生物炭对杧果根系生长、土壤养分和微生物群落的影响
Effects of Biochar on Mango Root Growth, Soil Nutrients and Microbial Communities
-
Keywords:
- biochar /
- soil nutrients /
- root /
- microorganisms /
- mango
-
恶性肿瘤的发病率呈逐年增长的趋势[1]，化疗是其最常见的有效治疗方式[2]。在杀死肿瘤细胞的同时，化疗也会杀死正常细胞[3]，对机体产生极大的危害[4]。目前，常见的化疗药物主要以5-氟尿嘧啶(5-fluorouracil，5-FU)、甲氨蝶呤(methotrexate，MTX)等为主[5]，这类药物会快速杀死分化的肠黏膜细胞，导致肠黏膜损伤，对小肠黏膜产生一定的危害[6]。据报道，超过一半的癌症患者在化疗过程中都会患有肠道黏膜炎[7]，其典型特征是：小肠绒毛缩短、隐窝结构的完整性被破坏、炎症细胞浸润等；其主要临床特征是：体质量减轻、厌食、恶心、呕吐、腹泻、便血等[8-9]。5-FU被广泛应用于结肠、胃、食管等消化系统肿瘤的治疗[10]，主要干扰DNA的合成。临床表明：约60%的患者在接受5-FU治疗时会出现不同程度的肠道黏膜炎[11]。因此，避免5-FU的副作用，寻找一种天然且具有药食同源性的食品用于治疗或预防肠道黏膜炎非常必要。
辣木(Moringa oleifera Lam.)又称鼓槌树、奇迹树，为辣木科(Moringaceae)辣木属(Moringa Adans.)多年生热带落叶乔木，原产于印度和非洲地区，现有超过30个国家栽培，云南是中国最早引种辣木的省份[12]。辣木具有多种保健、预防及治疗疾病的功效，具有明显的药食同源性[13]。辣木籽是辣木的种子，是辣木的衍生产品，被称为“植物钻石”[14]，在马来西亚和津巴布韦被作为蔬菜食用，并被推荐用于营养补充[15]。辣木籽具有丰富的营养价值，含有大量的油脂、蛋白质、多糖、挥发油、维生素等成分[16]，还含有其他多种天然活性成分，如生物碱、皂苷、单宁、甾体、酚酸、硫代葡萄糖苷、异硫氰酸盐、硫代氨基甲酯、黄酮类化合物、萜类化合物等[17]。辣木籽还具有较高的药用价值和抗氧化活性[18]，对肿瘤有明显的抑制作用[19]。据文献报道：辣木籽提取物能够有效降低结肠溃疡的严重程度、面积和指数以及黏膜炎的严重程度和范围、隐窝损伤、浸润程度、结肠炎指数等[20]，推测辣木籽水提物可能对肠道黏膜炎具有一定的保护作用。本研究通过建立5-FU诱导的小鼠肠道黏膜炎，探究辣木籽水提物预防肠道黏膜炎的作用，以期为挖掘辣木籽的新保健功效奠定基础，也为辣木籽的应用提供新思路。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 供试动物
SPF级昆明小鼠50只，雄性，6~8周龄，体质量22~25 g，购自河南斯克贝斯生物科技股份有限公司，动物质量合格证号：410000000000005760，许可证号：SCXK(豫)2020-0005。饲养环境：23~25 ℃，相对湿度 60%~65%，光照12 h，自由饮食、饮水。所有程序均严格按照中国实验动物使用和护理法规以及云南农业大学实验动物研究所制定的指南，并经云南农业大学实验保护和使用委员会批准实施。
1.1.2 供试药物
辣木籽(云南天佑科技开发有限公司)；5-FU (CAS#51-21-8，上海源叶生物科技有限公司)；生理盐水(四川科伦药业股份有限公司)。
1.1.3 主要试剂
无水乙醇(分析纯)、二甲苯(分析纯)、正丁醇(分析纯)、盐酸(分析纯)和中性树胶购自国药集团化学试剂有限公司；组织固定液、脱蜡透明液和Tunel试剂盒购自武汉赛维尔生物科技有限公司；伊红染液和苏木精染液购自北京索莱宝有限公司；小鼠白细胞介素6 (IL-6)、白细胞介素1β (IL-1β)和肿瘤坏死因子α (TNF-α) ELISA试剂盒购自江苏酶免实业有限公司。
1.1.4 主要仪器
