有机生产系统论文-贾微晓

有机生产系统论文-贾微晓

导读:本文包含了有机生产系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:斯拉法生产方程,马克思生产有机统一体理论,我国供给侧结构性改革

有机生产系统论文文献综述

贾微晓[1](2017)在《我国供给侧改革的生产系统平衡性思考——基于马克思生产有机统一体理论和斯拉法生产方程的视角》一文中研究指出供给侧改革强调供给端,其实是在说生产,任何经济体的生产都是存在于社会生产大系统中,而生产的变革本质上就是社会生产这个大系统重新平衡的过程。本文以马克思的生产有机统一体理论作为依据,结合斯拉法(Piero Sraffa)生产方程,创新性的提出我国供给侧改革要从生产系统性的角度,首先明确我国生产系统的生产力现状,找到我国生产系统所处阶段,在这两者的基础上来实现符合于中国自己的生产系统再平衡的变革。(本文来源于《经济问题探索》期刊2017年05期)

Pablo,Gonzalez,Perez(伯乐)[2](2015)在《有机蔬菜生产系统中土壤氮特征及其微生物多样性研究》一文中研究指出氮素(N)是地球上最多的元素之一,但是在很多农业生产系统中常以植物不可利用的形态存在,因此N成为限制植物生长的主要因素。低投入系统中,常因为有机物料矿化缓慢,造成N缺乏,进而影响作物生长。因此有机系统产量相比常规系统较低。考虑到在低投入系统中N素在农业生产中的关键作用,研究N动态变化过程对指导生产实践显得尤为重要。很多研究认为植物可以吸收和同化有机氮,有机氮具有作为重要N源的潜能。近年来,许多研究针对森林生态系统土壤有机氮库进行了定量分析,而针对农田系统氮库的研究鲜有报道。微生物群落的结构和变化过程在生物地球化学之间养分的循环中起关键作用,如受细菌和真菌介导的有机质降解和营养循环过程。大气固氮作用同样需要借助原核生物产生的固氮酶来发挥作用,它是许多生态系统的重要过程,同时也是低投入系统N素的重要来源。本课题组前期已对菜田土壤进行了一定程度的研究并在菜田土壤有机氮库的组成和分布方面取得了一定的成果,因此,进一步研究栽培模式和土壤理化性质如何影响土壤中参与N转化的微生物群落结构及其分布和丰度可更好地理解农业系统中氮的生物地球化学循环并为土壤可持续利用服务。本文以上海地区蔬菜生产系统为研究对象,采用固氮微生物群落的标记基因nifH,研究一年内不同生产方式(有机、常规)和不同栽培方式(温室和露地)园艺系统的固氮菌群落DNA的条带和RNA的活性差异。用PCR-变性梯度凝胶电泳(DGGE)研究固氮菌群落结构变化。用实时定量PCR(qPCR)测定nifH-harboring bacteria的丰度。将突出的DGGE条带切下后测序用以研究固氮菌的种系组成。土壤样品于2010年7月、11月、2011年2月和5月分别采自上海崇本堂有机生态农场和叶榭蔬菜园艺场。上海崇本堂有机生态农场,已有6年有机蔬菜栽培历史;叶榭蔬菜园艺场有10年蔬菜常规种植历史。两种生产系统均包括露地和设施大棚两种栽培模式,大棚和露地相邻,土壤环境一致。在上述两个地区4个处理(有机大棚、有机露地、常规大棚、常规露地)各选择3个典型地块作为叁个重复,每地块面积45m×50m。所选小区均具有相同的作物和茬次及其他农田管理措施。每个小区按s形用取土器取0-20cm土层土壤样品8个点并混合作为一个重复。取样后去除可见植物残渣、石子等杂物,立刻存于自封袋内,放于事先准备好的冰盒中带回实验室。用相同的土壤样品,以土壤微生物dna和rna的18srrna为目的片段,用pcr-dgge技术研究了土壤真菌群落多样性。本研究进一步测定了与土壤微生物相关的土壤的特性(如:总碳、电导率、无机氮库、有机氮库和ph),确定影响真菌群落的土壤理化因子。另外,我们向有机和常规土壤中分别添加相同n量的:尿素,苜蓿、稻秆和堆肥,用以研究有机管理和肥料对氨基酸组分和含量的影响。试验土壤于2013年3月,在上海崇本堂农场有机和常规生产系统露地种植区获取,采样方法同上。试验共设8个处理:常规土壤,常规土壤+尿素,常规土壤+苜蓿,有机土壤,有机土壤+有机肥,有机土壤+尿素,有机土壤+秸秆,有机土壤+苜蓿。将尿素、苜蓿、有机肥、秸秆按照0.1mgng-1干土添加到250g土壤中,混合均匀放入580ml梅森瓶,每处理3次重复。将培养瓶置于人工气候室,20±1℃,黑暗条件培养,人工补水保持土壤含水量在最大持水量的50%。在培养的第1、3、7、15、28、42和56d破坏性取样,测定土壤中氨基酸组分和含量,无机氮和微生物n含量。为研究肥料对细菌和真菌群落结构的影响,培养结束时用pcr-dgge的方法分别以16s和18srdna为目的片段研究细菌和真菌群落。将dgge图谱中的dna目的条带测序后得到群体结构的分类信息。培养过程中测定微生物群体,脱氢酶活性和呼吸作用的变化用以评价各处理对土壤质量的影响和肥料降解的动态变化。为了解有机土壤和所添加肥料对固氮能力的影响,采用灵敏度高的乙炔还原法(ara)周期性测定土壤培育过程中固氮酶活性。同时,测定其它土壤理化参数和生物参数以便确定对固氮能力影响最大的参数因子。培养结束时以nifh为目的片段采用dna-dgge的方法分析土壤的固氮菌群落。主要研究结果如下:(1)dgge图谱聚类分析表明,在温室种植模式中,有机生产管理的方式影响微生物群落结构,但是在露地种植模式下无此现象,从全碳的含量与微生物群落结构的相关性可以看出,两种种植模式下施肥量的差异是造成该现象的主要原因。结果表明,定量pcr表明有机管理方式增加了固氮细菌的丰度和活性。