煤基与生物基腐植酸配施对土壤结构改良的影响

为探究煤基腐植酸与生物基腐植酸混合对土壤结构的影响并筛选出一种效果最佳的混合比例,本研究采用土壤培养方法,通过将煤基腐植酸与生物基腐植酸按不同质量比设计成复合腐植酸改良半生土,以不施腐植酸为对照(CK),分析培养10、25、50 d时复合腐植酸对土壤团聚体、孔隙度等结构指标的影响。结果显示:土壤各项理化指标整体改良效果表现为50 d>25 d>10 d;土壤团聚体含量、平均质量直径随煤基腐植酸含量增加而增加,单施煤基腐植酸时最佳,培养50 d时土壤团聚体含量较CK组增加116.36%,平均质量直径较CK组增加了21.80%;比较发现,培养10 d时土壤总孔隙度、田间持水量随生物基腐植酸比例增大而增加,容重随之降低,而培养25 d和50 d时,总孔隙度和田间持水量则随煤基腐植酸比例增大而增加,容重随之降低;煤基和生物基腐植酸7∶3组合最佳,50 d时该组合土壤总孔隙度和田间持水量分别较CK组增加10.46%和43.52%,容重降低8.25%。研究表明,煤基腐植酸和生物基腐植酸均可有效改善土壤结构,当混合质量比为7∶3时效果最佳。该混合比例的复合腐植酸可综合生物基腐植酸和煤基腐植酸的优点,有效改善土壤结构,为退化土壤修复提供一定的技术支撑和科学依据。

腐植酸及其生物降解膜对连作土壤环境及苹果幼苗生长的影响

盆栽条件下,以平邑甜茶幼苗为试验材料,设置连作土(对照)、灭菌连作土、连作土添加1.5 g·kg^(-1)腐植酸、连作土添加腐植酸生物降解膜、连作土添加1.5 g·kg^(-1)腐植酸和腐植酸生物降解膜5个处理,通过测定处理后平邑甜茶生物量和植株根系生长状况、土壤微生物数量、土壤酶活性、土壤养分含量等指标,研究腐植酸及其生物降解膜对连作土壤环境及平邑甜茶幼苗生长的影响。8月取样结果表明,与对照相比,腐植酸和腐植酸生物降解膜复合处理使得平邑甜茶幼苗株高、地径、鲜质量、干质量分别提高了72.56%、58.50%、196.20%、250.81%;根表面积、根体积和根系超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性较连作土相比分别提高了74.93%、143.75%和63.40%、100.85%、72.57%;腐植酸及其生物降解膜还可以改善土壤环境,施用后土壤中细菌数量明显增加,真菌数量减少,细菌/真菌值增大,细菌、放线菌数量分别比对照提高了115.79%、135.14%,真菌数量降低了87.25%,细菌/真菌值增大了16倍,且土壤有机质及营养元素含量也有所提升,9月变化趋势与8月一致。综上所述,腐植酸及其生物降解膜改善了土壤环境,促进了平邑甜茶幼苗的生长,可有效减轻平邑甜茶的连作障碍。

膨润土和腐植酸对猪粪堆肥Zn、Cu钝化和微生物群落的影响

为提高堆肥资源化利用,减少农业面源污染,通过单独添加10%膨润土(BT)、10%腐植酸(HA)以及2.5%膨润土+7.5%腐植酸(BH1)、5.0%膨润土+5.0%腐植酸(BH2)和7.5%膨润土+2.5%腐植酸(BH3)混合添加的方式,开展了其对猪粪堆肥重金属Zn、Cu钝化效果及微生物群落组成影响的研究。结果表明:添加膨润土和腐植酸延长了堆肥高温期,BH3处理的可溶性有机碳(DOC)降解率达40.52%,较对照(CK)显著提高12.46个百分点(P<0.05)。堆肥过程中,BH3处理下的Cu生物有效态占比较堆肥前下降12.17个百分点,而Zn可氧化态占比较堆肥前上升29.74个百分点,降幅和升幅均显著高于其余处理(P<0.05)。与CK和单独添加处理相比,混合添加可显著提高重金属Cu、Zn钝化效率,BH3处理对Cu和Zn的钝化率分别达79.84%和36.97%,较CK分别显著提高47.80个百分点和23.09个百分点(P<0.05)。膨润土和腐植酸混合添加,不同程度地促进了厚壁菌门、梭菌纲等参与纤维降解的有益物种相对丰度的升高。BH3处理下拟杆菌门和拟杆菌纲的相对丰度显著高于同时期的其他各处理。研究表明,膨润土和腐植酸与猪粪共堆肥更有利于堆肥腐熟和重金属钝化,混合添加7.5%膨润土和2.5%腐植酸为最佳推荐比例。

