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核桃蛋白-低聚半乳糖复合纳米颗粒的制备及其Pickering乳液性质

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精细化工 2024年第7期41卷 1590-1598,1614页

作者：刘炯娜张丹蒋雨心范方宇西南林业大学生命科学学院云南昆明650224 西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室云南昆明650224 云南省森林灾害预警与控制实验室云南昆明650224

以核桃蛋白(WalPI)和低聚半乳糖(GOS)为原料,采用pH循环-超声联合制备了WalPI-GOS,将其与茶油混合,制备了Pickering乳液。通过FTIR、纳米粒度及Zeta电位仪、紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计、DSC对WalPI-GOS进行了表征,考察了m(Wal... 详细信息

以核桃蛋白(WalPI)和低聚半乳糖(GOS)为原料,采用pH循环-超声联合制备了WalPI-GOS,将其与茶油混合,制备了Pickering乳液。通过FTIR、纳米粒度及Zeta电位仪、紫外-可见分光光度计、荧光分光光度计、DSC对WalPI-GOS进行了表征,考察了m(WalPI)∶m(GOS)对WalPI-GOS颗粒特性及Pickering乳液性质的影响。结果表明,当m(WalPI)∶m(GOS)=10∶4时,WalPI-GOS和Pickering乳液具有最佳的性能。WalPI-GOS的平均粒径为82.08 nm,Zeta电位为–52.37 mV,乳化活性、乳化稳定性为31.12 m^(2)/g和4346.35 min;WalPI部分疏水基团被包埋于WalPI-GOS分子内部,降低了表面疏水性(840.81 a.u.),提高了游离巯基含量(8.78μmol/g)和熔融温度(93.74℃);WalPI与GOS的复合改变了WalPI的二级和三级结构,形成以β-折叠为主的二级结构,WalPI与GOS通过氢键、静电相互作用和疏水相互作用形成紧密的网络结构;Pickering乳液平均粒径仅为5.24μm,液滴均匀分布,形成了弹性凝胶网络结构;当剪切速率为0.1 s^(–1)时,具有最高的表观黏度(1.06 Pa·s)。WalPI与GOS间的高交联密度增强了Pickering乳液的凝胶网络结构。

关键词：核桃蛋白低聚半乳糖复合纳米颗粒 Pickering乳液稳定性食品用化学品

傅里叶变换红外光谱技术评估玉米器官含氮量的可行性研究

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安徽农业大学学报 2024年第3期51卷 450-457页

作者：徐博刘增骆艳娜熊启中景建元叶新新农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室安徽省绿色磷肥智能制造与高效利用工程研究中心安徽农业大学资源与环境学院合肥230036

探究傅里叶红外光谱(FTIR)技术评估作物器官含氮量的可行性,对快速掌握作物氮素状况、优化氮肥管理具有重要意义。利用低分子量较少的腐植酸(HA1)和低分子量较多的腐植酸(HA2)开展玉米水培试验,通过设置不同的腐植酸浓度短期内获得了器... 详细信息

探究傅里叶红外光谱(FTIR)技术评估作物器官含氮量的可行性,对快速掌握作物氮素状况、优化氮肥管理具有重要意义。利用低分子量较少的腐植酸(HA1)和低分子量较多的腐植酸(HA2)开展玉米水培试验,通过设置不同的腐植酸浓度短期内获得了器官氮素含量差异较大的植物样品;在测定/采集玉米各器官含氮量与FTIR光谱数据的基础上,利用主成分分析方法探究了玉米各器官含氮量与FTIR特定波数吸光度的相关性,以明确可用于评价玉米样品含氮量的FTIR特征参数。结果显示:(1)不同浓度HA1与HA2对玉米各器官含氮量产生了差异化影响,表现为2.5 mg·L^(–1)HA1显著提高了叶片、茎秆及根系的含氮量(P<0.05),含氮量较对照分别提高20.8%,19.9%以及64.2%,但各器官含氮量随HA1浓度的提高呈降低趋势,当HA1浓度达到25 mg·L^(–1)时,各器官含氮量均低于对照;HA2整体上提高了各器官的含氮量,其中显著提高了根系含氮量,提高幅度达到了35.0%~45.4%。(2)不同浓度HA1与HA2对玉米各器官在1 051.0、1 159.0、1 247.7、1 635.3、1 650.8、1 731.8以及2 919.7 cm^(–1)处FTIR吸光度的影响与含氮量相似,即各浓度HA2与低浓度HA1可提高玉米器官蛋白质、脂类、糖类等有机组分的含量。(3)主成分分析结果表明,与叶片含氮量高度相关的3个特征波数分别为1 635.3、1 247.7以及1 159.0 cm^(–1);茎秆为1 650.8和1 159.0以及1 247.7 cm^(–1);根系为1 635.3、1 650.8以及1 159.0 cm^(–1),即比较玉米各器官上述波数处FTIR的吸光度可用于评估玉米样品的含氮量,吸光度越高,含氮量越高。通过比较玉米各器官FTIR特定波数处的吸光度可以初步评估不同农艺措施对玉米各器官含氮量的影响,这为将来FTIR在植物氮素营养诊断方面的应用提供了重要参考。