在有机管理模式下和相对温暖的月份,可溶性有机氮(son)含量较高,并与固氮细菌呈现了较好的相关性。图谱中鉴定出的序列主要归属于固氮细菌、β-变性菌门、γ-变性菌门和α-变性菌门。其中24个条带与pseudomonasstutzeri相似,8个条带与azoarcusspp.相似。研究结果表明栽培模式可以改变季节和有机管理对固氮细菌影响的程度,大棚栽培可以显着加强有机管理方式对固氮细菌的影响。同时,有机管理方式可以加强季节温度对固氮细菌丰度和活性的影响从而增加生物固氮速率。同时,土壤dna和rna的联合分析也给固氮菌群落提供了综合的描述。(2)土壤dna指纹图谱表明,真菌群落根据管理方式和栽培模式的不同而不同,但是cdna指纹图谱表明季节更显着影响真菌群落。土壤有机质、ec和铵态氮可以解释指纹图谱中观察到的条带差异。通过测序,常规土壤中的真菌多归属于pythiumultimum,alternariaspp.,fusariumoxysporum,sporisoriumreilianum和chaetomiumglobosum,有机土壤中的真菌多归属于cordycepsgunnii,18srdna和18srrna测序结果显示它们之间仅有部分重迭。真菌数量以及活性的改变都说明了有机管理方式对土壤真菌群落产生了深远的影响。由于温室栽培而引起的真菌群落变化与增加的盐分有关,其导致了真菌生物量的减少并增加了细菌的活性。这暗示了有机管理方中真菌产生的有益影响,可能会由于温室栽培而减小。cdna-dgge图谱可以更加灵敏的观察到真菌群落的变化,并且是唯一发现了季节可产生影响的方法,这说明了在研究中将土壤dna和rna联合分析比单独以土壤dna为分析对象可以获得更高的解析度,并由此发现真菌群落中没有被注意到的重要变化。(3)土壤游离氨基酸库主要由丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、色氨酸和缬氨酸组成。在土壤游离氨基酸的组分和浓度方面,有机和常规土壤没有显着差异。然而,碱性氨基酸组氨酸和赖氨酸仅仅存在于有机土壤,这可能与有机土壤有更多的土壤交换点有关。尿素可以显着的改变游离氨基酸的组分,但仅仅存在于有机土壤中,说明在有机土壤里尿素对微生物的群落结构或者是它们的代谢途径产生了影响。苜蓿和堆肥没有改变游离氨基酸的组分和浓度。与此相反,培养土壤15天后,秸秆显着的增加了游离氨基酸的含量,同时微生物生物量中的氮含量也增加了。在农业土壤中,即使在经过长期的有机管理方式,土壤中的游离氨基酸含量依然很低,并且主要成分稳定,但是一些肥料却能显着的改变游离氨基酸的组分和含量,而这又影响到氨基酸态氮在植物吸收利用n素过程中所起到的作用。因此,值得对影响土壤游离氨基酸组分和含量的控制机制做进一步研究。(4)有机土壤中微生物生物量和脱氢酶酶活性较高。微生物生物量和脱氢酶酶活性对所添加肥料的响应,与肥料的种类以及土壤的管理背景有关。在有机土壤中,添加尿素会减少微生物生物量中的氮含量,但却在常规土壤中增加了微生物生物量的氮含量。添加苜蓿仅仅在常规土壤中增加了微生物生物量的氮含量。添加尿素没有影响脱氢酶的活性,但是在常规土壤和有机土壤中加入苜蓿后都增加了脱氢酶的活性。添加秸秆显着的增加了微生物生物量氮含量和脱氢酶的活性,但是有机堆肥对它们影响不大。有机和常规土壤中的细菌和真菌群落显着不同。虽然添加秸秆和苜蓿对真菌和细菌的结构产生了微小的影响,但是短期的施肥没有对微生物的群落产生大的影响。条带测序结果显示,细菌和真菌主要归属于γ-proteobacteria,firmicutes,acidobacteria和ascomycota。施肥影响土壤化学和生物特性,然而对于微生物群落结构的影响,长期的管理是必须的。研究结果表明,微生物特性对短期施肥的响应依赖于土壤管理的背景,这些响应可能是由土壤背景微生物群落的差异驱动的。(5)结果表明,有机土壤比常规土壤具有更强的潜在固氮能力。在有机土壤中,苜蓿和堆肥增加了潜在固氮能力,但是在土壤培养中的特殊时期,尿素和秸秆减小了潜在的固氮能力。与此相反,在常规土壤中添加苜蓿和尿素对潜在固氮能力没有产生显着的变化。溶解性有机碳和ph与潜在固氮能力显着相关。dgge分析结果表明,在有机土壤和常规土壤中的微生物为简单的群落,且两者之间之间没有差别,同时肥料的加入也只有有限的影响,因此,群落结构的不同不能解释固氮潜力的不同。数据表明,固氮能力被种群的规模和活性驱动而不是由群落结构所驱动。这个研究说明了,对于大气的潜在固氮能力,有机生产系统要比常规生产系统强,同时添加苜蓿和有机堆肥可以显着增加这种潜力,然而需要进一步的研究去量化实际的固氮量。综上所述,本文以菜田有机与常规栽培土壤为对象,以大棚和露地栽培为条件,在施用有机质或无机氮的情况下,系统分析了土壤氮形态、氨基酸组成、土壤理化性质、固氮细菌区系和固氮基因nifH的活性、微生物群落构成等,发现:有机条件下SON、总FAA和硝态氮含量、固氮细菌的丰度和nif H的活性、真菌多样性、微生物生物量和脱氢酶活性等均显着高于常规土壤。研究了在不同栽培模式(大棚和露地)中,有机蔬菜生产系统的土壤固氮菌群落结构多样性;有机生产系统中有活性的nifH-harboring bacteria的丰度较高,具有固氮潜能,结果均表明有机生产土壤具有最大固定大气N的潜能。发现了土壤氨基酸在农田土壤碳氮循环和对植物供氮过程中具有重要作用,肥料显着影响土壤游离氨基酸浓度和成分,该影响进一步说明需要建立植物总氮需求与氨基酸氮吸收之间的联系。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-04-16)

