多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物，在土壤中的浓度高达几千微克每千克，已对土壤生态环境造成严重损害。传统的物理和化学修复方法不仅成本高昂，还可能对环境造成二次污染。目前，生物修复已被证明具有清洁、可持续等优点，被广泛应用于PAHs污染的土壤修复中。重要的是，细菌趋化性机制可使得更多的PAHs降解菌主动地移向目标污染物，从而提高微生物对PAHs的生物利用度。因此，本文综述了细菌趋化性如何提高PAHs生物利用性的降解机制，并对未来PAHs微生物降解研究方向从理论和应用方面提出建议，为继续探究细菌趋化性在PAHs降解机制方面提供理论依据。
近年来，土地沙漠化已然成为全球最重要且亟待解决的生态环境问题之一。生物结皮能够形成具有一定覆盖面、覆盖厚度和发育较好的保护层，这对沙化土地的生态恢复有益。然而，“生物—化学”联合结皮对沙化土地的影响尚不明确。本研究选取了新疆和田地区沙土，添加SJP有机材料，并搭配不同种类与浓度的苔藓（朵朵藓、星星藓、翡翠藓）以及藻类（固氮鱼腥藻、小颤藻、土生绿球藻）构建沙土结皮层，结合土壤养分含量、酶活性和微生物群落结构特征选取最优配置方案。结果表明，在不同种类和浓度处理下，土壤有机碳、速效钾、有效磷、全氮、全磷及pH含量随着处理时间的增加而持续升高；相较于空白对照组，土壤酶活性总体上有所提高；各结皮层土壤对土壤微生物多样性的改变具有显著作用，其中变形菌门、蓝藻门和厚壁菌门为优势物种。微生物α与β多样性的研究结果显示，各处理组对土壤菌群的多样性有显著的影响，其标志物种的菌群在本属的等级上存在差异。基于主成分分析得到了最优沙土结皮方案为30 g/m2朵朵藓+10 g/m2固氮鱼腥藻。本研究为沙漠化土地的生态修复提供一定技术支撑。
随着社会进步和生活水平的提升，环境与能源问题日益凸显。厌氧消化作为一种高效的有机废弃物处理技术，能够兼具减少排放和回收能源两项优点，但厌氧消化由于过程涉及多种复杂的生物化学反应，易受多种因素影响。多环芳烃（PAHs）作为一类难降解的有机污染物，主要来源于工厂排放废水、化石燃料不完全燃烧及汽车尾气排放等人类活动，具有高生物毒性和吸附性。在厌氧消化过程中，PAHs常与污泥或其他物料相混合，影响水解、酸化和产甲烷阶段，不利于底物的降解和甲烷生产，因此要寻找方法降低消化底物中多环芳烃的含量。相比于加热、吸附和光解等物理化学方法，通过添加外源物来促进多环芳烃去除的方法具有操作简便、成本更低和减少二次污染等优点。本文综述了厌氧消化的影响因素、多环芳烃对厌氧消化的抑制效应以及通过引入不同外源物来缓解多环芳烃抑制作用的策略，旨在为进一步改善厌氧消化工艺提供参考。
灌木扩张会对植物生长和土壤理化性质产生影响，进而致使土壤微生物群的代谢途径发生改变。然而，就短期内不同灌木扩张强度与土壤微生物群落结构以及多样性之间的关系而言，人们还知之甚少。本研究运用PLFA技术，针对三江平原湿地在不同灌木扩张强度下土壤微生物群落结构的变化展开了研究。研究结果显示：在不同灌木扩张强度下，土壤微生物类群主要为革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、细菌、真菌、腐生真菌和丛枝菌根真菌。此外，所有PLFA生物标记物的累积浓度总和表现为CK（对照）>MI（轻度入侵）>HI（重度入侵）>SI（中度入侵）。灌木扩张改变了土壤微生物的丰度，不过对其相对丰度的影响并不显著。与对照（CK）相比，不同的灌木入侵强度对土壤微生物组成（β多样性）有着显著的影响，但对α多样性却无显著影响。在土壤理化性质方面，TN（总氮）、SOC（土壤有机碳）、TP（总磷）和AP（有效磷）是灌木扩张造成土壤微生物群落差异的主要驱动因素。本试验结论旨在为三江平原沼泽生态系统修复以及湿地综合系统（如生态系统结构的稳定性等方面）的科学管理提供支持。
