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连作年限对植烟土壤养分和微生物量及胞外酶化学计量特征的影响

刘楚祺, 赵高坤, 邓小鹏, 马二登, 李军营, 陈颐, 姜永雷, 王聪

刘楚祺, 赵高坤, 邓小鹏, 等. 连作年限对植烟土壤养分和微生物量及胞外酶化学计量特征的影响[J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2023, 38(3): 494-502. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202204038
引用本文: 刘楚祺, 赵高坤, 邓小鹏, 等. 连作年限对植烟土壤养分和微生物量及胞外酶化学计量特征的影响[J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2023, 38(3): 494-502. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202204038
Chuqi LIU, Gaokun ZHAO, Xiaopeng DENG, et al. Effects of Continuous Cropping Time on Soil Nutrient, Microbial Biomass, and Extracellular Enzyme Stoichiometry Characteristics of Tobacco-planting Soil[J]. JOURNAL OF YUNNAN AGRICULTURAL UNIVERSITY(Natural Science), 2023, 38(3): 494-502. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202204038
Citation: Chuqi LIU, Gaokun ZHAO, Xiaopeng DENG, et al. Effects of Continuous Cropping Time on Soil Nutrient, Microbial Biomass, and Extracellular Enzyme Stoichiometry Characteristics of Tobacco-planting Soil[J]. JOURNAL OF YUNNAN AGRICULTURAL UNIVERSITY(Natural Science), 2023, 38(3): 494-502. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202204038

连作年限对植烟土壤养分和微生物量及胞外酶化学计量特征的影响

基金项目: 云南省科学技术厅基础研究专项(202001AU070006);云南中烟工业有限责任公司重点项目(2021YL03);中国烟草总公司云南省公司科技计划重点项目(2019530000241011)。
详细信息
    作者简介:

    刘楚祺(1996—),女,湖北武汉人,在读硕士研究生,主要从事土壤生态研究。E-mail:lchuqi77@163.com

    通信作者:

    姜永雷(1988—),男,河南周口人,博士,助理研究员,主要从事烟叶调制技术研究。E-mail:jiangyatas@163.com

    王聪(1989—),男,陕西汉中人,博士,副教授,主要从事土壤养分循环研究。E-mail:wangcuriel@foxmail.com

摘要:
目的研究烤烟不同连作年限对云南典型砂质红壤微生物量和胞外酶活性化学计量特征的影响,结合土壤理化性状探究其相关机制,为缓解烟草连作障碍提供理论参考。
方法以连作1、2、4、6和9 a的植烟砂质红壤为研究对象,测定其土壤理化性状、微生物量碳、微生物量氮和微生物量磷以及土壤碳、氮、磷营养元素循环相关的土壤胞外酶活性。运用生态化学计量学和冗余分析(redundancy analysis,RDA)对土壤肥力属性与土壤胞外酶活性的关系进行分析。
结果(1) 随着连作年限的增加,土壤有机碳、全氮、全磷、铵态氮和硝态氮含量均呈先降低后升高的变化趋势,且以连作4 a时最低。(2) 连作土壤pH值为5.68~6.43;在连作1~6 a范围内,随着连作年限的增加土壤pH值呈下降趋势,连作9 a时土壤pH值升高。(3) RDA分析表明:土壤有机碳含量、全磷含量和pH值与土壤胞外酶活性显著相关。土壤胞外酶化学计量分析表明:连作1、2和6 a时,土壤中微生物受到较强的碳源限制;而所有连作年限的土壤中微生物都受到氮源限制。
结论烤烟连作4 a后,土壤pH值以及碳、氮、磷元素发生显著变化,且与土壤氮循环相关的土壤胞外酶活性增强,将土壤中的有机氮转化为无机氮以保持土壤氮的平衡。

 

Effects of Continuous Cropping Time on Soil Nutrient, Microbial Biomass, and Extracellular Enzyme Stoichiometry Characteristics of Tobacco-planting Soil

