秸秆及生物炭还田对土壤有机碳及其活性组分的影响

以油菜/玉米轮作农田生态系统为研究对象,根据“等碳量还田”原则设置了常规施肥(CK)、秸秆还田(CS)、秸秆+速腐剂还田(CSD)、生物炭还田(BC)、秸秆+生物炭1∶1还田(CSBC)处理,采用田间试验方法,研究了秸秆与生物炭还田下土壤有机碳及其活性碳组分的变化,以期为秸秆和生物炭还田及紫色土培肥提供依据。结果表明: 1) 与对照(CK)相比,各处理均能显著增加土壤总有机碳含量,增幅为31.26%~107.82%,其中以BC处理最显著,达到107.82%,且BC、CSBC处理显著高于CS、CSD处理,生物炭更有利于土壤固碳。2)土壤各活性有机碳含量在油菜角果期和玉米灌浆期最高,除玉米季土壤可溶性碳外,各处理微生物量碳(MBC)、可溶性碳(DOC)和易氧化态碳(ROC)含量大小顺序均为:CSD>CS>CSBC>BC>CK处理,秸秆与生物炭还田各处理的MBC、DOC和ROC含量分别为125.53~172.02 mg·kg^-1、102.73~79.07 mg·kg^-1和2.00~6.01 g·kg^-1。3)秸秆和秸秆+速腐剂的微生物熵、DOC/SOC、ROC/SOC显著高于生物炭和秸秆+生物炭。与CK相比,CS和CSD处理显著提高了土壤ROC/SOC,而BC和CSBC处理却显著低于CK处理14.33%~18.38%。秸秆、秸秆+速腐剂还田能促进微生物可直接利用的活性碳转化,提高土壤有机碳活性,改善土壤生物肥力。生物炭还田尽管其微生物活性较低,但土壤有机碳稳定性较高,可以促进土壤固碳。     

渭北果园绿肥腐解溶解性有机物的释放特征

采用荧光激发–发射光谱和平行因子分析(EEM-PARAFAC)相结合的方法,分析了渭北黄土高原生草物质腐解过程中溶解性有机物(DOM)含量、组分和光谱特征,以期为果园生草翻压腐解和果园土壤管理评价提供数据和理论支持.结果表明,不同生草物质腐解的过程中,腐解速率大小为白三叶(Trifolium repens)(WC)>小冠花(Securigera varia Lassenn)(CV)>鸡脚草(Dactylis glomerata)(OG).EEM-PARAFAC将各生草物质腐解的DOM荧光主要组分鉴定为1个类腐殖酸组分(C1)和2个类蛋白组分(C2、C3);各生草物质腐解的过程中类蛋白质组分的荧光强度远高于类腐殖酸组分,且C2组分占主导地位.豆科植物白三叶总荧光强度的值高于小冠花和鸡脚草处理;小冠花处理在腐解的过程中微生物源为DOM的主要来源,而白三叶和鸡脚草是混合来源,即陆生植物腐殖质和微生物源.各生草物质腐殖化系数(HIX)表现为小冠花>鸡脚草>白三叶;紫外指标(SUVA254)表现为鸡脚草>小冠花>白三叶,且随着腐解天数延长依次增大.综合溶解性有机物含量、组分及光谱特征的变化以及主成分分析的结果,在渭北旱塬,豆科植物白三叶作为腐解材料时更易于分解和释放溶解性有机养分.     

黄壤旱地豆科绿肥养分释放特征

在贵阳市黄壤旱地内采用尼龙网袋法,研究不同含水量的绿肥在直接还田和添加生物炭后翻压还田情况下的养分释放特征,以期为黄壤旱地绿肥科学还田及化肥合理减施提供理论依据。结果表明：不同处理的腐解速率趋势相同,均呈现先快速腐解、再缓慢腐解、并逐渐趋于平稳的趋势,总腐解速率表现为风干绿肥+生物炭 > 新鲜绿肥+生物炭 > 风干绿肥...     