为探究在未灭菌的土壤条件下接种3种AM真菌对桑树生长发育及其活性物质的影响，以‘特优2号’桑树品种为试材，自然泥土为基质，设置对照组(CK)和接种幼套近明球囊霉(Claroideoglomus etunicatum，CE)、摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae，FM)、根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices，RI)4个处理进行盆栽试验。生长120 d测得桑树的生物量、桑叶的类胡萝卜素和黄酮类化合物等数据。研究结果表明，接种CE、FM和RI的根鲜重比对照组分别增加了57.57%、81.92%和90.03%；与CK相比，接种CE、FM和RI的根干重分别增加了24.10%、47.65%和72.58%；与CK相比，接种CE、FM和RI的净光合速率分别增加了20.73%、4.22%和25.41%，类胡萝卜素含量分别增加了28.57%、28.57%和35.71%，接种CE、FM和RI的桑叶中的黄酮类化合物平均含量分别为4.23 mg/g、3.31 mg/g、3.85 mg/g，均高于CK的2.55 mg/g。在未灭菌的土壤环境下接种AM真菌对桑树的生长发育有不同的影响，促进了桑树根系生长，增加了桑叶的活性物质积累，与桑树有较好的共生关系。
餐厨垃圾饲养黑水虻产生的虫粪往往盐分较高，这使其作为有机肥的应用受到一定限制。本研究通过耐盐促生菌发酵的方式，探究其对虫粪组成的变化及施用效果的影响，旨在为减轻施用此类黑水虻虫粪带来的负面影响提供参考。首先，将从盐生植物分离得到的4株耐盐菌株制成混合菌悬液，按10% (v/w)的接种量接种到黑水虻虫粪中，在30℃条件下进行28 d的有氧发酵，发酵结束后测定虫粪组成。接着，把经过发酵(F)和未发酵(UF)的虫粪分别以2.5%、5%、10%、20% (v/v)的比例添加到园艺基质中，混合均匀后分装到穴盘中，播种苏州青白菜于室温下栽培30 d，以不添加虫粪的作为对照(CK)，栽培结束后测定植株指标和基质理化性质。结果显示，在虫粪组成方面，耐盐促生菌发酵能够显著提高黑水虻虫粪的有机质和总养分含量(P<0.05)，但会致使腐殖酸和速效养分显著降低(P<0.05)，当发酵时间在21d以内时，发酵虫粪中水溶性盐的含量也会在一定程度上减少。在对白菜的影响方面，当虫粪添加量为2.5%和5%时，未发酵虫粪处理的白菜根系指标、叶面积和平均干重高于发酵虫粪；当虫粪添加量为10%和20%时，未发酵虫粪处理的白菜各项指标低于发酵虫粪。在对基质的影响方面，当虫粪添加量为2.5%和5%时，添加未发酵和发酵虫粪的基质之间没有显著差异；当虫粪添加量为10%和20%时，添加未发酵虫粪基质的速效养分和EC值显著高于发酵虫粪(P<0.05)。综上所述，耐盐促生菌发酵能够在一定程度上改良餐厨垃圾源黑水虻虫粪，缓解施用虫粪产生的负面影响。