真空冷冻干燥机(上海比朗仪器制造有限公司)；光学生物显微镜(上海光学仪器厂)；电热恒温培养箱(武汉一恒苏净科学仪器有限公司)；酶标仪(美国Moleculart Devices)；台式高速冷冻离心机(上海卢湘仪离心机仪器有限公司)；电子分析天平(上海舜宇恒平科学仪器有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 辣木籽水提物的制备
将去壳的辣木籽用粉碎机磨碎成粉末并称取200 g，加入蒸馏水2 000 mL，煎煮1 h，用尼龙布过滤，滤渣再重复上述操作3次，合并3次滤液，抽滤，55 ℃旋转蒸发浓缩至无水滴滴下。静置冷却后，将浓缩液置于−80 ℃冷冻12 h，再置于真空冷冻干燥机中冷冻干燥至粉末，冻干后的粉末于4 ℃保存备用。测定辣木籽水提物提取率为21.7%，与已有研究[21]基本一致。
1.2.2 动物分组与模型建立
小鼠适应性饲养7 d后，将其随机分为正常组，模型组，辣木籽水提物低、中、高剂量组，每组10只。每天8： 00，正常组和模型组灌胃蒸馏水，辣木籽水提物低、中、高剂量组分别灌胃50、100和200 mg/kg辣木籽水提物，持续14 d；第15~16天，正常组腹腔注射生理盐水，其余组均腹腔注射130 mg/kg 5-FU，观察2 d后处死。
1.2.3 小鼠健康状况观察与腹泻评分
每天观察小鼠毛发光泽度、清洁度和颜色，活动情况，精神状态，小鼠死亡情况等一般状态，并记录小鼠体质量(体质量减轻是肠道黏膜炎的重要临床指标)、摄食量和饮水量。此外，腹泻也是肠道黏膜炎的重要临床指标，故处死前12 h根据小鼠粪便性状对小鼠进行腹泻评分(表1)。
表 1 腹泻评分表Table 1. Diarrhea score评分
score小鼠粪便情况
stool condition of mice0 正常 (干燥、颗粒状)
normal (dry, granular)1 微湿 (质软、成型)
slightly wet (soft, formed)2 中等湿度 (不成型)
medium humidity (unformed)3 松散便
loose stool4 水样便
watery stool1.2.4 动物组织收集
试验小鼠于第18天晚上禁食不禁水12 h，第19天早上眼球取血；采用CO2将小鼠窒息后颈椎脱臼死亡，75%酒精消毒后立即剖开腹腔快速取出心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏和胸腺进行称量并记录，按照公式计算小鼠脏器指数：脏器指数=脏器质量/小鼠体质量×100%。收集空肠，一部分用PBS冲洗干净，液氮速冻后于−80 ℃保存备用；另一部分清洗干净后，置于4%多聚甲醛溶液中备用。
1.2.5 空肠组织病理学观察
将固定好的空肠组织取出，用水冲洗后依次放入45%、55%、65%、75%、85%、95%乙醇溶液中进行脱水；脱水结束后，将其放入二甲苯石蜡液中进行石蜡包埋，对包埋的蜡块进行切片，厚度约5 μm。取空场切片用二甲苯脱蜡，再用不同梯度乙醇水化，最后进行苏木精和伊红染色。采用显微镜观察空肠组织病理学变化并拍照，测量空肠绒毛高度、隐窝深度以及二者的比值以评价其形态学变化，绒毛缩短、隐窝深度增加、绒毛高度与隐窝深度的比值减小预示肠黏膜可能存在病理损伤[22]。
1.2.6 免疫组化法检测空肠增殖细胞核抗原的表达
取空肠切片，用二甲苯脱蜡、梯度酒精脱水，用柠檬酸钠缓冲溶液进行抗原修复，加入过氧化氢孵育，PBS洗涤3次，BSA进行封闭，滴加一抗增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)过夜；第2天回收抗体，PBS洗涤3次，滴加HRP标记的PCNA蛋白二抗，37 ℃孵育1 h，PBS洗涤3次，按1∶1000 (V∶V)加入DAB显色液进行显色；待显色完成后，用水终止显色反应并多次冲洗，然后置于苏木精染液中染色，梯度酒精脱水后用中性树胶封片。采用显微镜观察并拍照，DAB显示棕黄色为PCNA增殖。
1.2.7 Tunel法检测细胞凋亡
将空肠切片置于65 ℃烘箱中烤片1.5 h，按照Tunel检测试剂盒说明书进行操作，置于显微镜下观察并在400倍下采集图像，DAB显示棕黄色为细胞凋亡。
1.2.8 ELISA检测小肠炎症因子水平
