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[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 孟庆阳  唐文竹  
获得高纯度的总DNA是进行土壤微生物宏基因组学研究的基础,也是分析生物炭作为土壤改良剂对土壤菌群结构影响的关键。由于生物炭对DNA中磷酸骨架的吸附作用,从添加生物炭的土壤中提取总DNA较为困难。为了寻找合适的提取混有生物炭的土壤总DNA的方法,本研究分别采用E.Z.N.A.Soil DNA Kit法(方法 1)、改良的E.Z.N.A.Soil DNA Kit法(方法 2)、SDS-玻璃珠法(方法 3)、Mo-Bio Power Soil DNA Isolation Kit法(方法 4)和改良的Mo-Bio
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 沈煜洋  孟玲  
[目的]前期研究表明,施用生物质炭虽对咀嚼取食害虫的幼虫生长造成不良影响,但不影响其生殖力。推测其原因在于施用生物质炭可促进高龄幼虫取食、提高食物利用率和生长速率,从而避免早期所受的不利影响。本研究旨在验证该推测。[方法]设0(对照)、15、30和50 g·kg~(-1)共4个生物质炭添加量处理土壤,种植稻苗。为精确测定稻纵卷叶螟幼虫的生长表现、取食量和食物利用效率,采用剪取叶片饲喂的方法从初孵幼虫单头饲喂直至蜕皮为末龄(5龄),测定刚蜕皮末龄幼虫体质量作为幼虫生长表现的测度;单头测定末龄幼虫的取食量和食物利用效率,比较其在生物质炭不同处理间的差异。[结果]添加生物质炭可降低稻纵卷叶螟幼虫发育到末龄时的体质量,与对照相比添加生物质炭使末龄幼虫体质量分别下降30.13%(添加15 g·kg~(-1))、29.46%(添加30 g·kg~(-1))和37.87%(添加50 g·kg~(-1)),这3个添加量之间没有显著差异。对末龄幼虫相对取食速率和食物利用效率进行的测定结果表明:在添加15和50 g·kg~(-1)的生物质炭处理下相对取食速率和近似消化效率增大;添加50 g·kg~(-1)的生物质炭可提高食物转化效率、食物利用效率和相对生长速率,而较低添加量处理对这些指标没有影响。[结论]土壤添加较多生物质炭虽然对稻纵卷叶螟幼虫生长发育具有阻碍作用,但可增强末龄幼虫取食量和营养利用效率。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 魏雪勤  孙楠  张旭博  张崇玉  王道龙  申华平  
【目的】研究4种常规施肥模式下,添加生物炭后菜地土壤(褐潮土)CO_2释放量、可溶性有机碳(DOC)和微生物生物量碳(SMBC)含量的变化,阐明添加生物炭对土壤CO_2释放及不同形态碳的影响。【方法】采用室内恒温好氧培养-气象色谱测定方法,在不施肥(CK)、施有机肥(M)、施化肥(F)、有机无机混施(M+F)4种模式下投入2%和4%(质量比:生物炭/土壤干重)生物炭,定期采集气样和土样,分析土壤CO_2的释放量及DOC、SMBC含量的动态变化,并分析DOC、SMBC含量变化与CO_2释放量变化之间的相关关系。【结果】在F和M+F基础上,添加生物炭处理的土壤CO_2释放速率在培养前期(2—8 D...
