科研产出
土壤灭菌方式对不同深度土壤养分和微生物群落结构的影响
《农业环境科学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：土壤强还原灭菌技术(Reductive soil disinfestation,RSD)是一种缓解连作障碍的有效手段,目前关于它对土壤微生物群落结构与活性影响的研究很多,但对于不同RSD处理下,不同深度土壤微生物群落结构的差异及其与环境因子的联系关注很少.为在一定程度上说明RSD改良缓解连作障碍的基本原理,并为后续研究人员采用微生物手段改良土壤质量、防治土壤连作障碍提供研究基础,本研究通过土壤理化性质检测和高通量测序技术比较了不同土壤灭菌方式对土壤养分和微生物群落的影响.结果表明:RSD处理能有效提高土壤中全氮、全钾和全磷含量,并促进有效磷、速效钾等土壤速效养分在土壤中的转化积累.同时,根据群落与环境因子关联分析,发现土壤深度、全氮、有效磷和交换态镁等环境因子共同驱动了Chloroflexi、Actinobacteria、Ascomycota、Basidiomycota、Mortierellomycota等菌门丰度变化,其中土壤深度差异是造成微生物群落结构差异的最主要原因.群落功能预测表明,RSD能有效提高浅层土壤中细菌的碳水化合物代谢、萜类与多酮类化合物代谢等功能丰度,并促进深层土壤中土壤腐生真菌、木质腐生真菌和枯落物腐生真菌的定殖.综上所述,RSD能有效提高土壤养分积累并驱动微生物群落结构与功能变化,有利于农田土壤地力提升与生态可持续发展.
关键词： 土壤深度;土壤强还原;群落分析;功能预测
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苯醚甲环唑在芹菜和土壤中的残留行为及风险评估
《农药学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：在湖南和山东开展了 10%苯醚甲环唑水分散粒剂在芹菜上的残留田间试验,在室内进行了土壤生物的急性毒性试验.基于苯醚甲环唑的残留试验数据和毒性端点值,就苯醚甲环唑对中国不同人群的长期及短期膳食摄入风险和对土壤生物的环境风险进行了评估.结果表明:苯醚甲环唑在芹菜叶、茎和土壤中的消解半衰期分别为5.2~8.8 d、8.0~8.2 d和13.6~15.0 d.苯醚甲环唑按推荐剂量有效成分120 g/hm2喷雾施药3次,施药间隔期5 d,距最后一次施药5 d收获时苯醚甲环唑在芹菜叶片中的残留量高于MRL(3mg/kg,中国),在茎和整株芹菜中的残留量均低于MRL.普通人群和1~6岁儿童的短期摄入风险商(RQa)值分别为0.09和0.10;对于不同人群,芹菜中苯醚甲环唑对长期膳食摄入风险商的贡献率(RQc%)为9.4%~19.8%.10%苯醚甲环唑水分散粒剂对环境中的土壤生物风险商(RQe)值为0.368~0.890,不会产生初级急性风险.
关键词： 苯醚甲环唑 芹菜 残留行为 膳食风险评估 环境风险评估
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63份柚类资源S基因型鉴定
《园艺学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：以'晚白柚'等63份柚类资源为材料基础,通过RNA-seq和序列特征分析发掘新的S-RNase,并结合前期已有的9个S-RNase基因信息,设计21对特异性引物,扩增鉴定63份柚类资源的S基因型.结果发掘到12个新的S-RNase,按顺序分别命名为S10-RNase~S21-RNase.特异扩增结果显示:鉴定的63份材料中,有59份材料得到完整的S基因型,4份仅鉴定到1个S-RNase基因,其中S2-RNase扩增频率最高,达34.92%(22/63),S4-RNase和S6-RNase在63份材料中均未扩增出.结果还显示许多品种具有相同的S基因型.
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废弃生物质灰分含量与热值的差异性和相关性及其测定方法
《中国农业大学学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为探究生物质能源化利用中灰分含量和热值的函数变化规律及测定方法,检索2001-2021年已发表的相关文献,获得380个不同类型的生物质样本的灰分含量和高位热值数据,并对测定方法进行分析.结果表明:1)不同热值测定标准对热值的测定结果的评价影响可以忽略不计,而根据固体矿物燃料标准测定的灰分含量结果会显著低于按照生物质燃料标准的测定结果;2)草本植物类生物质的灰分含量为7.96%~9.19%,高于木本植物的2.26%~3.37%,但其平均热值(17.45 MJ/kg)却低于木本植物(19.61 MJ/kg);3)草本植物的高位热值与灰分含量呈负相关,相关系数(r)的绝对值为0.567~0.918,高于木本植物的0.136.高位热值与化学元素(碳、氢、氮、硫、氧)含量的决定系数(R2)为0.936 7~0.973 7,高于与灰分、挥发分和固定碳含量的决定系数0.812 0~0.971 4,前者函数的拟合效果更好;4)应用近红外光谱技术建立的生物质水分、灰分含量和热值模型的预测偏差较小,小于参考方法的重复性界限,因此该测定方法更便捷,在生物质产业中具有很大的应用潜力.
