滴头流量对土壤甲烷吸收扩散转化及马铃薯产量的影响

准确认识滴头流量对甲烷在土壤内部的扩散与氧化以及地表净吸收的调控作用,对于提高滴灌农田甲烷吸收潜力以减缓全球气候变化具有重要意义。该研究于2021年和2022年在甘肃武威开展田间试验,设置3个滴头流量（F1：1.3 L/h,F2：2.0 L/h,F3：3.0 L/h）,探究不同土层甲烷的扩散与吸收及地表净吸收特征及对土壤环境因素的响应。结果表明：在0～40 cm土层,F1处理甲烷平均扩散通量显著高于F2和F3,然而>40～60 cm土层与此规律正好相反。F1处理的地表累积甲烷吸收量比F2和F3增加5.9%～13.8%。甲烷吸收主要发生在0～20 cm表层土壤,占到总吸收量的72.1%～82.5%。与其他土壤环境因素相比,土壤孔隙含水率对土壤甲烷浓度影响最大,F1处理的表层土壤土壤孔隙含水率较低,有利于甲烷从大气进入土壤并向深层扩散,从而增加甲烷吸收量。此外,F1处理的马铃薯产量和灌溉水分利用效率较高。在滴灌管理中应考虑通过合理的滴头流量调控土壤湿润范围营造良好的土壤水分和通气性,以增加土壤甲烷汇的能力和马铃薯产量。研究结果可为滴灌农田土壤碳汇调控与马铃薯产量提升提供参考。     

生物有机肥对马铃薯产量与土壤氮循环作用机制研究

为探讨煤基生物有机肥对滴灌条件下马铃薯产量和土壤理化特性及氮循环相关功能微生物丰度的影响,揭示煤基生物有机肥对作物产量和土壤氮循环的作用机制,在施用相同化肥基础上,分别增施0、1 500、3 000、4 500 kg/hm²（CF、BF1、BF2、BF3处理）煤基生物有机肥开展田间试验。结果表明：与CF相比,增施煤基生物有机肥显著增加了植株和块茎干物质积累量,显著提高块茎总产量5.30%～9.49%,且随增施量的增加而增加;显著降低了土壤pH值,增加了有机碳含量。随有机肥增施量的增加,土壤细菌和真菌丰度呈现减少趋势,但均高于CF。增施煤基生物有机肥显著提高了亚硝酸盐还原酶基因（nirS）丰度,对固氮酶基因（nifH）和氨氧化细菌（AOB）的氨单加氧酶基因（amoA）丰度提高不显著。土壤有机碳是驱动nirS型反硝化菌丰度的重要环境因子。适宜增施煤基生物有机肥可以调控土壤细菌和真菌占比,调节土壤氮循环过程,与其他功能基因相比,nirS基因丰度变化对煤基生物有机肥的添加更为敏感。增施煤基生物有机肥有助于提升马铃薯田生产力,以增施4 500 kg/hm²     

好氧反硝化细菌LKX-1菌株培养基与发酵条件的优化

采用单因素试验法研究了蒙氏假单胞菌LKX-1菌株的发酵培养基组成和发酵条件,并采用正交试验法对发酵条件进行了优化。结果表明:适宜的发酵培养基配方为:麦芽糖2.0%,酵母粉2.0%,KH_2PO_4 0.15%,MgSO_4·7H_2O 0.10%;最适发酵条件为:发酵温度30℃,接种量1.0%,初始pH值7.0,装液量100 m L/瓶(三角瓶容量250 m L),发酵时间24 h;在此条件下,发酵液中活菌数可达4.5×10~(14)CFU/m L。