.2 试验地概况 |
2.3 试验设计 |
2.4 样品采集与处理 |
2.5 测定项目与方法 |
2.5.1 气象监测 |
2.5.2 土壤和秸秆的理化性质 |
2.5.3 秸秆残留率 |
2.5.4 13C固体核磁共振光谱(13C–NMR) |
2.5.5 磷脂脂肪酸(PLFAs) |
2.5.6 团聚体的水稳性 |
2.5.7 有机质的物理分组 |
2.5.8 团聚体抗张强度 |
2.6 数据处理及统计方法 |
2.6.1 玉米秸秆残留率及指数衰减模型拟合 |
2.6.2 磷脂脂肪酸(PLFAs)分析 |
2.6.3 团聚体的平均重量直径(MWD) |
2.6.4 团聚体的有机碳含量(SOCcontent) |
2.6.5 团聚体的抗张强度(TS) |
2.6.6 核磁谱图分析 |
2.6.7 统计方法 |
第三章 秸杆腐解特征及其化学组成的变化 |
3.1 材料方法 |
3.2 实验结果 |
3.2.1 秸秆残留率 |
3.2.2 秸秆腐解过程中C、N含量 |
3.2.3 秸秆残留物的化学组成 |
3.3 讨论 |
3.3.1 秸秆还田措施和试验地点对秸秆残留率的影响 |
3.3.2 秸秆混合程度、土壤深度和试验地点对秸秆化学组成的影响 |
3.4 小结 |
第四章 秸秆还田对微生物群落结构及有机质化学组成的影响 |
4.1 材料方法 |
4.2 实验结果 |
4.2.1 土壤微生物PLFA生物量 |
4.2.2 土壤微生物指数 |
4.2.3 土壤微生物群落结构的主成分分析 |
4.2.4 土壤有机质化学组成 |
4.2.5 土壤有机质化学组成和微生物群落结构的关系 |
4.3 讨论 |
4.3.1 试验地点和土壤深度对微生物群落结构的影响 |
4.3.2 试验地点和土壤深度对土壤有机质化学组成的影响 |
4.3.3 微生物群落结构和土壤有机质化学组成之间的关系 |
4.4 小结 |
第五章 秸秆还田对黑土物理性质的影响 |
5.1 材料方法 |
5.2 实验结果 |
5.2.1 秸秆还田后对团聚体稳定性的影响 |
5.2.2 秸秆还田后对团聚体抗张强度的影响 |
5.2.3 秸秆还田对土壤有机碳组分的影响 |
5.3 讨论 |
5.3.1 秸秆还田对团聚体稳定性和土壤有机碳的影响 |
5.3.2 秸秆还田对团聚体抗张强度的影响 |
5.4 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 全文结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(6)酸性植烟土壤有机碳特征及其腐解调控研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究意义和目的 |
1.1.1 研究意义 |
1.1.2 研究目的 |
1.2 秸秆添加、有机碳矿化与土壤酸化之间的关系 |
1.2.1 植烟土壤酸化现状 |
1.2.2 有机碳分组及其官能团表征 |
1.2.3 有机碳组分与土壤酸度之间的关系 |
1.2.4 秸秆添加对土壤酸化改良与土壤有机碳组分的影响 |
1.2.5 秸秆还田对土壤及作物生长的影响 |
1.3 添加纤维素分解菌对秸秆腐解及应用效果研究 |
1.3.1 纤维素分解菌的腐解机制 |
1.3.2 纤维素分解菌在秸秆还田中的应用 |
1.3.3 纤维素分解菌对土壤微生态的影响 |
1.4 主要研究内容及技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 酸性植烟土壤酸度指标及有机碳特征 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验土壤 |
2.1.2 测定方法 |
2.1.3 数据分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 土壤理化特征 |
2.2.2 土壤养分和酸度指标垂直分布特征 |
2.2.3 土壤腐殖质特征 |
2.2.4 土壤可见光谱特征 |
2.2.5 土壤红外光谱特征 |
2.3 讨论 |
第3章 腾冲不同pH值植烟土壤有机碳特征 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 测定方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 植烟土壤基本理化指标分析 |
