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lmwpe对土壤微生物活性的影响和lmwpe降解微生物的筛选

LMWPE对土壤微生物活性的影响和LMWPE降解微生物的筛选

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作者：农淼明四川师范大学

学位级别：硕士

随着农业现代化进程的不断推进，使用地膜已成为确保农业高产稳产的重要手段之一。随着地膜覆盖面积的增加，残留的地膜得不到及时回收，严重影响土壤结构和土壤的肥力水平，最终导致农作物大量减产。本研究利用低密度线性聚乙烯（LMWP... 详细信息

随着农业现代化进程的不断推进，使用地膜已成为确保农业高产稳产的重要手段之一。随着地膜覆盖面积的增加，残留的地膜得不到及时回收，严重影响土壤结构和土壤的肥力水平，最终导致农作物大量减产。本研究利用低密度线性聚乙烯（lmwpe）模拟地膜降解后的粉末状残留物，研究其对土壤微生物活性的影响。实验设计为两因素全组合设计（3×3），即因素1为lmwpe累积量（1、50、100年），因素2为lmwpe分子量（2000、5000、100000）。自然条件下盆栽大豆，在大豆的三个不同生长时期（苗期、花期、鼓粒期）分别测定土壤微生物量碳（SMBC）、土壤微生物量氮（SMBN）、土壤呼吸和土壤中三大微生物（真菌、细菌、放线菌）的数量。本研究另一重点是从土壤中筛选可降解lmwpe的微生物，再对微生物进行鉴定。1.以lmwpe的累积量和分子量作为影响土壤微生物活性的主要因素进行分析。结果如下：（1）lmwpe显著抑制土壤微生物对碳的矿化能力，lmwpe分子量≤5000时，随着累积量增大SMBC显著减小;lmwpe分子量>100000时，随着累积量增大SMBC增大。（2）lmwpe显著抑制土壤微生物对氮的矿化能力，lmwpe分子量≤5000时，累积量的增加SMBN减小;lmwpe分子量为100000时，随着累积量的增加SMBN增大。（3）lmwpe分子量≤5000且累积量≥50年时对土壤呼吸有显著的抑制作用。（4）lmwpe对土壤细菌、真菌和放线菌数量影响的结果显示。①细菌的数量随着lmwpe累积量的增加而增大，lmwpe分子量≤2000时对细菌生长有促进作用，分子量≥5000对细菌生长有抑制作用。②真菌数量随着lmwpe累积量增大而增大，同样当lmwpe分子量≤2000对真菌生长有促进作用，分子量≥5000对真菌生长有抑制作用。③土壤中添加lmwpe会抑制放线菌生长。2.从堆积垃圾的土壤中筛选出一株lmwpe降解菌，初步鉴定属于真菌界、真菌门、藻菌纲、毛霉目、枝霉科、枝霉属。综上所述，添加lmwpe对SMBC、SMBN有显著的抑制作用;lmwpe在分子量≤5000，累积量≥50年对土壤呼吸有抑制作用;lmwpe分子量≤2000促进了细菌和真菌的生长，分子量≥5000处理对细菌和真菌的生长有抑制作用;添加lmwpe对放线菌有抑制作用。

关键词： lmwpe 生物量碳生物量氮土壤呼吸筛选

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lmwpe对土壤微生物活性及多样性的影响

LMWPE对土壤微生物活性及多样性的影响

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农业环境与生态安全——第五届全国农业环境科学学术研讨会

作者：农淼明陶宗娅张尔亮赖金龙吴国罗学刚四川师范大学生命科学学院生物质材料教育部工程研究中心(西南科技大学)

农用地膜的大面积使用已成为确保农业高产稳产的重要手段之一。随着地膜覆盖连年使用,废弃膜残留物对土壤结构、土壤微环境、土壤微生物多样性等产生了多方面的影响。本研究利用粉末状低分子量聚乙烯（lmwpe）模拟环境可降解地膜降解后... 详细信息

农用地膜的大面积使用已成为确保农业高产稳产的重要手段之一。随着地膜覆盖连年使用,废弃膜残留物对土壤结构、土壤微环境、土壤微生物多样性等产生了多方面的影响。本研究利用粉末状低分子量聚乙烯（lmwpe）模拟环境可降解地膜降解后的残留物,研究lmwpe对土壤微生物活性及多样性的影响,为环境可降解地膜的安全性评价提供实验依据。将lmwpe按其不同分子量（2000、5000、100000）和不同累积量（1年、50年、100年）进行3×3的全组合设计。称取lmwpe添加在土壤中,混匀,装盆,自然条件下种植大豆,以不添加lmwpe、种植大豆的土壤为CK1,以裸土为CK2。分别在大豆不同生育期采集土壤,测定鲜土中的微生物量碳（MBC）、生物量氮（MBN）、土壤呼吸速率（RSA）以及土壤微生物数量（真菌、细菌、放线菌）变化。结果如下:（1）lmwpe分子量相对较低时,随着lmwpe累积量的增加,土壤MBC、MBN逐渐降低;lmwpe分子量相对较高时,随其累积量增加,MBC、MBN有所提高。与CK1比较,土壤中添加lmwpe导致土壤MBC、MBN降低。（2）不同分子量lmwpe处理之间相互比较,较高分子量处理的SRA显著提高（P＜0.05）,且随其累积量增加SRA升高。（3）土壤中放线菌数量随着lmwpe累积量增加而减少,真菌和细菌数量则有所增加。lmwpe分子量为2000和100000时细菌、真菌、放线菌的数量高于lmwpe分子量5000的处理。综上所述,lmwpe分子量和累积量都相对较低时,能够激活土壤微生物活性,较高分子量的lmwpe处理在一定程度上能够改善土壤微环境,土壤中过量的lmwpe残留将弱化土壤微生物活性。