关键词：氮含量傅里叶红外光谱技术玉米腐植酸主成分分析

基于随机森林法的山核桃林地土壤速效养分含量空间分布特征研究

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生态学报 2024年第2期44卷 662-675页

作者：凌晓丹王罗其赵科理傅伟军叶正钱丁立忠浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 浙江农林大学浙江省土壤污染生物修复重点实验室杭州311300 浙江农林大学浙江省森林生态系统碳循环与固碳减排重点实验室杭州311300 临安区农林技术推广中心杭州311300

土壤氮磷钾是土壤肥力管理的重要元素,是植物生长的必要养分元素。对土壤氮磷钾的空间分布进行特征解译,可为精准管理临安山核桃产区林地土壤肥力,促进山核桃林产业可持续发展提供理论依据。研究以临安山核桃主产区为研究区域,利用随机... 详细信息

土壤氮磷钾是土壤肥力管理的重要元素,是植物生长的必要养分元素。对土壤氮磷钾的空间分布进行特征解译,可为精准管理临安山核桃产区林地土壤肥力,促进山核桃林产业可持续发展提供理论依据。研究以临安山核桃主产区为研究区域,利用随机森林(RF)、普通克里格(OK)和Shapley加性解释(SHAP)方法,结合地形因子、气候因子、土壤因子、遥感因子等环境变量,对山核桃林地土壤碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)的空间分布特征进行分析。研究结果表明:相比于OK模型,基于环境协变量所构建的RF模型对AN、AP和AK含量空间分布预测表现最佳,R^(2)分别为0.68、0.60和0.64,均方根误差(RMSE)分别为20.005、10.287和22.426,平均绝对误差(MAE)分别为15.425、7.709和21.628。RF模型SHAP分析显示,AN和AK含量分布主要受土壤有机质(SOM)的影响,并且SOM与AN和AK存在正相关性;AP主要受pH的影响,其次为色调指数,AP与pH和色调指数均具有负相关性;AK和AP同时受到海拔和坡向的影响。两种模型预测的氮磷钾空间分布趋势总体相似,不同速效养分存在明显的空间异质性。碱解氮高值区域主要分布于研究区东部;有效磷高值区域主要分布于研究区西部,但分散度高;速效钾高值区域则主要分布于研究区中部。总体而言,基于随机森林模型可以高精度模拟山核桃林地土壤氮磷钾含量空间分布特征,并依据主要环境协变量对土壤氮磷钾的影响关系,提出相应改良措施。在有效磷含量低值区域可以施用石灰来缓解土壤酸化,同时补追磷肥;碱解氮含量高值区域可以合理减少氮肥施用;速效钾含量低值区域合理施加钾肥;对于海拔较高及迎风坡多降雨的区域,可以构建林下高效水土保持植被,减轻水土流失;在林地施用有机肥料,改善土壤理化性质,增加土壤养分含量。

关键词：山核桃林地随机森林 Shapley加性解释速效养分

^(60)Co-γ射线辐照对紫云英生长及利用的影响

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草业科学 2024年第9期41卷 2054-2062页

作者：庾振宇张江林高雅洁廖育林鲁艳红方畅宇刘芳禧谢雪肖健袁浩亮屠乃美聂军湖南省土壤肥料研究所湖南长沙410125 湖南农业大学农学院湖南长沙410128 农业农村部湖南耕地保育科学观测实验站湖南长沙410125