复合肥配施黄腐酸微生物菌剂对小麦产量、土壤理化及微生物性质的影响

为了明确复合肥配施黄腐酸微生物菌剂对小麦产量、土壤理化性质与微生物群落的影响,于2021—2022、2022—2023年在山东东营地区开展不同施肥试验,设置不施肥(CK)、施氮磷钾复合肥(DFH)、施黄腐酸菌剂(DHF)、氮磷钾复合肥与黄腐酸菌剂配施(FHHF)4个处理,测定2年小麦产量及第二年土壤理化与微生物等指标。结果表明,连续2年FHHF处理产量均为最高,其次为DHF、DFH和CK,且不同施肥处理产量显著高于CK;不同施肥处理可有效提升土壤养分含量,其中FHHF、DFH提升效果最为明显,DHF次之;FHHF、DHF处理下土壤细菌和真菌数量、平均吸光度值和微生物呼吸强度均显著高于CK,而DFH最低,微生物多样性指标也呈现相同变化趋势。综上所述,施加黄腐酸肥料能够提高作物产量,且与氮磷钾复合肥配施时效果更好,这与其改善土壤理化性质,提高土壤微生物数量和多样性有关,在生产中可作为绿色生产技术推广。

基于响应面法的硝酸氧化耦合生物降解预处理褐煤提取腐植酸工艺条件优化研究

从褐煤中提取腐植酸是实现低阶煤高值利用的有效途径,为提高矿源腐植酸提取率和生物活性,采用青霉菌(Penicillium pimiteouiense PPLL2205)高效降解转化褐煤,探究硝酸氧化耦合生物降解预处理对煤基腐植酸提取率的影响,结合元素分析、紫外-可见光谱和红外光谱分析表征其生物活性官能团。结果表明:经单因素和Plackett-Burman实验筛选得到显著影响褐煤腐植酸提取率的因素为硝酸浓度、降解温度和时间;通过Box-Behnken实验优化得硝酸氧化耦合生物降解预处理褐煤的最佳工艺条件为用5 mol/L硝酸氧化粒度为0.125 mm的褐煤,将氧化煤按1 g∶100 mL的固液比装载于接种有1.5%PPLL2205菌株的培养液中,调节pH为7,在温度为30℃、转速为230 r/min下降解15 d,再经碱溶酸提,此条件下腐植酸的提取率高达87.162%;与仅用硝酸氧化处理相比,硝酸氧化耦合生物降解预处理褐煤后提取的腐植酸含有更多的含氧官能团,具有更低的芳香度和更小的相对分子质量,在提高产率的同时增强了矿源腐植酸的生物活性。

生物炭与矿源黄腐酸钾配施对水稻生长的影响

为探索不同配比生物炭与矿源黄腐酸钾混合施用对水稻幼苗生长产生的影响,本研究以水稻品种北粳1705、北粳3号为试验材料,在生物炭与矿源黄腐酸钾不同比例配施条件下进行对比试验。结果表明,与对照组相比,北粳1705水稻幼苗10%生物炭与3%矿源黄腐酸钾混合施用处理组根数、株高、叶宽、茎基宽、鲜重、叶片叶绿素含量分别增加了4.67根、13.40 cm、0.19 cm、1.44 mm、140 mg、33.80%;北粳3号水稻相同处理组根数、株高、叶宽、茎基宽、鲜重、叶片叶绿素含量分别增加了4.33根、9.77 cm、0.23 cm、1.05 mm、118.30 mg、37.90%。由此可见,无论是生物炭还是矿源黄腐酸钾的施用均有利于水稻幼苗的生长,生物炭与矿源黄腐酸钾施用比例越高水稻幼苗长势越好,以10%生物炭与3%矿源黄腐酸钾混合施用效果最好。