叶俊[3](2012)在《有机与常规蔬菜生产系统土壤微生物多样性研究》一文中研究指出土壤微生物在农业生态系统中起到至关重要的作用。它们参与到作物与土壤互作的几乎每一个环节,包括土壤碳氮养分循环、植物生长调节、植物病虫害生物防治、土壤结构的优化。而同时它们也极容易受到耕作方式、环境条件以及气候变化的影响。因此研究土壤微生物多样性在不同耕作方式、环境条件以及气候影响下的变化及差异能够更加全面而深入的了解土壤微生物在农业生产中的作用,为合理的规划农业管理制度以及利用土壤微生物提供理论基础。本文采用土壤常规测定及PCR-DGGE技术研究了不同栽培环境下有机与常规耕作方式对蔬菜土壤微生物多样性的影响。结果显示:1)温室及露地土壤EC值在有机生产中相应低于常规生产12%和16%;有机生产土壤微生物碳氮含量显着高于常规生产;不同生产模式下土壤酶活性差异显着,有机生产土壤中的蛋白酶、脲酶、脱氢酶、β-葡糖苷酶活性高于常规生产,而硝酸还原酶活性较低;有机与常规耕作对蛋白酶活性影响极显着(p=0.0068),脲酶活性影响达显着水平(p=0.0124)。除脱氢酶以外,不同栽培环境对所测定的土壤中另外4种酶活性有显着影响,温室栽培环境中的蛋白酶、脲酶和硝酸还原酶活性高于露地。除硝酸还原酶外,其他4种酶活性与可溶性全氮、微生物碳、微生物氮相关系数达到显着水平。分析表明土壤酶活性受到耕作方式以及环境的影响,并且有机生产能够提高这5种酶的活性。土壤蛋白酶、脲酶、脱氢酶和β-葡糖苷酶活性能够作为表征土壤碳氮循环以及微生物活性的指标。2)不同耕作方式下土壤细菌多样性存在明显差异,土壤微生物的优势种群和数量受有机、常规耕作和季节影响,有机耕作能够显着增加土壤细菌群落多样性;聚类分析表明,耕作方式对16S rDNA和rRNA都又影响,季节的效应不明显;差异条带测序显示,大多细菌与不可培养细菌种属有较高同源性,其余9种推测属于假单胞菌属;非典型对应分析说明pH是影响土壤细菌群落多样性的主要因素;有机耕作土壤中微生物生物量C、N以及有机质含量显着高于常规耕作土壤。有机耕作能够丰富活性细菌群落多样性,具有土壤优化效应。3)土壤真菌群落结构受栽培环境、耕作方式和季节的影响;通过非典型对应分析发现土壤EC值,有机质含量和铵态氮含量是影响土壤真菌群落变化的主要因素;有机耕作土壤中有益真菌种类较多;温室栽培环境在一定程度上会削弱有机耕作给土壤带来的正面效应。综上所述,有机耕作增加了土壤微生物多样性,能够优化土壤结构。将DNA和RNA分子水平的DGGE技术相结合能够更加全面深入地揭示土壤微生物多样性。(本文来源于《上海交通大学》期刊2012-02-01)

陈恩桃,黄丹枫,黄晶,黄政[4](2010)在《水蜜桃有机和常规生产系统土壤养分分析与评价》一文中研究指出以常规生产系统为对照,研究了水蜜桃有机生产系统土壤的矿质营养元素含量、理化性状及其季节差异。结果表明,有机生产系统土壤的全氮、水解氮、硝态氮、速效钾、交换性钾含量等显着高于常规,缓效钾显着低于常规,铵态氮无显着差异。中量和微量元素分析表明,有机和常规土壤中交换性镁、有效铁、有效锰、有效锌、有效铜含量丰富,有效钼含量低于缺乏临界值。有机土壤有效硼含量显着高于常规,交换性钙、有效硫、有效氯含量显着低于常规。通过主成分分析法筛选出全氮等10项养分指标,对土壤养分总方差的贡献率达到84.13%,模糊数学模型分析表明,有机土壤养分综合评价得分(S_(IFI))显着高于常规土壤。有机生产系统中土壤有机质、氮库总量增加,碳氮比下降,速效氮、钾含量和阳离子交换量提高,电导率和盐基饱和度显着降低。(本文来源于《上海交通大学学报(农业科学版)》期刊2010年05期)

周晓光,黄丹枫,葛体达,张莉,应秋祺[5](2010)在《有机和常规蔬菜生产系统土壤可溶性有机氮含量及特征》一文中研究指出可溶性有机氮(SON)是反映耕作土壤氮矿化能力的重要指标,与氮营养供应能力密切相关。本文通过分析土壤SON、游离氨基酸(FAA)、可溶性全氮(TSN)含量,比较上海郊区有机和常规蔬菜生产系统、设施和露地栽培模式下的土壤氮素含量及特征差异。结果表明:有机蔬菜生产系统土壤中的SON(51.1±10.2 mg·kg~(-1),CV=19.9%)含量均高于常规生产系统(39.8±7.2 mg·kg~(-1) CV=18.0%),并表现为夏季>春季>冬季>秋季。设施栽培土壤的SON和FAA含量均高于露地,不同季节有机露地和大棚FAA含量、FAA/SON和FAA/TN均差异显着(P<0.05),并表现为夏季>春季>冬季>秋季。土壤SON与全氮、全碳、C/N、pH和NO_3~--N均存在显着的相关性。因此,有机和常规生产系统以及设施和露地栽培模式中,土壤SON的含量及其特性存在显着差异。(本文来源于《上海交通大学学报(农业科学版)》期刊2010年05期)