为探究^(60)Co-γ射线对紫云英(Astragalus sinicus)种子的诱变效应,明确适合紫云英翻压利用及生长的辐照剂量,本研究以紫云英种子为试验材料,采用不同^(60)Co-γ射线辐照剂量[0(CK)、300、500、700 Gy]处理种子,观察比较紫云英的养分... 详细信息

为探究^(60)Co-γ射线对紫云英(Astragalus sinicus)种子的诱变效应,明确适合紫云英翻压利用及生长的辐照剂量,本研究以紫云英种子为试验材料,采用不同^(60)Co-γ射线辐照剂量[0(CK)、300、500、700 Gy]处理种子,观察比较紫云英的养分吸收特性、发芽率和田间生长状况。结果表明,辐射处理可提高紫云英盛花期的氮(N)含量,500 Gy处理盛花期N含量最高。在等N投入量下,与CK相比,500 Gy处理的翻压量可减少2063 kg·hm^(−2),便于机械翻压操作。与CK相比,辐照处理的出苗数、株高等多项指标均呈降低趋势,高辐照剂量700 Gy处理的鲜草产量和种子产量均显著降低(P<0.05),500 Gy处理的各项指标与CK最为接近,且相差较小。综上,用500 Gy的^(60)Co-γ射线辐照紫云英种子,提高了单位质量的氮素含量,便于盛花期轻简翻压利用。

关键词： ^(60)Co-γ射线紫云英翻压量产量氮含量

不同水分管理条件下硫素对稻田土壤磷素有效性的影响研究

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安徽农业大学学报 2024年第4期51卷 690-696页

作者：魏晓璠徐博刘悦陈绪祥李虹颖熊启中景建元柴如山马超王智叶新新安徽农业大学资源与环境学院/安徽省绿色磷肥智能制造与高效利用工程研究中心/农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室/自然资源部江淮耕地资源保护与生态修复重点实验室合肥230036 安徽省农业科学院土壤肥料研究所合肥230001

为了探究不同水分管理条件下硫素对水稻土壤磷素有效性的影响,采用室内土壤模拟培养试验,共设4个处理:淹水(YS)、淹水+硫磺(YS S)、干湿交替(GS)以及干湿交替+硫磺(GS S),通过测定土壤pH、Eh、Fe^(2+)、Olsen-P、无机磷组分、有机磷组... 详细信息

为了探究不同水分管理条件下硫素对水稻土壤磷素有效性的影响,采用室内土壤模拟培养试验,共设4个处理:淹水(YS)、淹水+硫磺(YS S)、干湿交替(GS)以及干湿交替+硫磺(GS S),通过测定土壤pH、Eh、Fe^(2+)、Olsen-P、无机磷组分、有机磷组分和磷酸酶活性,并对各数据进行相关性进行分析。结果表明,土壤Olsen-P含量在30 d时达到峰值,培养60 d时,YS S处理Olsen-P含量最高,相较于YS提高10.65%;培养60 d时,YS S处理和GS S处理中Fe-P含量均高于未添加硫磺处理组;淹水条件下添加硫磺能够降低土壤pH值,较空白处理降低0.05个单位;同时能显著降低土壤Eh值,较空白处理降低12.85%,即淹水条件下硫磺的添加促进S向S~(2-)还原;YSS处理中LOP和MLOP含量显著提高,而MSOP含量显著降低;淹水条件下添加硫磺增加土壤中酸性磷酸酶活性。本研究表明,在淹水处理条件下添加硫磺更有利于土壤中Ca-P和O-P向Fe-P有效转化,有效提高土壤LOP和MLOP含量,提高水稻土的供磷能力,以此提高水稻土中磷的有效性。

关键词：有效磷水分管理硫磺无机磷转化有机磷

光伏电站建设对陆地生态环境的影响:研究进展与展望

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环境科学 2024年第1期45卷 239-247页

作者：田政卿张勇刘向陈生云柳本立吴纪华兰州大学生态学院草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院冰冻圈科学国家重点实验室兰州730000 中国科学院西北生态环境资源研究院沙漠与沙漠化重点实验室兰州730000