复合微生物菌剂发酵制备生物腐植酸的条件优化及其结构特性

为探究利用农业废弃物制备生物腐植酸的工艺条件,本研究筛选具有木质纤维素腐殖化功能菌株并复配高效微生物菌剂,研究发酵条件对生物腐植酸产量的影响,探究制备获得的生物腐植酸产物的结构特性。本研究以小麦秸秆为主要底物共筛选获得14株腐殖化功能菌株,其中哈茨木霉DLT21、绒毛木霉DLS32、裂褶菌JLD3和拟康氏木霉DLS12腐植酸产量显著高于其他菌株,4株菌具有良好的相容性并且木质纤维素降解酶系互补。利用复合微生物菌剂发酵获得的最佳生物腐植酸制备条件为:麸皮为碳源、豆粕为氮源、麸皮与豆粕质量比为1∶0.8、初始含水率为70%、接种量为107个·g^(-1)(以干质量计),在此条件下发酵20 d,腐植酸产量达338 mg·g^(-1)。与商品腐植酸相比,本研究制备获得的生物腐植酸具有更高的N、H元素含量以及更多的羟基、亚甲基和酰胺基官能团。

腐植酸淋洗对重金属污染土壤微生物群落结构影响研究

为阐明腐植酸淋洗残留对土壤重金属形态分布、土壤理化性质与微生物群落结构变化的影响,本研究基于室内土壤淋洗实验与高通量测序技术,研究了腐植酸淋洗前后土壤重金属形态、pH、氨氮(NH+4-N)和土壤有机碳(SOC)含量变化特征,揭示了土壤微生物群落结构组成和多样性的变化规律与主要环境影响因素。结果表明,腐植酸淋洗可去除土壤中的Cd和Zn,对Pb的去除效果较差。淋洗后土壤中的Cd和Zn被活化,可迁移性提高;Pb的可氧化态和残渣态比例升高,可迁移性降低。在土壤微生物群落结构变化方面,淋洗后30 d内细菌群落丰富度先降低后升高,群落多样性提高。淋洗后Chloroflexi、Acidobacteria、Gemmatimonadetes、Fibrobacteres、Armatimonadetes等菌群的相对丰度增加,Actinobacteria、Firmicutes等菌群的相对丰度降低。腐植酸淋洗后土壤微生物的相互作用和网络复杂性提高;土壤微生物将会更高效地进行物质传输和利用,同时抵御环境扰动的能力也更强。腐植酸淋洗改变了土壤理化性质,驱动微生物群落结构改变的主要环境因子是酸提取态Pb、Zn含量和NH+4-N含量。腐植酸可以有效淋洗出Cd和Zn,但会活化土壤中残留的Cd和Zn,降低微生物群落多样性;后期培养过程中腐植酸残留可以钝化重金属,并提高微生物群落多样性、改善微生物群落结构。因此,腐植酸淋洗剂具有良好的土壤重金属去除和微生物群落结构改善能力,是一种高效且环境友好的土壤淋洗剂。此外,本研究还可为评价淋洗后土壤的微生态响应提供科学指导。

腐植酸作用下生物炭对Cd污染土壤的修复效果

为了探讨腐植酸对生物炭修复重金属污染土壤的影响,通过土培试验,分析两种不同添加量(0.1%和1%,m/m)的腐植酸[胡敏酸(HA)、富里酸(FA)]与两种生物炭[玉米秸秆生物炭(CBC)、稻壳生物炭(RBC)]复配处理下污染土壤中Cd形态的变化,并探究不同腐植酸作用下生物炭稳定Cd的差异和机制。结果表明:腐植酸增强了生物炭对土壤中Cd的稳定化程度。与未处理组相比,1%HA和1%FA作用下的CBC使土壤中残渣态Cd占比升高了145.89%和117.96%,RBC使残渣态Cd占比升高了124.04%和159.58%。1%腐植酸添加量处理显著降低了土壤pH,提高了土壤阳离子交换量(CEC)、土壤有机质(SOM)和有效磷含量。生物炭表面具有丰富的含氧官能团、芳香碳,其可通过静电吸引、络合、表面沉淀和阳离子-π键相互作用等结合重金属离子。综合来看,1%FA和RBC复配添加对Cd污染土壤的修复效果最佳,其使污染土壤的CEC、SOM和有效磷含量上升了24.56%、27.14%和34.81%,并且使重金属Cd迁移指数下降了65.85%。

黄腐酸的生物学功能及其在畜禽养殖中的应用研究进展

黄腐酸广泛存在于自然界中,作为无公害的绿色生物活性物质,具有多种生理作用,能够为机体提供所需的营养物质,有望成为绿色、无残留、安全性好的动物饲料添加剂,具有很大的研究意义,其饲用价值有待进一步开发利用。本文主要综述了黄腐酸的生物学功能及其在畜禽养殖上的应用研究进展,以期为后续充分开发黄腐酸的饲用潜力和生产应用等提供参考。

