竹炭基生物炭对茶叶品质和土壤微生物群落结构的影响

为探讨竹炭对茶叶品质、土壤微生物群落结构及土壤酶的影响,本研究以多年种植的茶园土为对象,茶叶为供试作物,设置5个处理:不施肥对照处理(CK₁);有机肥7 500 kg·hm^-2对照处理(CK₂);有机肥7 500 kg·hm^-2+竹炭1 125 kg·hm^-2处理(T₁);有机肥7 500 kg·hm^-2+竹炭2 250 kg·hm^-2处理(T₂);有机肥7 500 kg·hm^-2+竹炭3 375 kg·hm^-2处理(T₃),探究茶园多年种植条件下土壤微生物和胞外酶对施入竹炭的响应机制。结果表明,竹炭的施入对土壤微生物总生物量(T)、细菌生物量(B)、真菌生物量(F)、茶叶产量(Y)、Mg含量、过氧化氢酶(PER)活性、酸性磷酸酶(ACP) 活性、β-葡萄糖苷酶(BG)活性和蔗糖酶(SU)活性具有促进作用,各处理表现为T₂>T₁>T₃> CK₂>CK₁;对放线菌生物量(A)、真菌/细菌(F/B)比值、百芽重(BW)、发芽密度(BD)、水浸出物(WE)、咖啡碱(Caf)、茶多酚(Po)、氨基酸(Am)、儿茶素(Cat)和Vc含量也具有促进作用,各处理表现为T₂>T₃>T₁>CK₂>CK₁。竹炭施入通过改变F/B比值和酚氨比,从而改善了病土食物网结构、土壤生态系统食物网营养结构以及茶叶的品质。在外界种植环境相同的条件下,随着竹炭添加量的增加,T、B、F、A、F/B、BG活性、PER活性、ACP活性、SU活性呈现先增加后减少的趋势,酚氨比、G^-/G⁺呈现下降趋势,压力指数先减少而后升高。竹炭添加量为2 250 kg·hm^-2(T₂)时更为有效。本研究结果可为深入解析茶叶品质、茶园土壤质量演变特征与保护提供科学依据。     

园艺作物发育期和采收期模拟模型的最优模拟路径

为了确定通用性园艺作物发育期和采收期模拟模型的最优模拟路径,该研究获取了9 a 58茬分期播种试验观测数据,分别以黄瓜（‘津优 35’和‘津盛206’）、番茄（‘瑞粉 882’和‘普罗旺斯’）、芹菜 （‘尤文图斯’）、菠菜（‘大叶’）、香芹（‘四季’）、郁金香（‘粉色印象’、‘白日梦’、‘艾斯米’和‘夜皇后’）、茶叶（‘龙井’）为供试材料,依据作物生长发育与关键气象因子（辐射和温度）的关系,基于4类建模方法（温差法、积温法、生理发育时间法和辐热积法）构建了园艺作物发育期和采收期模拟模型,确定了模型关键参数,并以4种方式（平均值、最值均值、中值和逐步回归）集成模拟结果,最终确定模型最优模拟路径。结果表明：1）不同时间尺度发育期和采收期模拟模型的均方根误差（root mean square error,RMSE）为4.85～17.01 d,归一化均方根误差（normalized root mean square error,NRMSE）为10.65%～16.31%;不同作物发育期和采收期模拟模型的RMSE为0.50～17.08 d,NRMSE为4.33%～20.24%,郁金香发育期模拟模型最优,黄瓜采收期模拟模型最优;不同模拟方法发育期和采收期模拟模型的RMSE为0.08～24.37 d,NRMSE为0.18%～54.81%。2）通过比较不同模拟方法的模拟精度,得出逐时优于逐日时间尺度,集成方法优于单一方法模拟,正弦优于线性温度响应模式,叶温优于气温温度形式,温度响应模拟需要考虑下限和上限温度。3）最优模拟路径为先选择逐时尺度、考虑生物学下限和上限温度的正弦温度响应模式和叶温温度形式构建模型,再选择集成法优化发育期（中值集成）和采收期（逐步回归集成）模型。研究结果为指导园艺作物智慧生产管理和高效利用农业资源方面提供理论基础和技术支撑。     

松针纤维素降解菌系筛选及产酶条件研究

为研究松针纤维素降解菌系,通过刚果红纤维素平板鉴别初筛菌株,以CMC、滤纸和微晶纤维素3种酶活性高低进行复筛,从土壤中分离筛选出3株松针纤维素分解能力较强的菌株。将复筛获得的菌株进行组合培养,并与其单独培养时酶活大小进行比较,得到1个酶活最佳组合,其CMC、滤纸和微晶纤维素3种酶活力分别为83.39、35.84和122.54 IU,均比单菌株各酶活力高。对该组合产酶条件研究结果表明,该组合在以硝酸钠为氮源,6.0为起始p H时,加入表面活性剂聚乙二醇400时产酶最佳,CMC、滤纸和微晶纤维素3种酶活力分别达到98.03、50.84和140.06 IU。     