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长期不同施肥模式对双季稻田土壤酸解有机氮组分的影响
《应用生态学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为明确南方双季稻区长期不同施肥模式对稻田不同耕层（0～10和10～20 cm）土壤酸解有机氮组分及其含量的影响，本研究以长期（36年）定位施肥试验田为平台，系统分析了单独施用化肥（CF）、秸秆还田+化肥（RF）、30%有机肥+70%化肥（OM）和不施肥对照（CK）下双季稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮及其组分氨基酸氮、氨基糖氮、铵态氮和酸解未知氮含量的变化特征及其与土壤全氮、有机碳含量的关系。结果表明：与CK相比，OM和RF处理均显著增加了双季稻田0～10和10～20 cm土壤全氮、碱解氮和有机碳含量。OM、RF和CF处理双季稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮含量均显著高于CK,分别比CK增加10.7%～42.6%和12.2%～51.5%。与CF和CK相比，OM和RF处理显著提高了双季稻田0～10和10～20 cm土壤氨基酸氮、铵态氮、酸解未知氮和氨基糖氮含量。不同施肥处理稻田0～10和10～20 cm土壤酸解有机氮和非酸解性氮含量大小顺序均表现为OM＞RF＞CF＞CK。各施肥处理稻田0～10 cm土壤氨基酸氮、铵态氮、氨基糖氮和非酸解性氮含量均高于10～20 cm土壤。土壤酸解有机氮含量与土壤全氮、有机碳含量均存在极显著的正相关关系。综上，RF和OM处理有利于增加双季稻田0～10和10～20 cm土壤有机氮含量，增强稻田土壤供氮能力，提高土壤肥力。
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纤维素基水凝胶的辐射合成及其对水体中Cd2+吸附性能研究
《应用化工 》 2022 CSCD
摘要：采用丙烯酸、丙烯酰胺为主要单体，通过60 Co-γ射线辐射引发纤维素接枝，制备纤维素基重金属吸附材料。考察了纤维素种类、添加量及溶液pH对重金属Cd2+的吸附容量及去除率的影响。结果表明，最佳合成条件为：辐照剂量5 kGy,剂量率2 kGy/h,丙烯酰胺∶丙烯酸=3∶1,纤维素占固含量的重量百分比为17.85%。在该条件下得到自制纤维素（17.85%SMC）及微晶纤维素（17.85%MCC）接枝聚合物，在Cd2+溶液pH=7时，吸附容量分别为44.29 mg/g, 42.09 mg/g。17.85%SMC经5次循环，Cd2+吸附容量＞40 mg/g,去除率＞80%。FTIR、SEM-EDS、TGA分析表明，主要单体成功接枝到纤维素上并形成酯基，纤维素添加量为17.85%时纤维素接枝聚合物保持良好的热稳定性，其Cd2+吸附效果最佳。
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植物精油与环糊精包合物的制备及对柑橘绿霉病的抑制作用
《农业工程学报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：植物精油及其活性组分能降低柑橘采后病害且不影响果实品质,是一种潜在的生物杀菌剂,但存在易挥发和不稳定等问题,限制了其实际应用.将植物精油与环糊精包合能有效克服上述缺陷,提高植物精油的应用效果.为了提升植物精油组分反式-2-己烯醛对柑橘绿霉病菌的控制效果,该研究拟采用饱和水溶液法制备反式-2-己烯醛与 α-环糊精(α-CD)、β-环糊精(β-CD)、γ-环糊精(γ-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-β-CD)包合物,并考察包合物对指状青霉的离体和活体控制效果,在此基础上解析效果较优包合物的结构特点和包合模式.结果显示,通过饱和水溶液法成功制备了反式-2-己烯醛与α-CD、β-CD、γ-CD和HP-β-CD的4种包合物(α-CDTH、β-CDTH、γ-CDTH和HP-β-CDTH).外观形态结果显示,α-CDTH、β-CDTH和γ-CDTH粉末细腻绵密,HP-β-CDTH粉末粗糙,颗粒分明.4种环糊精包合物均能有效抑制P.digitatum菌丝体的生长且具有浓度依赖性,β-CDTH和 γ-CDTH抑制P.digitatum菌丝体生长的最小杀菌浓度(Minimum Fugicide Concentration,MFC)为1.00 mg/mL.包合率结果显示,γ-CDTH包合率最高,为75.36%.相溶解度结果表明,4种环糊精包合物的溶解性大小依次为HP-β-CD、γ-CD、β-CD、α-CD.综合离体抑菌效果、包合率和溶解性可知,γ-CDTH综合表现最佳.活体接种试验结果表明,不同浓度γ-CDTH处理能不同程度降低柑橘果实绿霉病发病率(P<0.05),以8.00 mg/mLγ-CDTH处理效果最佳.此外,γ-CDTH处理能有效维持柑橘果实硬度,且对柑橘果实失重率、色泽、维生素C含量、可溶性固形物无不良影响.微观结构观察表明,γ-CDTH与γ-CD、γ-CD与反式-2-己烯醛物理混合物的形状和大小有明显差异,表现在γ-CD形态大小不一,大部分呈无规则晶体,而物理混合物表面粗糙,γ-CDTH表面光滑,有类似片状的形态;γ-CD的H-3′和H-5′与反式-2-己烯醛的H-6之间的氢键相互作用是γ-CDTH的形成基础.研究结果可为γ-CDTH用于降低柑橘采后病害提供直接的依据,也为植物源天然防腐剂开发提供理论基础.