Abstract:
PurposeTo study the effects of continuous cropping time on the microbial biomass and extracellular enzyme stoichiometry of typical red sandy soils in a tobacco field in Yunnan Province, and combining with the physical-chemical properties to explore the underlying mechanisms, providing theoretical reference to alleviate the continuous cropping obstacle of tobacco.
MethodsThe red sandy soils with 1, 2, 4, 6 and 9 years continuous cropping of tobacco were studied. The soil physical-chemical properties, microbial biomass carbon, microbial biomass nitrogen, microbial biomass phosphorus, and the activity of extracellular enzymes driving the carbon, nitrogen and phosphorus cycles were measured. The relationship between soil fertility parameters and soil extracellular enzyme activities were analyzed by ecological stoichiometry and redundancy analysis (RDA).
Results1) With the continuous cropping time increasing, the contents of soil organic carbon, total nitrogen, total phosphorus, ammonium nitrogen and nitrate nitrogen decreased first, and then increased, with the lowest value at 4 years of continuous cropping. 2) The pH value of continuous cropping soil ranged in 5.68-6.43, with a decrease from 1 to 6 years of continuous cropping, and increased from 6 to 9 years. 3) RDA showed that the soil organic carbon, total phosphorus and pH value significantly correlated with extracellular enzyme activities. Stoichiometric analysis of soil extracellular enzymes showed that the soil microorganisms at 1, 2, and 6 years of continuous cropping were strongly limited by carbon sources, while the microorganisms in all continuous cropping soils were limited by nitrogen sources.
ConclusionAfter 4 years of continuous cropping, there are significant changes in soil pH value, carbon, nitrogen, and phosphorus, and the activity of extracellular enzyme driving nitrogen cycling increases, which converts organic nitrogen into inorganic nitrogen, to maintain the soil nitrogen balance.

 

  • 近年来,苹果在全球范围内的产销量居高不下,中国苹果的产量也在快速增长[1]。苹果中含有丰富的维生素、有机酸、多酚、黄酮、多糖、微量元素和矿物质,是日常生活中不可缺少的水果之一[2]。目前,市面上的苹果产品主要是苹果醋、苹果汁和苹果干等,不能满足人们快节奏生活对新鲜苹果的需求。将苹果制成鲜切片不仅能满足现代人快节奏的生活,还能增加产品的种类和附加值,延伸苹果的产业链。然而,苹果鲜切片在贮藏过程中易受微生物的污染,使其品质下降,进而引发食品安全危机,危害人体健康。为解决这一问题,水果鲜切片常用食品添加剂[3-6]和低温冷藏[7]的方式处理,但不可避免地对水果风味造成一定影响或贮藏时间达不到预期效果,因此,亟需开发一种不影响水果品质的贮藏技术。

    微酸性电解水(slightly acidic electrolyzed water,SAEW)是一种由稀盐酸电解而成、无色无臭的氧化还原产物,pH值为5.0~6.5[8],其有效氯的杀菌能力是相同浓度下次氯酸根离子的80~150倍[9]。日本厚生劳动省和美国食品药品监督管理局已允许SAEW作为食品添加剂中的消毒剂[10-11]。目前,国内外关于SAEW在食品领域的研究主要集中在食品保鲜[12]和杀菌消毒[13]等方面,近年来SAEW常被用于去除果蔬表面的微生物,保持食品贮藏期间的品质[14-20]。食品加工行业杀菌的方式多采用热杀菌,但高温会使食品中的营养成分流失,相较而言,中温对食品的损害较小,但目前鲜有关于中温SAEW并联技术对鲜切水果贮藏品质影响的报道。本研究以云南昭通苹果为材料,探究中温SAEW并联加工对控制苹果鲜切片表面微生物的污染及其贮藏过程中品质参数的影响,研究结果可为控制鲜切品表面微生物及改善水果贮藏品质提供一定的理论依据。