3.2.2 有机碳及腐殖质组分分析 |
3.2.3 各分组土壤光谱分析 |
3.3 讨论 |
第4章 酸性植烟土壤添加秸秆有机碳特征 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 试验土壤材料 |
4.1.2 试验秸秆材料 |
4.1.3 试验处理 |
4.1.4 取样时间 |
4.1.5 测定指标 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 各类型秸秆特征差异 |
4.2.2 各类作物秸秆添加对土壤有机质含量的影响 |
4.2.3 各类作物秸秆添加对土壤HA、FA的影响 |
4.2.4 各类作物秸秆添加红外光谱分析 |
4.3 讨论 |
4.3.1 秸秆基本特征 |
4.3.2 土壤有机质变化 |
4.3.3 土壤腐殖质组分影响 |
4.3.4 土壤红外光谱分析 |
第5章 纤维素降解菌(Bacillus aciditolerans)的筛选与鉴定 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 菌种的筛选和纤维素降解效果试验 |
5.1.2 菌株YN-1T的形态学描述及生理生化鉴定 |
5.1.3 系统发育学特征及基因组分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 系统发育地位与基因组分析 |
5.2.2 生理生化鉴定 |
5.2.3 对滤纸及秸秆的分解 |
5.3 讨论 |
第6章 Bacillus aciditolerans纤维素降解功能基因组学分析 |
6.1 试验材料与方法 |
6.1.1 供试菌株 |
6.1.2 试验主要试剂和仪器 |
6.1.3 试验方法 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 原始数据质控 |
6.2.2 全基因组测序与组装结果 |
6.2.3 细菌全基因组序列功能元件分析 |
6.2.4 细菌全基因组生物信息学分析 |
6.3 讨论 |
第7章 纤维素降解菌(Bacillus aciditolerans)对酸性植烟土壤p H及微生物多样性的影响 |
7.1 材料与方法 |
7.1.1 试验材料 |
7.1.2 试验处理 |
7.1.3 样品采集与处理 |
7.1.4 生物信息学分析 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 秸秆添加配施微生物菌剂对高有机质酸性土壤细菌多样性的影响 |
7.2.2 秸秆添加配施微生物菌剂对高有机质酸性土壤pH的影响 |
7.3 讨论 |
第8章 纤维素降解菌(Bacillus aciditolerans)对酸性植烟土壤养分、碳特征、烤烟生长及产质量的影响 |
8.1 材料与方法 |
8.1.1 试验材料 |
8.1.2 试验设计 |
8.1.3 测定项目 |
8.2 结果分析 |
8.2.1 土壤基本理化指标分析 |
8.2.2 烤烟生长 |
8.2.3 烤烟品质 |
8.2.4 烤烟产量产值 |
8.3 讨论 |
第9章 全文总结 |
9.1 结论 |
9.1.1 酸性植烟土壤酸度指标及有机碳特征 |
9.1.2 不同pH值植烟土壤有机碳特征 |
9.1.3 酸性植烟土壤添加秸秆培养过程有机碳特征 |
9.1.4 纤维素降解功能菌筛选、多项分类学鉴定 |
9.1.5 Bacillus aciditolerans纤维素降解功能基因组学分析 |
9.1.6 纤维素降解菌对酸性植烟土壤pH及微生物多样性的影响 |
9.1.7 秸秆还田配施纤维素降解菌对酸性植烟土壤养分、有机碳特征及烤烟生长、产质量的影响 |
9.2 本研究的创新点 |
9.3 下一步工作设想 |
参考文献 |
附表 |
致谢 |
作者简历及作者在读期间的科研成果 |
(7)钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤的改良效应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
1 日光温室连作障碍产生的主要原因 |
1.1 土壤营养元素失衡、理化性状恶化 |
1.2 自毒作用 |
1.3 土壤微生物生态失衡 |
2 作物连作障碍的防治和改良措施 |
2.1 合理施肥 |