黄壤旱地豆科绿肥养分释放特征

在贵阳市黄壤旱地内采用尼龙网袋法,研究不同含水量的绿肥在直接还田和添加生物炭后翻压还田情况下的养分释放特征,以期为黄壤旱地绿肥科学还田及化肥合理减施提供理论依据.结果表明:不同处理的腐解速率趋势相同,均呈现先快速腐解、再缓慢腐解、并逐渐趋于平稳的趋势,总腐解速率表现为风干绿肥+生物炭>新鲜绿肥+生物炭>风干绿肥>新鲜绿肥.经过180 d的腐解,新鲜绿肥、风干绿肥、新鲜绿肥+生物炭、风干绿肥+生物炭腐解速率分别为74.77％、83.13％、92.69％和95.83％,添加生物炭处理绿肥腐解速率高于未添加生物炭处理,风干绿肥腐解速率高于绿肥腐解速率.与腐解速率相似,不同处理的氮和磷的累积减少率均先快速腐解,再缓慢腐解,最终腐解平稳,到达平衡,经过180 d的腐解,新鲜绿肥、风干绿肥、新鲜绿肥+生物炭、风干绿肥+生物炭的氮素释放率分别为73.55％、83.80％、92.00％和95.00％,磷素释放率分别为76.40％、87.13％、93.31％和96.27％;钾素腐解率高于氮素和磷素,不同处理的绿肥在腐解30 d后释放率均在80％以上.综上,不同含水量的绿肥腐解速率不同,风干绿肥的腐解速率高于新鲜绿肥,同时添加生物炭能提高风干和新鲜绿肥的腐解速率.绿肥还田后,可适当减少氮和钾的施用量,还田初期可不调整氮磷肥的施用量,钾肥可适当延后施用.     

渭北果园绿肥腐解溶解性有机物的释放特征

采用荧光激发–发射光谱和平行因子分析(EEM-PARAFAC)相结合的方法,分析了渭北黄土高原生草物质腐解过程中溶解性有机物(DOM)含量、组分和光谱特征,以期为果园生草翻压腐解和果园土壤管理评价提供数据和理论支持。结果表明,不同生草物质腐解的过程中,腐解速率大小为白三叶(Trifolium repens) (WC) > 小冠花(Securigera varia Lassenn) (CV) > 鸡脚草(Dactylis glomerata) (OG)。EEM-PARAFAC将各生草物质腐解的DOM荧光主要组分鉴定为1个类腐殖酸组分(C1)和2个类蛋白组分(C2、C3);各生草物质腐解的过程中类蛋白质组分的荧光强度远高于类腐殖酸组分,且C2组分占主导地位。豆科植物白三叶总荧光强度的值高于小冠花和鸡脚草处理;小冠花处理在腐解的过程中微生物源为DOM的主要来源,而白三叶和鸡脚草是混合来源,即陆生植物腐殖质和微生物源。各生草物质腐殖化系数(HIX)表现为小冠花 > 鸡脚草 > 白三叶;紫外指标(SUVA254)表现为鸡脚草 >小冠花 > 白三叶,且随着腐解天数延长依次增大。综合溶解性有机物含量、组分及光谱特征的变化以及主成分分析的结果,在渭北旱塬,豆科植物白三叶作为腐解材料时更易于分解和释放溶解性有机养分。     