取空肠组织50 mg，加入一定量的PBS缓冲液，使用匀浆器匀浆后，4 ℃、3000 r/min离心20 min，按照IL-6、IL-1β和TNF-α试剂盒说明书进行操作，并测定其含量。
1.3 数据统计与分析
采用GraphPad Prism 8.0.2软件进行数据分析和作图，组间比较采用one-way ANOVA分析。
2. 结果与分析
2.1 小鼠健康及活动状况
2.1.1 健康状况
正常组小鼠精神状态良好，活动敏捷，饮食正常，毛色呈白色，有光泽，无腹泻情况。腹腔注射5-FU后，模型组小鼠精神状态不佳，反应迟钝，懒动，扎堆，毛色偏淡黄色，光泽感降低。给予辣木籽水提物后，精神状态和毛色均有不同程度的改善，其中辣木籽水提物高剂量组效果较为明显。
2.1.2 摄食量和饮水量
第15 天开始腹腔注射5-FU，正常组小鼠的摄食量和饮水量趋于稳定，模型组的摄食量和饮水量明显下降；与模型组相比，辣木籽提取物高、中、低剂量组能不同程度缓解小鼠摄食量和饮水量的下降(图1)。说明辣木籽水提物对5-FU诱导的小鼠肠道黏膜炎摄食量和饮水量有明显的恢复作用，能够促进小鼠正常进食和饮水。
![]()
图 1 辣木籽水提物对肠道黏膜炎小鼠摄食量和饮水量的影响注：N. 正常组，M. 模型组，M+L. 辣木籽水提物低剂量组，M+M. 辣木籽水提物中剂量组，M+H. 辣木籽水提物高剂量组；“*” “**”和“***”分别表示在0.05、0.01和0.001水平上差异显著；下同。Figure 1. Effects of Moringa oleifera seeds water extract on the food and water intake of mice with intestinal mucositisNote: N. normal group, M. model group, M+L. low dose of M. oleifera seeds water extract group, M+M. medium dose of M. oleifera seeds water extract group, M+H. high dose of M. oleifera seeds water extract group; “*” “**” and “***” indicates significant differences at 0.05, 0.01 and 0.001 levels, respectively; the same as below.2.1.3 体质量
由图2可知：给予小鼠辣木籽水提物期间(0~14 d)，各组小鼠体质量较为稳定，且无明显差异；与正常组相比，模型组小鼠的体质量在注射建模药物5-FU后极显著下降(P<0.001)；与模型组相比，200 mg/kg辣木籽水提物(辣木籽水提物高剂量组)能够显著缓解小鼠体质量下降(P<0.05)。说明辣木籽水提物对5-FU诱导的肠道黏膜炎小鼠体质量下降具有抑制作用，其中高剂量的抑制作用最为明显。
![]()
图 2 辣木籽水提物对肠道黏膜炎小鼠体质量变化的影响Figure 2. Effects of M. oleifera seeds water extract on the change of body weight of mice with intestinal mucositis2.1.4 腹泻情况
由图3可知：与正常组相比，模型组小鼠腹泻评分极显著升高(P<0.001)，粪便较湿润；与模型组相比，辣木籽提取物中、高剂量组小鼠腹泻评分均有不同程度改善，中剂量组的腹泻评分显著低于模型组(P<0.05)，高剂量组的腹泻评分极显著低于模型组(P<0.01)。说明辣木籽水提物可预防5-FU诱导的小鼠肠道黏膜炎腹泻，其中，中、高剂量组改善较为显著。
![]()
图 3 辣木籽水提物对肠道黏膜炎小鼠腹泻的影响Figure 3. Effects of M. oleifera seeds water extract on the diarrhea in mice with intestinal mucositis2.2 小鼠各脏器指数