2.2 改变种植制度和模式 |
2.3 嫁接栽培 |
2.4 土壤消毒灭菌 |
2.5 微生物菌剂 |
3 研究土壤微生物的分子生物学手段 |
3.1 利用PCR-DGGE技术对土壤微生物群落多样性的分析测定 |
3.2 利用BIOLOG技术对土壤微生物功能多样性的分析测定 |
3.3 结合PCR-DGGE和BIOLOG两种技术对土壤微生物的分析测定 |
4 添加氧化钙、稻草秸秆和生物炭对连作的影响 |
4.1 施加稻草秸秆对连作土壤的影响 |
4.2 施加生石灰对连作土壤的影响 |
4.3 施加生物炭对连作土壤的影响 |
5 本研究的目的和意义 |
6 技术路线 |
第一章 钙素及秸秆物料对日光温室连作番茄生长发育的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 测定指标及方法 |
1.3.1 植株干鲜重的测定 |
1.3.2 植株N、S、C含量的测定 |
1.3.3 根系抗性酶的测定 |
1.3.4 根系活力的测定 |
1.3.5 植株光合荧光作用的测定 |
1.3.6 植株生长、产量和品质的测定 |
1.4 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 钙素及秸秆物料对日光温室连作番茄形态指标的影响 |
2.2 钙素及秸秆物料对日光温室连作番茄果实产量和品质的影响 |
2.3 钙素及秸秆物料对日光温室连作番茄根系的影响 |
2.3.1 钙素及秸秆物料对连作番茄根系活力的影响 |
2.3.2 钙素及秸秆物料对连作番茄根系保护性酶的影响 |
2.4 钙素及秸秆物料对连作番茄光合作用的影响 |
2.4.1 钙素及秸秆物料对连作番茄荧光特性的影响 |
2.4.2 钙素及秸秆物料对连作番茄碳素同化的影响 |
2.5 钙素及秸秆物料对日光温室植株C、N和S含量的影响 |
3 讨论 |
3.1 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作根系生长的影响 |
3.2 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作植株N利用的影响 |
3.3 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作光合作用的影响 |
3.4 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作N元素积累的影响 |
4 小结 |
第二章 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤理化性质的影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 取样方法 |
1.4 测定指标及方法 |
1.4.1 EC与pH测定采用DDS-307电导率仪和pH仪测定。 |
1.4.2 吸管法分析土壤粒级含量 |
1.4.3 容重、比重和孔隙度采用环刀法。 |
1.4.4 土壤全部和速效氮、磷、钾含量的测定 |
1.4.5 钙素及秸秆物料对日光温室土壤有机碳含量的测定 |
1.5 数据处理 |
2 结果与分析 |
2.1 钙素及秸秆物料对日光温室土壤理化性质的影响 |
2.1.1 对土壤团聚体的影响 |
2.1.2 钙素及秸秆物料对日光温室土壤容重、比重和孔隙度的测定 |
2.2 钙素及秸秆物料对日光温室土壤营养元素含量的影响 |
2.3 钙素及秸秆物料对日光温室土壤有机碳含量和C/N的影响 |
2.4 土壤理化性质特异性指标的相关性分析 |
3 讨论 |
3.1 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤理化性状的影响 |
3.2 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤营养含量的影响 |
3.3 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤不同形式有机碳含量的影响 |
4 小结 |
第三章 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤生态结构影响 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 取样方法 |