    供试苹果购自农贸市场,选取果实成熟度一致、大小相同且无机械损伤和病虫害的新鲜昭通苹果,经去皮、去核后切成2 cm×2 cm×1 cm的匀块状鲜切片。

    碘化钾、可溶性淀粉、36%~38%盐酸和草酸均为分析纯,购自天津风船化学试剂科技有限公司;抗坏血酸和碘均为分析纯,购自上海试四赫维化工有限公司;氯化钠为分析纯,购自天津市鼎盛鑫化工有限公司;2,6-二氯靛酚为分析纯,购自天津恒兴试剂公司;结晶紫中性红胆盐琼脂(VRBA),购自广东环凯微生物科技有限公司;马铃薯葡萄糖琼脂(PDA),购自海盛思生化科技有限公司;无水乙醇为分析纯,购自天津市富宇精细化工有限公司。

    HD-240L 型水神微酸性次氯酸发生器,上海旺旺集团;HH-8数显恒温水浴锅,国华电器有限公司;GY-1水果硬度计,浙江托普仪器有限公司;DHP-9082B恒温培养箱,上海博迅实业有限公司医疗设备厂;LDZM-60KCS立式压力蒸汽灭菌器,上海申安医疗器械厂;JJCJ-CJ-1FD超洁净工作台,苏州市金净净化设备科技有限公司。

    SAEW以自来水为原水,辅以6%稀盐酸,用水神微酸性次氯酸水发生器电解生成,采集设备电流运行稳定后的SAEW用于试验。采用碘量法[21]对SAEW的有效氯质量浓度(available chlorine mass concentration,ACC)进行测定。

    用接种环取1环保藏在培养基内的菌液接种到灭菌冷却后的肉汤培养基中,将其放置于恒温振荡器中,在37 ℃条件下培养24 h得到活化的菌悬液。选取大小一致的苹果鲜切片放置于超净操作台,用移液枪吸取上述菌悬液1 mL,均匀滴加到苹果鲜切片表面,接种量为106.54 CFU/g,接种后的苹果鲜切片在超净工作台放置20 min。

    在一定条件下,分别选取不同ACC、料液比、浸泡时间和处理温度进行单因素试验。在25 ℃、30 mg/L ACC、浸泡5 min条件下,以不同料液比(1∶5、1∶10、1∶15和1∶20,g∶mL)进行处理;在25 ℃、30 mg/L ACC、料液比1∶10 (g∶mL)条件下,以不同浸泡时间(3、6、9和12 min) 进行处理;在30 mg/L ACC、料液比1∶10 (g∶mL)、浸泡5 min条件下,以不同温度(25、35、45和55 ℃)进行处理;在25 ℃、料液比1∶10 (g∶mL)、浸泡5 min条件下,以不同ACC (10、20、30和40 mg/L) 进行处理。按以上条件分别处理苹果鲜切片并测定表面菌落总数,以无菌水处理为对照,每个处理重复3次。

    根据单因素试验结果,选取处理温度(A)、浸泡时间(B)、料液比(C)和ACC (D)为主要影响因素(表1),以菌落总数死亡数量级Y为响应值,使用Box-Benhnken进行优化并得到最佳条件。

    表  1  试验因素水平及编码
    Table  1.  Test factor level and coding
    因素
    factor
    水平 level
    −101
    A:处理温度/℃ temperature 25 35 45
    B:浸泡时间/min soak time 3 6 9
    C:料液比 (g∶mL) ratio of solid to liquid 1∶5 1∶10 1∶15
    D:有效氯质量浓度/(mg·L−1)
    available chlorine mass concentration (ACC)
    10 20 30
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    利用优化后的最佳处理条件对苹果鲜切片进行处理,再将其分装于无菌聚乙烯塑料薄膜中并密封,置于4 ℃冰箱贮藏12 d,每隔2 d测定1次菌落总数、硬度、维生素C含量、亮度和失重率,以确定中温SAEW并联加工对苹果鲜切片贮藏品质的影响。每个指标每次重复测定3次,并以无菌水处理作为对照。

