不同生物炭施入对酸性紫色土有机碳矿化特征的影响

【目的】探究不同生物质来源制备的生物炭材料对酸性紫色土有机碳矿化的影响,为生物炭的合理利用提供科学依据。【方法】选取玉米秸秆、鸡蛋壳和紫茎泽兰为原料制备生物炭,分析不同生物炭理化特性差异,通过室内恒温培养试验研究生物炭施入对酸性紫色土有机碳矿化量、矿化速率、激发效应及CO_(2)释放等的影响。【结果】紫茎泽兰、玉米秸秆生物炭比表面积、孔隙度大于鸡蛋壳生物炭;鸡蛋壳生物炭C、H含量最低,C/H含量占比最高,达到79.33%,稳定态碳含量占比最大,可达86.03%。生物炭施入均能增加土壤总有机碳含量,且其增幅随培养时间延长呈下降趋势;生物炭施入促进了土壤呼吸,产生正激发效应,但有机碳矿化率增幅随培养时间延长而下降,最终降至25 mg/(kg·d)左右,以鸡蛋壳生物炭处理的土壤有机碳矿化速率下降趋势尤为明显。【结论】添加玉米秸秆和紫茎泽兰生物炭后,土壤总有机碳增幅远大于鸡蛋壳生物炭处理,固碳作用强;添加鸡蛋壳生物炭后,土壤有机碳矿化速率最大,土壤碳库稳定作用弱,相较于秸秆类(玉米秸秆和紫茎泽兰)生物炭处理,不利于固碳减排。

根瘤菌PP3对水黄皮抗氧化系统应激镍胁迫的影响

【背景】抗氧化系统在植物抵抗逆境胁迫中起着重要作用,而共生根瘤菌是否会影响豆科植物抗氧化防御系统来提高植株抗逆性尚不清楚。【目的】以耐逆性强的水黄皮(Pongamia pinnata)作为豆科植物代表,开展镍胁迫下的水黄皮快生根瘤菌(Rhizobium sp.)PP3回接水黄皮的盆栽实验,探究根瘤菌共生固氮对豆科植物抗氧化系统应激镍胁迫的影响。【方法】利用酶联免疫法测定不同处理下水黄皮根、茎、叶中的4种抗氧化酶活性和4种非酶抗氧化剂含量。【结果】水黄皮植株中的抗氧化酶活性强弱为超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)>过氧化物酶(peroxidase,POD)>过氧化氢酶(catalase,CAT)>谷胱甘肽还原酶(glutathione reductase,GR),非酶抗氧化剂含量高低为谷胱甘肽(glutathione,GSH)>类黄酮(flavonoids,FLA)>原花青素(oligomeric proantho cyanidins,OPC)>抗坏血酸(ascorbic acid,AsA);在不施用氮素和40 mg/L Ni2+胁迫处理下,接种根瘤菌PP3使水黄皮茎中的POD活性增加61.8%,叶中的SOD、GR和CAT活性增加5.7%、23.6%和36.1%;在施用氮素和40 mg/L Ni2+胁迫下,接种根瘤菌PP3使水黄皮植株根中GSH、FLA和OPC含量升高55.9%、61.6%和38.6%,水黄皮植株叶中GSH含量升高14.8%。【结论】本研究初步揭示了根瘤菌会对水黄皮组织中的抗氧化酶和非酶抗氧化剂产生显著影响,但对不同组织中抗氧化酶和抗氧化剂的影响不同,说明根瘤菌通过介导水黄皮抗氧化防御系统来应激镍胁迫,其在镍污染土壤中强化水黄皮的抗逆性有着重要的作用。