周晓光[6](2010)在《有机和常规蔬菜生产系统土壤可溶性氮素的分析比较》一文中研究指出有机农业具有显着的生态、经济和社会综合效益,它与常规生产相比,具有明显区别的给肥方式,而氮素在农业生产中占有举足轻重的地位,其合理使用直接影响到土壤质量,进而影响农产品品质和产量。本试验以上海地区崇本堂蔬菜生产系统为研究对象,通过比较有机和常规蔬菜生产系统和不同栽培模式(露地和大棚)对土壤可溶性氮素的影响,以及可溶性氮素的季节变化,从而分析和评价有机蔬菜生产系统氮营养特征,为发展有机农业生产提供理论指导。主要研究结论如下:(1)不同生产系统对土壤可溶性氮素的影响不同生产系统中,有机蔬菜生产系统的土壤全碳(total carbon, TC)、全氮(total nitrogen, TN)、pH值、可溶性有机氮(soluble organic nitrogen, SON)、溶解性有机氮(dissolved organic nitrogen, DON)、可溶性全氮(total soluble nitrogen, TSN)和SON占TSN的比例(SON/TSN)均显着高于常规蔬菜生产系统,土壤硝态氮(NO3--N)、电导率值(EC)、游离氨基酸(free amino acid, FAA)和FAA占TN的比例(FAA/TN)则表现为常规生产系统高于有机生产系统,有机生产系统的土壤铵态氮(NH4+-N)含量也发生了改变。SON与TN、TC、碳氮比(C/N)、DON和pH相关性显着,与NO3--N有显着负相关性,与NH4+-N和EC值则无显着相关性。(2)不同栽培模式对土壤可溶性氮素的影响不同栽培模式中,土壤TC、TN、EC值、NO3--N、TSN和FAA均表现为有机大棚高于有机露地,pH值、SON/TSN表现为有机露地高于有机大棚,栽培模式对SON和NH4+-N含量的影响因不同季节而异,对SON占TN的比例(SON/TN)和有机生产系统FAA占SON的比例(FAA/SON)均无显着影响。有机露地土壤在秋季时的NO3--N含量显着高于其它季节,有机大棚则是冬季时的NO3--N含量显着高于其它季节,常规露地和大棚的土壤硝态氮含量表现为秋季>夏季>冬季>春季,平均值为33.1、101.0、225.8和396.1 mg·kg-1。NH4+-N含量变化规律不明显,全年NH4+-N平均含量分别为9.5、9.3、8.1和10.5 mg·kg-1。有机露地、有机大棚、常规露地和常规大棚土壤全碳和全氮含量在不同季节变化为秋季低,冬季升高,春季降低,夏季又升高,全年TC平均含量分别为25.1、26.5、19.1和18.9 g·kg-1,TN平均含量分别为3.0、3.3、2.7和2.7 g·kg-1。(3)有机生产系统土壤可溶性有机氮有机生产系统(包括露地和大棚)的土壤SON含量表现为夏季>春季>冬季>秋季,全年土壤SON平均含量分别为49.8 (露地)和52.4 (大棚) mg·kg-1,同时土壤FAA与SON变化规律一致,平均含量分别为3.7和4.9 mg·kg-1,FAA/SON平均比例分别为6.9%和9.0%,FAA/TN平均比例分别为0.12%和0.15%。与超速离心法相比,用盐溶液(KCl)提取的土壤溶液中SON平均含量为DON的2.3倍。(4)土壤游离氨基酸组分及含量不同类型土壤均检测到12-15种氨基酸,均未检测到碱性氨基酸,所有土壤中性氨基酸所占比例高于70%,酸性氨基酸均低于24.7%,部分土壤中检测到含硫氨基酸低于5%。所有供试土壤中所检测出的氨基酸以谷氨酸、缬氨酸、丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸7种氨基酸为主,占土壤游离氨基酸总量的76.3%-80.6%。不同生产系统和栽培方式对氨基酸含量均有影响,但影响程度因氨基酸种类而异。总之,土壤可溶性氮素,尤其是可溶性有机氮在土壤氮素组分中不可忽视,影响因素较为复杂。有机农业增加了有机氮(有机肥、秸秆等)的投入,造成土壤可溶性有机氮和游离氨基酸的含量显着提高;由于蔬菜的设施栽培提高了土壤温度、增强了微生物活性、减少了淋溶,从而使土壤可溶性有机氮和游离氨基酸含量提高;土壤可溶性有机氮和游离氨基酸含量的季节性差异反映了土壤微生物在有机氮矿化的重要作用,有机生产系统的生物多样性是其增加的重要原因。(本文来源于《上海交通大学》期刊2010-06-01)

宋世威,LEHNE,Philipp,葛体达,乐建刚,黄丹枫[7](2009)在《有机和常规生产系统中甜瓜氮素吸收差异分析》一文中研究指出在甜瓜有机生产系统中,设置3个有机肥料水平处理,即空白(OZ)、半量施肥(OH)和标准施肥(OS),在常规生产系统中设置两个化肥水平处理,即空白(CZ)和正常施肥(CS),以研究有机和常规两种土壤中速效氮的变化及甜瓜对氮素的吸收规律.结果表明,在甜瓜的生长发育过程中,有机肥料向土壤中提供了与常规处理相同水平的速效氮.两种生产系统中甜瓜的生物量和产量差异不显着,且不受施肥水平的影响.甜瓜植株的氮素含量在生育过程中逐渐降低,氮素吸收量逐渐增加,常规处理显着高于有机处理,生产系统内部不同的施肥水平之间差异不显着.常规处理中甜瓜的氮素吸收速率显着高于有机处理,同时植株体内积累了较多的硝态氮从而降低了氮素利用效率.图4表4参22(本文来源于《应用与环境生物学报》期刊2009年02期)

