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农田管理对微生物源土壤有机碳转化与稳定性影响的研究进展
1
作者 王莎莎 张晓杰 +3 位作者 陈俊玲 李艳春 陈华 王义祥 《安徽农业科学》 2025年第11期5-9,14,共6页
农田管理措施对农田生态系统碳循环的影响显著,这种影响不仅制约着土壤肥力、农业生产与粮食安全,还对气候变化和环境健康产生作用。在土壤碳循环研究中,微生物主导的有机碳转化过程居于核心地位,在土壤有机碳的稳定与积累过程中,微生... 农田管理措施对农田生态系统碳循环的影响显著,这种影响不仅制约着土壤肥力、农业生产与粮食安全,还对气候变化和环境健康产生作用。在土壤碳循环研究中,微生物主导的有机碳转化过程居于核心地位,在土壤有机碳的稳定与积累过程中,微生物通过对细胞残体营养物质的迭代积累发挥关键作用。探讨了农田管理下微生物源土壤有机碳对土壤有机碳库的贡献,分析了微生物源碳在土壤有机碳中的稳定机制,讨论了农田管理措施对微生物源碳的调控作用,并且提出未来研究的重点方向,旨在解析微生物源碳的作用机制,为优化土壤氮素管理和提高农业生态系统的可持续性研究提供科学依据。 展开更多
关键词 农田管理措施 土壤有机碳 土壤微生物 微生物残体碳
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农田管理对土壤中木质素积累与转化影响的研究进展 被引量：2
2
作者 陈俊玲 王莎莎 +2 位作者 张晓杰 叶菁 王义祥 《江西农业学报》 CAS 2024年第12期58-64,共7页
木质素作为土壤有机碳的重要组成部分,其缓慢的分解过程不仅促进了土壤有机碳的长期积累与稳定,还影响着土壤的肥力、生态功能以及碳动态平衡机制。近年来,不同农田管理措施对木质素在土壤中的积累与转化的影响成为了研究热点。分析阐... 木质素作为土壤有机碳的重要组成部分,其缓慢的分解过程不仅促进了土壤有机碳的长期积累与稳定,还影响着土壤的肥力、生态功能以及碳动态平衡机制。近年来,不同农田管理措施对木质素在土壤中的积累与转化的影响成为了研究热点。分析阐述土壤中木质素的积累与转化特性,综述了土地利用变更、耕作方式、施肥、秸秆还田等农田管理对土壤中木质素积累与转化影响的最新研究进展,并提出了未来应加强研究的方向,旨在为相关领域的研究和实践提供参考依据。 展开更多
关键词 农田管理 木质素 积累与转化 土壤碳库
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有机肥替代化肥与生物炭配施对茶园土壤团聚体稳定性及有机碳积累的影响
3
作者 王莎莎 陈俊玲 +3 位作者 张晓杰 李艳春 陈华 王义祥 《热带作物学报》 北大核心 2025年第4期937-947,共11页
有机肥部分替代化肥是茶园“化肥零增长”的关键路径之一,而生物炭作为新型的农田土壤改良剂,在优化土壤微生态环境方面也展现出积极的效用。进一步认识有机肥替代化肥与生物炭配施对茶园土壤团聚体稳定性及有机碳积累的影响及其协同效... 有机肥部分替代化肥是茶园“化肥零增长”的关键路径之一,而生物炭作为新型的农田土壤改良剂,在优化土壤微生态环境方面也展现出积极的效用。进一步认识有机肥替代化肥与生物炭配施对茶园土壤团聚体稳定性及有机碳积累的影响及其协同效应,可为茶园化肥减施增效与固碳减排提供科学依据。采用湿筛法将7种不同施肥处理,即不施肥(CK),常规施肥(NPK),化肥+10 t/hm^(2)生物炭(NPK+BC10),50%化肥+50%有机肥(OM50),50%化肥+50%有机肥+10 t/hm^(2)生物炭(OM50+BC10),50%化肥+50%有机肥+20 t/hm^(2)生物炭(OM50+BC20),50%化肥+50%有机肥+40 t/hm^(2)生物炭(OM50+BC40)进行土壤团聚体物理分级,研究不同处理茶园土壤团聚体分布、结构与稳定性及其结合有机碳含量的变化规律。结果表明:与NPK和CK相比,OM50+BC10、OM50+BC20、OM50+BC40这3种处理的茶园土壤中不同粒径团聚体有机碳贮量均有不同程度的提高。与NPK和CK处理相比,有机肥替代50%化肥配施不同剂量生物炭均能够显著提高土壤粒径>2.000 mm、0.250~2.000 mm粒级团聚体的有机碳含量,提高幅度分别为23.96%~70.87%、21.87%~49.27%,其中以OM50+BC20和OM50+BC40处理的效果最为显著;团聚体中的几何平均直径(GWD)和平均重量直径(MWD)均为:CK<NPK<NPK+BC10<OM50<OM50+BC10<OM50+BC20<OM50+BC40,且团聚体含量和有机碳含量均为OM50+BC40处理的提高效果最为显著。50%有机肥替代50%化肥、不同量生物质炭施用均能显著增加茶园土壤团聚体和有机碳含量,促进茶园土壤团聚体更具有稳定性和优良的结构水平,与单施有机肥相比,与生物质炭共同配施则更有利于提升土壤团聚体的稳定性并促进有机碳的固存。OM50+BC20与OM50+BC40处理对于提高茶园土壤有机碳和土壤团聚体的稳定性有显著效果。若不考虑成本效应,OM50+BC40处理为适宜施肥方案;反之,则可以选择OM50+BC20处理。 展开更多