关键词： lmwpe 生物量碳生物量氮土壤呼吸速率

来源： cnki会议评论

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超高分子量聚乙烯基中高强复合纤维制备及结构研究

超高分子量聚乙烯基中高强复合纤维制备及结构研究

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作者：葛忠慧大连理工大学

学位级别：硕士

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作为世界三大高性能纤维之一,因为具有低密度、高强度、高模量的特点,在许多领域都得到了广泛应用,但高昂的生产成本限制了其在民用纤维领域的应用。为此我们考虑用低分子量聚乙烯(lmwpe)与UHMWPE共混制备... 详细信息

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维作为世界三大高性能纤维之一,因为具有低密度、高强度、高模量的特点,在许多领域都得到了广泛应用,但高昂的生产成本限制了其在民用纤维领域的应用。为此我们考虑用低分子量聚乙烯(lmwpe)与UHMWPE共混制备低成本的UHMWPE/lmwpe中高强复合纤维。主要研究结果如下：以高密度聚乙烯(HDPE)为例,研究了UHMWPE/lmwpe复合纤维的制备工艺中几个重要参数对纺丝过程及最终纤维性能的影响。首先制备了一系列UHMWPE/HDPE (U/H)质量比的复合凝胶,流变测试表明U/H质量比为5：5时粘度最小,即最易于加工。探讨了U/H质量比、UHMWPE浓度和喷丝孔直径对制备的复合纤维的断裂强度的影响。选择出了制备UHMWPE/HDPE中高强复合纤维的最优工艺,即U/H质量比为5：5,UHMWPE浓度为30g/L,喷丝孔直径为0.5mm。采用上述最优工艺,制备了HDPE、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)分别与UHMWPE的复合纤维,对三者的力学性能和微观结构进行了研究。结果表明,三者力学性能基本相同,强度均在20cN/dtex左右,杨氏模量均在380 cN/dtex左右;三种复合纤维直径均匀,约为20μm,与商品化UHMWPE纤维直径相当,即三种lmwpe均可与UHMWPE成功制备力学性能良好的中高强复合纤维。三种复合干凝胶的DSC测试结果表明三种lmwpe组分均与UHMWPE有较好的互容。在低拉伸倍数时,UH、UL和ULL三种复合纤维中凝聚态结构差异较大,即UH和ULL复合纤维中串晶发展比较完善,且结晶取向度较高,而UL复合纤维中串晶发展不完善,且结晶取向度较低,这是由于LDPE的分子上支链较多,规整性差,因而结晶能力和取向性均较差,而且与UHMWPE组分相分离程度大。在高拉伸倍数时,三种复合纤维均表现出完善的串晶结构,且结晶均表现出很高的取向度,这是三种复合纤维力学性能相同的微观结构基础。

关键词： UHMWPE lmwpe 凝胶纺丝结晶结构取向复合纤维

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低分子量聚乙烯对土壤氮含量及相关酶的影响

低分子量聚乙烯对土壤氮含量及相关酶的影响

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农业环境与生态安全——第五届全国农业环境科学学术研讨会

作者：吴国陶宗娅李维罗学刚王清磊王玲琼四川师范大学生命科学学院生物质材料教育部工程研究中心(西南科技大学)

环境降解地膜能在较短的时间内碎片化,进一步由碎片降解为粉末状,其分子量也会随之减少,以粉末或小颗粒状混入土壤难以辨认。因此,环境降解地膜的推广应用通常被认为是解决农田"白色污染"的最高效、最实用的途径。但降解后的低分子量聚... 详细信息

环境降解地膜能在较短的时间内碎片化,进一步由碎片降解为粉末状,其分子量也会随之减少,以粉末或小颗粒状混入土壤难以辨认。因此,环境降解地膜的推广应用通常被认为是解决农田"白色污染"的最高效、最实用的途径。但降解后的低分子量聚乙烯（lmwpe）具有较强的疏水性,短时间难以彻底降解。关于土壤大量积累的农膜残留物对土壤微环境影响研究甚少,存在较大争议。为了评价环境降解地膜降解后形成的lmwpe残留于土壤中对土壤氮含量及氮运转的影响,本研究利用不同分子量的聚乙烯粉末模拟环境降解地膜降解后的聚乙烯组分,将三种不同分子量的lmwpe（M1=2000,M2=5000,M3=100000）添加到盆栽土壤中种植小麦的处理作为实验组,以不添加lmwpe、种植小麦的处理作为对照组,测试分析小麦不同生育期土壤氮含量及二种关键酶活性变化,以期为环境降解地膜的环境安全性评价提供实验依据。结果表明:实验组土壤全氮、碱解氮含量在小麦分蘖期、孕穗期、开花期等显著低于对照组,土壤脲酶活性在拔节期至灌浆期受到显著抑制,不同分子量lmwpe处理对小麦整个生育期土壤蛋白酶活性的影响未达显著水平。结论:lmwpe可在一定程度上降低土壤的供氮能力,土壤氮素转换受到抑制。由此看来,以lmwpe为原料的环境降解地膜的环境安全性有待进一步探究。

关键词：环境降解地膜 lmwpe 土壤氮含量土壤酶活性

来源： cnki会议评论

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