1.4 测定指标及方法 |
1.4.1 DNA提取及检测 |
1.4.2 PCR扩增 |
1.4.3 DGGE步骤 |
1.4.4 真菌PCR扩增条件 |
1.4.5 氨氧化菌16SrDNA的PCR扩增采用Neste-PCR程序 |
1.4.6 氨氧化细菌PCR产物变性梯度凝胶电泳(DGGE)条件 |
1.4.7 土壤微生物群落功能多样性的测定 |
2 结果与分析 |
2.1 钙素及秸秆物料对日光温室土壤细菌群落结构的影响 |
2.1.1 土壤DNA提取结果 |
2.1.2 土壤细菌PCR扩增结果 |
2.1.3 钙素及秸秆物料对日光温室番茄土壤细菌的群落结构的影响 |
2.2 钙素及秸秆物料对日光温室土壤真菌群落结构的影响 |
2.3 钙素及秸秆物料对日光温室土壤氨氧化细菌群落结构的影响 |
2.4 钙素及秸秆物料对日光温室土壤微生物功能多样性的影响 |
3 讨论 |
3.1 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤微生物群落多样性的影响 |
3.2 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤微生物功能多样性的影响 |
4 小结 |
第四章 钙素及秸秆物料对日光温室土壤微生物数量、土壤酶活性和自毒物质的影响及特异性指标间的相关性分析 |
1 材料与方法 |
1.1 试验材料 |
1.2 试验设计 |
1.3 取样方法 |
1.4 测定指标及方法 |
1.4.1 土壤微生物数量的测定 |
1.4.2 土壤酶活性的测定 |
1.4.3 色谱条件色谱柱 |
2 结果与分析 |
2.1 钙素及秸秆物料对日光温室土壤微生物数量的影响 |
2.2 钙素及秸秆物料对日光温室土壤酶活性的影响 |
2.3 钙素及秸秆物料对日光温室土壤根系自毒物质含量的影响 |
2.4 土壤环境各特异标志性指标相关性分析 |
2.4.1 土壤微生物数量与土壤种群多样性和功能多样性的相关性分析 |
2.4.2 土壤微生物群落多样性和功能多样性与土壤不同形态有机碳的相关性分析 |
2.4.3 土壤酚酸物质、土壤酶和土壤微生物种群和功能多样性的相关性分析 |
2.4.4 土壤酶活性与土壤理化性状的相关性分析 |
3 讨论 |
3.1 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤微生物数量的影响 |
3.2 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤酶活性的影响 |
3.3 钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤酚酸物质的影响 |
3.4 番茄连作土壤对钙素及秸秆物料的改良响应 |
4 小结 |
全文总结 |
研究特点和创新之处 |
研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(8)半干旱覆膜滴灌土壤有机物料腐解特征及对有机碳影响(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 前言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
1.5 拟解决的问题 |
1.6 创新点 |
第二章 材料与方法 |
2.1 拱试材料 |
2.2 试验设计 |
2.3 样品采集 |
2.4 测定指标及方法 |
2.5 数据分析 |
第三章 半干旱覆膜滴灌土壤不同来源有机物料的腐解特征 |
3.1 不同来源有机物料腐解过程质量残留量的动态变化 |
3.2 不同来源有机物料腐解过程碳释放量的动态变化 |
3.3 不同来源有机物料腐解过程水溶性有机化合物的动态变化 |
3.4 不同来源有机物料腐解过程纤维素的动态变化 |
3.5 不同来源有机物料腐解过程木质素的动态变化 |
3.6 不同来源有机物料腐解过程红外光谱研究 |
3.7 不同来源有机物料腐解过程热学性质研究 |
3.8 讨论 |
3.9 小结 |
第四章 半干旱覆膜滴灌土壤不同来源有机物料类腐殖质的腐解特征 |
4.1 不同来源有机物料类腐殖质组成 |
4.2 不同来源有机物料腐解过程类腐殖质的动态变化 |
4.3 不同来源有机物料类腐殖质的E_4/E_6比和ΔlogK值 |
