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不同pH值对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳转化特征及腐熟度的影响 被引量：1
1
作者 成志远 邱慧珍 +4 位作者 苏杨琴 庞娅楠 李云 杨慧珍 王友玲 《热带农业工程》 2024年第1期125-135,共11页
为探究不同pH对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳素转化规律以及堆肥产品腐熟度的影响,以牛粪和小麦秸秆为主要原料,采用密闭式强制通风系统进行好氧堆肥试验,设置4个不同pH处理。T1:CK(常规堆肥),pH=8.74;T2:pH=8.5;T3:pH=7.5;T4:pH=6.5... 为探究不同pH对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中碳素转化规律以及堆肥产品腐熟度的影响,以牛粪和小麦秸秆为主要原料,采用密闭式强制通风系统进行好氧堆肥试验,设置4个不同pH处理。T1:CK(常规堆肥),pH=8.74;T2:pH=8.5;T3:pH=7.5;T4:pH=6.5,研究不同pH值对牛粪牛粪-小麦秸秆好氧堆肥过程中堆肥总有机碳、可溶性有机碳、腐殖酸及其组分含量和腐殖化参数的影响。结果发现:pH的不同导致了堆体温度的不同,堆体初始pH=6.61时将延迟堆体进入高温期,进而影响堆肥进程;在整个堆肥过程中,T1~T4处理TOC含量分别减少了29.36%、28.58%、27.36%和28.64%,堆体的初始pH较高易造成好氧堆肥中碳素的损失,降低堆体pH有利于堆肥腐熟期堆体内微生物对纤维素、半纤维素和木质素等物质分解、促进可溶性有机碳和胡敏酸的生成与积累、提高腐殖酸类物质含量以及堆肥产品的腐殖聚合度和腐殖化系数。当堆体初始pH=7.73时,更有利于堆肥过程中可溶性碳与腐殖酸类物质的生成与积累以及胡敏酸与富里酸之间的转化,并且堆肥产品的腐熟度最高,堆肥品质最佳。因此,建议以畜禽粪便为堆肥原料的堆肥配料制作中应添加酸式添加剂或碱式添加剂调节堆体pH,将堆体pH调至7.73左右最佳。试验结果可为更好地研究好氧堆肥过程中碳素的转化规律和高效利用以及改良堆肥工艺参数提供参考。 展开更多
关键词 pH 好氧堆肥 碳转换 腐殖酸 腐殖质 结构方程模型
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不同碳氮比牛粪玉米秸秆堆肥的碳素转化规律 被引量：25
2
作者 尹瑞 张鹤 +4 位作者 邱慧珍 杨慧珍 李孟婵 张春红 王友玲 《甘肃农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期68-78,共11页
【目的】探讨不同C/N牛粪玉米秸秆在好氧堆肥中的碳素转化规律.【方法】本试验于2017年7月6日至8月19日在白银市鑫昊生物科技有限公司进行了为期45 d的好氧堆肥试验.试验采用条垛式堆肥,设置五个C/N处理:T1(C/N=15)、T2(C/N=20)、T3(C/N... 【目的】探讨不同C/N牛粪玉米秸秆在好氧堆肥中的碳素转化规律.【方法】本试验于2017年7月6日至8月19日在白银市鑫昊生物科技有限公司进行了为期45 d的好氧堆肥试验.试验采用条垛式堆肥,设置五个C/N处理:T1(C/N=15)、T2(C/N=20)、T3(C/N=25)、T4(C/N=30)和T5(C/N=35),研究不同C/N对好氧堆肥过程中总有机碳(重铬酸钾容量法)、腐殖酸及其组分含量(焦磷酸钠-氢氧化钠提取重铬酸钾氧化容量法)以及各腐殖化参数变化规律的影响.【结果】总有机碳的降解主要发生在堆肥的前15 d,C/N越高,有机碳降解率越高,T1~T5总有机碳的降解率分别为25.9%、35.2%、43.2%、43.6%和47.9%.总腐殖酸和游离腐殖酸的含量均呈下降趋势,在整个堆肥过程中T1~T5处理总腐殖酸含量降幅分别为23.8%、15.1%、14.2%、29.2%和45.3%,游离腐殖酸含量降幅分别为39.9%、10.5%、16.8%、51.3%和29.1%,2种腐殖酸含量降幅均是以C/N=20和C/N=25的T2和T3处理最小.