研究减氮配施生物刺激素黄腐酸和壳聚糖对甜叶菊生长发育、糖苷含量及氮素吸收的影响，为甜叶菊生产优化施肥方案及提质增效提供理论依据。以甜叶菊为供试材料，设置常规施氮量(300 kg/hm2)、减氮20% (240 kg/hm2)、减氮40% (180 kg/hm2)及不施氮(0 kg/hm2) 4个施氮水平，分别配施生物刺激素黄腐酸(F)或壳聚糖(C)，以等量的水(W)为对照，分析其对甜叶菊生长性状、叶片酶活性、糖苷含量以及氮素吸收等的影响。结果显示：施氮、配施生物刺激素黄腐酸和壳聚糖均能促进甜叶菊生长及叶绿素相对含量及氮素吸收。其中减氮20%配施黄腐酸(N0.8F)处理，其株高为97.0 cm，茎粗为9.19 mm，单株叶片质量为18.70 g，分别较其他处理提高了约12.30%、13.05%、9.76%，叶片及茎秆中氮素吸收量均高于其他处理，配施黄腐酸处理、配施壳聚糖处理及对照处理其RA苷的平均含量分别为10.93%、10.13%、10.80%，Stv平均含量分别为1.04%、1.01%、1.18%，总苷平均含量分别为13.62%、13.38%和13.38%。配施同一生物刺激素的处理中，随着施氮量的减少，其SOD和POD的含量呈降低趋势，但黄腐酸处理效果优于壳聚糖处理。配施壳聚糖处理中减氮40%处理(N0.6C)其株高、茎粗、单株叶片重分别较其他施氮水平提高11.92%、9.57%和8.66%，SOD、POD含量分别提高9.12%和7.81%。综合分析减氮配施生物刺激素对甜叶菊的影响，减氮20%配施黄腐酸(N0.8F)处理能有效促进甜叶菊生长，提高叶片中酶的活性；同时能提高叶片中RA苷的含量，降低Stv苷的含量，提高RA/总苷的比值，从而提高甜叶菊品质；减氮20%能够提高植株对氮素的吸收，提高氮素利用效率。
为探索不同作物轮作对土壤次生盐渍化的改良效果，以设施蔬菜连作模式作为对照，比较研究了蔬菜—水稻、蔬菜—茭白和蔬菜—莲藕3种不同水旱轮作模式下的土壤改良效果和对后茬青菜生长的影响。结果显示：水旱轮作处理后次生盐渍化的土壤盐分显著减少，整个土层盐分含量平均下降了29.3%，与对照处理相比，各水旱轮作处理的表层土壤可溶性盐含量平均降幅高达56.6%；水旱轮作处理土壤pH有所提升，而有机质、有效磷、速效钾含量也有所降低，有效磷降幅高达31.8%，有效缓解了设施土壤的磷素富集，这些改善有助于促进后茬作物青菜的生长。3种水旱轮作模式相比较：蔬菜—水稻轮作的土壤洗盐效果较好，其整个土层和土壤表层盐分别较对照下降了31.0%和57.9%，对后茬青菜的促长效果较佳，平均增产8.2%；蔬菜—莲藕轮作的土壤降酸效果最好，其表层土壤pH提升了0.48个单位；而蔬菜—茭白轮作的土壤减磷效果更佳，其表层土壤有效磷含量下降了44.4%。在设施蔬菜上实行水旱轮作，能有效缓解土壤次生盐渍化和连作障碍程度，助推农民增收和农业增效。
为探讨生物炭基肥料在中低产田水稻生产上增产提效的应用潜力，在湖北阳新和沙市地区以中低产稻田为研究对象，通过大田小区试验，设置不施肥(CK)、习惯施肥(F)、习惯施肥+生物炭(FB)、生物炭基肥料(BF1)、生物炭基肥料减量10% (BF2)、生物炭基肥料减量20% (BF3) 6个处理，研究生物炭基肥料减量基施对水稻产量、养分吸收和经济效益的影响。结果表明：施用生物炭基肥料增加了中低产田水稻产量和秸秆生物量，其中BF1处理相较于F处理显著增加了水稻产量，在中产田和低产田分别提高11.09%和9.51%；生物炭基肥料处理促进了水稻对养分的吸收，在中低产田BF1和BF2处理的水稻地上部氮、磷累积量均高于F处理；同时，BF1和BF2处理相较于F处理显著提高了中产田的氮、磷、钾肥表观利用率和低产田的磷、钾肥表观利用率，其中，在中产田BF2处理氮肥表观利用率最高，为38.99%，比F处理提高了29.41%；另外，BF1和BF2处理增加了中低产田水稻种植收益，其中BF1处理经济效益最高，在低产田和中产田较F处理分别增收560.7元/hm2和1460.3元/hm2。综上，生物炭基肥料减量0%~10%施用可以提高水稻产量和肥料利用效率、增加农户种植收益，适用于中低产田水稻生产。