    (1) 菌落总数:测定和计数均参照 GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[22] ,结果用lg(CFU/g)表示,菌落总数死亡数量级(Y)的计算公式为:

    $$ Y={\rm{lg}}\left(\frac{{N}_{0}}{N}\right) 。 $$

    式中:N0为处理前样品表面菌落总数,N为处理后样品表面菌落总数。

    (2) 硬度:用GY-1水果硬度计测量。测量前调节硬度计,使驱动指针与表盘的刻度线“2”对齐。 测量时均匀用力使指针垂直于苹果鲜切片表面,匀速压入苹果中,当压头的刻度线正好全部没入苹果鲜切片时停止。此时得到的读数即水果的硬度,重复测量3次。

    (3) 失重率:采用称量法测定,并按照公式计算。失重率=(贮藏前质量−贮藏后质量)/贮藏前质量×100%。

    (4) 亮度:用色差仪定期测定苹果鲜切片表面,结果以亮度(L*)表示[23]

    (5) 维生素C含量:采用2,6-二氯靛酚滴定法[24]测定,并按照公式计算:

    $$ X=\frac{(V-{V}_{0})\times T\times A}{m}\times 100 。 $$

    式中:X为维生素C含量,mg/100 g;V为滴定苹果鲜切片滤液所消耗的2,6-二氯靛酚溶液体积,mL;V0为滴定空白所消耗的2,6-二氯靛酚溶液体积,mL;T为每毫升2,6-二氯靛酚溶液相当于维生素C的毫克数,mg/mL;A为稀释倍数;m为试样质量,g。

    使用Design-Expert优化最佳处理条件;使用Excel软件进行数据处理;使用Origin软件绘图;使用SPSS进行显著性分析,显著性水平取P=0.05。

    图1可知:鲜切苹果表面菌落总数的死亡数量级随料液比的增加而增加,样品经料液比1∶5、1∶10、1∶15和1∶20 (g∶mL)浸泡处理5 min后,表面菌落总数的死亡数量级分别增加至1.76、2.15、2.19和2.24。显著性分析表明:当料液比达到1∶10后,菌落总数死亡数量级无显著性差异(P>0.05),根据最小剂量最低成本达到最优效果原则,选择料液比1∶10 (g∶mL)为响应面试验的零水平。

    图  1  不同料液比对菌落总数死亡数量级的影响
    Figure  1.  Effects of different ratios of solid to liquid on the death order of magnitude of the total number of colonies

    图2可知:苹果鲜切片表面的菌落总数死亡数量级随着处理时间的增加而逐渐增加。在3~6 min内,菌落总数死亡数量级由1.07 增加至1.51,且有显著性差异(P<0.05),而6~12 min内菌落总数死亡数量级无显著性差异(P>0.05)。综合考虑,选择处理时间6 min 为宜。

    图  2  不同处理时间对菌落总数死亡数量级的影响
    Figure  2.  Effects of different treatment time on the death order of magnitude of the total number of colonies

    图3可知:随着处理温度的升高,苹果鲜切片表面菌落总数死亡数量级逐渐增加,样品经25、35、45和55 ℃ 浸泡处理5 min后,表面菌落总数的死亡数量级分别增加至1.48、1.77、1.81和1.88。显著性分析显示:在25~35 ℃之间菌落总数死亡数量级有显著性差异 (P<0.05),在35~45 ℃之间菌落总数死亡数量级无显著性差异(P>0.05)。综合考虑,选择35 ℃为最佳处理温度。

    图  3  不同处理温度对菌落总数死亡数量级的影响
    Figure  3.  Effects of different treatment temperatures on the death order of magnitude of the total number of colonies