不同碳氮比杨梅枝条堆肥的养分含量和细菌群落变化

为了研究不同碳氮比对杨梅枝条堆肥发酵过程中养分、腐殖质组分及细菌群落结构的影响,设置碳氮比分别为30∶1、60∶1,90∶1进行杨梅枝条堆肥发酵试验,测定各处理养分和腐殖质组分,对细菌群落采用细菌16S rRNA Illumina Miseq高通量测序,比较细菌相对丰度,分析细菌群落Alpha和Beta多样性,及堆肥养分因子与细菌群落相关性。结果表明,杨梅枝条堆料处理的全氮、全磷、全钾含量随碳氮比增加而减少,有机质和胡敏素含量随碳氮比增加而增加;全氮、全钾、胡敏酸和富里酸含量随发酵时间延长显著增加,有机质和胡敏素含量则显著减少(p<0.05);碳氮比与有机质、全氮和胡敏素呈极显著相关。3个处理的厚壁菌门和放线菌门细菌的相对丰度随碳氮比增加而增加,变形菌门和拟杆菌门细菌的相对丰度随碳氮比增加而减少;在高温阶段厚壁菌门和放线菌门细菌的相对丰度明显高于其他阶段。不同碳氮比处理的细菌群落丰富度和多样性存在明显差异。碳氮比对枝条堆体细菌群落结构起决定性作用,全氮、有机质和温度也对枝条堆体细菌群落结构有一定的影响。堆体细菌群落结构与碳氮比、全氮和有机质之间存在显著相关性。说明碳氮比对杨梅枝条...     

不同碳氮比对杨梅枝条堆肥养分含量和细菌群落变化的影响

为了研究不同碳氮比（C/N）对杨梅枝条发酵堆肥过程中养分和腐殖质组分的影响,探究C/N对堆肥发酵过程中细菌群落结构变化的影响。本研究设置三个C/N梯度分别为30:1,60:1,90:1进行杨梅枝条堆肥发酵实验。结果表明：全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）的含量随C/N增加而减少,有机质（OM）和胡敏素（HM）的含量随C/N增加而增加。TN、TK、胡敏酸（HA）和富里酸（FA）的含量随发酵时间而明显增加,OM和HM的含量随发酵时间而明显减少（p<0.05）;C/N与OM和TN呈极显著相关（p<0.01）。对堆体细菌群落进行16SrRNA测序分析研究发现,厚壁菌门和放线菌门的相对丰度随C/N增加而增加,变形菌门和拟杆菌门的相对丰度随C/N增加而减少;在高温阶段厚壁菌门和放线菌门的相对丰度明显高于其他阶段。通过Alpha多样性的Chaol、Faith’s PD、Pielou’s evenness、Shannon和Simpson等指标分析发现,不同C/N处理的细菌群落丰富度和多样性存在明显的差异。非度量多维度和典型对应分析表明,C/N对枝条发酵堆体细菌群落结构起着决定性的作用;TN、OM和温度也对枝条发酵堆体细菌群落结构有一定的影响。Mantel测试进一步表明,堆体细菌群落结构与C/N（r=0.321,p=0.001）、TN（r=0.265,p=0.003）和OM（r=0.278,p=0.002）之间存在显著的相关性。这些结果表明C/N对杨梅枝条堆肥养分含量和堆体细菌群落分布变化的起着关键性的作用。     

玉米秸秆对不同有机碳含量的黑土有机碳库的影响

【目的】研究玉米秸秆不同添加量对不同有机碳含量的黑土土壤有机碳库的影响,为提高退化的黑土质量以及利用秸秆修复退化黑土提供重要参考。【方法】通过室外培养法,在2种不同有机碳含量的黑土中添加不同量(w)的玉米秸秆(0.5%、1.5%和2.5%),研究黑土有机碳库中总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)、轻组有机碳(LFOC)、矿物结合态有机碳(MOC)、重组有机碳(HFOC)和惰性碳(IOC)的含量变化及各组分之间的相关关系。【结果】不同添加量的玉米秸秆均可增加2种有机碳含量黑土的TOC、ROC、MBC、DOC、POC、LFOC、MOC和IOC含量,且对低有机碳含量的黑土提高效果更明显,但却降低了2种黑土的HFOC含量。土壤有机碳库各组分除LFOC和HFOC之外均与TOC具有极显著正相关关系,ROC、MBC、DOC和POC含量之间具有极显著相关性。【结论】添加不同量玉米秸秆对2种有机碳含量的黑土均有一定的影响,高添加量秸秆施入可以有效提升高、低有机碳含量黑土的有机碳库组分,对低有机碳含量的黑土效果更好。在本试验玉米秸秆添加范围内,最佳添加质量分数为2.5%。