4.4 不同来源有机物料腐解过程类腐殖质E_4/E_6比的动态变化 |
4.5 不同来源有机物料腐解过程类腐殖质ΔlogK值的动态变化 |
4.6 不同来源有机物料腐解过程HAL的红外光谱研究 |
4.7 讨论 |
4.8 小结 |
第五章 施用不同来源有机物料对半干旱覆膜滴灌土壤有机碳及活性有机碳的影响 |
5.1 不同来源有机物料对土壤有机碳的影响 |
5.2 不同来源有机物料对土壤易、耐分解态碳的影响 |
5.3 不同来源有机物料对土壤可溶性有机碳的影响 |
5.4 不同来源有机物料对土壤易氧化有机碳的影响 |
5.5 不同来源有机物料对土壤微生物量碳的影响 |
5.6 不同来源有机物料对土壤碳库管理指数的影响 |
5.7 不同来源有机物料对土壤氧化稳定系数的影响 |
5.8 土壤有机碳、活性有机碳组分、CPMI及K_(os)的相关性 |
5.9 讨论 |
5.10 小结 |
第六章 施用不同来源有机物料对半干旱覆膜滴灌土壤腐殖质组成及结构的影响 |
6.1 不同来源有机物料对土壤腐殖质组成的影响 |
6.2 不同来源有机物料对土壤腐殖质E_4/E_6比和ΔlogK值的影响 |
6.3 不同来源有机物料对土壤腐殖质元素组成的影响 |
6.4 不同来源有机物料土壤腐殖质的红外光谱研究 |
6.5 不同来源有机物料土壤腐殖质的三维荧光光谱研究 |
6.6 不同来源有机物料土壤腐殖质的固体~(13)C核磁研究 |
6.7 讨论 |
6.8 小结 |
第七章 施用不同来源有机物料土壤有机碳库与玉米产量的相关性研究 |
7.1 不同来源有机物料对玉米产量的影响 |
7.2 土壤有机碳与玉米产量的相关分析 |
7.3 土壤活性有机碳库与玉米产量的相关分析 |
7.4 土壤腐殖质组成及结构与玉米产量的相关分析 |
7.5 土壤活性有机碳库、产量与有机物料化学成分的相关分析 |
7.6 讨论 |
7.7 小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(9)西瓜连作障碍缓解技术及其机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 连作障碍 |
1.2 连作障碍的成因 |
1.2.1 植物自毒作用 |
1.2.2 土壤次生盐渍化 |
1.2.3 连作土壤中微生物区系的异常变化 |
1.2.4 连作障碍发生与各因子间的相互作用 |
1.3 连作障碍防控策略与技术 |
1.3.1 农业生态防治方法 |
1.3.2 植物调控防治手段 |
1.3.3 生物防治方法 |
1.3.4 物理防治方法 |
1.3.5 化学防治方法 |
1.4 本研究的目的和意义 |
1.4.1 选题的目的和意义 |
1.4.2 本研究的主要内容 |
第二章 轮作大蒜和施牛粪缓解西瓜连作障碍的研究 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验用地概况 |
2.1.2 试验材料 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 测定项目与方法 |
2.1.5 数据统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 轮作大蒜和施牛粪对连作三年西瓜植株生长的影响 |
2.2.2 轮作大蒜和施牛粪对西瓜产量的影响 |
2.2.3 轮作大蒜和施牛粪对西瓜果实性状和品质的影响 |
2.2.4 轮作大蒜和施牛粪对植株枯萎病发病率的影响 |
2.2.5 轮作大蒜和施牛粪对土壤微生物的影响 |
2.2.6 轮作大蒜和施牛粪对土壤酶活性的影响 |
2.2.7 轮作大蒜和施牛粪对土壤全酚含量的影响 |
2.2.8 轮作大蒜和施牛粪对土壤pH和EC值的影响 |
2.2.9 轮作大蒜和施牛粪对土壤养分含量的影响 |
2.3 讨论 |
2.3.1 轮作大蒜和施牛粪对西瓜果实产量和植株发病率的影响 |
2.3.2 轮作大蒜和施牛粪对土壤生物学性状的影响 |
2.3.3 轮作大蒜和施牛粪对土壤化学性状的影响 |
2.4 小结 |
第三章 短期淹水高温闷棚对西瓜连作障碍防控效果的研究 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验区概况 |
3.1.2 试验材料 |
3.1.3 试验设计 |
3.1.4 测定方法 |
