13C富集玉米根、茎、叶添加对长期不施肥和施肥处理棕壤土壤呼吸的影响及其激发效应

玉米根、茎、叶残体因含碳化学组分差异,还田后对不同肥力土壤呼吸及激发效应的影响存在差异性,为探究这种影响的田间差异性,采用13C标记玉米秸秆示踪方法,在沈阳农业大学棕壤长期定位试验站进行540 d田间培养试验,共设置8个处理:低肥土壤(LF+CK)、低肥土壤+根(LF+R)、低肥土壤+茎(LF+S)、低肥土壤+叶(LF+L)、高肥土壤(HF+CK)、高肥土壤+根(HF+R)、高肥土壤+茎(HF+S)、高肥土壤+叶(HF+L)。结果显示:(1)培养期内,土壤呼吸通量、秸秆碳对土壤CO_(2)-C排放的贡献率均呈下降趋势;(2)与不添加秸秆土壤相比,低肥土壤添加根、茎、叶处理的土壤CO_(2)-C排放累积量分别增加134%、126%和95%,高肥土壤分别增加157%、189%和96%;(3)根、茎在高肥土壤中对土壤CO_(2)-C排放的贡献显著大于叶,在低肥土壤中并无差异;(4)秸秆不同部位还田均会引起高低肥土壤的正激发效应,其中添加根、茎的激发效应显著强于叶,而秸秆不同部位对两种肥力水平土壤的激发效应均无显著影响。综上,秸秆不同部位还田对土壤呼吸的CO_(2)累积排放量影响显著;玉米叶较玉米根、茎容易分解,但由于土壤自身养分差异,玉米叶还田初期在低肥土壤分解速率高于根、茎,而在高肥土壤小于根、茎。因此细化秸秆还田对农田土壤呼吸有重要意义,未来在秸秆还田研究中应考虑秸秆不同部位和土壤肥力间的交互影响。

基质异质性对硬毛粗盖孔菌固态发酵产漆酶的影响

固态基质是固态发酵的核心,为了探究其异质性对固态发酵效率的影响,以不同部位玉米秸秆(鞘、茎、髓、叶)为固态基质,以硬毛粗盖孔菌(Funalia trogii)发酵生产漆酶,测定固态基质化学组成与物理性质,考察固态基质理化性质与漆酶产量关系,进一步从细胞壁角度探讨固态基质与微生物相互作用。结果表明,以髓为固态基质时,菌丝茂密且漆酶产量最高(110.70 U/g),鞘为固态基质时产量最低(26.40 U/g);髓具有最高的还原糖得率(239.44 mg/g)和较低的灰分含量,而鞘具有最低的还原糖得率(154.29 mg/g)和最高的半纤维素含量(36.65%);漆酶产量与木质素及还原糖得率呈显著正相关(P<0.05),与半纤维素及灰分呈显著负相关(P<0.05)。研究显示,固态基质异质性是影响固态发酵效率的重要因素。