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保护性耕作下秸秆还田对三江平原土壤细菌群落结构与功能的影响
1
作者 蔡丽君 张敬涛 +6 位作者 于文 宋振伟 郭震华 刘婧琦 杨旭 张娜 盖志佳 《应用生态学报》 北大核心 2026年第1期115-124,共10页
针对东北三江平原玉米连作下不合理耕作导致的土壤质量下降等问题,开展保护性耕作和秸秆还田方式定位试验(始于2019年),设翻耕秸秆还田(PT)、旋耕秸秆还田(RT)、条带耕作秸秆还田(ST)、免耕秸秆覆盖还田(NT)4个处理,以常规旋耕秸秆不还... 针对东北三江平原玉米连作下不合理耕作导致的土壤质量下降等问题,开展保护性耕作和秸秆还田方式定位试验(始于2019年),设翻耕秸秆还田(PT)、旋耕秸秆还田(RT)、条带耕作秸秆还田(ST)、免耕秸秆覆盖还田(NT)4个处理,以常规旋耕秸秆不还田(CK)为对照,分析定位试验5年后保护性耕作下秸秆还田对玉米产量、土壤理化性状和土壤细菌群落组成及功能的影响。结果表明:各处理玉米产量均高于CK,表现为ST、PT>RT>NT、CK,其中RT处理产量稳定性最佳(变异系数为4.4%),NT处理产量变幅最大(变异系数为10.4%)。0~5 cm表层土壤中,各处理较CK显著提升了铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾、有机质含量和土壤含水量,其中NT处理增幅最大,但除PT外均导致pH值降低;在5~10 cm亚表层土壤中,ST处理有效磷含量显著高于其他处理(增幅13.1%~83.7%),PT处理速效钾含量最高,各处理均较CK显著降低了pH值。各处理0~5 cm土层细菌Shannon指数较CK提高4.9%~9.0%;NT处理促进了放线菌门富集,ST处理促进了变形菌门富集。Mantel分析、FAPROTAX功能预测和功能基因qPCR验证表明,耕作和秸秆还田方式通过影响硝态氮、有效磷等土壤理化性状调控微生物群落组成,形成独特的碳-氮耦合代谢机制,使表层和亚表层土壤固氮功能分别增加0.3%~22.6%和69.3%~108.0%,亚表层固氮功能基因nifH丰度显著增加78.7%~161.1%。在三江平原地区ST模式玉米产量和土壤生态效益的综合表现最优,NT模式在表层土壤改良方面具有优势。 展开更多
关键词 保护性耕作 秸秆还田 玉米产量 土壤养分 细菌群落 细菌功能预测
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秸秆类生物炭对猪粪堆肥腐熟质量、微生物群落及抗性基因的影响
2
作者 刘丽 余加龙 +6 位作者 陈吉丽 徐兴阳 蒋东 张海平 吕孟远 赵晓军 刘涛 《江苏农业科学》 北大核心 2026年第3期254-264,共11页
为掌握猪粪堆肥中添加秸秆类生物炭对堆肥腐熟质量及抗性基因的影响,选用玉米、水稻、小麦3种秸秆类生物炭与猪粪混匀开展了45 d的好氧堆肥试验,对照组不添加生物炭。通过分析堆肥后的理化性质、微生物群落、ARG、MGE间的差异,掌握秸秆... 为掌握猪粪堆肥中添加秸秆类生物炭对堆肥腐熟质量及抗性基因的影响,选用玉米、水稻、小麦3种秸秆类生物炭与猪粪混匀开展了45 d的好氧堆肥试验,对照组不添加生物炭。通过分析堆肥后的理化性质、微生物群落、ARG、MGE间的差异,掌握秸秆类生物炭对猪粪堆肥质量及抗性基因的影响。结果显示,与CK相比,秸秆生物炭处理后高温期持续时间减少,pH值下降,有机物降解速度加快、电导率及C/N水平更符合高质量堆肥要求。秸秆生物炭的加入诱导了新的ARG产生,但有效降低了总ARG相对丰度。其中,对于利福霉素类、氨基糖苷类抗性基因的影响最大。此外,秸秆生物炭的加入还提升了细菌群落丰富度、多样性,显著改变了微生物的群落结构。环境因子与ARG相关性分析结果表明,ARG的丰度水平受到环境因子的显著影响,不同类型的ARG与环境因子的相关性不同。ARG、MGE与微生物群落的网络分析结果表明,ARG、MGE存在共同的潜在宿主微生物,且微生物群落和MGE是影响ARG变化的主要因素。值得注意的是,秸秆生物炭的加入降低了相关宿主微生物的丰度,从而有效抑制了MGE与ARG的水平基因转移。综上所述,秸秆生物炭的加入能有效提升猪粪堆肥腐熟质量及降低抗性基因的环境风险。本研究结果可为秸秆类生物炭在禽畜粪便堆肥中降低抗性基因环境风险提供理论参考。 展开更多
关键词 秸秆类生物炭 猪粪 ARG MGE 微生物群落 堆肥
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耐低温秸秆木质纤维素降解真菌菌株的筛选及效果
3
作者 周东兴 徐瑞 +1 位作者 郭厚钰 戴航宇 《东北农业大学学报》 北大核心 2026年第1期74-82,共9页
