王晓玥 作品数:12 被引量:195 H指数:6 供职机构: 中国科学院南京土壤研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 国家科技支撑计划 更多>> 相关领域: 农业科学 生物学 轻工技术与工程 更多>>
固氮蓝藻添加量对低温秸秆腐解和微生物碳源代谢活性的影响 2025年 为探究不同固氮蓝藻添加量对水稻秸秆的促腐效果及其机制,采用微宇宙试验和网袋法,设置秸秆还田(CK)、秸秆+低添加量蓝藻(LBA)、秸秆+中添加量蓝藻(MBA)、秸秆+高添加量蓝藻(HBA)4个处理,在10℃下培养90d,分别测定30、60和90 d后,不同处理下水稻秸秆的腐解速率,并利用Biolog方法分析秸秆腐解微生物的碳源代谢活性潜势(AWCD)及其α多样性。结果表明不同蓝藻添加量下,秸秆腐解速率均呈现前期快、后期慢的特点;并且随腐解时间增加,微生物碳源代谢的活性潜势,特别是对碳水化合物等易分解碳源的代谢活性潜势显著降低。蓝藻添加量显著影响了秸秆的腐解速率和微生物的碳源代谢功能潜势及其多样性。在腐解30 d内,HBA处理中水稻秸秆腐解速率最高;在腐解30 d后,LBA处理中水稻秸秆的腐解速率最高,而MBA和HBA处理中水稻秸秆的腐解速率最低。随机森林模型结果表明,在90d的腐解期内,微生物对多聚物等复杂碳源的分解是促进低蓝藻添加量下秸秆腐解的主要原因,这可能与低氮条件下,微生物的氮挖掘机制有关。本文为促进寒温带稻田中的水稻秸秆腐解提供了科学依据和管理措施。 吴帆 樊聪聪 赵丽霞 梁玉婷 赵远 王晓玥关键词:水稻秸秆 固氮蓝藻 秸秆腐解 生物质炭和秸秆长期还田对红壤团聚体和有机碳的影响 被引量:32 2018年 生物质炭和秸秆还田是提高土壤有机碳含量和改良土壤团聚体结构的有效方法,但在长期尺度上生物质炭与秸秆还田改良土壤的效率仍不清楚。本研究针对中亚热带第四纪红黏土发育的红壤,基于等碳量不同碳源投入的5 a田间定位试验,包括对照、单施化肥、秸秆还田、秸秆–猪粪配施和生物质炭还田5个处理,采用干筛和湿筛法分析了不同施肥处理对土壤团聚体组成、稳定性和有机碳分布的影响。研究表明:施用等碳量的不同有机碳源5 a后显著增加了土壤有机碳含量,其增幅顺序为:生物质炭还田>秸秆–猪粪配施>秸秆还田。干筛法分析结果表明:与单施化肥处理相比,秸秆–猪粪配施和生物质炭还田处理显著增加>0.25 mm机械稳定性团聚体含量(R0.25)和平均重量直径(mean weight diameter,MWD);秸秆还田和生物质炭还田处理显著增加了0.25~2 mm团聚体对土壤有机碳的贡献率。湿筛法分析结果表明:与单施化肥处理相比,秸秆还田和秸秆–猪粪配施处理显著增加R_(0.25)和MWD,但生物质炭还田处理和单施化肥处理相比差异不显著;秸秆还田和秸秆–猪粪配施处理显著降低团聚体破坏率(PAD),生物质炭还田处理显著增加了PAD;秸秆配施猪粪处理和秸秆还田处理显著增加了>2 mm团聚体对土壤有机碳的贡献率。总体上,秸秆配施猪粪协同提高团聚体有机碳含量和团聚体稳定性的作用比秸秆还田和生物质炭还田要强。 孟祥天 蒋瑀霁 王晓玥 孙波关键词:秸秆还田 生物质炭 猪粪 有机碳 田间条件下小麦和玉米秸秆腐解过程中微生物群落的变化——BIOLOG分析 被引量:38 2012年 对秸秆分解微生物演变机理的研究是调控秸秆还田、提高农田地力的理论基础。本试验基于土壤置换试验平台,利用BIOLOG方法研究在寒温带、中温带和中亚热带气候下,埋于黑土、潮土和红壤中的小麦和玉米秸秆在腐解过程中微生物对碳源利用的变化规律。试验中利用网袋法区分直接分解秸秆微生物。试验结果发现秸秆腐解微生物的碳源代谢活性(Average Well Color Development AWCD值表示)在腐解0.5 a和1 a后表现出一定的随气候变化规律,即随温度和降雨量的增加而降低。其中0.5 a为海伦(0.765±0.060)>封丘(0.737±0.165)>鹰潭(0.326±0.076),1 a为海伦(0.630±0.092)>封丘(0.319±0.096)>鹰潭(0.291±0.029),但这种趋势在腐解2 a后减弱。气候条件是影响秸秆腐解微生物碳源代谢活性的主要因素,其次是腐解时间和土壤类型。