[期刊] 浙江林学院学报  [作者] 何沙娥  张智俊  
为了获得完整、高纯度的竹林土壤微生物总DNA,采用改良的十二烷基硫酸钠-高盐抽提法对5种竹林土壤进行DNA提取,通过DNA凝胶回收试剂盒纯化粗提的DNA,利用细菌16 S rDNA基因的V3区引物对纯化的DNA进行了聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)验证。结果表明,该方法所需土壤样品少,抽提的DNA片段均在23kb以上,完整性好;采用DNA凝胶回收试剂盒纯化能够有效去除粗提DNA中大部分杂质,获得高质量的DNA;以此DNA为模板进行DGGE检测所反映的微生物信息量丰富。
[期刊] 南京农业大学学报  [作者] 刘晓雨  刘成  王贺东  刘铭龙  孙宝宝  张旭辉  李恋卿  潘根兴  
[目的]本文旨在揭示生物质炭施用对作物产量和品质的影响机制。[方法]通过热水浸提法,将生物质炭中以有机碳为主的"炭骨架"(水洗生物质炭,washed biochar)和以小分子有机物为主的"类植物生长激素"(生物质炭浸提液,biochar extracts)分离,再通过燃烧法将以氮、磷、钾等营养元素为主的"速效养分"(生物质炭灰分,biochar ash)分离。将这些不同的组分添加到高、低2种肥力土壤中,研究其对不结球白菜(简称小白菜)产量、品质及土壤性质的影响。[结果]添加不同生物质炭组分对小白菜地上部生物量和根系生物量没有显著影响,但添加生物质炭浸提液和水洗生物质炭显著提高了高肥力土壤中小白菜的根冠比。添加生物质炭不同组分均显著降低了收获期小白菜地上部硝酸盐含量,不同处理硝酸盐含量降低41%~84%。添加水洗生物质炭提高了高肥力土壤中小白菜地上部维生素C含量;而添加生物质炭浸提液增加了低肥力土壤小白菜地上部维生素C含量。添加生物质炭不同组分均显著提高了收获期小白菜地上部钾含量,不同处理钾含量增加43%~88%。小白菜地上部硝酸盐含量与钾含量呈极显著负相关关系。[结论]添加秸秆生物质炭不同组分对小白菜产量没有显著影响,但降低了小白菜地上部硝酸盐含量,同时提高了钾含量。添加秸秆生物质炭后小白菜地上部钾吸收量的增加可能是硝酸盐含量降低的重要原因。
[期刊] 浙江农林大学学报  [作者] 王佳雨   朱玲姣   黄程鹏   姜培坤   查强威   陈林海  
【目的】探究施用硅肥和生物质炭对毛竹Phyllostachys edulis人工林土壤水溶性硅、生物可利用硅、有机结合态硅、铁锰氧化物结合态硅、无定形硅(生物成因和成土成因)、总硅质量分数的影响;分析土壤水溶性硅与土壤活性硅组分和土壤特性之间的关系。【方法】遵循析因试验设计,共4个处理,分别为对照(S_0B_0)、施用硅肥450 kg·hm~(-2)(S_1B_0)、施用生物质炭10 t·hm~(-2) (S_0B_1)、硅肥和生物质炭配施(S_1B_1)。【结果】硅肥提高毛竹林土壤中生物可利用硅和铁锰氧化物结合态硅。生物质炭增加无定形硅库(主效应)。硅肥和生物质炭配施提高了土壤水溶性硅。硅肥、生物质炭添加和土层深度均改变土壤活性硅组成,促进它们之间的相互转化。土壤有机碳质量分数与土壤活性硅组分存在极显著正相关(P=0.002)。此外,硅肥添加可直接和间接提高土壤水溶性硅,介导土壤硅组分之间转化,并提高土壤活性硅库容。生物质炭添加提高土壤水溶性硅积累,一方面增加植物源硅,另一方面提高土壤pH,提高成土成因无定形硅质量分数,调控土壤硅在各组分分布。【结论】施用硅肥和生物质炭促进了毛竹人工林土壤活性硅的积累,并改变了其相互转化,但其转化路径存在不同。图4表5参41
[期刊] 西南农业学报  [作者] 袁楚齐   梁媛   韩爽   董泽兴   魏景元  
【目的】为探究秸秆和秸秆生物炭在不同土壤含水量条件下还田对土壤碳稳定性和碳转化的影响。【方法】通过土壤培养实验,在土壤中分别添加等碳量的秸秆和秸秆生物炭,在土壤田间持水量的60%、100%和干湿交替条件培养,研究土壤有机碳(SOC)、溶解性有机碳(DOC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化有机碳(ROC)、CO2和CH4的变化。【结果】①培养60 天,等碳量添加秸秆和生物炭使土壤有机碳分别提高48.02%~53.91%和31.55%~42.39%,土壤微生物量碳分别提高243.20%~258.16%和85.67%~101.09%,有机碳损失率表现为秸秆处理(29.27%~34.95%)>生物炭处理(12.25%~21.79%),且秸秆处理的CO2、CH4累积排放量较生物炭处理分别提高75.40%~398.43%和1394.61%~3201.17%,表明秸秆虽能显著提高土壤总有机碳,但同时会激发土壤有机碳损失,提高CO2、CH4排放,固碳减排效果小于生物炭处理。②土壤含水量显著影响土壤有机碳损失率和碳排放。不同外源碳添加处理的土壤有机碳损失率均表现为田间持水量60%(12.25%~29.29%) ≤ 干湿交替(16.61%~29.27%) < 田间持水量100%(21.79%~34.95%)。秸秆处理在田间持水量100%和干湿交替时的CH4累积排放量比田间持水量60%时分别提高200.96%和139.35%,增幅大于CK。而含水量对生物炭处理的CH4累积排放量的影响相对较小,分别提高36.26%和20.31%,增幅小于CK,这是由于秸秆具有较高的易氧化有机碳含量,且田间持水量100%促进了CH4排放。【结论】与秸秆还田相比,秸秆生物炭还田可提高土壤有机碳并降低土壤碳损失率,同时,秸秆生物炭可以减缓土壤含水量导致的氧环境差异对土壤碳形态的影响,有效减少单位质量土壤CO2、CH4排放。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 赵次娴  陈香碧  黎蕾  肖和友  刘坤平  何寻阳  苏以荣  
【目的】研究蔗渣生物质炭施用后农田土壤有机碳(SOC)矿化动态,为合理利用有机废弃物资源提供科学参考。【方法】在25℃、100%空气湿度条件下培养100 d,研究生物质炭不同添加量(0.1%、0.5%、1.0%和2.0%,以干土计)下水田和旱地土壤有机碳的矿化特征。【结果】各处理土壤有机碳矿化速率随时间的变化符合对数关系(P<0.01);土壤特性、生物质炭添加量及两者的交互作用对土壤总有机碳矿化有极显著影响(P<0.01);与对照相比,添加低量(0.1%)的生物质炭水田土壤有机碳累积矿化量降低了2.18%,旱地土壤有机碳累积矿化量降低了4.62%;添加低量生物质炭(0.1%和0.5%)对旱地S...