研究旨在筛选秸秆木质素高效耐低温降解真菌,并探索其在秸秆还田中的应用,为高寒地区秸秆的生物降解提供技术支撑。以黑龙江省高寒地区采集的土壤样品为原材料,利用富集培养基对样品中的微生物进行富集,以木质素平板为分离筛选培养基,... 研究旨在筛选秸秆木质素高效耐低温降解真菌,并探索其在秸秆还田中的应用,为高寒地区秸秆的生物降解提供技术支撑。以黑龙江省高寒地区采集的土壤样品为原材料,利用富集培养基对样品中的微生物进行富集,以木质素平板为分离筛选培养基,初步分离筛选具有木质素降解能力的微生物,通过苯胺蓝褪色法筛选出具有产木质素过氧化物酶(Lip)、锰过氧化物酶(Mnp)能力的微生物,测定所得微生物Lip、Mnp和Lac(漆酶)活性,以筛选具有木质纤维素降解潜力的微生物菌株并构建复合菌系。在玉米秸秆发酵培养基,测定复合菌系的降解率,结果表明:链格孢属(Alternaria eichhorniae)菌株G6和木霉菌(Trichoderma shangrilaense)菌株G59表现出较强的木质纤维素降解能力。G6最大酶活为Lip 122.90 U·mL^(-1)、Lac 39.19 U·mL^(-1)、Mnp 15.04 U·mL^(-1);G59最大酶活为Lip 119.15 U·mL^(-1)、Lac 7.65 U·mL^(-1)、Mnp 15.17 U·mL^(-1)。两种菌株复配为复合菌系H,其产酶能力显著提高,Lip、Lac、Mnp酶活性分别达到G6的1.89倍、2.58倍、2.52倍,达到G59的1.94倍、13.25倍、2.49倍,降解能力显著增强,15 d后对玉米秸秆的降解率达54.53%。以链格孢属菌株G6和木霉菌菌株G59为基础构建的高效玉米秸秆降解菌系,可为北方地区农作物秸秆还田提供技术支撑。 展开更多
关键词 木质纤维素 耐低温真菌 玉米秸秆 微生物降解 复合菌系
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施用食用菌菌渣对土壤磷素及其他理化性质的影响
4
作者 贾国军 王春霖 +1 位作者 郭杰 王剑虹 《南方农业》 2026年第4期1-3,共3页
为了解食用菌菌渣施用对土壤理化性质、磷素形态及其有效性的影响,采用室内恒温(25℃)培养方式,设置不同食用菌菌渣施用水平,对土壤理化性质、磷素形态及磷素有效性进行系统分析。结果表明,随着菌渣施入量的增加,土壤pH值降低,有机质与... 为了解食用菌菌渣施用对土壤理化性质、磷素形态及其有效性的影响,采用室内恒温(25℃)培养方式,设置不同食用菌菌渣施用水平,对土壤理化性质、磷素形态及磷素有效性进行系统分析。结果表明,随着菌渣施入量的增加,土壤pH值降低,有机质与全氮含量升高,钙-磷含量与残余磷含量降低,铝-磷与有机磷含量增加,速效磷含量及磷活化系数均呈增大趋势。这说明施用食用菌菌渣能显著改善土壤磷素形态并提升其有效性。 展开更多
关键词 食用菌菌渣 土壤改良 磷素形态 磷活化系数
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不同有机物料蚯蚓堆肥过程中蚯蚓生物量及CO_(2)排放的差异
5
作者 刘晓佳 周萌 张继舟 《国土与自然资源研究》 2026年第3期62-66,共5页
本研究基于蚯蚓堆肥技术处理农业有机废弃物(牛粪、玉米秸秆和废弃菌渣),并分析堆肥过程中蚯蚓生物量及CO_(2)排放量的变化。结果表明:①蚯蚓可在牛粪、牛粪与玉米秸秆混合物料和牛粪与废弃菌渣混合物料中很好的存活,且生物量增长趋势可... 本研究基于蚯蚓堆肥技术处理农业有机废弃物(牛粪、玉米秸秆和废弃菌渣),并分析堆肥过程中蚯蚓生物量及CO_(2)排放量的变化。结果表明:①蚯蚓可在牛粪、牛粪与玉米秸秆混合物料和牛粪与废弃菌渣混合物料中很好的存活,且生物量增长趋势可用Logistic方程很好的拟合。牛粪中加入秸秆和废弃菌渣可为蚯蚓提供更好的生境条件,进而促进了其生物量增加,在牛粪加秸秆处理中蚯蚓生物量最高。②接种蚯蚓增加了物料中全氮(TN)含量,降低了物料中有机碳(TOC)含量和碳氮比(C/N),进而促进堆肥的腐熟。③接种蚯蚓增加了堆肥中CO_(2)排放速率及累积排放量,堆肥初期(0~15天),牛粪加废弃菌渣处理中CO_(2)排放速率最大,堆肥中后期(30~90)天,牛粪加玉米秸秆中CO_(2)排放速率最大。堆肥过程中牛粪与废弃菌渣的CO_(2)累积排放量最大。 展开更多
关键词 蚯蚓 有机废弃物 堆肥 蚯蚓生物量 CO_(2)
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玉米秸秆在潮土中的降解及对有机质积累的影响
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作者 王娅茹 熊简安然 +8 位作者 赵占辉 吴其聪 张丛志 张佳宝 薛载琦 薛雅 王红叶 陆芸萱 王擎运 《土壤》 北大核心 2026年第1期81-88,共8页
为探究玉米秸秆降解过程和秸秆有机碳基团的变化规律及其对于潮土有机质和腐殖酸的影响,本文针对华北平原潮土,设置了土壤与秸秆比为200∶1+不施氮肥(L);土壤与秸秆比为200∶1+450 kg/hm^(2)氮肥(LN);土壤与秸秆比为50∶1+不施氮肥(H);5... 为探究玉米秸秆降解过程和秸秆有机碳基团的变化规律及其对于潮土有机质和腐殖酸的影响,本文针对华北平原潮土,设置了土壤与秸秆比为200∶1+不施氮肥(L);土壤与秸秆比为200∶1+450 kg/hm^(2)氮肥(LN);土壤与秸秆比为50∶1+不施氮肥(H);50∶1+450 kg/hm^(2)氮肥(HN)的四个处理。结果表明:(1)玉米秸秆的降解量随培养时间的增加而增加,培养至第180天时,H和HN处理的玉米秸秆降解率最高,达到76.87%;(2)在秸秆的降解过程中,秸秆羰基碳、芳香碳和烷基碳的相对含量增加,烷氧碳的相对含量降低;(3)潮土有机质含量随秸秆用量和培养时间的增加而增加,其中HN处理培养180 d后有机质提升最多,增加了4.34 g/kg。在相同施氮水平下,与低量秸秆还田处理相比,增加秸秆施用量后不施氮肥和施用氮肥处理有机质含量分别提升了13.88%和12.19%。在潮土中腐殖酸的绝对含量与秸秆的施用量有关。与原始土样腐殖酸含量相比,HN与H处理分别提升了3.33%和5.58%,LN与L处理却下降了12.32%和13.79%。 展开更多
