酸性植烟土壤有机碳特征及其腐解调控研究

发布时间：2023-04-06 17:57

　　作物秸秆添加到土壤中可以降低土壤酸度,改良土壤酸化。但秸秆全量还田后不能在短时间内转化成腐料,聚积在土壤中的未腐熟秸秆越来越多,引起土壤腐殖质组分、碳结构发生变化。腾冲高有机质酸性植烟土壤长年秸秆还田,但土壤pH仍呈逐年降低趋势。为明确长年秸秆还田酸性植烟土壤有机碳特征,通过纤维素降解菌促腐还田秸秆,解决秸秆还田酸性植烟土壤碳组分不合理的问题,进一步改良植烟土壤酸化,提高烤烟品质、产量产值。获得的主要结果如下。(1)分析不同秸秆还田量的酸性植烟土壤(腾冲长年全量秸秆还田、永安水稻收获后部分根茬还田、昌宁秸秆不还田)酸度指标及有机碳的差异,结果可以看出腾冲酸性植烟土壤潜在酸含量低,盐基饱和度高,常年秸秆还田,有机质逐年升高,但烤烟生长季土壤pH值呈逐年降低趋势。土壤中胡敏酸占可提取腐殖物质的比例(PQ)、HA/FA值、E4值及红外出峰波段1630 cm^-1处的rA值和积分后相对面积均显著高于昌宁鸡飞镇及永安西洋镇土壤,E4/E6值、△logK值及A2920/A1630值腾冲取样土壤较其他两地区低,说明腾冲取样土壤腐殖物质组成HA相对含量高,有机碳结构较复杂。(2)分...

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【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究意义和目的
        1.1.1 研究意义
        1.1.2 研究目的
    1.2 秸秆添加、有机碳矿化与土壤酸化之间的关系
        1.2.1 植烟土壤酸化现状
        1.2.2 有机碳分组及其官能团表征
        1.2.3 有机碳组分与土壤酸度之间的关系
        1.2.4 秸秆添加对土壤酸化改良与土壤有机碳组分的影响
        1.2.5 秸秆还田对土壤及作物生长的影响
    1.3 添加纤维素分解菌对秸秆腐解及应用效果研究
        1.3.1 纤维素分解菌的腐解机制
        1.3.2 纤维素分解菌在秸秆还田中的应用
        1.3.3 纤维素分解菌对土壤微生态的影响
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 酸性植烟土壤酸度指标及有机碳特征
    2.1 材料与方法
        2.1.1 试验土壤
        2.1.2 测定方法
        2.1.3 数据分析
    2.2 结果与分析
        2.2.1 土壤理化特征
        2.2.2 土壤养分和酸度指标垂直分布特征
        2.2.3 土壤腐殖质特征
        2.2.4 土壤可见光谱特征
        2.2.5 土壤红外光谱特征
    2.3 讨论
第3章 腾冲不同pH值植烟土壤有机碳特征
    3.1 材料与方法
        3.1.1 试验材料
        3.1.2 测定方法
    3.2 结果与分析
        3.2.1 植烟土壤基本理化指标分析
        3.2.2 有机碳及腐殖质组分分析
        3.2.3 各分组土壤光谱分析
    3.3 讨论
第4章 酸性植烟土壤添加秸秆有机碳特征
    4.1 材料与方法
        4.1.1 试验土壤材料
        4.1.2 试验秸秆材料
        4.1.3 试验处理
        4.1.4 取样时间
        4.1.5 测定指标
    4.2 结果与分析
        4.2.1 各类型秸秆特征差异
        4.2.2 各类作物秸秆添加对土壤有机质含量的影响
        4.2.3 各类作物秸秆添加对土壤HA、FA的影响
        4.2.4 各类作物秸秆添加红外光谱分析
    4.3 讨论
        4.3.1 秸秆基本特征
        4.3.2 土壤有机质变化
        4.3.3 土壤腐殖质组分影响
        4.3.4 土壤红外光谱分析
第5章 纤维素降解菌(Bacillus aciditolerans)的筛选与鉴定
    5.1 材料与方法
        5.1.1 菌种的筛选和纤维素降解效果试验
        5.1.2 菌株YN-1T的形态学描述及生理生化鉴定
        5.1.3 系统发育学特征及基因组分析
    5.2 结果与分析
        5.2.1 系统发育地位与基因组分析
        5.2.2 生理生化鉴定
        5.2.3 对滤纸及秸秆的分解
    5.3 讨论
第6章 Bacillus aciditolerans纤维素降解功能基因组学分析
    6.1 试验材料与方法
        6.1.1 供试菌株
        6.1.2 试验主要试剂和仪器
        6.1.3 试验方法
    6.2 结果与分析
        6.2.1 原始数据质控
        6.2.2 全基因组测序与组装结果
        6.2.3 细菌全基因组序列功能元件分析
        6.2.4 细菌全基因组生物信息学分析
    6.3 讨论
第7章 纤维素降解菌(Bacillus aciditolerans)对酸性植烟土壤p H及微生物多样性的影响
    7.1 材料与方法
        7.1.1 试验材料
        7.1.2 试验处理
        7.1.3 样品采集与处理
        7.1.4 生物信息学分析
    7.2 结果与分析
        7.2.1 秸秆添加配施微生物菌剂对高有机质酸性土壤细菌多样性的影响
        7.2.2 秸秆添加配施微生物菌剂对高有机质酸性土壤pH的影响
    7.3 讨论
第8章 纤维素降解菌(Bacillus aciditolerans)对酸性植烟土壤养分、碳特征、烤烟生长及产质量的影响
    8.1 材料与方法
        8.1.1 试验材料
        8.1.2 试验设计
        8.1.3 测定项目
    8.2 结果分析
        8.2.1 土壤基本理化指标分析
        8.2.2 烤烟生长
        8.2.3 烤烟品质
        8.2.4 烤烟产量产值
    8.3 讨论
第9章 全文总结
    9.1 结论
        9.1.1 酸性植烟土壤酸度指标及有机碳特征
        9.1.2 不同pH值植烟土壤有机碳特征
        9.1.3 酸性植烟土壤添加秸秆培养过程有机碳特征
        9.1.4 纤维素降解功能菌筛选、多项分类学鉴定
        9.1.5 Bacillus aciditolerans纤维素降解功能基因组学分析
        9.1.6 纤维素降解菌对酸性植烟土壤pH及微生物多样性的影响
        9.1.7 秸秆还田配施纤维素降解菌对酸性植烟土壤养分、有机碳特征及烤烟生长、产质量的影响
    9.2 本研究的创新点
    9.3 下一步工作设想
参考文献
附表
致谢
作者简历及作者在读期间的科研成果



本文编号：3784145