(3)不同C/N堆肥产品中胡敏酸和富里酸含量均无显著性差异(P<0.05),相较于第0天,C/N最高的T4和T5处理胡敏酸含量增幅比其余处理低了23.5%~33.1%;在整个堆肥过程中,以C/N=25的T3处理富里酸含量降幅最大.C/N=25的T3处理其产品H/F不仅显著高于其他处理(P<0.05),在整个堆肥过程中增幅也最大;不同C/N堆肥产品PQ值无显著性差异(P<0.05),相较于第0天,各处理PQ值的增幅分别为68.1%、55.4%、68.6%、41.0%和42.3%,以C/N=25的T3处理PQ值增幅最大;T1~T5处理堆肥产品HR值分别为59.0%、62.0%、61.0%、41.3%和49.0%,C/N最高的T4和T5处理堆肥产品HR值显著低于其他处理.【结论】高C/N(>30)会造成总有机碳的过量损失、不利于肥堆中胡敏酸的生成和积蓄,并对其堆肥产品的腐殖化程度产生显著负面影响;当堆体C/N在20~25时,更有利于好氧堆肥中腐殖酸类物质的生成和积蓄;当堆体C/N=25时,最有利于堆体中富里酸的稳定化,其产品腐殖化程度也最高. 展开更多
关键词 C/N 好氧堆肥 碳素转化 腐殖酸 腐殖化程度
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C/N比对好氧堆肥中NH3挥发损失和含氮有机物转化的影响 被引量：23
3
作者 周海瑛 邱慧珍 +3 位作者 杨慧珍 李孟婵 王友玲 张春红 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期69-77,共9页
利用牛粪和不同比例玉米秸秆的混合,设置5个不同C/N比处理(T1=15、T2=20、T3=25、T4=30、T5=35),研究其对条垛式好氧堆肥过程中的NH3挥发损失和含氮有机物转化的影响。结果表明:在肥堆前24 d有11.1%~23.1%的总氮损失,堆体C/N比越低,总... 利用牛粪和不同比例玉米秸秆的混合,设置5个不同C/N比处理(T1=15、T2=20、T3=25、T4=30、T5=35),研究其对条垛式好氧堆肥过程中的NH3挥发损失和含氮有机物转化的影响。结果表明:在肥堆前24 d有11.1%~23.1%的总氮损失,堆体C/N比越低,总氮损失率越高。堆肥结束时,T1~T5处理的总氮损失率为10.1%~24.1%,其中由NH3挥发造成的氮损失占总氮损失的30.9%~40.5%。堆肥过程的NH3挥发主要发生在升温期和高温期,此期的NH3挥发量占总挥发量的95%以上,是总氮损失的主要途径。堆肥前6 d各处理堆体铵态氮积累并达到最高值,导致pH值迅速升高,是造成堆肥NH3挥发的直接原因。堆体C/N比越低,pH值越高,NH3挥发量越大,由此造成的氮损失占总氮损失的比例越大。堆肥材料总氮的90%以上为有机氮,其降解主要发生在堆肥前24 d,堆体初始C/N比越低,有机氮矿化越快。不同有机氮组分的降解速率不同,以氨基酸态氮和酰胺态氮的降解为主。当堆体初始C/N比低于25时,堆肥材料中氨基酸态氮和酰胺态氮等有机态氮快速降解产生大量的铵态氮,由此导致堆体pH值的迅速升高,是导致堆肥过程中大量NH3挥发和氮素损失的主要原因。 展开更多
关键词 NH3挥发损失 C/N比 好氧堆肥 含氮有机物 转化
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马铃薯疮痂病高效生防芽孢杆菌的筛选及发酵条件优化 被引量：8
4
作者 周洋子 邱慧珍 +4 位作者 董莉 魏茹云 董爱菊 王友玲 王川 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第5期259-266,共8页
利用已鉴定的5株拮抗马铃薯黑痣病病原菌的生防芽孢杆菌(Bacillus),筛选其对马铃薯疮痂病病原菌的抑制作用,通过检测生防菌脂肽类抗生素合成相关基因研究其生防机制。对峙试验结果表明,5株生防菌中以QHZ-3对马铃薯疮痂病病原菌的抑制效... 利用已鉴定的5株拮抗马铃薯黑痣病病原菌的生防芽孢杆菌(Bacillus),筛选其对马铃薯疮痂病病原菌的抑制作用,通过检测生防菌脂肽类抗生素合成相关基因研究其生防机制。对峙试验结果表明,5株生防菌中以QHZ-3对马铃薯疮痂病病原菌的抑制效果最佳,抑菌率为44%;抗生素合成基因检测结果显示,QHZ-1和QHZ-2具有丰原素(Fengycin)和伊枯草菌素(Iturin)合成酶基因;QHZ-4仅具有Fengycin合成酶基因;而QHZ-3与QHZ-5菌株同时具有表面活性素(surfactin)、伊枯草菌素(Iturin)和丰原素(fengycin)3种脂肽类抗生素合成酶基因。选择最具生防潜力的QHZ-3进行进一步试验,发现该菌株发酵滤液对疮痂链霉菌的抑菌圈直径达到30.4 mm,且在高温、紫外照射以及强酸强碱的条件下抑菌圈直径仍然可保持在27 mm以上。单因素试验结果表明,每瓶(250 mL)装液量60 mL,接种量6%,摇床转速180 r·min^-1,发酵时间60 h的条件下,菌株QHZ-3的生长量最高。正交试验结果显示,装液量每瓶40 mL、摇床转速170 r·min^-1、接种量6%、发酵时间48 h的组合下,QHZ-3生长状态最佳,活菌数可达到1.31×10^10 cfu·mL^-1。二次固态发酵条件优化结果显示,以腐熟的牛粪有机肥为载体,在接种量为15%时,活菌数最高,达到1.14×10^9 cfu·mL^-1。 展开更多