关键词 潮土 秸秆还田 有机碳 土壤有机质
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一株玉米秸秆纤维素降解菌的筛选鉴定、全基因组分析及其应用
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作者 李丹丹 郭自春 +9 位作者 相凯文 丁天宇 任泽军 黄钰洁 任宗玲 田慎重 陈月明 高磊 彭新华 蔡燕飞 《微生物学通报》 北大核心 2026年第2期1007-1023,共17页
背景冬季玉米秸秆还田后腐解缓慢,影响冬小麦出苗和生长,而现有外源促腐菌在当地土壤中的适应性较差,腐解效果有限。目的筛选适宜于潮土和砂姜黑土环境、具有高效降解纤维素能力的优势菌株,为秸秆资源的高效利用提供理论依据与技术支撑... 背景冬季玉米秸秆还田后腐解缓慢,影响冬小麦出苗和生长,而现有外源促腐菌在当地土壤中的适应性较差,腐解效果有限。目的筛选适宜于潮土和砂姜黑土环境、具有高效降解纤维素能力的优势菌株,为秸秆资源的高效利用提供理论依据与技术支撑。方法从长期秸秆还田试验地中采集土样样品,采用稀释涂布平板法、水解圈法和酶活测定法筛选纤维素降解细菌,结合形态学观察、生理生化试验和分子生物学方法对筛选出的细菌生物学特性进行鉴定;通过单因素试验优化产酶条件,基于全基因组测序开展功能基因注释,并进行室内与田间玉米秸秆腐解效果验证。结果筛选获得1株高效降解纤维素的菌株,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)K15。全基因组测序分析表明,菌株K15含1条环状染色体(大小约4082766 bp,G+C含量44.4%),共预测编码4309个基因,包含187个CAZy家族基因,其中糖苷水解酶基因60个,涉及多种与纤维素降解相关的酶类。单因素试验优化最佳产酶条件为麦芽糖30.0 g/L、牛肉膏30.0 g/L、pH 4.0、接种量2%、培养时间3 d,羧甲基纤维素酶活性达到76.9 U/mL。大田腐解试验表明,接种该菌60 d后,砂姜黑土和潮土中玉米秸秆的腐解率分别达到48.9%和37.4%,较对照分别提高12.7%和64.0%。结论枯草芽孢杆菌K15具有较强的纤维素降解能力和显著的促腐效果,富含大量与纤维素降解相关的基因,能显著提升砂姜黑土与潮土中秸秆腐解效率,具有良好的促腐还田应用潜力。 展开更多
关键词 枯草芽孢杆菌 纤维素降解 产酶条件优化 全基因组分析 秸秆还田
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不同微生物菌剂对羊粪堆肥腐熟特性及温室气体排放的影响
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作者 王吉根 运玲 +7 位作者 王蕾 傅文栋 何丹 赵茜 王志方 姚瑞 代金平 邵伟 《南方农业学报》 北大核心 2026年第1期125-136,共12页
【目的】探究微生物菌剂对羊粪好氧堆肥腐熟过程中理化指标和温室气体排放的影响,为羊粪好氧堆肥的温室气体减排技术提供理论支持。【方法】试验设4个处理组:CK,不接种微生物菌剂对照组;A组,接种金山菌剂;B组,接种欧克菌剂;C组,接种自... 【目的】探究微生物菌剂对羊粪好氧堆肥腐熟过程中理化指标和温室气体排放的影响,为羊粪好氧堆肥的温室气体减排技术提供理论支持。【方法】试验设4个处理组:CK,不接种微生物菌剂对照组;A组,接种金山菌剂;B组,接种欧克菌剂;C组,接种自配液体微生物菌剂。每个处理组菌剂接种量为10 mL/kg。堆肥周期42 d,每7 d翻堆1次,于第0、7、14、28和42 d采集堆体样品,分析理化性质;同时采用静态箱法每隔1 d采集气体,监测气体排放特征。【结果】与CK相比,A和C组的堆肥高温期延长8 d。第42 d堆肥结束时,C组的含水率和电导率较CK显著降低(P<0.05,下同),堆肥产品种子发芽指数最高,达127.0%;A和B组的铵态氮含量分别较CK显著或极显著(P<0.01,下同)降低9.35%和14.58%;A和C组的硝态氮含量分别较CK极显著升高43.14%和47.83%;A和C组的总氮含量分别较CK升高5.05%和6.26%;B和C组的总有机碳含量分别较CK升高12.61%和9.59%。与CK相比,第42 d堆肥结束时,A和C组的N_(2)O累计排放量分别降低46.37%和13.20%,CH_(4)累计排放量分别降低51.04%和29.51%;A、B和C组的CO_(2)累计排放量分别提高21.06%、0.87%和38.58%。【结论】接种金山菌剂和自配菌剂可促进羊粪好氧堆肥腐熟过程中堆体升温,延长堆肥过程的高温期,有效降低电导率,减少氮素损失,并降低N_(2)O和CH_(4)排放,从而减轻温室气体环境污染风险;接种欧克菌剂能有效保留堆体内碳素,但会增加N_(2)O和CH_(4)排放。综合比较,接种自配菌剂在羊粪好氧堆肥腐熟中的效果较佳。 展开更多
关键词 微生物菌剂 羊粪 好氧堆肥 理化指标 温室气体
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易利用碳源添加促进圣女果秸秆堆肥腐殖化的作用机制
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作者 韩卓雅 李绪燕 +6 位作者 庞宇琦 麦力文 李勤奋 余小兰 王定美 李光义 林嘉聪 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2026年第2期421-436,共16页