关键词 茶园 有机肥替代 生物炭 水稳性团聚体 土壤有机碳 土壤碳储量
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生物炭用量对烟草青枯病及土壤细菌群落的影响 被引量：4
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作者 潘美清 唐莉娜 +4 位作者 吴长征 杨铭榆 张汴泓 黄锦文 王成己 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1186-1195,共10页
为探究生物炭用量对烟草青枯病发生及土壤细菌群落结构和功能的影响,以植烟病圃土壤为研究对象,设置5个炭/土比0、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%(记为TS0、TS15、TS30、TS45、TS60)的盆栽试验,研究烤烟青枯病发病情况、土壤农化性状、细菌群... 为探究生物炭用量对烟草青枯病发生及土壤细菌群落结构和功能的影响,以植烟病圃土壤为研究对象,设置5个炭/土比0、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%(记为TS0、TS15、TS30、TS45、TS60)的盆栽试验,研究烤烟青枯病发病情况、土壤农化性状、细菌群落结构与功能。结果表明,生物炭可有效减轻烟草青枯病发病情况,以炭/土比3.0%效果最佳。生物炭处理均可显著增加土壤pH值及有机质含量、改善土壤养分比例。冗余分析(RDA)结果表明,土壤pH值及养分是影响烟草青枯病的重要因子,提升土壤pH值及养分含量可有效减轻青枯病发生程度。进一步分析发现,生物炭可提高土壤细菌Alpha多样性,与对照相比,炭/土比1.5%~6.0%处理Chaol指数提高了8.24%~26.50%,变形菌门丰度分别增加了2.28、9.70、5.40、5.28个百分点,而酸杆菌门丰度分别降低了5.48、7.05、8.09、7.06个百分点。表型预测结果表明,生物炭可通过提高变形菌门丰度及降低酸杆菌门丰度来减少潜在致病菌丰度;与对照相比,炭/土比3.0%处理的芽孢杆菌属、鞘氨醇单胞菌属、出芽单胞菌属丰度分别增加5.77、0.24、0.36个百分点,罗河杆菌属丰度降低1.70个百分点,且雷尔氏菌属丰度随着施炭量的增加而逐渐减小。此外,生物炭可提高土壤氨基酸代谢、细胞生长与死亡功能类群丰度,且土壤pH值、有机质、速效钾、全素养分含量与氨基酸代谢、细胞生长与死亡功能具有正向效应,而罗河杆菌属与其具有负向效应。综上,生物炭可显著改善土壤养分比例,进而改善土壤细菌群落结构和功能特性、激发细菌群落氨基酸代谢等功能,提升烟株抗病性,减少青枯病的发生程度,以炭/土比3.0%~4.5%防控烟株青枯病效果较好。本研究结果为烟草种植中的病害防控和土壤改良提供了技术参考。 展开更多
关键词 生物炭 烟草青枯病 土壤农化性状 土壤细菌群落结构 功能预测
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不同热解温度下番茄藤蔓生物炭的理化特性分析 被引量：2
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作者 任丽花 邹秀凤 +2 位作者 黄家庆 叶菁 王义祥 《福建农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期216-224,共9页
【目的】探究裂解温度对番茄藤蔓生物炭理化特性的影响。【方法】300℃、500℃和700℃下热解2 h制备生物炭,运用电镜扫描、元素分析仪和傅里叶变换红外光谱分析仪等手段,对番茄藤蔓生物炭的表面结构特征、元素及其他特性、表面官能团等... 【目的】探究裂解温度对番茄藤蔓生物炭理化特性的影响。【方法】300℃、500℃和700℃下热解2 h制备生物炭,运用电镜扫描、元素分析仪和傅里叶变换红外光谱分析仪等手段,对番茄藤蔓生物炭的表面结构特征、元素及其他特性、表面官能团等进行综合分析。【结果】裂解法制备的番茄藤蔓生物炭呈碱性(pH值9.83~10.67),生物炭产率随裂解温度的升高而降低,灰分则相反。全氮含量以500℃时最低,300℃时最高,但固定碳含量、碳氮比(C/N比)均在500℃时含量相对较高,分别为51.42%和36.63。低温裂解时番茄藤蔓生物炭孔隙结构丰富,高温下裂解其孔隙被灰分及其熔融结构覆盖,孔隙度减小。热解温度的升高同时使生物炭芳香化程度增强,700℃高温热解时的傅里叶红外光谱图相较于300℃和500℃谱图吸收峰减少,尤其在500~800 cm^(-1)的吸收峰明显减弱。【结论】热裂解改变了番茄藤蔓生物炭的理化特性和微观结构,综合考虑各因素,300~500℃下裂解2 h制备的番茄生物炭具有较好的性能和较高的效益。 展开更多