3.1.5 数据统计分析 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 日光温室内气温与地温日变化 |
3.2.2 短期淹水高温闷棚对后茬西瓜植株长势、产量和发病率的影响 |
3.2.3 短期淹水高温闷棚对土壤物理性状的影响 |
3.2.4 短期淹水高温闷棚对土壤pH值和含盐量的影响 |
3.2.5 短期淹水高温闷棚对土壤全酚含量的影响 |
3.2.6 短期淹水高温闷棚对土壤养分含量的影响 |
3.2.7 短期淹水高温闷棚对土壤微生物数量的影响 |
3.2.8 短期淹水高温闷棚对土壤酶活性的影响 |
3.2.9 土壤特性与西瓜生长的相关性分析 |
3.3 讨论 |
3.4 小结 |
第四章 不同秸秆腐解物浸提液对西瓜枯萎病病原菌的影响 |
4.1 材料与方法 |
4.1.1 病原菌和西瓜品种 |
4.1.2 秸秆腐解物的制备 |
4.1.3 试验设计 |
4.1.4 腐解物浸提液的制备 |
4.1.5 测定方法 |
4.2 结果与分析 |
4.2.1 不同秸秆腐解物浸提液对种子发芽的影响 |
4.2.2 不同秸秆腐解物对西瓜幼苗生物量的影响 |
4.2.3 不同腐解物浸提液的尖孢镰刀菌菌液对西瓜幼苗枯萎病发病的影响 |
4.2.4 不同秸秆腐解物浸提液对尖孢镰刀菌菌丝生长的影响 |
4.2.5 不同秸秆腐解物浸提液对尖孢镰刀菌菌丝生物量的影响 |
4.2.6 不同秸秆腐解物浸提液对尖孢镰刀菌孢子萌发的影响 |
4.2.7 不同腐解物浸提液对尖孢镰刀菌水解酶活性的影响 |
4.3 讨论 |
4.4 小结 |
第五章 不同秸秆腐解物对西瓜连作地土壤性质的影响 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 试验材料 |
5.1.2 试验设计 |
5.1.3 测定项目与方法方法 |
5.1.4 数据统计分析 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 不同秸秆腐解物对西瓜连作土微生物数量的影响 |
5.2.2 对土壤酶活性的影响 |
5.2.3 对土壤养分含量的影响 |
5.2.4 对土壤pH值和盐分含量的影响 |
5.2.5 化感效应综合评价 |
5.3 讨论 |
5.3.1 对土壤微生物数量的影响 |
5.3.2 对土壤酶活性的影响 |
5.3.3 对土壤化学性质的影响 |
5.4 小结 |
第六章 不同秸秆腐解物对西瓜连作地土壤细菌群落的影响 |
6.1 材料与方法 |
6.1.1 材料与采集 |
6.1.2 方法 |
6.1.3 数据处理与分析 |
6.2 结果与分析 |
6.2.1 数据预处理统计及质控统计 |
6.2.2 土壤细菌的丰度和物种多样性 |
6.2.3 土壤在门水平上各主要物种的相对丰度 |
6.2.4 优势菌门在科水平上各主要菌群的相对丰度 |
6.2.5 样品复杂度分析(Alpha Diversity) |
6.2.6 多样性比较分析(Beta Diversity) |
6.2.7 群落结构差异分析 |
6.3 讨论 |
6.4 小结 |
第七章 结论和创新点 |
7.1 结论 |
7.2 主要创新点 |
参考文献 |
附图 |
致谢 |
作者简介 |
(10)秸秆发酵制取生化腐殖酸过程中的理化特性及微生物学特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 秸秆发酵腐解研究进展 |
1.2.1 我国秸秆现状 |
1.2.2 秸秆的成分及结构 |
1.2.3 秸秆发酵腐解过程及其影响因素 |
1.2.4 秸秆发酵腐解工艺 |
1.2.5 秸秆发酵腐解的微生物过程 |
1.2.6 影响秸秆腐解的因素 |
1.2.7 发酵腐解处理存在的问题 |
1.3 腐殖质研究进展 |
1.3.1 腐殖质形成 |
1.3.2 腐殖质的分离与组分 |
1.3.3 生化腐植酸 |
1.3.4 堆肥发酵过程中腐殖质的变化 |
1.3.5 腐殖酸的应用 |
1.4 秸秆发酵腐解过程中微生物群落结构的研究进展 |
1.4.1 微生物多样性研究方法 |
1.4.1.1 传统的微生物研究方法 |
1.4.1.2 BIOLOG微平板方法 |
1.4.1.3 PLFA图谱分析 |
1.4.1.4 分子生物学方法 |
1.4.2 堆肥发酵过程中微生物类群动态变化研究 |