【目的】圣女果秸秆作为典型难降解碳源类废弃物,木质纤维含量高、直接还田降解缓慢且腐殖化效率低。为突破其资源化利用瓶颈,本研究通过外加易利用碳源调控其腐殖化进程,旨在通过优化外源碳组分结构提升秸秆堆肥腐殖化效能,并解析其作... 【目的】圣女果秸秆作为典型难降解碳源类废弃物,木质纤维含量高、直接还田降解缓慢且腐殖化效率低。为突破其资源化利用瓶颈,本研究通过外加易利用碳源调控其腐殖化进程,旨在通过优化外源碳组分结构提升秸秆堆肥腐殖化效能,并解析其作用原理。【方法】以圣女果秸秆为堆肥原料,设置添加易利用碳源玉米粉(CSM)与未添加对照(SM)处理,调查堆肥过程中的温度变化,测定堆肥理化性状和腐殖化进程。并采用三维荧光光谱(EEM)、二维相关傅里叶变换红外光谱(2D-COS-FTIR)及腐殖前体标志物分析法,解析秸秆堆肥过程中腐殖化物质关键官能团的分子结构演化特征。【结果】SM和CSM处理的高温期分别持续14、22天。与堆肥初始相比,总有机碳分别下降5.40%和31.82%,总氮分别增加28.46%和29.95%。相比于SM处理,堆肥末期CSM处理的总磷和总钾含量分别增加102.42%和8.06%,堆体腐殖化率与腐殖化指数分别提高118.42%与56.26%。腐殖前提成分分析结果表明,在堆肥7~14天期间,CSM处理腐殖酸类组分峰强度较SM上升更快,而后期峰强度变幅小于SM,说明CSM处理加快了堆肥中期腐殖化进程,并保持腐殖质(HS)含量的稳定。相比于SM处理,CSM处理的氨基酸类物质下降更多,富里酸类和腐殖酸类物质含量更高。CSM处理在1600~1645 cm-1处的吸收峰高于SM处理,表明堆体内含C=C、C=O、O-H键的腐殖酸前体组分含量更高。在1100 cm-1附近的吸收峰代表了木质纤维素含量,CSM处理峰值衰减幅度大于SM,说明CSM处理下的秸秆分解更彻底。【结论】添加易利用碳源促进腐殖化的关键在于堆肥前体物质(多糖、多酚和氨基酸)的消耗速度显著加快,其中多糖与多酚类物质反应速度更快。CSM处理组下多糖类物质大量分解,多酚缩合,并与氨基化合物聚合快速形成腐殖酸类物质,芳香物质含量增多,腐殖化程度增加。因此,外源添加易利用碳源是促进圣女果秸秆高效堆肥化利用的有效措施。 展开更多
关键词 圣女果秸秆 堆肥 易利用碳 腐殖化 光谱
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农业废弃物好氧堆肥高值高效利用研究进展与趋势
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作者 时君友 刘喆赟 +4 位作者 袁洁莹 李晶晶 李一博 王芳 楚杰 《西北农业学报》 北大核心 2026年第2期398-407,共10页
实现秸秆、尾菜等农业废弃物的低碳高效利用,是当前世界低碳战略发展的重要趋势和研究热点。目前,农业废弃物好氧堆肥可实现多元废弃物的协同处理,能够解决农业面源污染物减量和绿色农业发展需求。针对此技术需求,开展物质能量利用最大... 实现秸秆、尾菜等农业废弃物的低碳高效利用,是当前世界低碳战略发展的重要趋势和研究热点。目前,农业废弃物好氧堆肥可实现多元废弃物的协同处理,能够解决农业面源污染物减量和绿色农业发展需求。针对此技术需求,开展物质能量利用最大化的农业废弃物综合利用技术研发,解决氨气/温室气体排放强度大、新型污染物风险高、农业废弃物堆肥设备能耗高等共性技术难题,是中国农业废弃物在好氧堆肥产业的迫切需求和研究焦点。本研究从国内外畜禽粪便、秸秆、尾菜等农业废弃物在物质和能量利用机制、腐熟度判定方法及污染物控制、快速发酵与节能减排一体化技术装备等方面,综合论述了农业废弃物高效节能减排好氧堆肥的研究进展与趋势,为中国农业废弃物的低碳高效利用提供基础依据。 展开更多
关键词 农业废弃物 好氧发酵 温室气体减排 高值高效利用 面源污染
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秸秆还田的碳固存效率:长期动态、影响因素及增效途径
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作者 王思楚 孙国峰 +3 位作者 孙仁华 徐志宇 周炜 盛婧 《应用生态学报》 北大核心 2026年第2期601-608,共8页
秸秆还田是增加土壤碳汇的关键措施。本文综述了秸秆碳固存的关键过程及固碳效率的长期动态、影响因素和增效途径。秸秆还田后的短期效应表现为溶解性有机碳、颗粒有机碳和微生物生物量碳等活性有机碳组分的提升,长期效应表现为总有机... 秸秆还田是增加土壤碳汇的关键措施。本文综述了秸秆碳固存的关键过程及固碳效率的长期动态、影响因素和增效途径。秸秆还田后的短期效应表现为溶解性有机碳、颗粒有机碳和微生物生物量碳等活性有机碳组分的提升,长期效应表现为总有机碳储量增加。秸秆还田后土壤碳储量呈渐进饱和规律,土壤初始有机碳含量越低,碳储量提升空间越大,达到饱和所需时间越长。秸秆碳的固存效率受到秸秆还田方式、秸秆自身属性(作物类型、木质素含量、秸秆尺寸和还田量)及土壤和气候条件的制约。秸秆还田的碳固存增效途径包括还田方式优化、节水灌溉、平衡施肥、微生物菌剂施用、多样化种植等。未来需重点开展秸秆碳固存长期动态监测、农艺措施协同优化、气候变化适应性管理等研究。 展开更多
关键词 秸秆还田 土壤有机碳 固碳效率 增效途径 长期效应
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东北黑土区玉米秸秆氮钾养分替代化肥潜力研究