主成分分析表明在腐解0.5 a后海伦、封丘地区的微生物群落代谢特征与鹰潭差异较大,而1 a后封丘和鹰潭的微生物群落代谢特征与海伦的差异较大,腐解2 a后不同气候条件下的秸秆腐解微生物对碳源的利用趋于一致,均对含氮化合物利用较多。 王晓玥 蒋瑀霁 隋跃宇 孙波关键词:小麦秸秆 腐解 BIOLOG 不同绿肥腐解对烟田土壤有效磷含量影响的微生物机制 被引量:1 2024年 为阐明绿肥还田提高土壤有效磷含量的机制,针对贵州植烟土壤,选取光叶苕子、油菜和黑麦草3种绿肥为供试材料,通过微宇宙试验,研究了添加3种绿肥恒温培养30 d后土壤中有机酸含量、土壤微生物群落功能以及磷酸酶活性的变化。结果表明:3种绿肥腐解均显著提升了植烟土壤有效磷含量、微生物代谢活性强度(AWCD)和磷酸酶活性,特别是光叶苕子处理对上述指标的提升最为显著。同时,光叶苕子处理中有机酸总量,特别是柠檬酸的含量显著高于其他处理。随机森林分析和结构方程模型结果显示,AWCD、磷酸酶活性以及有机酸含量是影响土壤有效磷含量的关键因子,其中AWCD的提高可以直接促进土壤中有效磷含量的提升;此外,AWCD还可以通过影响磷酸酶的活性和有机酸的含量影响土壤中有效磷的含量,其中微生物代谢活性通过促进磷酸酶活性从而提高土壤有效磷含量是土壤磷素有效性提升的首要途径。 王仕海 尚军 汤红印 陈鹏 黄占平 魏忠秋 王忠宇 尚关兴 易凯 尚德双 李珍权 王晓玥关键词:土壤有效磷 磷酸酶活性 不同气候条件下土壤有机碳水热响应驱动机制研究 被引量:4 2024年 土壤有机碳(SOC)是陆地生态系统中最大的碳库,其对气候变化的响应直接影响全球碳循环。然而,关于土壤有机碳对长期水热变化的响应及其微生物调控机制尚不清楚。借助跨气候带土壤移置试验平台,开展了一项8年的土壤移置试验,其中将寒温带地区(中国海伦)的黑土剖面移置到温带和中亚热带地区(即封丘和鹰潭)来模拟土壤水热条件增加。水热增加提高了植被生物量,地上部植株C/N与微生物酶活性;降低了土壤有机碳、全氮、微生物残体碳(MNC)和活性矿物的相对含量。并且,微生物残体碳对有机碳的贡献也随着水热条件的增加而降低。通过计算ΔMNC/ΔSOC以表征水热增加后微生物残体碳损失速率。结果发现,ΔMNC/ΔSOC随着水热条件的增加而显著增加,封丘地区为72.50%±9.35%,而在鹰潭达到了82.67%±2.37%。重要的是,土壤活性矿物的变化与ΔMNC/ΔSOC呈强烈的负相关关系,突出了矿物保护在调控ΔMNC/ΔSOC发挥的关键作用。这些结果表明,水热增加降低了土壤矿物对微生物残体碳的保护和/或刺激了土壤中微生物对微生物残体碳的利用,通过减少微生物残体碳促进了有机碳的显著损失。 黄伟根 倪浩为 黄瑞林 王晓玥 孙波 梁玉婷关键词:土壤有机碳 基于固态^(13)C核磁共振波谱研究植物残体分解和转化机制的进展 被引量:12 2017年 植物残体在土壤中的分解和转化影响了其养分归还和有机质形成过程。由于缺乏高分辨率的分析方法,对不同气候、植被和土壤类型条件下植物残体在分解过程中化学结构组成的演变特征和机制仍不清楚。核磁共振波谱技术在解析自然有机物化学组成方面具有独特的优势,本文综述了基于固态^(13)C核磁共振波谱(solid-state ^(13)C-NMR spectroscopy)技术评价植物残体的基质质量、解析植物残体的分解速率及其官能团组成的变化特征、揭示土壤腐殖质特性等方面的主要进展。未来针对植物残体分解和有机质形成机制的研究,应该结合稳定性同位素质谱和扫描电镜分析方法,综合分析植物残体中的有机化合物组成和物理结构;从多时空尺度揭示不同类型植物残体中有机碳官能团的降解路径;结合高通量测序和基因芯片分析方法,深入研究土壤微生物群落与植物残体化学结构的协同演变机制,提出不同气候–土壤–植被类型区促进土壤有机质形成的调控措施。 李昌明 王晓玥 孙波关键词:核磁共振波谱 植物残体 土壤有机质 植物残体分解过程中微生物群落变化影响因素研究进展 被引量:21 2012年 植物残体是土壤有机质的重要来源,研究分解植物残体的微生物群落结构及其演替规律日益受到重视。