关键词 生防芽孢杆菌 抑制 马铃薯疮痂病 脂肽类抗生素 发酵条件优化
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添加剂对堆肥温室气体排放和碳素转化的影响 被引量：3
5
作者 成志远 邱慧珍 +4 位作者 苏杨琴 庞娅楠 李云 张春红 王友玲 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期167-177,共11页
该文针对好氧堆肥过程中的二次污染以及堆肥产品质量问题,以牛粪和小麦秸秆为堆肥材料,采用密闭式强制通风系统进行好氧堆肥试验,探究了添加过磷酸钙(SP)和硫酸(AS,20%V/V)对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥时期温室气体排放和碳素转化的影响。... 该文针对好氧堆肥过程中的二次污染以及堆肥产品质量问题,以牛粪和小麦秸秆为堆肥材料,采用密闭式强制通风系统进行好氧堆肥试验,探究了添加过磷酸钙(SP)和硫酸(AS,20%V/V)对牛粪-小麦秸秆好氧堆肥时期温室气体排放和碳素转化的影响。研究结果表明,硫酸的添加对堆肥升温过程产生一定的影响,延长了堆体进入高温期所需的时间;添加过磷酸钙和硫酸实现了堆肥温室气体的减排,其中以硫酸添加剂减排效果最佳。加入添加剂后显著减少了好氧堆肥碳素的损失,不同的是相较于过磷酸钙的添加,硫酸添加剂能够显著减少好氧堆肥以气体形式损失的碳素量;添加剂的加入促进了堆肥可溶性碳以及胡敏酸的生成与积累。结构方程模型结果表明,富里酸与胡敏酸之间存在一定的转化关系,而相较于硫酸的添加,添加过磷酸钙更有利于富里酸向胡敏酸的转化;与对照相比,添加过磷酸钙能够显著促进好氧堆肥木质素、纤维素和半纤维素的降解,而硫酸添加剂显著抑制了木质纤维素的降解。添加过磷酸钙和硫酸均能提高堆肥产品腐熟度,并且其中以添加过磷酸钙后的堆肥产品质量最佳。 展开更多
关键词 好氧堆肥 添加剂 温室气体 碳素 木质纤维素
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马铃薯根系分泌物及氨基酸对萎缩芽孢杆菌QHZ3趋化成膜的影响
6
作者 庞娅楠 邱慧珍 +4 位作者 成志远 陈兰兰 董爱菊 张春红 王友玲 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期236-245,共10页
通过土培收集、硅烷衍生化分离、气质联用鉴定马铃薯苗期、现蕾期及盛花期根系分泌物的主要成分,并采用半固体平板法、类毛细管法和结晶紫染色法比较观察马铃薯不同生育时期根系分泌物及氨基酸对萎缩芽孢杆菌QHZ3趋化成膜的影响,以揭示... 通过土培收集、硅烷衍生化分离、气质联用鉴定马铃薯苗期、现蕾期及盛花期根系分泌物的主要成分,并采用半固体平板法、类毛细管法和结晶紫染色法比较观察马铃薯不同生育时期根系分泌物及氨基酸对萎缩芽孢杆菌QHZ3趋化成膜的影响,以揭示菌株QHZ3在马铃薯根际的定殖机制。马铃薯根系分泌物鉴定中发现了5种氨基酸:脯氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸。定性试验显示,马铃薯不同生育时期的根系分泌物和除脯氨酸之外的其他4种氨基酸均对菌株QHZ3具有显著的正趋化作用,并以甘氨酸的作用最强,其趋化圈直径(6.40 cm)是对照(3.48 cm)的1.84倍;定量试验结果表明,根系分泌物(120μg·mL^(-1)和240μg·mL^(-1))、甘氨酸(10~50μmol·L^(-1))、天冬氨酸(50~75μmol·L^(-1))和苯丙氨酸(25~50μmol·L^(-1))均对菌株QHZ3有显著正趋化作用,尤其以25μmol·L^(-1)的甘氨酸趋化性指数最大,其毛细管中细菌数量(5.13×10^(5) CFU·mL^(-1))达到对照组(1.53×10^(5) CFU·mL^(-1))的3.3倍;结晶紫染色法显示,现蕾期和盛花期根系分泌物以及甘氨酸(25~100μmol·L^(-1))、脯氨酸(75~100μmol·L^(-1))和苯丙氨酸(25~100μmol·L^(-1))均对菌株QHZ3生物膜的形成有显著促进作用。根系分泌物和氨基酸均对菌株QHZ3在马铃薯根际趋化成膜具有促进作用,但5种氨基酸的作用各不相同,其中天冬氨酸和酪氨酸显著影响菌株的趋化作用,脯氨酸显著影响了菌株生物膜的形成,而甘氨酸和苯丙氨酸则对菌株的趋化和成膜兼具显著效果。 展开更多