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作者 张爽 丁文成 +1 位作者 何萍 栾好安 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2026年第2期307-319,共13页
【目的】秸秆是重要的养分资源,但在养分管理中较少考虑秸秆还田带入土壤的养分的作物有效性。研究秸秆养分替代化肥养分的潜力及年际变化规律,以实现更加科学精准的化肥运筹和土地的可持续利用。【方法】2022—2024年,在黑龙江省哈尔... 【目的】秸秆是重要的养分资源,但在养分管理中较少考虑秸秆还田带入土壤的养分的作物有效性。研究秸秆养分替代化肥养分的潜力及年际变化规律,以实现更加科学精准的化肥运筹和土地的可持续利用。【方法】2022—2024年,在黑龙江省哈尔滨市闫家岗农场的典型黑土农田上,连续开展了3年秸秆还田养分替代潜力田间定位试验,供试作物为玉米。试验以养分专家系统推荐的化肥用量为基础处理(秸秆全部还田,NE),设置秸秆氮(N)、钾(K)分别以25%、50%、75%和100%的有效性假定替代化肥氮、钾的处理。同时设置NE基础上不施氮或钾肥(NE-N、NE-K)处理,以农民习惯施肥FP处理作为对照。每年收获期测定玉米产量、植株养分含量和0—60 cm土层土壤肥力指标。【结果】虽然FP处理的化肥总量(N+P_(2)O_(5)+K_(2)O)较NE多36.1%,由于没有秸秆还田,其产量低于NE处理,土壤3年累积分别亏缺N 10.1 kg/hm^(2)和K 117.8 kg/hm^(2),40 cm以下土壤氮素累积增加30.8%,存在土壤氮素淋失风险。与NE相比,秸秆氮替代氮肥处理(NE-50%SN、NE-75%SN和NE-100%SN处理)没有显著影响玉米产量,NE-75%SN和NE-100%SN处理提高了氮肥利用率和偏生产力,但土壤3年累积亏缺N 18.8和N 29.3 kg/hm^(2),而NE处理3年土壤累积N素盈余22.6 kg/hm^(2);NE-100%SN处理表层土壤矿质氮含量较NE显著减少58.4%,其余处理之间以及与NE之间表层土壤矿质氮含量差异未达到显著水平,但各替代比例处理矿质氮减少了向深层土壤的淋洗。与NE相比,秸秆钾替代钾肥处理(NE-25%SK、NE-50%SK、NE-75%SK和NE-100%SK处理)中,玉米产量无显著变化,NE-75%SK和NE-100%SK处理提高了钾肥偏生产力,而3年土壤累积K亏缺量分别为12.4和36.8 kg/hm^(2),NE处理3年土壤累积钾盈余65.6 kg/hm^(2);NE-25%SK、NE-50%SK、NE-75%SK和NE-100%SK替代比例处理较NE土壤速效钾含量平均分别显著降低21.9%、15.6%、14.5%和13.8%,而各替代比例之间无显著差异;替代处理NE-100%SK、NE-75%SK和NE-50%SK较NE处理表层土壤缓效钾含量分别显著降低31.2%、26.4%和20.9%,各处理缓效钾含量差异随土层深度的增加而降低。【结论】连续3年在养分专家系统(NE)推荐的化肥施用量基础上减去相当于全部秸秆还田带入的氮素、钾素量,未导致玉米产量的明显降低,同时大幅提升了氮肥和钾肥的利用率和偏生产力,减少了氮和钾向深层土壤的移动。但当氮、钾减施量超过秸秆氮、钾量的一半时,土壤氮素和钾素表观平衡处于亏缺状态,所以不推荐长期大幅度使用秸秆氮、钾替代化肥相应养分,具体替代尺度还需进一步研究。 展开更多
关键词 秸秆还田 养分替代 作物产量 养分利用率 固碳培肥
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不同C/N条件菌酶制剂对牛粪堆肥进程中真菌结构的影响
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作者 梁天 张晓东 +4 位作者 张玉 张佐忠 苏布登格日勒 斯日古楞 娜仁花 《家畜生态学报》 北大核心 2026年第3期95-103,共9页
本试验以牛粪和小麦秸秆为堆肥材料,设置不同C/N处理组(分别为25/1,30/1、35/1),通过添加外源菌酶制剂进行牛粪堆肥进程中真菌多样性的影响研究。结果表明,各处理组堆肥末期的Shannon指数、Chaol指数均有增加,且处理组的真菌丰度及多样... 本试验以牛粪和小麦秸秆为堆肥材料,设置不同C/N处理组(分别为25/1,30/1、35/1),通过添加外源菌酶制剂进行牛粪堆肥进程中真菌多样性的影响研究。结果表明,各处理组堆肥末期的Shannon指数、Chaol指数均有增加,且处理组的真菌丰度及多样性均比无添加组高。在堆肥初期、高温期、结束期各组优势真菌门均为子囊菌门(Ascomycota),丰度达95%以上,占据绝对优势。在堆肥初始期和高温期,添加菌酶制剂组的子囊菌门丰度大于无添加组。堆肥整个时期,散囊菌纲(Eurotiomycetes)和曲霉属(Aspergillus)成为添加菌酶制剂处理组优势真菌,丰度均为60%以上。而无添加处理组在堆肥初期,散囊菌纲和曲霉属为优势菌落;堆肥结束时,演替为粪壳菌纲(Sordariomycetes)和嗜碱真菌属(Sodiomyces),丰度均为65%以上。 展开更多
关键词 C/N 牛粪 真菌 堆肥
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从中药药渣堆肥中分离鉴定的一株异养硝化菌及其硝化反硝化特性研究