膜下秸秆还田添加腐解剂对旱地土壤碳氮积累及土壤肥力性状的影响

探索全膜双垄膜下秸秆还田添加腐解剂对旱地耕层土壤碳氮积累及土壤肥力性状的影响。2015-2017年在甘肃省农业科学院庄浪试验站,实施了以常规种植(CP)、常规种植+秸秆还田(CP_S)、常规种植+秸秆还田+腐解剂(CP_SD)、全膜双垄种植(FMRF)、全膜双垄种植+秸秆还田(FMRF_S)和全膜双垄种植+秸秆还田+腐解剂(FMRF_SD)为处理的田间定位试验。测定了耕层0~30 cm土壤有机质(SOM)、土壤全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)和速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、土壤容重(BD)和土壤pH,计算了耕层秸秆固存率(CSE)和碳氮积累量。结果表明,FMRF_SD通过改善水热环境协同秸秆微生物腐解剂生产增效作用,加速了还田秸秆腐解与养分释放,产生的有机物抵消了土壤有机氮矿化损失,释放的养分补充了作物生长对土壤养分的消耗;改善后的水热肥条件又促进作物旺盛生长,使更多的有机物(落叶、根茬)回归土壤,从而显著促进了耕层SOC和TN的积累、提高了土壤TN、TP、TK和AN、AP、AK的含量,尤其是显著提高AP和AK的含量(P<0.05)。与CP比,FMRF_SD 3年累计固存了41.17%的秸秆碳, 耕层年均增加SOC和TN贮量0.79 mg C·hm^-2和0.04 mg N·hm^-2;使耕层TN、TP、TK和AN、AP、AK 含量提高了0.05、0.03、3.05 g·kg^-1和10.80、8.90、101.50 mg·kg^-1,相应地增加了6.87%、6.94%、15.28%、10.24%、56.69%、55.34%。同时,FMRF_SD使土壤BD和pH值分别降低了3.9%和0.2%。土壤碳氮贮量、氮磷钾养分含量的增加以及土壤BD和pH 值的降低,增加了土壤供肥能力、改善了土壤结构和性状,从而显著提高了肥力。因此,FMRF_SD是适合当地的最有效的农田碳氮库土壤肥力管理模式。     

NFH色素稳定性的研究

研究了亚硝基亚铁血色原 (NFH)色素的稳定性。结果表明 :随着温度的升高 ,NFH色素吸光度略有减少 ;随着加热时间的增加 ,色素的吸光度仅缓慢下降 ,说明色素对热的稳定性相对较好 ;随着贮藏时间的延长 ,NFH色素吸光度下降。经这次试验得出 ,NFH色素的贮藏稳定性以 pH值 7为最好 ,pH值 4为最差 ;不同pH值的贮藏稳定性为 pH7>pH6 >pH8>pH5 >pH4。光照稳定性与贮藏稳定性相类似。     

葡萄树枝水浸液的乳酸菌适宜性研究

将葡萄树枝切碎浸泡在水中,向浸泡液加入乳酸菌的营养物质制备乳酸菌培养基.用pH计测定乳酸菌培养基的酸度变化,紫外可见分光光度计测定其在610 nm处的吸光度变化,研究葡萄树枝水浸液乳酸菌培养基中的乳酸菌的生长规律.结果表明,随着时间的推移,培养基的酸度逐渐增加,对应的吸光度也随之上升,最高吸光度达到1.164 A.,乳...     

利用秸秆堆肥过程处理猪场废水

本次研究主要利用玉米秸秆和水稻秸秆堆肥过程处理猪场废水。通过研究结果分析发现,利用秸秆堆肥过程中秸秆中有机质和氮、磷、钾是一个增加的过程。堆肥过程中pH值经历一个下降的酸化过程,堆肥后期pH值上升到8以上,利用秸秆处理猪场废水具有可行性和应用价值。     

羽毛蛋白酶解条件的初步研究

试验以羽毛粉为原料,对羽毛蛋白酶解的条件进行初步研究。以紫外分光光度计测得吸光度值为指标,得出酶解的最佳条件。进行单因素试验,以水解温度、加酶量、水解时间和pH作为4个因素,通过试验筛选每个单因素较好的数值。试验结果表明,最适酶解条件为水解温度60℃、加酶量2.5%、水解时间6 h和pH 6.5。     

酶解法辅助超声提取葛花总黄酮工艺研究

为了研究葛花总黄酮最佳工艺,试验采用酶解辅助超声的方法提取葛花总黄酮,确定最佳的提取工艺条件。结果表明:酶解时间为5 h,酶解温度为55℃,酶浓度为1.2%,料液比为1∶30时,葛花总黄酮的提取效果最好。以葛花总黄酮提取液吸光度值为考查标准,得出吸光度值为0.043 6。说明优选的提取工艺简单可行,速度快,可为葛花人参解酒颗粒剂的制备奠定基础。     