关键词 马铃薯 萎缩芽孢杆菌 根系分泌物 氨基酸 趋化 成膜
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氮添加对黄土高原春小麦耕层土壤磷组分及植株磷分布的影响 被引量：1
7
作者 殷小东 齐鹏 +4 位作者 焦亚鹏 王晓娇 张燕江 薛江龙 李华强 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期71-79,共9页
以旱作农田春小麦为研究对象,设置4个氮添加梯度,分别为0(CK)、75、115、190 kg·hm^(-2),利用顾益初-蒋柏藩法和Bowman-Cole法于2019年和2020年连续测定收获后0~20 cm耕层土壤的无机磷组分和有机磷组分,综合分析氮添加对土壤磷组... 以旱作农田春小麦为研究对象,设置4个氮添加梯度,分别为0(CK)、75、115、190 kg·hm^(-2),利用顾益初-蒋柏藩法和Bowman-Cole法于2019年和2020年连续测定收获后0~20 cm耕层土壤的无机磷组分和有机磷组分,综合分析氮添加对土壤磷组分、植株器官磷含量的影响和驱动土壤磷转化的关键因素。结果表明:氮添加增大了土壤无机磷占全磷的比例,2019年增幅为1.02%~4.93%、2020年增幅为1.31%~4.92%;同时也降低了土壤有机磷占全磷的比例,降幅分别为0.74%~4.92%(2019年)和2.50%~4.92%(2020年)。与对照处理相比,N115处理显著(P<0.05)降低了缓效和难以吸收利用的磷源,其中在2019年和2020年无机磷组分Ca_(8)-P分别降低了8.55%和19.53%,Al-P分别降低了9.26%和12.88%,Fe-P分别降低了10.34%和39.21%,Ca_(10)-P分别降低了2.87%和16.27%;有机磷组分MROP分别降低了18.18%和16.53%,MLOP分别降低了23.29%和14.59%。氮添加导致土壤有机碳显著提高了2.85%~5.54%(2019年)和8.54%~15.35%(2020年),但土壤pH值显著降低了0.47%~0.83%和1.85%~2.42%。随着施氮量增加,籽粒产量、地上部生物量均呈先升高后降低趋势,变化范围分别为1890.26~1961.91、1886.19~2263.42 kg·hm^(-2)(2019年),4726.41~5905.79、5283.62~5755.19 kg·hm^(-2)(2020年),均在N0处理最小,N115处理最大。相关性分析结果表明有效磷与无机磷Ca_(2)-P呈极显著正相关(P<0.01),与有机磷MLOP呈显著正相关(P<0.05),与无机磷O-P呈显著负相关(P<0.05)。因此,氮添加可能通过增加碱性磷酸酶和微生物量碳、氮、磷的有效性,降低土壤中缓效和难以吸收利用的磷源—无机磷Al-P、Fe-P、Ca _(8)-P、Ca_(10)-P的含量,促进有机磷MLOP、MROP的矿化,进而促进黄土高原春小麦耕层土壤有效磷的转化。 展开更多
关键词 施氮 春小麦 耕层土壤磷组分 植株磷分布 黄绵土
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连续施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际真菌群落结构的影响 被引量：6
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作者 邓德雷 罗超越 +4 位作者 邱慧珍 张健 张春红 付笑 沈其荣 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期50-58,共9页