    图4可知:菌落总数死亡数量级随ACC的增加而增加,当ACC 为10~20 mg/L时,菌落总数死亡数量级由1.49增加至1.65,显著性分析表明:苹果鲜切片表面菌落总数死亡数量级有显著性差异(P<0.05);当ACC 为20~40 mg/L时,苹果鲜切片表面菌落总数死亡数量级无显著性差异(P>0.05)。当ACC为 20 mg/L达到最佳处理效果,故选择20 mg/L为最佳ACC。

    图  4  不同有效氯质量浓度(ACC)对菌落总数死亡数量级的影响
    Figure  4.  Effects of different available chlorine mass concentrations (ACC) on the death order of magnitude of the total number of colonies

    回归分析得到菌落总数死亡数量级(Y)关于处理温度(A)、浸泡时间(B)、料液比(C)和ACC (D)的二次多元回归方程为:Y=1.57+0.51A+0.18B+0.10C+0.18D−0.07AB−0.15AC+0.13AD+0.11BC−0.13BD+0.04CD−0.28A2−0.05B2−0.08C2−0.02D2。对该回归方程进行方差分析,结果(表2)显示:回归方程的模型项F=16.94,P<0.0001,表明模型极显著;失拟项F=2.68,P=0.1774>0.05,差异不显著,表明残差由随机误差引起;模型的确定系数R2=0.9443,R2adj=0.8885,表明模型的拟合度较好,且误差较小,可以将此模型用于对苹果鲜切片表面菌落总数死亡数量级的分析和预测。

    表  2  方差分析
    Table  2.  Variance analysis
    响应值
    response value
    方差来源
    source of variance
    平方和
    quadratic sum
    自由度
    degree of freedom
    均方
    mean square
    F
    F-value
    P
    P-value
    Y 模型 model 4.89 14 0.35 16.94 <0.0001**
    A 3.16 1 3.16 153.26 <0.0001**
    B 0.39 1 0.39 19.02 0.0007**
    C 0.12 1 0.12 6.01 0.0279*
    D 0.39 1 0.39 18.67 0.0007**
    AB 0.02 1 0.02 0.95 0.3463
    AC 0.09 1 0.09 4.22 0.0592
    AD 0.07 1 0.07 3.15 0.0976
    BC 0.05 1 0.05 2.24 0.1567
    BD 0.07 1 0.07 3.53 0.0811
    CD 0.01 1 0.01 0.31 0.5864
    A2 0.51 1 0.51 24.96 0.0002**
    B2 0.02 1 0.02 0.72 0.4091
    C2 0.04 1 0.04 1.97 0.1818
    D2 0.00 1 0.00 0.08 0.7875
    残差
    residual error
    0.29 14 0.02
    失拟项
    misfit term
    0.25 10 0.03 2.68 0.1774
    纯误差
    pure error
    0.04 4 0.01
    总和
    summation
    5.18 28
    注:“*”表示差异显著;“**”表示差异极显著。
    Note: “*” indicates significant differences; “**” indicates extremely significant differences.
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    图5显示:理论最佳处理温度35 ℃、浸泡时间6 min、料液比1∶10 (g∶mL)、ACC 30 mg/L,在此条件下得到菌落总数死亡数量级的理论值为1.82。为确保优化条件的可行性,在此优化条件下对苹果鲜切片进行处理,并进行3次重复验证试验,得到菌落总数死亡数量级的实际值为1.78,与理论值较为吻合,说明可以按该优化条件对苹果鲜切片进行12 d的贮藏试验。

    图  5  中温SAEW并联加工杀灭苹果鲜切片表面菌落总数的响应曲面
    Figure  5.  Response surface of the parallel processing of medium temperature SAEW to kill the total number of colonies on the surface of fresh apple slices