由图4可知：注射5-FU后，各试验组小鼠心脏、肝脏、肺和肾脏指数无显著差异；与正常组相比，模型组脾脏指数和胸腺指数极显著减小(P<0.01和P<0.001)；与模型组相比，辣木籽水提物可缓解脾脏和胸腺指数减小，其中高剂量辣木籽水提物的缓解作用达到显著或极显著水平。说明辣木籽水提物可以使肠黏膜炎小鼠胸腺和脾脏指数恢复至正常水平，能够降低化疗药物对免疫器官的损伤，在一定程度上增强其免疫力。
![]()
图 4 辣木籽水提物对肠道黏膜炎小鼠脏器指数的影响Figure 4. Effects of M. oleifera seeds water extract on the organ index of mice with intestinal mucositis2.3 小鼠空肠的组织病理学
正常组空肠绒毛组织结构完整，排列紧密整齐，形态规则，无萎缩、变形、缺失等；相较而言，模型组空肠绒毛萎缩、变短，隐窝深度增加，出现炎症细胞浸润现象；辣木籽水提物高、中、低剂量组均能改善空肠形态，且随着辣木籽提取物剂量的增加，改善效果更加明显(图5)。由图6可知：与正常组相比，模型组小鼠的空肠绒毛高度极显著减小、隐窝深度极显著增大、绒毛高度与隐窝深度的比值极显著减小 (P<0.001)；与模型组相比，高、中、低剂量的辣木籽提取物均可增加绒毛高度，且呈剂量依赖性。说明辣木籽水提物可修复5-FU诱导的空肠黏膜损伤，减轻肠道炎症反应。
![]()
图 5 空肠组织病理学观察(HE 染色，100×)Figure 5. Histopathological observation of jejunum (HE staining)![]()
图 6 辣木籽水提物对空肠黏膜炎的损伤修复Figure 6. Damage repair of M. oleifera seeds water extract on the jejunal mucositis2.4 小鼠空肠的PCNA蛋白表达量
由图7可知：与正常组相比，模型组空肠隐窝处棕黄色减少，即PCNA蛋白表达量降低，说明模型组小鼠的隐窝细胞受损，增殖能力降低；与模型组相比，辣木籽水提物低、中、高剂量组空肠隐窝处棕黄色逐渐增多，即辣木籽水提物呈剂量依赖性增加PCNA蛋白表达量。说明辣木籽水提物可不同程度改善隐窝细胞受损，提高小鼠小肠隐窝细胞的增殖能力，对肠道黏膜炎有一定的保护作用。
![]()
图 7 小鼠空肠PCNA免疫组化染色(IHC染色，400×)Figure 7. Immunohistochemical staining of PCNA in jejunum of mice (IHC staining)2.5 小鼠空肠细胞的凋亡
由图8可知：正常组小鼠几乎没被染色，说明凋亡现象较少；与正常组相比，模型组的Tunel阳性细胞数量增加(棕黄色部分增多)；与模型组相比，辣木籽水提物低、中、高剂量组的Tunel阳性细胞数量减少(棕黄色部分减少)。说明辣木籽水提物可降低空肠细胞的凋亡程度，对5-FU引起的空肠损伤具有一定的保护作用。
![]()
图 8 小鼠空肠Tunel免疫组化染色(IHC染色，400×)Figure 8. Immunohistochemical staining of Tunel in jejunum of mice (IHC staining)2.6 小鼠小肠炎症因子的分泌量
由图9可知：与正常组相比，模型组空肠组织的IL-6、IL-1β和TNF-α含量极显著增加(P<0.01)；与模型组相比，辣木籽水提物高剂量组能显著或极显著降低IL-6、IL-1β和TNF-α含量(P<0.05或P<0.01)。说明辣木籽水提物能够降低肠道黏膜炎小鼠空肠组织中炎症因子的水平。
![]()
图 9 辣木籽水提物对肠道黏膜炎小鼠IL-6、IL-1β和TNF-α水平的影响Figure 9. Effects of M. oleifera seeds water extract on the levels of IL-6, IL-1β and TNF-α in mice with intestinal mucositis3. 讨论
辣木籽具有典型的营养特性，如含有丰富的维生素和油脂[23]以及优质蛋白质[24]，因此，其具有对抗营养不良的药食同源属性和促进机体健康、提高身体免疫力的潜质[25]。本研究以辣木籽为原料，得到其水提物进行试验，发现其对小鼠空肠黏膜炎具有一定的缓解和保护作用，但辣木籽水提物中含有氨基酸、脂肪酸、萜类、黄酮类、多糖等生物活性成分[26]，具体是哪种单一成分或哪些成分协同对小鼠肠道黏膜炎起保护作用，还需要后续试验验证。