[期刊] 华北农学报  [作者] 李亮亮  吴正超  陈彬  刘文娥  臧健  
为了给防治番茄连作障碍提供科学依据,通过室内培养法,研究了石灰氮、炭化玉米芯和稻壳的加入对含有自毒物质土壤的土壤酶活性和微生物数量的影响。结果表明:番茄叶片腐解过程中含有邻苯二甲酸、鞣酸、香草酸等酚酸化合物,番茄叶片在腐解过程中自毒物质含量呈现由低到高,再逐渐降低的规律,25 d自毒物质含量达到高峰。试验发现,自毒物质对多酚氧化酶活性有一定的促进作用,对脲酶、酸性磷酸酶以及蛋白酶活性均有不同程度的抑制作用,同时自毒物质能够抑制细菌的数量增加,提高真菌的数量。添加石灰氮不能缓解自毒物质对4种土壤酶的影响,但石灰氮可以降低土壤中细菌和真菌的数量,并能提高土壤B/F值。添加2.5%炭化玉米芯和稻壳后...
[期刊] 中国农业科学  [作者] 张梦阳  夏浩  吕波  丛铭  宋文群  姜存仓  
【目的】氨氧化作用是硝化作用的第一步,也是硝化作用的限速步骤,是全球氮循环的关键环节。本试验旨在研究在我国不同类型土壤中添加花生壳生物炭对细菌和氨氧化作用的影响,为生物炭的推广使用提供理论依据。【方法】试验以黄棕壤、潮土、黑土为供试土壤,通过短期培养试验,利用16SrRNA测序研究生物炭对不同类型土壤氨氧化微生物、细菌群落结构以及相关酶基因表达量的影响。每种土壤设置4个处理:CK(不施用化肥和生物炭),F(单施化肥),C(单施2%花生壳生物炭),FC(施用化肥+2%花生壳生物炭)。【结果】施用生物炭后(C、FC)酸性土壤pH显著提高了0.5—1.0个单位,但碱性土壤pH显著降低了0.5—0.6个单位;单施生物炭(C)造成黄棕壤的微生物丰富度和多样性显著提高,潮土在单施生物炭(C)时仅显著提高了土壤的微生物多样性指数,在黑土中施用生物炭和化肥都未显著改变土壤微生物的丰富度和多样性;在3种土壤中氨氧化细菌的丰度皆高于氨氧化古菌,测得的氨氧化细菌的OTU丰度约为氨氧化古菌的8.1倍;生物炭和化肥并未显著改变奇古菌门中的OTU丰度,却对β和γ变形菌中的OTU丰度产生了显著性影响;3种土壤的氨氧化细菌都以β变形菌为主,约占60%;另外,生物炭的施用(C、FC)在PC1(40.4%)上显著改变了黄棕壤的微生物群落结构,在PC1(42.3%)和PC2(21.3%)上都显著改变了潮土的微生物群落结构;施用生物炭后(C、FC),短期内潮土中氨合成相关酶基因表达量显著降低14.7%—39.9%,氨氧化古菌丰度在单一施炭(C)和化肥与生物炭同施(FC)时分别降低了70.5%和48.7%。【结论】施用生物炭后,短期内显著改变了黄棕壤和潮土的微生物群落结构,并明显抑制了潮土的氨氧化作用。
[期刊] 中国农业科学  [作者] 庞津雯  王钰皓  陶宏扬  卫婷  高飞  刘恩科  贾志宽  张鹏  
【目的】研究西北旱作区长期地膜覆盖农田添加不同量生物炭对土壤团聚体稳定性和有机碳含量的影响,为旱作覆膜农田地力提升、作物的可持续生产提供科学依据。【方法】在连续多年双垄沟覆膜农田基础上,采用裂区设计,主区为全膜双垄沟覆盖种植和传统平作不覆膜种植2个处理,副区为生物炭添加水平,分别为不添加(N)、低量添加(L):3 t·hm~(-2)、中量添加(M):6 t·hm~(-2)和高量添加(H):9 t·hm~(-2)。测定生物炭不同添加量对覆膜农田不同粒级土壤团聚体含量、团聚体稳定性、团聚体有机碳含量及玉米产量的影响。