本研究旨在梳理叶面施肥对农作物的影响，综述了叶面肥的发展，对不同叶面肥的类型与特点进行了概述，总结了不同类型叶面肥在促进植物生长、缓解植物逆境胁迫方面的作用，并以叶面气孔和角质层为切入点归纳了叶面肥的作用机制。研究发现，当植物体内活性氧大量积累时，会降低光合效率，影响作物生长，通过叶面施肥可以增强农作物的抗氧化活性，调节光合活性、能量代谢和养分同化等生理过程来促进作物生长。最后对叶面肥在实际应用中存在的问题，以及如何深入挖掘叶面肥调控植物生长发育的作用机制进行了讨论与展望。
为筛选出适宜宁夏大田种植的马铃薯新品种，在大田环境下，采用双垄侧面穴播，选择‘冀张薯8号’和‘虎头’2个品种，设置不同膜色及覆膜方式等10个处理。数据结果用方差分析及重复比较。结果表明：黑色膜比露地0~20 cm土壤含水量高5.1%，比覆白色膜高2.3%；块茎膨大期秋覆黑色膜0~20 cm地温比露地高0.6℃，比秋覆白色膜田块低1.5℃；黑色膜马铃薯平均产量达27000 kg/hm2，比白色膜马铃薯平均增产4500 kg/hm2，比露地增产10500 kg/hm2，增幅分别达到20%和63.6%，黑色膜比白色膜产量显著提高，全覆膜比半覆膜产量显著提高。‘冀张薯8号’产量明显高于‘虎头’，其中黑色全膜单株薯重高出488 g；产量高出16311 kg/hm2，增产306.5%，增产效果十分显著。在30000株/hm2的种植密度下，产量最高，增产率达到27.7%。建议大面积推广‘冀张薯8号’，滴灌黑色全膜覆盖栽培增产3倍以上。
为探讨云南丽江烟区烤烟前茬光叶紫花苕翻压还田对化学氮素替代的潜力，通过3个试验系统分析光叶紫花苕翻压后的降解速率，并运用δ15N标记技术追踪光叶紫花苕氮素向烟草植株的迁移量，同时验证在大田条件下光叶紫花苕还田对化学氮素替代效果。研究结果表明，光叶紫花苕翻压后可在土壤中自然腐解并释放养分，其中翻压后2周内腐解速度最快。适宜的翻压时间应提前于烟草移栽期90~100 d左右，此时光叶紫花苕腐解量超过50%，氮、磷、钾分别释放约48.75%、52.00%和 83.65%。同位素追踪结果显示，烟草吸收的肥料氮中，来自光叶紫花苕的氮占总肥料氮的10.15%，当季绿肥氮素利用率约为3.66%。因此，在光叶紫花苕还田后需适当减少化肥氮素施用量，最佳氮肥用量为常规用量的80%。研究表明，烤烟前茬种植光叶紫花苕并翻压还田不仅能够提高烟叶产量和经济价值，还能有效减少化肥使用量，实现减肥增效的目标。
针对北京地区设施结球生菜种植农户过量施肥问题，进行含硝化抑制剂的生菜专用缓释肥应用效果研究，以探索减少化肥施用量和施用次数。以结球生菜‘射手101’为试验材料，在北京顺义多年蔬菜种植大棚，通过田间小区试验，设计不施氮对照(T0)、农户传统施肥一基两追(T1)、生菜专用配方肥一基两追施肥(T2)、生菜专用缓释肥一次性施肥(T3)、生菜专用缓释一基一追施肥(T4)、生菜专用缓释肥一基两追施肥(T5)6个处理，探究添加硝化抑制剂的生菜专用缓释肥对生菜生长性状、产量、硝酸盐含量、氮素利用率和经济效益的影响。