葛体达,唐东梅,宋世威,黄丹枫[8](2009)在《不同园艺生产系统土壤可溶性有机氮差异》一文中研究指出运用超速离心技术和KCl浸提法测定了不同园艺生产系统(有机(OS)、转换期(TS)、常规(CS)生产系统)土壤中可溶性有机氮(SON)、溶解性有机氮(DON)、游离氨基酸(FAA)等含量及其与土壤其他性质之间的关系.结果表明:供试土壤SON含量表现为OS>CS>TS,SON含量分别为土壤可溶性总氮(TSN)的42.9%、24.5%和18.4%,分别为土壤全氮的11.1%、11.9%和7.4%;OS、TS、CS生产系统土壤DON含量分别为4.38、1.68和3.26mg.kg-1,分别占TSN的47.9%、22.1%和26.1%,占土壤全氮的2.9%、2.3%和3.6%;而FAA含量则表现为CS>TS>OS,分别占TSN和SON的1%~3%和2%~10%.相关分析表明,TSN、SON及FAA与全氮、全碳、硝态氮、铵态氮等各养分之间均有极显着相关关系(P<0.01).因此,不同园艺生产系统的管理方式改变了土壤SON的含量及其特性.(本文来源于《应用生态学报》期刊2009年02期)

乐建刚,宋世威,PHILIPP,LEHNE,吴才君,黄丹枫[9](2008)在《有机生产系统对甜瓜产量和果实品质的影响》一文中研究指出[目的]为合理调控甜瓜有机施肥提供参考依据。[方法]以甜瓜品种"春丽"为研究材料,设5个施肥处理,随机区组排列,研究有机肥对甜瓜农艺性状、生物产量、经济产量与品质的影响。[结果]甜瓜的伸蔓期、果实发育中期和果实成熟期,常规生产甜瓜的平均生物量比有机生产的分别高43.21%、15.99%和8.74%,在伸蔓期常规生产甜瓜的株高和生物量显着高于有机生产的。甜瓜有机和常规生产的小区平均产量分别为108.0 kg和119.7 kg,各处理间没有明显差异。在有机和常规生产条件下,甜瓜果实中葡萄糖、果糖、蔗糖和总糖含量无显着差异。[结论]有机和常规2种生产系统对甜瓜的产量和品质的影响没有显着差异。(本文来源于《安徽农业科学》期刊2008年24期)