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作者 郑婉婷 曾千诺 +3 位作者 傅嘉懿 饶敏欣 何国振 张英 《生物技术通报》 北大核心 2026年第1期305-314,共10页
【目的】为实现中药药渣好氧堆肥中氮素的高效保留,旨在寻找具有高效硝化能力的微生物并揭示其硝化反硝化特性,以期为开发保氮微生物菌剂提供菌种资源与理论依据。【方法】采用富集培养法、涂布平板法和划线分离法从中药药渣堆肥中获得... 【目的】为实现中药药渣好氧堆肥中氮素的高效保留,旨在寻找具有高效硝化能力的微生物并揭示其硝化反硝化特性,以期为开发保氮微生物菌剂提供菌种资源与理论依据。【方法】采用富集培养法、涂布平板法和划线分离法从中药药渣堆肥中获得纯化菌株。通过异养硝化能力测定,筛选出1株能够高效转化铵态氮的硝化菌株。结合形态学特征及16S rDNA基因测序对所得菌株进行鉴定。通过调整碳源、碳氮比(C/N)、初始铵态氮浓度、pH、温度、转速6种培养条件,探究环境因素对菌株生长及硝化能力的影响。在以亚硝态氮或硝态氮为唯一氮源的培养基中培养该菌株,检测其反硝化能力。【结果】从堆肥中分离得到1株高效硝化菌,命名为YF-5,形态学观察及分子生物学鉴定为水生产碱杆菌(Alcaligenes aquatilis)。优化实验确定该菌株最佳硝化条件为:琥珀酸钠作碳源、C/N 20、初始铵态氮浓度100 mg/L、pH 7.0、温度35℃、转速160 r/min。硝化产物分析显示,菌株YF-5进行异养硝化作用,其过程中伴有亚硝态氮的积累。反硝化实验证实,菌株YF-5无法利用亚硝态氮或硝态氮进行反硝化。【结论】菌株YF-5在优化条件下能将铵态氮转化为稳定的亚硝态氮,且不具备反硝化能力。这一特性使其在中药药渣堆肥应用中能够通过定向转化氮素,同步减少氨挥发与反硝化作用,从而降低堆肥过程中的氮素损失,展现出良好的应用潜力。 展开更多
关键词 产碱杆菌属 硝化细菌 异养硝化 中药药渣 好氧堆肥 反硝化 氮素保留
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减氮增菌处理对川南紫色土坡耕地氮磷流失的影响
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作者 李仁宇 曾谢伟 +4 位作者 丁炜锋 胡邦友 胡怀舟 李天阳 何丙辉 《水土保持研究》 北大核心 2026年第1期111-119,共9页
[目的]明确坡耕地地表径流氮磷流失问题,探讨减氮增菌措施对其的影响,揭示菌肥用量与产沙量、径流氮磷流失量的关系,为解决该流失治理难题提供新视角和新途径。[方法]采用田间径流小区观测试验,以不施肥为对照(CK),并设置常规施肥(T_(1)... [目的]明确坡耕地地表径流氮磷流失问题,探讨减氮增菌措施对其的影响,揭示菌肥用量与产沙量、径流氮磷流失量的关系,为解决该流失治理难题提供新视角和新途径。[方法]采用田间径流小区观测试验,以不施肥为对照(CK),并设置常规施肥(T_(1))、减氮30%(T_(2))、减氮30%加中量菌肥(T_(3))、减氮30%加高量菌肥(T_(4))处理,比较不同处理下产流量、产沙量、径流总氮(TN)、可溶性氮(DN)、总磷(TP)和可溶性磷(DP)浓度及流失量变化特征。[结果](1)与CK相比,T_(4)处理的水土保持效果最好,显著降低产沙量(减少84.11%)、TN流失量(减少60.49%)、DN流失量(减少70.11%)和DP流失量(减少55.78%)。另外,与T_(2)相比,T_(4)处理的TN浓度、TN流失量、DN浓度和DN流失量分别显著减少46.75%,49.80%,54.25%和56.46%。(2)回归分析表明,TN,DN,TP,DP流失量与产流量呈显著正相关。(3)大部分处理径流TN/TP比值小于22,表明该地区大部分土壤处于氮限制状态。[结论]减氮增菌施肥处理有效降低坡耕地产流量、产沙量、径流氮素和磷素流失,该施肥处理可作为促进西南地区坡耕地农业可持续生产和减少稻田面源污染的有效农艺推荐措施。 展开更多
关键词 紫色土 减氮 增菌 氮磷流失 菌肥用量
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内蒙古冷凉地区秸秆发酵中微生物群落动态演替与功能协作网络
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作者 武程程 萨如拉 +2 位作者 邰继承 李安宁 赵廷超 《微生物学通报》 北大核心 2026年第2期688-707,共20页
背景内蒙古冷凉地区低温限制了玉米秸秆的微生物降解效能,尽管存在多样的低温菌群,但其演替规律与功能仍未知。目的探究低温(15℃)发酵条件下玉米秸秆微生物群落的演替规律与功能特性,揭示细菌与真菌的相互作用机制,为秸秆资源化利用及... 背景内蒙古冷凉地区低温限制了玉米秸秆的微生物降解效能,尽管存在多样的低温菌群,但其演替规律与功能仍未知。目的探究低温(15℃)发酵条件下玉米秸秆微生物群落的演替规律与功能特性,揭示细菌与真菌的相互作用机制,为秸秆资源化利用及低温菌剂开发提供理论支撑。方法构建低温发酵体系,分阶段(SD1-SD4,每隔15 d)采集样本,结合Illumina NovaSeq 6000分析细菌与真菌群落多样性、组成及互作网络,运用线性判别分析效应量(linear discriminant analysis effect size,LEfSe)和相关性网络识别关键功能菌群。结果细菌特有OTU数随发酵时间延长而逐渐增加,而真菌呈现“降低-增加-降低”趋势。