关键词： 农产品 采后病害 γ-环糊精 反式-2-己烯醛 包合物 抑菌活性
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天然富硒区广西壮族自治区桂平市水稻土壤线虫群落结构特征及其指示意义
《科学通报 》 2022 EI 北大核心 CSCD
摘要：发展富硒农业对改善人体健康状况具有重要意义,但目前尚未开展富硒土壤中生态安全评估相关研究.土壤生物是土壤物质循环和能量流动过程的主要调节者,线虫是土壤中数量最丰富的后生动物,其群落结构和多样性对于土壤生态系统的能流通道和环境质量等均具有重要的指示意义.本研究选取广西壮族自治区桂平市水稻土壤(总硒为100~900 μg/kg)为研究对象,将其分成低硒组、中硒组和高硒组,对其中的线虫群落进行了分析.结果 显示,不同硒含量土壤中,线虫群落结构差异显著;相比于低硒组,中硒组及高硒组线虫密度显著增大,cp-2线虫及食真菌线虫相对丰度显著减小,F/B值和结构指数SI值显著减小;随土壤总硒及有效硒含量的增加,线虫密度、连胃属(Chronogaster)线虫相对丰度、棱咽属(Prismatolainus)线虫相对丰度增大,拟丽突属(Acrobeloides)线虫相对丰度、食真菌线虫相对丰度(Fu)、F/B值和结构指数SI减小.硒抑制了群落中的硒敏感线虫,简化了土壤食物网结构.在野外条件下线虫群落对于水稻土壤硒元素具有敏感的响应,可作为水稻土壤硒素水平的生物指示者.本研究为科学评价天然富硒水稻土壤的生态安全提供了数据参考.
关键词： 水稻土壤;硒;线虫;结构指数;拟丽突属;生物指示者
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南方典型母质发育水稻土剖面酸化特征研究
《中国土壤与肥料 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：明确我国南方典型母质发育水稻土的剖面酸化特征及其影响因素，为稻田土壤酸化有效防控及治理提供理论依据。选取湖南长株潭区域不同母质（板页岩、第四纪红土、花岗岩、河流冲积物、砂岩、石灰岩及紫色砂页岩）发育的潴育性水稻土剖面，分别测定耕作层（A）、犁底层（P）、潴育层（W）及母质层（C）各层次的土壤pH，利用A与C层间p H的变化差异来表征表层土壤是否酸化及其酸化程度，并分析A层有机质、阳离子交换量、总氮及颗粒组成，探究影响耕作层土壤酸化的主要因素。结果表明：南方典型母质发育的潴育性水稻土酸化特征表现为：石灰岩剖面土壤的pH最高，达6.39～6.92；其次为河流冲积物（6.24～6.66）及紫色砂页岩土壤（5.90～6.57），均呈微酸性至中性；再次是板页岩土壤（5.91～6.46），呈微酸性；最后依次为第四纪红土（5.45～6.12）、花岗岩（5.47～5.88）及砂岩土壤（5.47～5.85），均呈酸性至微酸性。不同母质发育的潴育性水稻土A与C层土壤p H存在明显差异，均表现出酸化现象，且酸化程度大小依次为：紫色砂页岩、第四纪红土>板页岩、石灰岩、花岗岩>河流冲积物、砂岩。对可能影响表层土壤酸化的土壤理化性质进行逐步线性回归分析发现，土壤阳离子交换量与表层水稻土酸化差值呈显著负相关。总体而言，土壤阳离子交换量是影响不同母质发育的潴育性水稻土表层酸化的主要因素。
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