随着全球能源消耗的快速增长,环境将进一步恶化,各国减排的竞争将更加激烈,而利用太阳能作为清洁能源的光伏发电对于实现地球碳中和具有重要战略意义.陆地生态系统中的集中式光伏电站大范围覆盖地球表面,导致土地利用发生变化,对地表能... 详细信息

随着全球能源消耗的快速增长,环境将进一步恶化,各国减排的竞争将更加激烈,而利用太阳能作为清洁能源的光伏发电对于实现地球碳中和具有重要战略意义.陆地生态系统中的集中式光伏电站大范围覆盖地球表面,导致土地利用发生变化,对地表能量平衡和降水的再分配产生显著影响,进而改变土壤养分循环和植物生产力,并最终带来明显的生态环境效应.通过回顾近20年来国内外光伏电站生态环境影响研究的相关文献,综述了光伏电站建设对微气候、土壤和动植物等的影响强度和方向,以及对陆地生态系统功能的潜在影响.光伏电站可以通过调节微气候因子中的太阳辐射强度、空气温湿度、风速和风向等,进一步影响植物生产力、土壤抗蚀性和土壤碳固存等多项生态系统功能.尽管已有文献报道中有关光伏电站建设对陆地生态系统的影响并不一致,但总体而言,可以提高植被盖度和植物生产力;特别在荒漠等生态系统中可在一定程度上改善生态环境.目前,尽管有大量研究报道了光伏电站对生态系统可能具有的效应,但实验性论据尚不充分,对生态系统功能影响机制的研究更为少见.在后续的工作中,可进一步关注光伏电站对生态环境影响的区域差异性,以及对生态系统功能潜在的影响途径,结合生态效应为光伏电站建设区域的生态保护与修复提供依据,并针对潜在的生态风险制定相应预案措施.

关键词：光伏电站生态效应微气候因子植物多样性土壤生态系统

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土壤微生物影响土壤健康的作用机制研究进展

土壤学报 2024年第2期61卷 331-347页

作者：孔亚丽秦华朱春权田文昊朱晓芳虞轶俊张均华水稻生物育种全国重点实验室中国水稻研究所杭州310006 浙江农林大学环境与资源学院杭州311300 土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 浙江省耕地质量与肥料管理总站杭州310020

土壤健康是农业可持续发展的中心主题。土壤微生物参与土壤生态功能、环境功能和免疫功能协同驱动土壤生命系统运转,是维持土壤健康的核心与关键。了解不同微生物介导的土壤健康调控机制对有效利用这些核心微生物维持和改善土壤健康至... 详细信息

土壤健康是农业可持续发展的中心主题。土壤微生物参与土壤生态功能、环境功能和免疫功能协同驱动土壤生命系统运转,是维持土壤健康的核心与关键。了解不同微生物介导的土壤健康调控机制对有效利用这些核心微生物维持和改善土壤健康至关重要。本文围绕微生物参与调节土壤碳循环、养分循环,改变土壤结构、抑制植物病虫害、污染控制等主要生物过程系统梳理了微生物在调控土壤健康中的重要作用,以及微生物作为土壤健康的敏感指标对土壤健康的指示与预警作用。强调未来应加强驱动土壤健康特定功能以及多个生物过程的核心微生物组信息数据库挖掘、构建与生产应用研究,为定向利用微生物改善农业土壤生态系统功能、维持土壤健康以及保障土壤可持续发展提供科学依据。

关键词：土壤微生物土壤健康土壤功能生物标志物

降水季节性分配对亚热带森林土壤氮矿化的影响

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应用生态学报 2024年第1期35卷 186-194页

作者：纪永康马楠张慧李翠环马元丹武启骞李彦浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300

土壤氮矿化是生态系统养分循环的关键过程,但降水季节性分配对土壤氮矿化的作用机制尚不明确。本研究于2020—2022年在我国长江中下游亚热带森林进行降水控制试验,采用野外树脂芯原位培养法,分别设置对照(CK)、干季更干、湿季极端降水增... 详细信息