化疗药物治疗往往伴随着患者体质量下降这一副作用，严重影响患者的生存质量[27]。本研究发现辣木籽水提物可显著改善小鼠体质量下降，其原因可能与辣木籽中含有丰富的营养物质有关，这意味着辣木籽水提物在预防肠道炎症方面具有潜在优势。腹腔注射5-FU后，小鼠精神状态不佳，毛色暗淡、光滑度降低，试验期间未出现死亡，且组织学表现为小鼠绒毛明显萎缩、隐窝深度增加，表明试验动物模型建模成功且造模剂量适当。但评价空肠发生病理变化的指标并非只有肠道绒毛高度和隐窝深度，在今后的研究中需要进一步探讨试验动物处理和药物剂量。
炎症因子的分泌早期可聚集吞噬细胞，对机体具有一定的保护作用，但炎症因子的长期释放会对机体造成损伤。本研究采用5-FU诱导小鼠引发肠道黏膜炎，炎症因子的释放对机体具有一定危害，但研究表明辣木籽水提物可抑制炎症因子的分泌，这意味着辣木籽可能具有一定的免疫调节作用[28]。肠道黏膜炎病变过程中发生了炎症细胞浸润，细胞炎症因子分泌量增加[29]。炎症因子(IL-6、IL-1β和TNF-α)不仅是促炎因子，也是衡量肠道黏膜损伤的重要依据[30]。本研究表明：模型组空肠组织的 IL-6、IL-1β和TNF-α含量极显著升高，说明5-FU提高了IL-6、IL-1β和TNF-α水平，引发炎症。辣木籽中不仅含有抗氧化剂(如抗坏血酸、类胡萝卜素、类黄酮和酚类化合物)[31]，还含有多种抗炎化合物(如异硫代酸、分类衍生物等)[32]，这些成分都具有一定的抗炎和抗氧化作用[33]，故辣木籽水提物能显著抑制炎症因子分泌水平，说明辣木籽水提物可通过抑制IL-6、IL-1β和TNF-α炎症因子释放水平从而减轻炎症。
研究表明：5-FU引起的肠道黏膜炎与DNA损伤、RNA损伤、细胞增殖与凋亡密切相关[34-35]。PCNA是反映细胞增殖状态的指标，对细胞增殖具有十分重要的意义。本研究表明：辣木籽水提物可提高PCNA蛋白表达量，促进小鼠空肠细胞增殖分化，对小鼠黏膜炎有一定的预防作用。5-FU在诱导肿瘤细胞凋亡的同时也诱导正常细胞凋亡，Tunel法检测结果表明：辣木籽水提物可在一定程度上抑制小肠细胞凋亡，从而缓解小鼠肠道黏膜炎。本研究探索了辣木籽水提物对5-FU诱导的小鼠空肠黏膜炎的调节作用，不仅为缓解肠道副作用的化疗药物研究提供了前期基础和治疗思路，也为辣木籽水提物成为预防肠黏膜炎的候选药物提供了科学依据。随着辣木籽水提物对小鼠空肠黏膜炎调节作用研究的深入，下一步可继续开展辣木籽水提物对TLR2、MyD88和NF-κB通路的调节方式以及通路核心蛋白的研究。
4. 结论
辣木籽水提物可缓解由5-FU引起的小鼠体质量减轻和腹泻，改善胸腺指数和脾脏指数进而恢复肠道黏膜的免疫功能，减轻肠道黏膜损伤，促进空肠PCNA增殖，降低Tunel凋亡表达，抑制炎症因子水平，有一定的抗炎能力。可见，辣木籽水提物可有效减轻5-FU诱导引起的肠道不良反应，进而预防和治疗肠道黏膜炎。
-
![]()
图 1 花期和果期土壤pH和养分含量
注：CK. 常规施肥，BC. 常规施肥配施生物炭，FBC. 水肥一体化配施生物炭；不同小写字母表示同一时期不同处理间差异达到显著水平 (P<0.05)；下同。
Figure 1. Soil pH and nutrient content in flowering and fruiting period
Note: CK. conventional fertilization, BC. conventional fertilization combined with biochar, FBC. integrated water and fertilizer combined with biochar; different lowercase letters indicate significant differences among different treatments in the same period (P<0.05); the same as below.