宋世威[10](2008)在《有机生产系统中甜瓜氮素营养生理研究》一文中研究指出近十几年来国内外有机农业生产和有机食品消费迅猛发展。氮素的供应状况对有机农业的生产性能和产品品质具有重要影响。本研究从分析土壤氮素转化入手,深入分析甜瓜氮素营养生理,并进一步研究有机和常规处理对甜瓜的生长发育、产量品质形成和氮素吸收利用的影响。研究结果有助于揭示土壤有机氮的矿化规律,阐明甜瓜对可溶性有机氮和无机氮的吸收利用能力,进一步丰富植物氮素营养理论,并为甜瓜合理施肥及有机农业生产提供技术支撑和科学依据。本研究利用室内通气培养技术研究了有机和常规生产系统中土壤氮素矿化动态;运用盆栽和水培试验体系,研究了甜瓜对有机氮和无机氮的吸收利用能力;在有机和常规两种田间生产系统中,研究了不同施肥水平对甜瓜生长发育、产量和品质形成及氮素吸收的影响。主要研究结果如下:1有机和常规生产系统中土壤氮素分析分析了上海两个有机农场的土壤氮素性状,结果表明有机生产管理改变了土壤的氮素营养性状,在总氮含量相同或略高的条件下,其无机氮含量比常规生产系统中土壤低22.4%~36.8%。利用室内通气培养和~(14)C标记技术研究了有机、转换期和常规生产系统中土壤的氮素矿化动态及叁种土壤对添加氨基酸和多肽矿化的影响。土壤矿化培养过程中不同生产系统土壤的无机氮(SIN)含量均明显增加,游离氨基酸含量呈先升高后下降的趋势,可溶性有机氮(SON)持续增加,不同生产系统中土壤间表现为有机土壤(OS) >常规土壤(CS) >转换期土壤(TS),但SON与SIN的比值大幅下降。叁种土壤氮素的矿化势、矿化速率和铵化速率均表现为OS > CS > TS,而其硝化速率没有显着差异。土壤对外源添加的~(14)C-氨基酸、多肽的矿化速率的响应表现为OS > TS > CS,培养24 h后~(14)C-氨基酸、多肽被微生物利用量均超过50%。低分子量的SON在土壤中的周转迅速,培养24h后土壤中~(14)C-氨基酸的分解率达到起始值的56.3%~95.4%,残留在不同土壤中的~(14)C-氨基酸的含量均表现为CS > TS > OS。在矿化过程中,影响SON含量的瓶颈不是微生物利用低分子量SON的速率,而是SON从生物体释放进入土壤的速率。在盆栽模拟试验条件下,以空白施肥为对照(CK),研究了有机氮(ON)和无机氮(IN)处理中土壤氮素的矿化及其对甜瓜生长和氮素吸收的影响。结果表明无植株的空白土壤SIN和SON含量都呈单峰曲线增长模式。无机氮(IN)处理土壤的SIN含量显着高于有机氮(ON)和对照(CK)处理。CK和ON处理土壤SON与SIN的比值在0.34~0.59之间,大于IN处理的0.25~0.35。种植甜瓜种苗的土壤中SON和SIN含量持续下降,两者的比值呈上升趋势。施肥显着促进了甜瓜植株的生长、氮素含量和氮素吸收量,IN处理效果尤其显着。虽然单位时间内甜瓜伤流液中可溶性氮总量表现为IN > ON > CK,但CK和ON处理从土壤中吸收了较高比例的SON。土壤中矿化出的SON含量较高,甜瓜能直接吸收,其贡献不容忽视。尽管甜瓜仍以吸收SIN为主,但在SIN含量低的情况下也能吸收SON作为补充。2甜瓜对不同形态氮素的吸收——甜瓜氮素营养生理分析开放水培条件下研究了相同氮浓度(3.0 mmol·L~(-1))的氨基酸态氮(Gly-N)和无机氮(NO_3~--N、NH_4~+-N)对甜瓜幼苗生长和氮素吸收的影响。与NO_3~--N处理相比,NH_4~+-N和Gly-N处理都显着抑制了甜瓜幼苗根系和地上部的生长。不同氮素形态处理的甜瓜植株根长、根体积和根表面积均表现为NO_3~--N > Gly-N > NH_4~+-N (p < 0.05),甜瓜的叶绿素含量、植株平均氮含量和氮吸收量也表现为相同的规律。NH_4~+-N处理甜瓜出现明显的氨毒害症状。与NO_3~--N处理相比,NH_4~+-N和Gly-N处理提高了甜瓜根系的氮素分配比例。NH_4~+-N处理显着降低了营养液的pH值,而Gly-N处理提高了营养液的pH值。不同氮素形态处理营养液pH值的变化是影响甜瓜幼苗生长和氮素吸收的重要因素。虽然甜瓜是喜硝作物,氨基酸态氮也可以成为其良好的氮源。采用无菌水培方法研究了甜瓜对氨基酸态氮和无机氮的吸收动力学特性。结果表明,在氮素浓度为0.1~2mmol·L~(-1)的范围内,甜瓜对氨基酸态氮和无机氮的吸收都符合米氏方程,最大吸收速率(Vmax)和亲和力(1/Km)均表现为NO_3~--N > NH_4~+-N > Gly-N,高的最大吸收速率和高的亲和力相统一。NH_4~+-N (1mmol·L~(-1))的存在促进了甜瓜吸收NO_3~--N的能力,在提高吸收速率的同时提高了离子亲和力。3有机生产系统中甜瓜对氮素的吸收利用及其产量、品质形成在有机和常规两种生产系统中,研究了土壤中速效氮的变化和甜瓜对氮素的吸收。在甜瓜的生长发育过程中有机肥料向土壤中提供了与常规处理相同水平的速效氮。甜瓜植株的氮素含量在生育过程中逐渐降低,氮素吸收量逐渐增加,常规处理显着高于有机处理,而生产系统内部不同的施肥水平之间差异不显着。常规处理中甜瓜的氮素吸收速率显着高于有机处理,同时植株体内积累了较多的硝态氮,但氮素利用效率较低。在有机和常规生产系统中,甜瓜都是以吸收无机氮为主;吸收的有机氮中蛋白质态氮含量显着高于氨基酸态氮,在有机系统中吸收了高比例的有机氮。在有机和常规两种生产系统中,研究了不同施肥水平对春秋两季甜瓜生长发育、产量和品质形成的影响。有机和常规两种生产系统中甜瓜植株生物量和经济产量没有显着差异;在同一生产系统内,施肥量对植株生物量和产量均无显着影响,春秋两季规律一致。春季植株的总生物量和经济产量大于秋季,这是由春季生长期间高的积温所决定的。甜瓜的干物质分配在伸蔓期以叶片为主,中后期以果实为主,不同的生产系统和施肥水平都未影响干物质在各器官的分配比例。有机和常规生产系统以及施肥水平都未改变甜瓜果实发育和糖分积累规律。甜瓜果实在进入成熟期前,以葡萄糖和果糖积累为主,进入成熟期,蔗糖积累迅速,总糖含量持续上升。生产系统和施肥水平对果实TSS和糖分含量都没有影响。与常规生产处理相比,有机生产显着提高了甜瓜果实Vc含量,春季和秋季分别平均提高16%和21%;有机生产降低了甜瓜果实的硝酸盐含量,春季和秋季分别平均降低12%和16%,这与低的果实氮素含量显着相关。有机甜瓜在一定程度上提高了果实品质,但不受有机施肥水平的影响。综上所述,土壤培养过程中矿化出的SON含量较高,影响其含量的瓶颈是SON从微生物体释放进入土壤的速率。甜瓜对氨基酸态氮和无机氮的吸收均符合米氏方程,氨基酸态氮也可以成为甜瓜良好的氮源。虽然甜瓜仍以吸收SIN为主,但在SIN含量低的情况下也能吸收SON作为补充。常规生产系统中甜瓜的氮素积累量显着高于有机处理,但氮素利用效率较低。在有机生产系统中甜瓜获得了与常规生产系统相同的植株生物量和产量,并在一定程度上提高了果实品质。研究结果揭示了土壤有机氮的矿化规律和甜瓜氮素营养生理,阐明了甜瓜对SON的吸收潜力,丰富了植物氮素营养理论,为有机农业生产合理施肥提供了科学依据。(本文来源于《上海交通大学》期刊2008-07-01)