紫云英腐解液对牛筋草种子萌发及幼苗生长的影响

为探讨不同腐解天数及不同浓度梯度紫云英的腐解液对牛筋草种子萌发及二叶期幼苗生长的影响,以牛筋草种子为材料进行发芽试验,测定发芽率等6个生理指标。采用不同浓度的紫云英腐解液对二叶期幼苗进行灌根处理,测定牛筋草叶片的保护酶活性、脯氨酸（Pro）和丙二醛（MDA）含量。结果表明：相同浓度腐解液处理条件下,随着腐解天数的增加,腐解液对牛筋草的抑制作用增强;腐解液对牛筋草的化感作用存在“低促高抑”的现象;当腐解时间超过2 d,腐解液处理浓度达到80%时,能100%抑制牛筋草种子萌发。牛筋草幼苗的超氧化物歧化酶（SOD）活性随着腐解液浓度升高而下降;过氧化物酶（POD）在低浓度腐解液处理时酶活性下降,浓度大于30%时酶活性升高;过氧化氢酶（CAT）活性在30%腐解液浓度内随着浓度升高而升高,80%时活性下降。当腐解液浓度≥2%时,随着腐解液浓度的增加,牛筋草叶片MDA、Pro及过氧化氢（H₂O₂）含量增加。综上所述,紫云英腐解液对牛筋草种子萌发及幼苗生长具有显著的抑制作用。由此可见,紫云英腐解物具有抑制杂草生长的潜力,研究结果可为发掘紫云英中抗杂草活性物质提供参考。     

大肠埃希菌细菌计数分光光度计法的建立及应用

利用分光光度计实现大肠埃希菌快速细菌计数方法的建立及应用。分别在450、570、600、650nm 4个波长下,用分光光度计对大肠埃希菌菌悬液进行平板计数与吸光度值测量,确定大肠埃希菌细菌数量与吸光度值之间的线性关系及测量菌液浓度的最佳波长。经测定,上述波长在一定吸光度值范围内,大肠埃希菌细菌数量与吸光度值之间线性关系良好,其中线性关系成立最好的波长为600nm。在600nm波长下,建立以测定所得吸光度值(OD值)为横坐标,平板计数所得细菌数(×10~6 CFU/mL)为纵坐标描述二者相关线性关系的标准曲线,曲线回归方程为y=1 437.3x-27.344(R~2=0.998)。经应用验证,该回归方程可信度达95%。利用所得曲线为细菌计数提供一种可供选择的方法,可以实现药敏试验等相关微生物试验中大肠埃希菌的快速计数。     

秸秆腐熟物覆盖板栗园土可明显增加土壤微生物和养分含量

据《果树学报》2012年第6期《秸秆腐熟物覆盖对板栗园土壤微生物、养分含量和产量的影响》(作者张桂玲等)报道,以玉米秸、水稻秸、小麦秸和棉花秸为覆盖材料,覆盖质量均为5.0kg·m-2,以不覆盖为对照,利用田间试验研究了不同秸秆腐解物覆盖对板栗园土壤微生物数量、土壤养分含量及板栗产量影响的差异。结果表明,与对照相比,秸秆腐解物覆盖后除棉花秸根际和非根际土壤速效磷、全磷含量和非根际土壤放线菌数量     

香蕉间作猪屎豆自然还田条件下腐解特征及土壤培肥效果

采用覆盖还田的方式,探讨香蕉间种猪屎豆绿肥不同还田量(30t/ha、60t/ha)腐解特征及土壤培肥效果。结果表明：香蕉间种猪屎豆覆盖还田方式条件下,还田量60 t/ha与还田量30t/ha相比,均表现为在4个月有比较高的降解率,4-8个月降解率缓慢,还田8个月降解率达到70%以上,均为安全还田用量,增加还田量利于提高前期含氮化合物分解率,提高氮的供应量。香蕉行间覆盖还田可以显著延长猪屎豆绿肥供肥时间,不过钾仍保持速效特性。本实验条件下香蕉间种猪屎豆绿肥1年可以提高土壤有机质6.2%、pH6.7%、土壤容重7.3%。     