土壤氮矿化是生态系统养分循环的关键过程,但降水季节性分配对土壤氮矿化的作用机制尚不明确。本研究于2020—2022年在我国长江中下游亚热带森林进行降水控制试验,采用野外树脂芯原位培养法,分别设置对照(CK)、干季更干、湿季极端降水增加(T_(1))和干季更干、湿季降水等比例增加(T_(2))3种处理,探究降水季节性分配对土壤氮矿化的影响。结果表明:T_(1)和T_(2)分别使干季土壤净硝化速率显著降低57.9%和72.5%,净氮矿化速率显著降低82.5%和89.6%,而使湿季土壤净硝化速率显著提高64.3%和79.5%,净氮矿化速率显著提高64.2%和81.1%,且湿季降水等比例增加比湿季极端降水增加更有利于土壤氮矿化进程。此外,结构方程模型表明,降水季节性分配的变化能够通过改变土壤含水量、铵态氮和微生物生物量氮以及土壤C∶N对亚热带森林土壤氮矿化进程产生显著影响。以上结果对研究土壤氮循环等生态过程具有重要的参考意义,有利于更准确地评估未来降水格局变化对亚热带森林生态系统的影响。

关键词：土壤氮转化亚热带森林降水格局生物地球化学循环干湿季

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长期不同秸秆还田措施对土壤供磷能力的影响

安徽农业大学学报 2024年第1期51卷 110-116页

作者：丁井魁徐博叶新新孙瑞波熊启中温延臣张朝春赵秉强安徽农业大学资源与环境学院/安徽省绿色磷肥智能制造与高效利用工程研究中心/农田生态保育与养分资源高效利用安徽省重点实验室/自然资源部江淮耕地资源保护与生态修复重点实验室合肥230036 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业农村部植物营养与肥料重点实验室北京100081

研究潮土区冬小麦-夏玉米轮作体系下长期不同秸秆还田措施对土壤磷素吸附解吸特性的影响,以期为提高该地区土壤供磷能力提供理论依据。依托山东禹城长期定位试验(始于2007年),研究了秸秆不还田(CK)、小麦秸秆单季还田(W)、玉米秸秆单季... 详细信息

研究潮土区冬小麦-夏玉米轮作体系下长期不同秸秆还田措施对土壤磷素吸附解吸特性的影响,以期为提高该地区土壤供磷能力提供理论依据。依托山东禹城长期定位试验(始于2007年),研究了秸秆不还田(CK)、小麦秸秆单季还田(W)、玉米秸秆单季还田(M)和小麦玉米秸秆双季还田(D)4个处理对土壤有效磷含量和土壤磷吸附解吸特性的影响。结果发现,与CK相比,3种秸秆还田均显著提高了土壤有效磷含量,W、M和D处理有效磷含量分别增加了47.5%、15.4%和12.2%,而土壤交换性钙含量分别降低了49.1%、30.5%和31.7%。不同秸秆还田措施均对潮土磷吸附特征产生了影响:与CK相比,秸秆还田处理均能显著降低土壤对磷的吸附,W、M和D处理土壤磷平均吸附量分别下降了10.7%、7.5%和5.1%;单季秸秆还田处理W的土壤最大吸磷量(Q_(m))显著低于CK处理,但M和D处理土壤Q_(m)与CK没有显著差异;秸秆还田处理的磷吸附饱和度(DPS)均有所增加,但仅单季秸秆还田处理(W和M处理)的磷吸附饱和度显著高于CK。3种秸秆还田处理均显著提高了土壤磷解吸能力,各处理土壤磷解吸率表现为W>D≈M>CK,而秸秆还田处理均显著降低了土壤磷解吸滞后系数(HI),规律表现为CK>D≈M>W。相关性分析结果显示,土壤交换性钙含量与土壤磷吸附解吸能力显著相关。以上结果说明,在石灰性潮土中,单季和双季秸秆还田均能减少土壤对磷的吸附及增加其对磷的解吸能力,从而提升土壤供磷能力,且小麦单季秸秆还田效果优于其他两个秸秆还田处理。降低土壤中交换性钙对磷的固定可能是秸秆还田提高土壤磷有效性的重要途径。

关键词：秸秆还田石灰性潮土磷吸附解吸交换性钙土壤供磷能力