生物腐植酸(黄腐酸)及其在农业中的应用

生物腐植酸(黄腐酸)含有多种植物新陈代谢所需的氨基酸、微量元素及有益元素,能够促进植物健壮生长发育,提高植物的抗逆性和免疫力,络合和吸附植物体内的有害元素,并通过机体的代谢活动排出体外,改善植物产品品质,增产效果显著,有利于农业的可持续发展。

生物转化腐植酸制备饲料添加剂黄腐酸的工艺优化

黄腐酸较腐植酸(HA)结构简单,含有较多活性基团,更易为生物吸收利用,是重要的饲料添加剂。本研究以褐煤基腐植酸为研究对象,对白腐真菌转化腐植酸产生黄腐酸的工艺进行优化。通过初筛确定氮源添加量、铜离子浓度和HA添加量为主要影响因素,采用二次回归方程与响应面分析确定最佳转化条件为铜离子浓度0.29 mmol/L,HA添加量0.68 g/80 m L,氮源添加量12.68 g/L。对优化后的方案进行验证,得到的黄腐酸含量为13.35 mg/m L,与优化值接近。

化肥减量配施腐植酸生物肥对芸豆碳氮代谢及产量的影响

通过探究化肥减量配施腐植酸生物肥对芸豆叶片碳氮代谢过程的影响,为东北地区芸豆种植及腐植酸肥料的应用提供理论依据。于黑龙江八一农垦大学安达试验基地,以芸豆品种白沙克为试验材料,在2021,2022年进行2 a田间试验。设置CF(常规化肥用量)、RF(常规化肥减量20%)、RFH1(常规化肥减量20%+45.0 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥)、RFH2(常规化肥减量20%+67.5 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥)、RFH3(常规化肥减量20%+90.0 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥)、RFH4(常规化肥减量20%+112.5 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥)6个处理,对芸豆整个生育时期进行碳、氮代谢及其产物的指标测定,在收获期测定芸豆产量及其构成因素。分析化肥减量配施腐植酸生物肥对碳代谢过程中蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)、酸性转化酶(AI)、中性转化酶(NI)和氮代谢过程中硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)的活性,分析碳氮代谢产物蔗糖、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白的含量,明确腐植酸对芸豆的碳氮代谢情况的影响。结果表明,与CF处理相比,腐植酸生物肥的施用增加了芸豆叶片碳氮代谢相关酶系活性,增加了碳氮代谢产物含量,提高了芸豆产量。在生育时期内,RFH2处理的SS活性较CF处理显著增加9.5%~15.8%,RFH3处理的SPS活性较CF处理显著增加16.5%~38.1%,RFH3处理的AI活性较CF处理显著增加10.8%~25.5%,RFH2处理的NI活性增加14.0%~32.1%;配施腐植酸生物肥后,RFH2处理的NR和NiR活性较CF处理显著增加22.6%~50.1%和16.3%~19.8%,GOGAT活性较CF处理显著增加16.0%~35.7%,RFH3处理的GS活性较CF处理显著增加14.5%~44.1%。同时,配施腐植酸生物肥各处理中,RFH2处理使芸豆叶片中碳氮代谢产物蔗糖、可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白分别显著增加7.6%~9.3%,14.1%~26.8%,6.7%~10.5%和3.7%~8.8%,淀粉含量增加了0.8~1.3百分点。此外,腐植酸生物肥的施用能够增加芸豆的产量,RFH2处理的芸豆产量较CF处理显著增加24.8%(2021年)和21.5%(2022年)。化肥减量20%配施67.5 kg/hm ^(2)腐植酸生物肥(RFH2)处理能够增加芸豆叶片碳氮代谢相关酶系活性,增加叶片中碳氮代谢产物的积累,增加芸豆产量。

腐植酸接枝共聚物的研究进展及应用前景

综述了接枝共聚物的发展现状与腐植酸类共聚物的研究进展。腐植酸含有丰富的含氧官能团,如羧基、酚羟基等基团,使得腐植酸分子具有氧化还原、亲水、络合、吸附、分散以及易于接枝共聚改性的能力。从不同用途介绍腐植酸类共聚物,因其具有成本低、绿色、安全等特性,在工业、农业、畜牧业、林业以及医药等方面都有着广阔的应用前景。