分光光度法测定金黄色葡萄球菌菌液浓度方法的建立

为了建立一种通过吸光度测定,能够快速准确检测奶牛乳房炎多联苗中金黄色葡萄球菌抗原浓度的方法。用血平板培养至生长高峰期的金黄色葡萄球菌用生理盐水将菌苔洗下,稀释成不同浓度的细菌悬浮液,然后用平板计数法测定不同浓度菌液的活菌数,同时在波长450 nm 条件下测定其相应的吸光度,进而研究两者之间的相关性。结果表明,金黄色葡萄球菌的细菌数与其吸光度呈直线线性相关。建立了金黄色葡萄球菌菌液浓度与吸光度之间的回归方程式 y＝8．4106x－0．2726（R2＝0．9758）。通过测定细菌悬浮液的吸光度,可以快速计算出该菌的菌液浓度。为了验证该方法的准确性,通过平板培养了4批金黄色葡萄球菌菌液,进行了传统平板计数方法和吸光度法的比较和验证,证明吸光度测定法更为简单、快速和准确,且优于平板计数法,可以作为奶牛乳房炎多联苗中金黄色葡萄球菌抗原浓度的测定方法。     

不同收获期的籽粒苋绿肥还田对土壤养分的影响

为研究不同时期收获的籽粒苋还田后对土壤养分的影响,采用室内恒温培养模拟籽粒苋还田,测定了生长45,55和65 d收获的籽粒苋还田后土壤可溶性碳(DOC),无机氮(Nmin),速效钾,缓效钾含量的变化趋势.研究结果表明,不同时期收获的籽粒苋还田后0~14 d,土壤DOC,Nmin,速效钾,土壤缓效钾含量均显著增加,籽粒苋氮表观释放率达到19.5%以上,而钾表观释放率在63.4%以上;还田14~56 d,土壤Nmin,速效钾,缓效钾含量均为生长45 d收获的处理>55 d收获的处理>65 d收获的处理>对照,但此阶段各处理土壤DOC,组成土壤Nmin的铵态氮(除45 d收获的还田处理)与对照之间没有显著差异;还田56 d后,添加籽粒苋的土壤Nmin是对照的3.4倍,速效钾是对照的3.1倍,缓效钾是对照的1.1倍.此外,培养期间生长45 d收获的籽粒苋氮,钾表观释放率低于生长55和65 d收获的籽粒苋.由此表明,籽粒苋还田14 d后对土壤有效养分就有明显改善效果,籽粒苋生长45 d收获还田效果较好.     

不同抗生素对乳酸菌抑制作用的研究

为了进一步探索抗生素与益生菌的关系,并为畜产品的安全生产服务,本研究采用不同浓度的硫酸粘杆菌素和金霉素作用于乳酸菌,通过测定培养液的pH、吸光度值及活菌数目来判断抗生素抑制作用的强弱。结果表明,在厌氧培养24 h后,0.025%的金霉素和0.05%的硫酸粘杆菌素可抑制乳酸菌的生长(P<0.05),随着培养时间的延长,两种抗生素对乳酸菌的抑制作用均逐渐减弱,说明益生菌的耐药性在逐步增强。     

白腐真菌降解秸秆条件的研究

本试验从温度、p H值、接种量以及秸秆中的水分含量等优化指标,研究白腐真菌发酵秸秆前后纤维素和木质素的变化。试验发现,在秸秆含水量为60%,温度在30℃,接种量为0.25g/kg,酸度控制在p H为5.0的条件下发酵7天的效果比较显著。本试验研究为白腐真菌处理秸秆饲料提供理论依据。     

纤维素酶对粗饲料人工瘤胃pH、氨态氮及产气量的影响

本试验分别以棉籽壳、苜蓿、小麦秸秆、玉米青贮、玉米秸秆为底物,采用人工瘤胃技术,研究不同水平纤维素酶对人工瘤胃pH、氨态氮浓度及产气量的影响。对照组未添加纤维素酶,试验1、2和3组分别添加纤维素酶140、280、420IU/mL。结果表明,不同水平纤维素酶的人工瘤胃pH无显著变化(P>0.05),氨态氮浓度变化不显著(P>0.05),但人工瘤胃最大产气量显著提高(P<0.05)。