有机生产系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

氮素(N)是地球上最多的元素之一,但是在很多农业生产系统中常以植物不可利用的形态存在,因此N成为限制植物生长的主要因素。低投入系统中,常因为有机物料矿化缓慢,造成N缺乏,进而影响作物生长。因此有机系统产量相比常规系统较低。考虑到在低投入系统中N素在农业生产中的关键作用,研究N动态变化过程对指导生产实践显得尤为重要。很多研究认为植物可以吸收和同化有机氮,有机氮具有作为重要N源的潜能。近年来,许多研究针对森林生态系统土壤有机氮库进行了定量分析,而针对农田系统氮库的研究鲜有报道。微生物群落的结构和变化过程在生物地球化学之间养分的循环中起关键作用,如受细菌和真菌介导的有机质降解和营养循环过程。大气固氮作用同样需要借助原核生物产生的固氮酶来发挥作用,它是许多生态系统的重要过程,同时也是低投入系统N素的重要来源。本课题组前期已对菜田土壤进行了一定程度的研究并在菜田土壤有机氮库的组成和分布方面取得了一定的成果,因此,进一步研究栽培模式和土壤理化性质如何影响土壤中参与N转化的微生物群落结构及其分布和丰度可更好地理解农业系统中氮的生物地球化学循环并为土壤可持续利用服务。本文以上海地区蔬菜生产系统为研究对象,采用固氮微生物群落的标记基因nifH,研究一年内不同生产方式(有机、常规)和不同栽培方式(温室和露地)园艺系统的固氮菌群落DNA的条带和RNA的活性差异。用PCR-变性梯度凝胶电泳(DGGE)研究固氮菌群落结构变化。用实时定量PCR(qPCR)测定nifH-harboring bacteria的丰度。将突出的DGGE条带切下后测序用以研究固氮菌的种系组成。土壤样品于2010年7月、11月、2011年2月和5月分别采自上海崇本堂有机生态农场和叶榭蔬菜园艺场。上海崇本堂有机生态农场,已有6年有机蔬菜栽培历史;叶榭蔬菜园艺场有10年蔬菜常规种植历史。两种生产系统均包括露地和设施大棚两种栽培模式,大棚和露地相邻,土壤环境一致。在上述两个地区4个处理(有机大棚、有机露地、常规大棚、常规露地)各选择3个典型地块作为叁个重复,每地块面积45m×50m。所选小区均具有相同的作物和茬次及其他农田管理措施。每个小区按s形用取土器取0-20cm土层土壤样品8个点并混合作为一个重复。取样后去除可见植物残渣、石子等杂物,立刻存于自封袋内,放于事先准备好的冰盒中带回实验室。用相同的土壤样品,以土壤微生物dna和rna的18srrna为目的片段,用pcr-dgge技术研究了土壤真菌群落多样性。本研究进一步测定了与土壤微生物相关的土壤的特性(如:总碳、电导率、无机氮库、有机氮库和ph),确定影响真菌群落的土壤理化因子。另外,我们向有机和常规土壤中分别添加相同n量的:尿素,苜蓿、稻秆和堆肥,用以研究有机管理和肥料对氨基酸组分和含量的影响。试验土壤于2013年3月,在上海崇本堂农场有机和常规生产系统露地种植区获取,采样方法同上。试验共设8个处理:常规土壤,常规土壤+尿素,常规土壤+苜蓿,有机土壤,有机土壤+有机肥,有机土壤+尿素,有机土壤+秸秆,有机土壤+苜蓿。将尿素、苜蓿、有机肥、秸秆按照0.1mgng-1干土添加到250g土壤中,混合均匀放入580ml梅森瓶,每处理3次重复。将培养瓶置于人工气候室,20±1℃,黑暗条件培养,人工补水保持土壤含水量在最大持水量的50%。在培养的第1、3、7、15、28、42和56d破坏性取样,测定土壤中氨基酸组分和含量,无机氮和微生物n含量。为研究肥料对细菌和真菌群落结构的影响,培养结束时用pcr-dgge的方法分别以16s和18srdna为目的片段研究细菌和真菌群落。将dgge图谱中的dna目的条带测序后得到群体结构的分类信息。培养过程中测定微生物群体,脱氢酶活性和呼吸作用的变化用以评价各处理对土壤质量的影响和肥料降解的动态变化。为了解有机土壤和所添加肥料对固氮能力的影响,采用灵敏度高的乙炔还原法(ara)周期性测定土壤培育过程中固氮酶活性。同时,测定其它土壤理化参数和生物参数以便确定对固氮能力影响最大的参数因子。培养结束时以nifh为目的片段采用dna-dgge的方法分析土壤的固氮菌群落。主要研究结果如下:(1)dgge图谱聚类分析表明,在温室种植模式中,有机生产管理的方式影响微生物群落结构,但是在露地种植模式下无此现象,从全碳的含量与微生物群落结构的相关性可以看出,两种种植模式下施肥量的差异是造成该现象的主要原因。结果表明,定量pcr表明有机管理方式增加了固氮细菌的丰度和活性。在有机管理模式下和相对温暖的月份,可溶性有机氮(son)含量较高,并与固氮细菌呈现了较好的相关性。图谱中鉴定出的序列主要归属于固氮细菌、β-变性菌门、γ-变性菌门和α-变性菌门。其中24个条带与pseudomonasstutzeri相似,8个条带与azoarcusspp.相似。研究结果表明栽培模式可以改变季节和有机管理对固氮细菌影响的程度,大棚栽培可以显着加强有机管理方式对固氮细菌的影响。同时,有机管理方式可以加强季节温度对固氮细菌丰度和活性的影响从而增加生物固氮速率。同时,土壤dna和rna的联合分析也给固氮菌群落提供了综合的描述。(2)土壤dna指纹图谱表明,真菌群落根据管理方式和栽培模式的不同而不同,但是cdna指纹图谱表明季节更显着影响真菌群落。土壤有机质、ec和铵态氮可以解释指纹图谱中观察到的条带差异。通过测序,常规土壤中的真菌多归属于pythiumultimum,alternariaspp.,fusariumoxysporum,sporisoriumreilianum和chaetomiumglobosum,有机土壤中的真菌多归属于cordycepsgunnii,18srdna和18srrna测序结果显示它们之间仅有部分重迭。真菌数量以及活性的改变都说明了有机管理方式对土壤真菌群落产生了深远的影响。由于温室栽培而引起的真菌群落变化与增加的盐分有关,其导致了真菌生物量的减少并增加了细菌的活性。这暗示了有机管理方中真菌产生的有益影响,可能会由于温室栽培而减小。cdna-dgge图谱可以更加灵敏的观察到真菌群落的变化,并且是唯一发现了季节可产生影响的方法,这说明了在研究中将土壤dna和rna联合分析比单独以土壤dna为分析对象可以获得更高的解析度,并由此发现真菌群落中没有被注意到的重要变化。(3)土壤游离氨基酸库主要由丙氨酸、谷氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、色氨酸和缬氨酸组成。在土壤游离氨基酸的组分和浓度方面,有机和常规土壤没有显着差异。然而,碱性氨基酸组氨酸和赖氨酸仅仅存在于有机土壤,这可能与有机土壤有更多的土壤交换点有关。尿素可以显着的改变游离氨基酸的组分,但仅仅存在于有机土壤中,说明在有机土壤里尿素对微生物的群落结构或者是它们的代谢途径产生了影响。苜蓿和堆肥没有改变游离氨基酸的组分和浓度。与此相反,培养土壤15天后,秸秆显着的增加了游离氨基酸的含量,同时微生物生物量中的氮含量也增加了。在农业土壤中,即使在经过长期的有机管理方式,土壤中的游离氨基酸含量依然很低,并且主要成分稳定,但是一些肥料却能显着的改变游离氨基酸的组分和含量,而这又影响到氨基酸态氮在植物吸收利用n素过程中所起到的作用。因此,值得对影响土壤游离氨基酸组分和含量的控制机制做进一步研究。(4)有机土壤中微生物生物量和脱氢酶酶活性较高。微生物生物量和脱氢酶酶活性对所添加肥料的响应,与肥料的种类以及土壤的管理背景有关。在有机土壤中,添加尿素会减少微生物生物量中的氮含量,但却在常规土壤中增加了微生物生物量的氮含量。添加苜蓿仅仅在常规土壤中增加了微生物生物量的氮含量。添加尿素没有影响脱氢酶的活性,但是在常规土壤和有机土壤中加入苜蓿后都增加了脱氢酶的活性。添加秸秆显着的增加了微生物生物量氮含量和脱氢酶的活性,但是有机堆肥对它们影响不大。有机和常规土壤中的细菌和真菌群落显着不同。虽然添加秸秆和苜蓿对真菌和细菌的结构产生了微小的影响,但是短期的施肥没有对微生物的群落产生大的影响。条带测序结果显示,细菌和真菌主要归属于γ-proteobacteria,firmicutes,acidobacteria和ascomycota。施肥影响土壤化学和生物特性,然而对于微生物群落结构的影响,长期的管理是必须的。研究结果表明,微生物特性对短期施肥的响应依赖于土壤管理的背景,这些响应可能是由土壤背景微生物群落的差异驱动的。(5)结果表明,有机土壤比常规土壤具有更强的潜在固氮能力。在有机土壤中,苜蓿和堆肥增加了潜在固氮能力,但是在土壤培养中的特殊时期,尿素和秸秆减小了潜在的固氮能力。与此相反,在常规土壤中添加苜蓿和尿素对潜在固氮能力没有产生显着的变化。溶解性有机碳和ph与潜在固氮能力显着相关。dgge分析结果表明,在有机土壤和常规土壤中的微生物为简单的群落,且两者之间之间没有差别,同时肥料的加入也只有有限的影响,因此,群落结构的不同不能解释固氮潜力的不同。数据表明,固氮能力被种群的规模和活性驱动而不是由群落结构所驱动。这个研究说明了,对于大气的潜在固氮能力,有机生产系统要比常规生产系统强,同时添加苜蓿和有机堆肥可以显着增加这种潜力,然而需要进一步的研究去量化实际的固氮量。综上所述,本文以菜田有机与常规栽培土壤为对象,以大棚和露地栽培为条件,在施用有机质或无机氮的情况下,系统分析了土壤氮形态、氨基酸组成、土壤理化性质、固氮细菌区系和固氮基因nifH的活性、微生物群落构成等,发现:有机条件下SON、总FAA和硝态氮含量、固氮细菌的丰度和nif H的活性、真菌多样性、微生物生物量和脱氢酶活性等均显着高于常规土壤。研究了在不同栽培模式(大棚和露地)中,有机蔬菜生产系统的土壤固氮菌群落结构多样性;有机生产系统中有活性的nifH-harboring bacteria的丰度较高,具有固氮潜能,结果均表明有机生产土壤具有最大固定大气N的潜能。发现了土壤氨基酸在农田土壤碳氮循环和对植物供氮过程中具有重要作用,肥料显着影响土壤游离氨基酸浓度和成分,该影响进一步说明需要建立植物总氮需求与氨基酸氮吸收之间的联系。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