本文综述了影响植物残体分解过程中微生物群落结构和功能变化的3个主要因素:植物残体的性质、土壤和气候环境因素、农艺措施,这些因素通过影响微生物本身的活性和植物残体分解过程中化学组成的变化从而导致微生物群落的变化,同时植物残体腐解过程中微生物群落存在明显的演替现象。以上因素的影响并不是孤立的,而是相互联系和制约的。未来针对野外田间条件下植物残体的分解过程,仍需深入研究关键微生物群落的演替规律以及不同影响因素的交互作用机制。 王晓玥 孙波关键词:微生物群落 影响因素 微生物关键种影响植物残体还田条件下木质素酚浓度——基于30年长期有机培肥试验 被引量:4 2024年 探究不同植物残体还田条件下微生物关键种如何影响木质素酚的浓度(木质素酚与土壤有机碳的比值),旨在为不同有机物料还田培肥土壤提供理论和技术依据。本研究以河西绿洲灌区的灌漠土作为研究对象,开展了30 a以施加绿肥(GM)、小麦秸秆(SW)、氮肥(N)、绿肥配施氮肥(GMN)、小麦秸秆配施氮肥(SWN)以及不施肥(CK) 6种不同施肥处理的培肥试验。结果表明:GM和SW处理的土壤有机碳含量显著高于其他处理;有小麦秸秆参与还田的处理显著提高了总木质素酚浓度以及3种木质素酚类单体的浓度,其中总木质素酚浓度在SW处理中分别比CK、GM、N、GMN和SWN处理高了109%、122%、115%、164%和57%;对比不施肥和施化肥处理,植物残体还田显著提高了微生物关键种F3(盘菌纲,Pezizomycetes)、F26(被孢霉菌纲,Mortierellomycetes)、F173(粪壳菌纲,Sordariomycetes)、B74(阿尔法变形菌纲,Alphaproteobacteria)和B87(放线菌纲,Actinobacteria)的相对丰度。本研究共鉴定出15个关键种,其中关键种B831(属阿尔法变形菌纲)与木质素酚浓度呈显著的正相关关系,并且在SW处理下显著富集。本研究为农业生态系统不同培肥方式下微生物关键种如何影响植物衍生的木质素酚提供了科学参考,为深入了解植物残体还田对土壤有机碳周转的影响提供了理论依据。 祝玲月 王晓玥 陈晏 卞清 包兴国 张久东 张久东 孙波关键词:长期秸秆还田 有机培肥对根际解磷细菌群落及玉米生产力的影响 2025年 根际解磷细菌作为土壤中重要的功能微生物群,其丰度、群落组成和多样性变化能够影响土壤碱性磷酸酶(Alkaline phosphomonoesterase,ALP)活性与磷循环。探究有机培肥处理下根际解磷细菌丰度、群落组成和多样性的影响机制具有重要意义。基于中国科学院鹰潭红壤生态实验站的有机培肥长期定位试验,设置了4个处理:不施肥对照(M0)、低量有机肥(M1)、高量有机肥(M2)和高量有机肥加石灰(M3),通过高通量测序技术,分析有机肥处理下根际解磷细菌丰度、群落组成和多样性的变化特征。结果发现,相比于M0处理,有机肥处理(M1、M2和M3)均显著提高了土壤pH、有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、有效磷(AP)、解磷细菌丰度、ALP活性以及玉米生产力,其中以M3处理提升效果最佳。施用有机肥影响了解磷细菌群落组成和多样性指数,高肥处理下(M2和M3)慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)和假单胞菌属(Pseudomonas)是解磷细菌群落的优势菌属,相比于M0处理,M1处理下解磷细菌多样性显著增加。土壤AP是影响解磷细菌多样性和群落结构的关键因子。相关性和结构方程模型分析表明AP和TP通过提高解磷细菌丰度和改变优势类群的相对丰度,提高了ALP活性,进而间接影响了玉米生产力。研究明确了根际解磷细菌对土壤有机磷矿化和玉米生产力的调控机制,为建立合理的有机培肥措施及提升红壤健康提供科学依据。 杨叶钰萍 郑洁 靳乐乐 彭紫怡 王晓玥 徐勤松 蒋瑀霁关键词:解磷细菌 碱性磷酸酶活性 红壤 一种用于土壤中蚯蚓原位富集的菌群组合、培养基及应用 本发明公开了一种用于土壤中蚯蚓原位富集的菌群组合、培养基及应用,包括菌群组合:贪铜菌属Cupriavidus necator,菌株YTR‑C1,保藏号CGMCC No.27358,中华根瘤菌属Sinorhizobium ... 蒋瑀霁 朱国繁 王晓玥