1.5 本课题研究意义及内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
2 秸秆发酵生成腐殖酸过程中的理化特性动态变化 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 原料 |
2.1.2 秸秆好氧发酵处理 |
2.1.3 好氧发酵操作管理 |
2.1.4 测定项目与方法 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 颜色、气味变化 |
2.2.2 温度变化 |
2.2.3 水分变化 |
2.2.4 pH变化 |
2.2.5 可培养微生物数量变化 |
2.3 讨论 |
3 秸秆发酵生成腐殖酸过程中的物质转化及腐殖质组分变化 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验方法 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 纤维素含量变化 |
3.2.2 半纤维素含量变化 |
3.2.3 木质素含量变化 |
3.2.4 水溶性组分 |
3.2.5 C/N变化 |
3.2.6 腐殖质含量变化 |
3.2.7 富里酸含量变化 |
3.2.8 胡敏酸含量变化 |
3.2.9 H/F变化 |
3.3 讨论 |
4 秸秆发酵生成腐殖酸过程中细菌群落结构的DGGE分析 |
4.1 样品总DNA提取 |
4.1.1 试剂配制 |
4.1.2 实验材料 |
4.1.3 样品预处理 |
4.1.4 DNA粗提取 |
4.1.5 DNA纯化 |
4.1.6 纯化DNA的检测 |
4.2 细菌群落PCR-DGGE分析 |
4.2.1 试剂配制 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 样品总DNA提取及纯化效果 |
4.3.2 16S rDNA V3区扩增 |
4.3.3 DGGE图谱及多样性分析 |
4.3.4 条带克隆测序分析 |
4.4 讨论 |
5 秸秆发酵生成腐殖酸过程中细菌群落454测序分析 |
5.1 材料与方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 引物设计 |
5.1.3 样本处理 |
5.1.4 上机测序 |
5.2 结果与分析 |
5.2.1 数据预处理及有效数据的统计 |
5.2.2 操作分类单元(OTU)分类及Alpha评估 |
5.2.3 在门(Phylum)分类水平细菌类群变化 |
5.2.4 在纲(Class)分类水平细菌类群变化 |
5.2.5 在目(Order)分类水平细菌类群变化 |
5.2.6 在科(Family)分类水平细菌类群变化 |
5.2.7 在属(Genus)分类水平细菌类群变化 |
5.2.8 系统发育树的构建和属的分类信息 |
5.2.9 样品中top 10的OTUs分析 |
5.3 讨论 |
6 全文结论 |
7 本研究创新之处 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文 |
四、不同C/N物料腐解过程中两种酚酸量的动态变化(论文参考文献)
- [1]紫云英-稻草共同还田的协同效应及机制[D]. 周国朋. 中国农业科学院, 2020
- [2]山西煤矿区不同复垦年限土壤上有机物料的腐解特征[D]. 李然. 长江大学, 2020(02)
- [3]强还原土壤处理效果影响因素分析[D]. 常亚锋. 南京师范大学, 2020(03)
- [4]紫云英、稻草及其配施对土壤氮素转化影响[D]. 郭婧航. 华中农业大学, 2019(02)
- [5]黑土区玉米秸秆腐解特征及其改土效果的研究[D]. 韩亚. 中国农业科学院, 2019
- [6]酸性植烟土壤有机碳特征及其腐解调控研究[D]. 丁梦娇. 湖南农业大学, 2019(01)
- [7]钙素及秸秆物料对日光温室番茄连作土壤的改良效应研究[D]. 张一鸣. 沈阳农业大学, 2018(03)
- [8]半干旱覆膜滴灌土壤有机物料腐解特征及对有机碳影响[D]. 胡娟. 吉林农业大学, 2018(02)
- [9]西瓜连作障碍缓解技术及其机理研究[D]. 杨瑞平. 西北农林科技大学, 2016(08)
- [10]秸秆发酵制取生化腐殖酸过程中的理化特性及微生物学特性研究[D]. 侯勇. 四川农业大学, 2013(03)