细菌优势门假单胞菌门(Pseudomonadota)、拟杆菌门(Bacteroidota)和放线菌门(Actinomycetota)的相对丰度呈“先降后升”趋势,拟杆菌门在初期占优势,后放线菌门显著富集;真菌群落以子囊菌门(Ascomycota)和接合菌门(Zygomycota)为主。属水平上,鞘氨醇杆菌属(Sphingobacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)和罗河杆菌属(Rhodanobacter)在不同阶段主导细菌群落,暗色丝孢菌属(Phaeoacremonium)、嗜热菌属(Mycothermus)和镰刀菌属(Fusarium)呈现真菌群落的阶段性演替。LEfSe分析显示,绿弯菌门(Chloroflexota)和棒囊壳属(Corynascus)是SD3区别于其他阶段的关键功能菌。该复合菌系发酵物提高抗氧化酶活性,增强玉米幼苗耐盐碱胁迫能力。结论发酵过程中微生物群落呈现显著的阶段演替,细菌与真菌通过功能接力模式形成协同效应,促进冷凉地区秸秆发酵进程。 展开更多
关键词 冷凉地区 秸秆发酵 微生物多样性 高通量测序 功能菌株
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基于紫外-可见光光谱法研究菌渣不同分解期溶解性有机质的变化特征
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作者 程佳欣 步连燕 +3 位作者 杨阳 丁野 李勤奋 程汉亭 《热带作物学报》 北大核心 2026年第3期744-753,共10页
菌渣作为食用菌栽培后的主要有机废弃物,其资源化利用对农业可持续发展具有重要意义。溶解性有机质(DOM)是菌渣分解过程中的关键活性组分,其含量与结构演变的动态变化直接影响菌渣还田后的环境效应与肥力释放。目前针对菌渣不同分解期DO... 菌渣作为食用菌栽培后的主要有机废弃物,其资源化利用对农业可持续发展具有重要意义。溶解性有机质(DOM)是菌渣分解过程中的关键活性组分,其含量与结构演变的动态变化直接影响菌渣还田后的环境效应与肥力释放。目前针对菌渣不同分解期DOM系统演变规律的研究尚不明确,尤其是在DOM芳香性、分子量、腐殖化程度等关键理化性质连续变化方面的定量解析不足,限制了菌渣的资源化高效利用。因此,本研究以菌渣为研究对象,通过监测菌渣DOM在不同分解期(第5、15、30、60天)的溶解性有机碳(DOC)含量、芳香性、分子量和腐殖化程度的变化趋势,旨在揭示其动态演变规律。研究采用紫外-可见吸收光谱技术,对菌渣DOM的特征光谱参数进行系统测定分析,具体参数包括SUVA_(254)、SUVA_(260)、SUVA_(280)、A_(250)/A_(365)、A_(300)/A_(400)、α_(355)和光谱斜率(S_(R)),并结合二维相关光谱(2D-COS)进一步解析DOM结构的响应顺序。结果表明:随着菌渣分解期的延长,DOC含量呈显著下降的趋势,第60天较第5天降低71.05%,说明菌渣中易降解有机碳组分被微生物优先利用;SUVA_(254)和SUVA_(260)呈先降后升的趋势,而SUVA_(280)先升后降,表明DOM中结构简单的小分子芳香性成分优先被微生物分解;A_(250)/A_(365)和A_(300)/A_(400)在分解过程中逐渐下降,表明DOM分子量和腐殖化程度的提高;而α_(355)显著降低,S_(R)值始终小于1,说明菌渣DOM以外源输入为主导;同时2D-COS分析显示,芳香族组分(200 nm)对分解过程响应最敏感。综上,本研究揭示了菌渣分解过程中DOM结构趋于复杂且稳定的规律,研究结论为土壤碳固存和菌渣资源化利用提供了理论支撑。未来研究可借助三维荧光和高分辨质谱等技术,深入解析菌渣DOM的组成与转化路径,并加强其与微生物群落功能的关联分析,以全面揭示菌渣DOM转化的驱动机制与长期生态效应。 展开更多
关键词 菌渣 溶解性有机质 紫外-可见吸收光谱 特征光谱参数 分解过程
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畜禽粪便混流箱与筒仓堆肥技术全生命周期综合评价
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作者 张陇利 刘旭杰 +4 位作者 杭胜 刘宝驹 魏雨泉 张奎 李季 《农业工程学报》 北大核心 2026年第3期273-281,共9页
为优化农村畜禽粪便分散式就地堆肥路径,该研究采用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)与生命周期成本分析(life cycle costing,LCC)方法,对比分析了混流箱与筒仓2种堆肥模式的环境与经济效益。结果表明:1)混流箱堆肥在环境影响潜... 为优化农村畜禽粪便分散式就地堆肥路径,该研究采用生命周期评价(life cycle assessment,LCA)与生命周期成本分析(life cycle costing,LCC)方法,对比分析了混流箱与筒仓2种堆肥模式的环境与经济效益。结果表明:1)混流箱堆肥在环境影响潜值(-0.106)明显优于筒仓堆肥(-0.013),在节能减排和毒性方面具有明显优势;2)在经济性方面,筒仓模式的规模效应更优,其单位效益高出混流箱8.4元/t,净现值(netpresentvalue,NPV)高达193.44万元、内部收益率(internal rate of return,IRR)13.04%、动态投资回收期(dynamic payback period,DPP)7.82 a;3)相同投资水平下,混流箱模式单位投资创造就业机会为筒仓的2.72倍,更适用于提升村落社区的就业与减贫。总体而言,混流箱更适用于村落社区,筒仓适于规模化村镇。研究成果可为农村畜禽粪便的就地资源化利用与政策制定提供参考。 展开更多