结果表明，一基两追的施肥条件下，相比于传统农户施肥(T1)，不添加硝化抑制剂的生菜专用配方肥处理(T2)结球生菜的生长性状指标、产量指标、品质指标、氮素利用率和土壤无机氮转化均无显著差异；添加硝化抑制剂后(T4)，结球生菜的叶绿素含量显著提升16.7%，硝酸盐含量显著降低113.1%，可溶性糖含量显著提升44.4%，氮肥利用率显著提升43.2%，产量显著增加23.8%。对比添加硝化抑制剂条件下一次性施肥(T3)、一基一追(T4)、一基两追(T5)的施肥效果，在生长性状、产量指标、品质指标和氮素利用率上均无显著差异，伴随施肥次数增加，经济效益降低，一次性施肥处理(T3)分别比一基一追(T4)、一基两追(T5)处理净利润提升6.3%、24.9%。因此，作者认为一次性底施专用缓释肥不仅可以减少施肥人工投入，而且减少化肥施用，提升产量和氮肥利用率，可以作为北京地区结球生菜生产推荐的施肥措施。
选取杭州市连作障碍较为严重的设施蔬菜种植地块为试验地，研究设施蔬菜种植模式下不同微生物菌剂与土壤消毒剂配施对土壤微环境的改善效果，以及对小白菜根肿病防治和产量的影响。结果表明，3种微生物菌剂与土壤消毒剂配施均可降低小白菜根肿病的发病率，改善土壤环境，提高土壤理化性质，提升小白菜的产量，其中配施1号微生物菌剂（有效活菌≥5亿CFU/mL）能更好地改善土壤养分，配施2号微生物菌剂（有效活菌≥5亿CFU/mL）对根肿病防治效果更优，配施3号微生物菌剂（有效活菌≥2亿CFU/mL）对小白菜生物和经济产量提升最为显著。综合可得，土壤消毒剂配施3号微生物菌剂具有更好的效果。
探究设施条件下不同土壤覆盖方式对葡萄园土壤理化性质及葡萄树体生长的影响，为葡萄园选择最佳的土壤覆盖方式提供理论依据。采用设施避雨栽培模式，以‘阳光玫瑰’为试材，设置5个处理，分别为自然生草、黑麦草、紫花苜蓿、三叶草和园艺地布，以园艺地布为对照处理，于果实成熟期测定不同土壤覆盖方式对土壤理化性质及树体生长的影响。结果表明，与园艺地布相比，自然生草可显著提高土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾含量以及果实可溶性固形物含量和叶片叶绿素含量，黑麦草可显著增加土壤毛管孔隙度、改善土壤团粒结构、提高叶片全氮和全碳含量，紫花苜蓿可显著提高土壤非毛管孔隙度、有机质含量以及降低果实可滴定酸含量，三叶草可显著增加土壤最大持水量、最小持水量、总孔隙度、毛管持水量以及降低土壤容重。综合来看，自然生草和紫花苜蓿在提高葡萄园土壤物理性质、养分含量及果实品质方面有较好的效果，但从人工成本投入方面考虑，紫花苜蓿优于自然生草。
中国农作物秸秆资源丰富，厌氧干发酵生产沼气是其高效利用的重要途径。然而，由于秸秆的木质纤维素结构致密，限制了其水解酸化及厌氧菌的降解效率。本研究系统阐述了厌氧干发酵机制，并总结了多种预处理方法对提高秸秆厌氧干发酵产沼气效率的影响，包括物理、化学、生物和联合预处理技术。通过文献综述得出的结论表明，不同预处理方法各有优缺点，单一方法难以完全满足高效、低成本的要求。本研究在阐述厌氧干发酵机制的基础上，从优化现有工艺、提升预处理效率、降低预处理成本等方面对未来的研究方向提出了建议并对秸秆预处理技术进行了展望。研究为实现秸秆资源的高效利用和可持续发展提供了思路。