【结果】生物炭连续添加两年后,各覆膜处理能显著提高0—60 cm土层土壤大粒级(>0.25 mm)团聚体的机械稳定性(6.1%—8.7%)及水稳性团聚体的百分含量(15.9%—83.6%),玉米产量可显著(P0.25 mm粒级团聚体含量(MR_(0.25))和湿筛>0.25 mm粒级团聚体含量(WR_(0.25))分别平均提高6.8%和29.6%,且随生物炭添加量的增加增幅逐渐增大。此外,生物炭添加提高了覆膜农田土壤有机碳及团聚体有机碳含量,其中以高量添加(9 t·hm~(-2))效果最好,分别提高13.9%和25.9%。玉米产量与生物炭添加量显著相关(λ=0.42,P
[期刊] 华北农学报  [作者] 贾学文  闫伟  白淑兰  邵东华  王铁牛  
试验采用培养基筛选、不同直径玻璃珠撞击,以及化学分散剂和振荡时间等4个因素的正交设计对细菌、真菌、放线菌分离特性进行了研究。同时,对放线菌的分离还增加了土样热处理温度及热处理时间两个因素的单因素试验。研究结果表明:细菌分离培养条件的最佳组合是:土壤浸提液+牛肉膏蛋白胨培养基+大玻璃珠(Φ=5~7mm,55粒)+摇床振荡90 min;真菌分离培养条件的最佳组合是:马丁氏培养基+大玻璃珠+1%胆酸钠+摇床振荡60min;放线菌分离培养条件的最佳组合是:土壤浸提液+高氏培养基+25℃处理+大玻璃珠+1%焦磷酸钠+摇床振荡60 min。部分因素的单独重复验证试验其变化规律与正交试验结果基本一致。
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 申容子  周 清  谭 鑫  赵 乐  张 欢  
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[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 申容子  周清  谭鑫  赵乐  张欢  
为了探究乙醇中添加Fe2+或Mn2+对土壤生物消毒效果的影响,完善低浓度乙醇溶液土壤消毒的工艺参数,为乙醇溶液消毒土壤应用于实际生产提供理论依据和技术支持。采用密封塑料瓶模拟耕层土壤的方式,以接种尖孢镰刀菌的土壤为研究对象,3%乙醇溶液消毒土壤为对照,研究添加质量比为0.001%、0.010%、0.100%的Fe2+或Mn2+的3%乙醇溶液对土壤中尖孢镰刀菌的数量、杀灭率的影响。结果表明:添加Fe2+的3%乙醇溶液消毒效果改善,其中以添加Fe2+浓度为0.001%的3%乙醇溶液效果最好,在处理11d后杀灭率达到97.95%,且与对照组存在显著差异;添加Mn2+的3%乙醇溶液消毒效果也有所改善,...
[期刊] 沈阳农业大学学报  [作者] 张玉兰  曹明明  王俊宇  于清军  
虽然生物炭因自身特性决定了其矿化缓慢,但生物炭矿化仍能影响土壤生态系统内部及外部物质循环,该方面的研究对于区域碳格局、碳平衡和储碳改土都具有重要意义。人工合成的生物炭的原材料、制备条件以及所处土壤类型的不同,其矿化率不能以自然形成的土壤黑炭类推。研究方法从CO_2流量测定法、常规差减法发展到稳定同位素(13)C技术的应用,使得生物炭矿化研究更加精确。生物炭特性受其源材料、制备温度、制备过程升温率、最终温度及其后续处理等影响,进一步影响其矿化阶段特点。生物炭矿化的根本是因土壤微生物的作用,而该作用是多种菌群
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