    图6可知:在贮藏过程中,贮藏时间越长,苹果鲜切片表面菌落总数越多。在0~12 d的贮藏时间内,经中温SAEW并联加工处理的苹果鲜切片表面菌落总数的平均对数值由0.74 增加到2.34,对照组的菌落总数平均对数值由1.25增加到2.47,对照组苹果鲜切片表面菌落总数明显高于中温SAEW并联处理的苹果鲜切片表面菌落总数。

    图  6  中温SAEW并联加工处理对苹果鲜切片表面菌落总数的影响
    Figure  6.  Effects of parallel processing of medium-temperature SAEW on the total number of bacterial colonies on the surface of fresh apple slices

    图7可知:对照组和处理组的苹果鲜切片维生素C含量随贮藏时间的增加而逐渐减少。贮藏0~3 d,对照组的维生素C含量高于处理组;贮藏3 d后,同一贮藏时间内处理组的苹果鲜切片维生素C含量均高于对照组,表明处理组维生素C含量的流失速度比对照组缓慢。

    图  7  中温SAEW并联加工对苹果鲜切片中维生素C含量的影响
    Figure  7.  Effects of parallel processing of medium-temperature SAEW on the content of vitamin C in fresh apple slices

    图8可知:经过中温SAEW并联加工和蒸馏水处理后苹果鲜切片的亮度(L*值)随贮藏时间的延长均呈下降趋势,表明苹果鲜切片的褐变随着贮藏时间的延长而加重。贮藏1~12 d,中温SAEW并联加工的苹果鲜切片L*值的衰减速度明显比对照组缓慢;相同贮藏时间下,中温SAEW并联加工的苹果鲜切片的L*值明显高于对照组L*值。

    图  8  中温SAEW并联加工对苹果鲜切片亮度变化的影响
    Figure  8.  Effects of parallel processing of medium temperature and slightly acidic electrolyzed water on the brightness of fresh apple slices

    图9可知:苹果鲜切片的硬度随贮藏时间的增加逐渐下降,但经中温SAEW处理的苹果鲜切片的硬度变化幅度小于对照组。贮藏0~12 d,处理组和对照组的苹果鲜切片硬度分别从8.50 kg/cm2降低至6.50和5.00 kg/cm2;在相同的贮藏时间内,处理组的苹果鲜切片硬度大于对照组,说明SAEW处理能够减缓苹果的软化速度。

    图  9  中温SAEW并联加工对苹果鲜切片硬度的影响
    Figure  9.  Effects of parallel processing of medium-temperature and slightly acidic electrolyzed water on the hardness of fresh apple slices

    图10可知:贮藏期间苹果鲜切片的失重率均逐渐增加,对照组的失重率高于处理组。在相同的贮藏时间,处理组和对照组的失重率数值相近,表明中温SAEW并联处理对苹果鲜切片的质量损失没有显著影响,反而对失重率有一定的缓解作用。

    图  10  中温SAEW并联加工对苹果鲜切片失重率的影响
    Figure  10.  Effects of medium temperature SAEW parallel processing on the weight loss rate of fresh apple slices

    本研究表明:在有效氯、处理时间及温度一定的条件下,随着料液比的增加,杀菌效果显著,可能是因为随着SAEW用量的增加,使得苹果鲜切片浸泡更加充分,接触面积增大,从而杀菌效果增强。其中,随着ACC的升高,苹果鲜切片表面抑菌效果显著,ACC是抑菌的关键因素,这一结果与赵德锟等[25]对云南鲜切红梨的研究结果一致。有研究表明:在不同料液比条件下,强酸性电解水对微生物的杀菌效果随电解水用量的增加而增强[26],用酸性氧化电位水浸泡鲜参切片,在一定的浸泡时间内杀菌效果显著[27];用微酸性氧化电位水处理金黄色葡萄球菌与大肠杆菌,在一定处理时间范围内,处理时间越长杀菌效果越好[28]。以上规律与本研究结果一致。为探究温度对苹果鲜切片表面菌落总数死亡数量级的影响,本研究选择了不同温度处理苹果鲜切片,结果表明随着温度的升高杀菌效果增强。有研究发现:使用SAEW对微生物进行杀菌时,温度越高杀菌效果越好[29-30],这可能是由于高温使部分微生物失活,从而导致菌落总数死亡数量级增加,但考虑到高温热杀菌会造成苹果鲜切片营养物质流失和感官品质损坏,因此选择35 ℃作为最佳处理温度。