有机生产系统论文参考文献

[1].贾微晓.我国供给侧改革的生产系统平衡性思考——基于马克思生产有机统一体理论和斯拉法生产方程的视角[J].经济问题探索.2017

[2].Pablo,Gonzalez,Perez(伯乐).有机蔬菜生产系统中土壤氮特征及其微生物多样性研究[D].上海交通大学.2015

[3].叶俊.有机与常规蔬菜生产系统土壤微生物多样性研究[D].上海交通大学.2012

[4].陈恩桃,黄丹枫,黄晶,黄政.水蜜桃有机和常规生产系统土壤养分分析与评价[J].上海交通大学学报(农业科学版).2010

[5].周晓光,黄丹枫,葛体达,张莉,应秋祺.有机和常规蔬菜生产系统土壤可溶性有机氮含量及特征[J].上海交通大学学报(农业科学版).2010

[6].周晓光.有机和常规蔬菜生产系统土壤可溶性氮素的分析比较[D].上海交通大学.2010

[7].宋世威,LEHNE,Philipp,葛体达,乐建刚,黄丹枫.有机和常规生产系统中甜瓜氮素吸收差异分析[J].应用与环境生物学报.2009

[8].葛体达,唐东梅,宋世威,黄丹枫.不同园艺生产系统土壤可溶性有机氮差异[J].应用生态学报.2009

[9].乐建刚,宋世威,PHILIPP,LEHNE,吴才君,黄丹枫.有机生产系统对甜瓜产量和果实品质的影响[J].安徽农业科学.2008

[10].宋世威.有机生产系统中甜瓜氮素营养生理研究[D].上海交通大学.2008

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有机生产系统论文-贾微晓
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