缓释尿素配施黄腐酸对黑青稞生物量及旗叶光合性能的影响

为了明确缓释尿素配施黄腐酸对黑青稞生物量及旗叶光合性能形成的影响,以隆子黑青稞为试验材料,通过随机区组试验,比较分析了缓释尿素配施黄腐酸对黑青稞旗叶净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率以及生物量的影响。结果表明,与常规尿素和CK处理相比,缓释尿素可以提高黑青稞的旗叶净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率,配施黄腐酸后可进一步提高黑青稞生物量与光合性能;减氮20%条件下,黑青稞光合性能呈下降趋势,地上部分生物量与总生物量下降,根系生物量与根冠比增加。结论:缓释尿素配施黄腐酸可协同增效,促进黑青稞光合产物的生产和积累,进而提高黑青稞生物量。

HA@Fe_(3)O_(4)修饰阳极增强微生物燃料电池降解类固醇雌激素

利用腐植酸(HA)与具有较强电容性的纳米Fe_(3)O_(4)颗粒形成的金属化合物(HA@Fe_(3)O_(4))修饰微生物燃料电池(MFC)阳极,探究含有以17α-乙炔基雌二醇(EE2)为代表性类固醇雌激素(SEs)的模拟废水在MFC阳极的降解特性,并对EE2降解过程中MFC的产电特性进行了表征。电化学交流阻抗测试结果表明,与不存在HA@Fe_(3)O_(4)的MFC相比,存在HA@Fe_(3)O_(4)的MFC的欧姆阻抗降低了79.58%,电荷转移阻抗降低了89.60%。循环伏安扫描结果显示,HA@Fe_(3)O_(4)的存在显著增加了阳极板的电容。HA@Fe_(3)O_(4)修饰阳极后MFC最大功率密度可达537.37 mW/m~2。HA@Fe_(3)O_(4)修饰的阳极可显著提高MFC对EE2的去除率,EE2在低浓度下(≤5.0μmol/L)可以介导电子转移,提高MFC的产电性能,进而提高MFC去除EE2的能力,但高浓度(5.0~10.0μmol/L)时会抑制微生物的活性并降低MFC产电效率。

黄腐酸对植物生长的促进作用及其在农业生产中的应用

黄腐酸来源广泛、制备工艺简单、制备成本低廉。因黄腐酸对植物的生长发育具有明显的促进作用,基于此其具有极大潜力作为植物刺激剂,应用于农业生产中。由于上述原因,近年来针对黄腐酸提取及应用等方面的研究逐渐增多。经过对目前已有的研究结果进行总结,详细阐述黄腐酸对植物生长发育的促进作用及机制,对农田土壤改良作用,对根际微生物生长的促进作用,对植物病害菌的抑制作用。此外,还对目前黄腐酸应用于农业生产的现状进行概括。通过上述总结,该文揭示黄腐酸对促进农业生产的重要作用及巨大潜力,为黄腐酸未来的继续开发指明方向。

腐植酸复合微生物菌肥的高效利用

腐植酸复合微生物菌肥具有肥效高、成本低、环保等特点,将在生态农业中发挥积极的作用。文章概述了腐植酸、微生物菌肥、腐植酸复合微生物菌肥的特点及功能,以及分析了腐植酸复合微生物菌肥的应用效果,同时对腐植酸复合微生物菌肥未来广阔的发展前景进行了展望。

宜施壮微生物菌剂在百合上的应用效果

通过田间试验,验证了宜施壮微生物菌剂 + 黄腐酸复合肥的“有机肥 + 菌剂 + 配方肥”三结合施肥方式在百合种植上的减量增效、增产增收效果。示范结果表明:宜施壮微生物菌剂 + 黄腐酸复合肥促进了百合鳞茎球高、直径提高,单球重增加,在化肥折纯养分减少20%的情况下,比单施等比例复合肥增产近18%,净增收4000余元,肥料偏生产力提高10以上,可在百合种植中全面推广该施肥模式。

腐植酸发酵形成黄腐酸的周期及其规律的研究

我们从自然界中找到了腐植酸发酵微生物，利用现代生物工程技术生产腐植酸并提取黄腐酸。从发酵液中可提到黄腐酸７ｇ／Ｌ以上，固体料中黄腐酸含量达２％～５％，开辟了利用厌氧发酵工艺生产腐植酸和黄腐酸的新途径。