关键词 反应器堆肥 生命周期评价 规模经济 农村有机废弃物 可持续发展
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不同氨化处理对还田秸秆养分释放及夏玉米生长的影响
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作者 方妍欣 王博 +7 位作者 林南屏 庞津雯 付浩川 李贺男 张浩磊 李想 董勤各 冯浩 《干旱地区农业研究》 北大核心 2026年第1期208-218,共11页
为研究不同氨化处理对还田秸秆养分释放及作物生长的影响,探讨关中地区秸秆资源高效利用和作物增产的可行方案,2023—2024年于夏玉米全生育期设置5个Ca(OH)_(2)用量氨化处理:AS1(1%,秸秆干物质量百分比)、AS2(3%)、AS3(5%)、AS4(7%)、AS... 为研究不同氨化处理对还田秸秆养分释放及作物生长的影响,探讨关中地区秸秆资源高效利用和作物增产的可行方案,2023—2024年于夏玉米全生育期设置5个Ca(OH)_(2)用量氨化处理:AS1(1%,秸秆干物质量百分比)、AS2(3%)、AS3(5%)、AS4(7%)、AS5(9%),以秸秆常规还田(ST)为对照,探究夏玉米生育季生长指标、产量及构成要素、氮素积累量和各器官氮素分配量;同时设置尼龙袋试验,分析秸秆腐解、养分(N、P、K)释放的动态变化。结果表明:2023年和2024年AS2处理秸秆腐解量显著高于其他处理,较其他氨化处理分别显著增加6.94%~24.84%和8.64%~26.83%,较ST处理分别显著增加29.41%和39.71%。氨化处理时Ca(OH)_(2)用量不同对秸秆养分释放的调控效果存在差异,其中AS2处理对秸秆养分释放的促进作用最为明显,其收获期N、P、K释放率分别较ST处理增加52.55%、23.97%和10.64%。相较于ST处理,AS2处理2023年和2024年株高分别增加6.06%和8.35%;两年夏玉米生育季不同处理最大叶面积指数(LAI)变化范围分别为3.10~3.67和3.01~3.65,其中AS2比ST处理分别增加5.77%和29.43%。AS2处理两年夏玉米收获期地上部生物量均高于其他处理,分别达到22117.68 kg·hm^(-2)和23310.73 kg·hm^(-2);该处理两年产量均高于其他处理,其2024年产量达到12988.84 kg·hm^(-2),较2023年提高35.11%。2023年和2024年AS2处理收获期夏玉米地上部氮素积累量分别较其他处理显著增加16.24%~74.11%和33.31%~62.19%,氮素在穗部的分配比例分别达到74.17%和78.13%。综上,氨化秸秆碱用量为3%可加快秸秆腐解及养分释放,促进作物生长及氮素吸收,提高作物产量,更适合在关中地区推广。 展开更多
关键词 夏玉米 秸秆腐解 养分释放 产量形成 氮素分配
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秸秆还田条件下氮肥减施对典型砂姜黑土铁铝氧化物固碳效应的影响
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作者 孔佳铭 王维 +7 位作者 潘文妍 张宸康 王擎运 柴如山 莫罗艳 徐点红 江雯 刘加强 《农业环境科学学报》 北大核心 2026年第3期674-681,共8页
为探明砂姜黑土中不同氮素条件下铁铝氧化物对土壤有机碳的固持作用,依托氮肥减量长期(开始于2017年)定位试验,研究了不同施氮水平下砂姜黑土铁铝氧化物的变化及其与有机碳库含量、组分的关联特征。田间试验设置不施氮肥(CK)、氮肥施用... 为探明砂姜黑土中不同氮素条件下铁铝氧化物对土壤有机碳的固持作用,依托氮肥减量长期(开始于2017年)定位试验,研究了不同施氮水平下砂姜黑土铁铝氧化物的变化及其与有机碳库含量、组分的关联特征。田间试验设置不施氮肥(CK)、氮肥施用量157.5 kg·hm^(-2)(NL1)、氮肥施用量225.0 kg·hm^(-2)(NL2)3个处理,单个小区面积60 m^(2),每个处理3个重复。结果表明:氮肥施用提升了土壤碱解氮含量,但降低了土壤pH值,土壤无定形态和络合态铁铝氧化物含量增加,游离态铁铝氧化物均与有机碳呈显著正相关。与CK处理相比,NL1和NL2处理游离态氧化铁、铝分别提升了18.10%~19.84%和22.99%~40.23%;NL1和NL2处理铁铝结合态有机碳占比分别提升了5.44个和1.67个百分点,紧密结合态有机碳占比分别下降了8.96个和12.39个百分点。重组分有机碳多糖的相对强度体现为CK>NL1>NL2,醇酚、芳香族、羰基和脂肪族的相对强度为NL2>NL1>CK;非钙镁结合态和紧密结合态有机碳各官能团的相对强度规律与重组分有机碳相反。研究表明,施氮可以提升砂姜黑土各形态铁铝氧化物的含量;降低有机碳组分中紧密结合态有机碳的占比,提升铁铝结合态有机碳的占比;提高砂姜黑土重组分有机碳的稳定性。 展开更多
关键词 砂姜黑土 氮素水平 铁铝氧化物 矿物结合态有机碳
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