    本研究表明:中温SAEW并联加工技术可有效抑制苹果鲜切片表面菌落总数的增长,延缓苹果鲜切片的腐败,这一结果与SAEW处理野生菌[29]、采后西兰花[31]、苹果[32]和宣威火腿贮藏品质的影响结果[33]一致。此外,SAEW处理能减少果蔬中维生素C的流失[34-35],中温SAEW并联加工技术可以延缓苹果鲜切片的褐变速度,与 SAEW能够有效抑制面条和鲜切天麻在储存期间颜色劣变的结果[36-37]相似。中温SAEW并联处理苹果鲜切片后减缓了苹果鲜切片软化的速度,也有研究表明:使用SAEW对蓝莓进行保鲜,其处理组的硬度是对照组的1.42倍[38],分析其原因是SAEW处理可抑制果胶酶的活性,减缓果胶分解,可以达到保持果实硬度的目的。中温SAEW并联处理不会对苹果鲜切片的失重率产生显著影响,这与林永艳[39]对鲜切生菜失重率的研究结果一致。 这些结果表明中温SAEW并联处理能够有效减少果蔬表面的微生物,延缓腐败过程,从而延长贮藏时间和提高贮藏品质,在控制果蔬微生物污染和延长货架期方面具有巨大潜力。

    中温SAEW并联的最佳处理条件为:处理温度35 ℃,浸泡时间6 min,料液比1∶10 (g∶mL),有效氯质量浓度30 mg/L。在此条件下,中温SAEW并联对苹果鲜切片表面的微生物有较好的杀菌作用,且在4 d内有良好的抑菌效果。同时,中温SAEW并联处理还可以减缓苹果鲜切片贮藏过程中维生素C含量的流失、褐变速度及软化速度,而对其失重率无显著影响。因此,采用中温SAEW并联对鲜切苹果片进行处理,可有效减少微生物污染,延缓苹果鲜切片腐败,延长其贮藏时间,达到增加货架期的目的。

  • 图  1   不同连作年限的植烟土壤胞外酶活性变化

    注:不同小写字母表示显著差异(P<0.05);下同。

    Figure  1.   Changes of extracellular enzymes activities of tobacco-planting soil under different continuous cropping years

    Note: Ure. urease, POD. peroxidase, PPO. polyphenol oxidase, AP. acid phosphatase, βG. β-1,4-glucosidase, CBH. cellobiohydrolase, NAG. β-1,4-N-acetylglucosaminidase, LAP. leucine arylamidase; different lowercase letters indicate significant differences (P<0.05); the same as below.

    图  2   不同连作年限植烟土壤胞外酶化学计量特征比较分析

    注:Y1、Y2、Y4、Y6和Y9分别表示连作1、2、4、6和9 a;下同。

    Figure  2.   Comparative analysis of the chemometric characteristics of extracellular enzymes in tobacco-planting soils with different continuous crop years

    Note: Y1, Y2, Y4, Y6 and Y9 indicates with 1, 2, 4, 6 and 9 years continuous cropping, respectively; the same as below.