![]()
图 4 细菌(a)和真菌(b)基于未加权unifrac距离矩阵热图
Figure 4. Based on the unweighted unifrac distance matrix heatmap of bacteria (a) and fungi (b)
![]()
图 5 细菌(a)和真菌(b)门水平上群落组成
Figure 5. Community composition in phylum level of bacteria (a) and fungi (b)
![]()
图 6 各处理细菌(a)和真菌(b) LEfSe分析差异物种
Figure 6. Different species of bacteria (a) and fungi (b) in LEfSe analysis of each treatment
![]()
图 7 细菌(a)和真菌(b)与土壤养分和根系参数的冗余分析
注：SOC. 土壤有机质含量；AN. 碱解氮含量；AP. 有效磷含量；AK. 速效钾含量；RW. 根质量密度；RL. 根长密度；RD. 根平均直径；RF. 根盒维数。
Figure 7. Redundancy analysis of bacteria (a) and fungi (b) with soil nutrients and root parameters
Note: SOC. soil organic matter content; AN. alkali hydrolyzable nitrogen content; AP. available phosphorus content; AK. available potassium content; RW. root weight density; RL. root length density; RD. average root diameter; RF. root box dimension.
表 1 土壤细菌和真菌Alpha多样性指数
Table 1 Alpha diversity index of soil bacteria and fungi
处理
treatmentsChao 1指数
Chao 1 index观测物种数
observed speciesShannon指数
Shannon index谱系多样性
PD whole tree样本覆盖率
goods coverage细菌
bacteriaCK 2569.42±104.61 b 2005.23±58.37 b 8.94±0.08 b 147.05±1.68 a 0.98 BC 2964.49±151.35 a 2383.7±158.77 a 9.42±0.23 a 172.75±15.04 a 0.97 FBC 2071.88±197.82 c 1630.83±142.53 c 8.31±0.20 c 145.17±18.34 a 0.98 真菌
fungiCK 881.74±177.40 a 657.67±123.56 a 6.45±0.29 a 128.35±11.02 a 0.99 BC 793.97±205.71 a 632±145.04 a 5.79±0.41 b 131.4±24.41 a 0.99 FBC 1044.52±392.01 a 684.67±219.11 a 6.19±0.17 ab 157.09±34.12 a 0.99 注：CK. 常规施肥，BC. 常规施肥配施生物炭，FBC. 水肥一体化配施生物炭；不同小写字母表示不同处理间差异达到显著性水平 (P<0.05)。
Note: CK. conventional fertilization, BC. conventional fertilization combined with biochar, FBC. integrated water and fertilizer combined with biochar; different lowercase letters indicate significant differences among different treatments (P<0.05).
下载: 导出CSV
-
[1] 海南省统计局. 海南统计年鉴[M]. 北京: 中国统计出版社, 2021. [2] 海南省农业厅土肥站. 海南土种志[M]. 海口: 海南出版社, 1994. [3] 姚智, 白亭玉, 金成伟, 等. 海南省芒果主产区土壤养分现状与果实矿质养分相关性评价与分析[J]. 土壤通报, 2016, 47(6): 1409. DOI: 10.19336/j.cnki.trtb.2016.06.20. [4] 何翠翠, 冯焕德, 魏志远, 等. 海南岛芒果园施肥现状调查及土壤养分状况分析[J]. 热带作物学报, 2018, 39(12): 2336. DOI: 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.12.002. [5] 张瀚曰, 胡斌, 包维楷, 等. 攀枝花地区芒果园土壤碳氮磷分布现状及变化趋势[J]. 应用与环境生物学报, 2021, 27(2): 241. DOI: 10.19675/j.cnki.1006-687x.2021.01029. [6] 何翠翠, 魏志远, 张文, 等. 海南岛芒果主产区果园氮素盈余状况研究[J]. 土壤通报, 2020, 51(4): 943. DOI: 10.19336/j.cnki.trtb.2020.04.25. [7] CHEW J, ZHU L L, NIELSEN S, et al. Biochar-based fertilizer: supercharging root membrane potential and biomass yield of rice[J]. Science of the Total Environment, 2020, 713: 136431. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2019.136431.
[8] QUAN G X, FAN Q Y, ZIMMERMAN A R, et al. Effects of laboratory biotic aging on the characteristics of biochar and its water-soluble organic products[J]. Journal of Hazardous Materials, 2020, 382: 121071. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.121071.