针对马铃薯生产中因氮肥过量施用导致的土壤微生物群落结构失衡和多样性下降等问题,在始于2013年的不同氮肥用量(N0:不施氮,对照;N75:施氮量75 kg·hm^-2;N150:施氮量150 kg·hm^-2;N225:施氮量225 kg·hm^-2;N300:施氮量30... 针对马铃薯生产中因氮肥过量施用导致的土壤微生物群落结构失衡和多样性下降等问题,在始于2013年的不同氮肥用量(N0:不施氮,对照;N75:施氮量75 kg·hm^-2;N150:施氮量150 kg·hm^-2;N225:施氮量225 kg·hm^-2;N300:施氮量300 kg·hm^-2;N375:施氮量375 kg·hm^-2)田间定位试验中,于2017年马铃薯成熟期采集根际土壤,应用Illumina PE250测序等分子生物学手段,研究连续5 a施用不同氮量对半干旱地区马铃薯根际真菌群落结构的影响。结果表明:不同施氮量对马铃薯根际真菌群落物种组成造成了显著影响,子囊菌门、Mucoromycota和担子菌门是3个优势门类真菌(相对丰度>1.0%),以子囊菌门的相对丰度最大,占总序列的75.48%~83.95%,其优势属是Plectosphaerella(29.92%)和镰刀菌属(13.54%);马铃薯干腐病和枯萎病的病原菌——镰刀菌属的相对丰度随施氮量增加呈增大的趋势。马铃薯根际真菌Alpha多样性随施氮量的增加而降低。连续5 a超量施氮导致了0~20 cm表层土壤中NO3^--N含量显著增加,N375处理的NO3^--N含量是N0处理的3.76倍。连续5 a超量施氮也显著降低了根际pH值和速效磷含量,N375处理比N0处理pH值和速效磷含量分别降低了0.17个单位和32.10%。RDA及相关性分析结果表明,土壤硝态氮含量是影响马铃薯根际真菌群落结构变化的主要因素(F=1.571,P=0.043*)。连续大量施用氮肥显著降低了马铃薯块茎产量,连续施氮5 a后,由于土壤剖面中NO3^--N的积累,最高产量施肥量由2013—2014年的N225减低为N75,其它施氮处理较N75分别减产了3.46%、22.81%、26.05%和25.32%。长期过量施用氮肥使马铃薯根际硝态氮大量累积,导致pH值降低,进而使根际真菌多样性降低;同时过量氮肥施用会使根际中土壤真菌病原菌相对丰度增加,不利于土壤的健康和马铃薯的高产。 展开更多
关键词 氮肥过量 马铃薯 根际真菌群落结构 群落多样性 土传病害病原菌
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不同施氮量对半干旱区还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响 被引量：17
9
作者 陈建英 罗超越 +4 位作者 邱慧珍 邓德雷 张春红 郭亚军 张建斌 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期101-106,共6页
为了揭示还田玉米秸秆在不同施氮水平下的腐解及养分释放特征,在马铃薯田间定位试验中,设置了6个不同施氮水平(T1:0 kg·hm^-2;T2:75 kg·hm^-2;T3:150 kg·hm^-2;T4:225 kg·hm^-2;T5:300 kg·hm^-2;T6:375 kg... 为了揭示还田玉米秸秆在不同施氮水平下的腐解及养分释放特征,在马铃薯田间定位试验中,设置了6个不同施氮水平(T1:0 kg·hm^-2;T2:75 kg·hm^-2;T3:150 kg·hm^-2;T4:225 kg·hm^-2;T5:300 kg·hm^-2;T6:375 kg·hm^-2),研究其对还田玉米秸秆腐解及养分释放特征的影响。研究表明:还田玉米秸秆的腐解主要发生在前90 d,在此期间玉米秸秆腐解较快,T1~T6处理的玉米秸秆腐解率分别为37.3%、40.3%、44.8%、45.0%、50.8%、48.4%,以T5处理为最高,处理间差异显著(P<0.05);同时,T1~T6处理的玉米秸秆碳、氮释放率分别为48.2%~56.6%、33.8%~44.4%,T5处理下秸秆的碳、氮释放率均显著高于其他处理(P<0.05),而秸秆磷、钾的释放率分别为43.1%~49.2%、90.5%~93.0%,处理间无显著性差异。还田150 d后,玉米秸秆的腐解率为52.7%~55.8%,养分释放表现为K>C>P>N。综上所述,连续施氮可以显著促进还田玉米秸秆前期的腐解及碳氮的释放,但对磷钾的释放无明显影响,当施氮量为300 kg·hm^-2时还田玉米秸秆的腐解效果最好。 展开更多
关键词 玉米秸秆 腐解 施氮量 养分释放率 马铃薯田 地膜覆盖
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