关键词 生物炭 番茄藤蔓 热解温度 表面结构
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番茄秸秆与猪场沼液联合水热炭化对生物炭性质的影响
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作者 董瑞梅 丁雅兰 +2 位作者 叶菁 林怡 王义祥 《福建农业科技》 CAS 2024年第9期8-11,共4页
利用生物质联合水热炭化用于制备功能性生物炭产品也逐渐成为研究热点。为开发富营养元素的生物炭产品,以番茄秸秆作为原料,分别利用纯水(T1)和沼液(T2)作为液相介质进行水热炭化,分析不同炭化条件对生物炭理化性质和氮素释放量的变化... 利用生物质联合水热炭化用于制备功能性生物炭产品也逐渐成为研究热点。为开发富营养元素的生物炭产品,以番茄秸秆作为原料,分别利用纯水(T1)和沼液(T2)作为液相介质进行水热炭化,分析不同炭化条件对生物炭理化性质和氮素释放量的变化规律。结果表明:番茄秸秆水热法制备生物炭的产率为30.09%~32.24%;番茄秸秆与沼液联合炭化处理(T2)制备生物炭的挥发分、固定碳、全氮和全磷含量分别比以水为液相介质的炭化处理(T1)高1.80%、13.00%、5.51%和14.77%,但有机碳和灰分含量分别降低0.80%、17.02%。两种生物炭的氮素释放量均表现随时间延长呈现增加的趋势,以水为液相介质的炭化处理(T1)制备生物炭前5 h氮素释放量增速比番茄秸秆与沼液联合炭化处理(T2)的高18.4%。 展开更多
关键词 番茄秸秆 沼液 水热炭化 生物炭 氮释放
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酚酸介导下连作茶树根际病原菌Alternaria sp.及其拮抗菌Pseudomonas sp.变化 被引量：3
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作者 李艳春 王义祥 +1 位作者 叶菁 李兆伟 《茶叶科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期823-834,共12页
茶树是我国重要的经济作物,然而长期宿根连作铁观音茶园存在土壤微生物群落结构失衡、病害加重等连作障碍问题,探究铁观音茶树连作障碍形成的分子机制对寻求有效的防控技术具有重要意义。采用微生物分离纯化、平板对峙等方法对铁观音茶... 茶树是我国重要的经济作物,然而长期宿根连作铁观音茶园存在土壤微生物群落结构失衡、病害加重等连作障碍问题,探究铁观音茶树连作障碍形成的分子机制对寻求有效的防控技术具有重要意义。采用微生物分离纯化、平板对峙等方法对铁观音茶树根际病原菌及其拮抗菌进行分离、鉴定,并对不同宿根连作年限(0、1、10、20 a)铁观音茶树根际土壤中的病原菌和拮抗菌数量进行定量分析;同时运用高效液相色谱(HPLC)技术分析不同连作年限根际土壤中酚酸含量变化,并模拟土壤中各酚酸配比,研究酚酸类物质对茶树根际病原菌及其拮抗菌的影响。结果显示,从连作20 a患病铁观音茶树根系分离鉴定到1株病原真菌链格孢菌(Alternaria sp.),并从根际土壤中筛选到1株拮抗菌假单胞菌(Pseudomonas sp.)。荧光定量PCR分析发现,与1 a茶园相比,20 a茶园土壤中的链格孢菌绝对含量显著偏高,而假单胞菌含量却显著偏低。连作茶园根际土壤中共检测到对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、香兰素、阿魏酸5种酚酸类物质,其平均配比为38∶229∶11∶11∶3。连作条件下酚酸类物质并未在土壤中累积,而是随种植年限的延长呈现出先增加后降低的趋势。模拟试验发现,中低浓度(30~120μmol·L^(-1))的混合酚酸能够显著促进链格孢菌菌丝的生长,单一酚酸对羟基苯甲酸、香草酸和丁香酸在低浓度(30μmol·L^(-1)和60μmol·L^(-1))时也能够显著促进链格孢菌菌丝的生长。对羟基苯甲酸对假单胞菌的生长有抑制作用,并且随着浓度的增加抑制作用增强,混合酚酸以及其他单一酚酸对假单胞菌的生长无明显作用。由此可见,铁观音根系分泌物酚酸类物质对根际土壤关键微生物菌群具有不同的生态效应,是引起微生物群落结构失衡、病害增加等连作障碍问题的重要因素。研究结果为进一步揭示铁观音茶树连作障碍机理提供一些理论依据。 展开更多
关键词 茶树 连作障碍 酚酸类物质 链格孢菌 假单胞菌
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