    图  3   烟田根际土壤肥力属性与胞外酶活性间的冗余分析

    注:TC. 有机碳,TN. 全氮,TP. 全磷,NO3-N. 硝态氮,NH4+-N. 铵态氮,MBC. 微生物量碳,MBN. 微生物量氮,MBP. 微生物量磷,APA. 有效磷,LAP. 氮水解酶,POD. 过氧化物酶,Ure. 脲酶,PPO. 多酚氧化酶,AP. 酸性磷酸酶,βG. β-1,4-葡萄糖苷酶,NAG. β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶,LAP. 亮氨酸氨基肽酶,CBH. 纤维二糖水解酶;红色箭头表示土壤肥力属性,黑色箭头表示土壤胞外酶活性。

    Figure  3.   Redundancy analysis of extracellular enzyme activities in the rhizosphere physical and chemical properties of tobacco-planting soil

    Note: TC. organic carbon, TN. total nitrogen, TP. total phosphorus, NO3-N. nitrate nitrogen, NH4+-N. ammonium nitrogen, MBC. microbial biomass carbon, MBN. microbial biomass nitrogen, MBP. microbial biomass phosphorus, APA. effective phosphorus, LAP. nitrogen hydrolase, POD. peroxidase; red arrows indicate soil fertility properties, black arrows indicate soil extracellular enzyme activity.

    表  1   不同连作年限的植烟土壤化学性状

    Table  1   Chemical properties of tobacco-planting soil under different continuous cropping years

    连作时间/a
    continuous cropping time
    有机碳/(g·kg−1)
    organic carbon
    全氮/(g·kg−1)
    total
    nitrogen
    全磷/(g·kg−1)
    total
    phosphorus
    pH值
    pH value
    铵态氮/(mg·kg−1)
    ammonium
    nitrogen
    硝态氮/(mg·kg−1)
    nitrate
    nitrogen
    113.28±0.17 bc1.11±0.09 ab1.35±0.05 b6.43±0.04 a9.64±0.96 ab17.92±16.13 a
    212.38±0.46 c1.11±0.04 ab1.50±0.03 b6.01±0.39 ab7.81±1.46 bc17.23±3.66 ab
    411.15±0.28 d1.07±0.06 b1.11±0.08 c5.87±0.03 ab5.23±0.57 c7.11±0.44 c
    613.61±0.37 bc1.33±0.17 ab1.36±0.03 b5.68±0.09 b5.88±0.48 c8.21±3.94 c
    917.21±1.13 a1.42±0.05 a1.67±0.03 a6.39±0.09 a10.95±0.58 a13.61±11.29 b
    注:同列不同小写字母表示显著差异 (P<0.05);下同。
    Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant differences (P<0.05); the same as below.
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    表  2   不同连作年限植烟土壤微生物量的变化

    Table  2   Changes of soil microbial biomass of tobacco-planting soil under different continuous cropping years

    连作时间/a
    continuous
    cropping time
    微生物量碳/
    (mg·kg−1)
    microbial biomass
    carbon (MBC)
    微生物量氮/
    (mg·kg−1)
    microbial biomass
    nitrogen (MBN)
    微生物量磷/
    (mg·kg−1)
    microbial biomass
    phosphorus (MBP)
    微生物量碳/
    微生物量氮
    MBC/MBN
    微生物量碳/
    微生物量磷
    MBC/MBP
    微生物量氮/
    微生物量磷
    MBN/MBP
    1 103.34±16.56 a 12.56±4.54 a 6.22±2.82 a 8.23±1.06 a 16.61±2.64 a 2.02±0.79 a
    2 72.17±7.60 bc 12.79±8.22 a 6.07±2.94 a 5.64±3.64 ab 11.89±2.56 ab 2.11±1.68 a
    4 32.29±1.90 c 9.17±4.21 b 6.37±2.66 a 3.52±2.25 b 5.07±1.95 b 1.44±0.52 a
    6 62.68±3.29 bc 13.77±3.18 a 8.27±1.09 a 4.56±1.99 ab 7.58±1.03 b 1.67±0.60 a
    9 89.27±21.15 b 16.01±2.77 a 7.35±2.57 a 5.58±0.35 ab 12.15±2.34 ab 2.18±0.92 a
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