[9] 何秀峰, 赵丰云, 于坤, 等. 生物炭对葡萄幼苗根际土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响[J]. 中国土壤与肥料, 2020(6): 19. DOI: 10.11838/sfsc.1673-6257.19450. [10] 张燕林, 黄彩凤, 包明琢, 等. 生物炭及其老化对杉木林土壤养分含量和微生物群落组成影响的室内模拟[J]. 林业科学, 2021, 57(6): 169. DOI: 10.11707/j.1001-7488.20210619. [11] YAO Q, LIU J J, YU Z H, et al. Changes of bacterial community compositions after three years of biochar application in a black soil of northeast China[J]. Applied Soil Ecology, 2017, 113: 11. DOI: 10.1016/j.apsoil.2017.01.007.
[12] MUHAMMAD N, DAI Z M, XIAO K C, et al. Changes in microbial community structure due to biochars generated from different feedstocks and their relationships with soil chemical properties[J]. Geoderma, 2014, 226/227: 270. DOI: 10.1016/j.geoderma.2014.01.023.
[13] 田孝志, 徐龙晓, 宋建飞, 等. 稻壳炭对紧实土壤中苹果根系硫同化酶活性、H2S含量及根系构型的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2021, 27(5): 869. DOI: 10.11674/zwyf.20532. [14] 高文慧, 郭宗昊, 高科, 等. 生物炭与炭基肥对大豆根际土壤细菌和真菌群落的影响[J]. 生态环境学报, 2021, 30(1): 205. DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2021.01.024. [15] 肖茜, 张洪培, 沈玉芳, 等. 生物炭对黄土区土壤水分入渗、蒸发及硝态氮淋溶的影响[J]. 农业工程学报, 2015, 31(16): 128. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2015.16.018. [16] 王茜. 植物根系分形维数测定的改进及应用[D]. 阜新: 辽宁工程技术大学, 2014. [17] EDGAR R C. UPARSE: highly accurate OTU sequences from microbial amplicon reads[J]. Nature Methods, 2013, 10(10): 996. DOI: 10.1038/nmeth.2604.
[18] QUAST C, PRUESSE E, YILMAZ P, et al. The SILVA ribosomal RNA gene database project: improved data processing and web-based tools[J]. Nucleic Acids Research, 2013, 41(D1): D590. DOI: 10.1093/nar/gks1219.
[19] ALTSCHUL S F, MADDEN T L, SCHÄFFER A A, et al. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs[J]. Nucleic Acids Research, 1997, 25(17): 3389. DOI: 10.1093/nar/25.17.3389.
[20] 杨书申, 邵龙义. MATLAB环境下图像分形维数的计算[J]. 中国矿业大学学报, 2006, 35(4): 478. DOI: 10.3321/j.issn:1000-1964.2006.04.011. [21] AHMED A, KURIAN J, RAGHAVAN V. Biochar influences on agricultural soils, crop production, and the environment: a review[J]. Environmental Reviews, 2016, 24(4): 495. DOI: 10.1139/er-2016-0008.
[22] 王娟, 黄成真. 生物炭对土壤改良效果的研究进展[J]. 水资源与水工程学报, 2020, 31(3): 246. DOI: 10.11705/j.issn.1672-643X.2020.03.36. [23] CHINTALA R, SCHUMACHER T E, KUMAR S, et al. Molecular characterization of biochars and their influence on microbiological properties of soil[J]. Journal of Hazardous Materials, 2014, 279: 244. DOI: 10.1016/j.jhazmat.2014.06.074.
[24] 王玲玲, 曹银贵, 王凡, 等. 生物炭对重构土壤化学性质及苜蓿抗旱性的影响[J]. 水土保持研究, 2021, 28(6): 105. DOI: 10.13869/j.cnki.rswc.2021.06.009. [25] 郭俊娒, 姜慧敏, 张建峰, 等. 玉米秸秆炭还田对黑土土壤肥力特性和氮素农学效应的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2016, 22(1): 67. DOI: 10.11674/zwyf.14575. [26] QUAGGIO J A, SOUZA T R, ZAMBROSI F, et al. Citrus fruit yield response to nitrogen and potassium fertilization depends on nutrient-water management system[J]. Scientia Horticulturae, 2019, 249: 329. DOI: 10.1016/j.scienta.2019.02.001.
[27] 白翠华, 周昌敏, 王祥和, 等. 荔枝钾氮肥滴施比例及施肥方式对土壤pH和盐分的影响[J]. 土壤通报, 2021, 52(5): 1104. DOI: 10.19336/j.cnki.trtb.2020112501. [28] LIU Y X, LU H H, YANG S M, et al. Impacts of biochar addition on rice yield and soil properties in a cold waterlogged paddy for two crop seasons[J]. Field Crops Research, 2016, 191: 161. DOI: 10.1016/j.fcr.2016.03.003.
[29] 赵海涛, 封克, 汪晓丽, 等. 连续施磷条件下渗育性水稻土无机磷土层分布及移动特征[J]. 植物营养与肥料学报, 2007, 13(1): 33. DOI: 10.3321/j.issn:1008-505X.2007.01.006. [30] 岳小松, 张影, 刘星, 等. 水洗生物炭对2种类型土壤钾素淋失的影响[J]. 水土保持学报, 2021, 35(5): 108. DOI: 10.13870/j.cnki.stbcxb.2021.05.016. [31] 悦飞雪, 李继伟, 王艳芳, 等. 生物炭和AM真菌提高矿区土壤养分有效性的机理[J]. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(8): 1325. DOI: 10.11674/zwyf.18511. [32] SONG X N, RAZAVI B S, LUDWIG B, et al. Combined biochar and nitrogen application stimulates enzyme activity and root plasticity[J]. Science of the Total Environment, 2020, 735: 139393. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.139393.
[33] KHEIRFAM H, SADEGHI S H, HOMAEE M, et al. Quality improvement of an erosion-prone soil through microbial enrichment[J]. Soil & Tillage Research, 2017, 165: 230. DOI: 10.1016/j.still.2016.08.021.
[34] 白雪, 李小英, 邱宗海. 添加生物炭与菌肥的复合基质对元宝枫幼苗生长的影响[J]. 西南林业大学学报(自然科学), 2020, 40(4): 14. DOI: 10.11929/j.swfu.201912032. [35] 汪洪, 金继运, 山内章. 以盒维数法分形分析水稻根系形态特征及初探其与锌吸收积累的关系[J]. 作物学报, 2008, 34(9): 1637. DOI: 10.3321/j.issn:0496-3490.2008.09.021. [36] 刘秀. 红树林地上凋落物和细根对土壤有机质的相对贡献[D]. 北京: 中国林业科学研究院, 2018. [37] XU N, TAN G C, WANG H Y, et al. Effect of biochar additions to soil on nitrogen leaching, microbial biomass and bacterial community structure[J]. European Journal of Soil Biology, 2016, 74: 1. DOI: 10.1016/j.ejsobi.2016.02.004.
[38] 王立夫, 赵淑雯, 李杉杉, 等. 不同阴离子钠盐对土壤Cd形态与微生物群落的影响[J]. 中国环境科学, 2021, 41(9): 4221. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6923.2021.09.029. [39] 王思宇, 李军, 王秀杰, 等. 添加芽孢杆菌污泥反硝化特性及菌群结构分析[J]. 中国环境科学, 2017, 37(12): 4649. DOI: 10.3969/j.issn.1000-6923.2017.12.030. [40] BEIMFORDE C, FELDBERG K, NYLINDER S, et al. Estimating the Phanerozoic history of the Ascomycota lineages: combining fossil and molecular data[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2014, 78: 386. DOI: 10.1016/j.ympev.2014.04.024.
[41] RAYA-DÍAZ S, QUESADA-MORAGA E, BARRÓN V, et al. Redefining the dose of the entomopathogenic fungus Metarhizium brunneum (Ascomycota, Hypocreales) to increase Fe bioavailability and promote plant growth in calcareous and sandy soils[J]. Plant and Soil, 2017, 418(1/2): 387. DOI: 10.1007/s11104-017-3303-0.
[42] REN X H, SUN H W, WANG F, et al. The changes in biochar properties and sorption capacities after being cultured with wheat for 3 months[J]. Chemosphere, 2016, 144: 2257. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2015.10.132.
[43] 池景良, 郝敏, 王志学, 等. 解磷微生物研究及应用进展[J]. 微生物学杂志, 2021, 41(1): 1. DOI: 10.3969/j.issn.1005-7021.2021.01.001. [44] 张亮, 盛浩, 袁红, 等. 根际促生菌防控土传病害的机理与应用进展[J]. 土壤通报, 2018, 49(1): 220. DOI: 10.19336/j.cnki.trtb.2018.01.30.
计量
- 文章访问数: 8563
- PDF下载量: 47