为探明黄淮烟区以烟为主农田碳排放特征，以田园综合体为基本研究单元，分析其在植烟前后农田生态系统碳足迹变化，明确主要碳排放环节，为以烤烟为种植结构主体的农田区域实现绿色低碳管理提供理论依据。本研究选取山东某地田园综合体，该田园综合体自2019年起，转变为以烟为主的田园综合体。通过对当地不同种植系统种植过程的原材料投入、农业管理措施、产量等要素进行问卷调查，利用生命周期法核算2018年和2020年农田生产的碳足迹及其组成。2020年单位面积经济效益为41548元/hm2，为2018年的3.2倍。2020年单位面积碳排放量为185.45 t/(hm2·a)，较2018年增加108%，单位面积碳汇量为548.9 t/hm2，较2018年减少30%；单位面积碳足迹和单位产量碳足迹分别下降48%和40%，碳生产效率和碳生态效率分别下降58%和75%，碳经济效率提高103%；烤烟种植体系单位面积碳排放量为119.40 t/(hm2·a)，是区域平均值的64%，碳汇量为98.8 t/(hm2·a)，是区域平均值的18%。烤烟种植是弱的碳活动种植体系，农田系统变更为以烤烟为种植主体后，整个区域的碳汇量减少，碳排放量增加，碳足迹降低。
中国盐碱地类型多、分布广且面积大。从1973年河北省曲周县开始，进行了大量的盐碱地治理相关技术创新和生态工程，重度盐碱障碍土壤面积不断减少，但局部区域由于受水资源制约出现次生盐碱化不断加重趋势。20世纪80年代以来，中国在盐碱地水盐运移规律基础研究、治理技术发展和生态利用方面取得了长足进步，但仍然缺乏系统性和集成的治理利用体系，存在技术成熟度低、工程化措施不完善、后期维护不足、农田基本配套建设工程和国家产业发展方向脱节等短板，导致技术示范推广困难、相关企业参与积极性不高等诸多现实问题。针对上述问题，本文总结了盐碱地形成机理、生态治理策略、技术体系构建及未来生态产业发展方向，提出今后的重点方向：加强针对不同特征盐碱地和气候特点的适用技术研发和推广应用，并建立耐盐碱牧草、特种经济植物和特色农产品生态产业技术及模式，实现生态、经济和社会效益有机结合；创新耕作和灌溉制度；建立盐碱地水盐运移实时监测系统并制定相应灌溉措施，为实现水盐精准调控提供帮助。
本研究综合评估了壳寡糖(Chitosan oligosaccharide, COS)的制备技术，并深入分析了COS和微生物代谢产物对植物生长、作物品质提升及病虫害管理的影响，旨在增强农业生产效率和推动环境的可持续性。通过实验研究发现，COS和微生物代谢产物在提高农业产量和维持环境稳定方面具有重要作用。针对由自然和人为活动引起的气候和生态系统变化对粮食安全构成的挑战，我们提出未来开展关于COS等有机纳米颗粒以及微生物代谢产物活性的深入研究，并强调加强发展新兴肥料研究的必要性，以期为农业生产的可持续发展提供科学依据和技术支持。
系统了解16份柑橘砧木资源枳及枳橙的开花生物学特性，为砧木种质创制及新品种选育提供参考。以收集的16份枳及枳橙资源为材料，观察其物候期，并比较花苞颜色、花瓣数、花瓣横纵径、花药数、花丝数、花丝颜色、柱头数等花器官特征，同时利用光学显微镜和离体萌发法测量花粉量、花粉粒大小、花粉活力和花粉萌发力，最后采用加权隶属函数法对其开花生物学特性进行综合评价。结果表明：（1）枳和多数枳橙资源为落叶型乔木，枳橙直立树型较多且物候期稍晚于枳。枳和枳橙均以淡紫色花丝为主，多数花药数和花丝数为20~24个，但枳的花瓣普遍比枳橙小；（2）枳与枳橙资源的花粉活力、花粉量和花粉粒大小均存在显著差异。枳资源的花粉染色活力和花粉萌发率在整体上显著高于枳橙资源；（3）利用加权隶属函数法综合性评价筛选出普通小叶枳、M-3枳和大庸3号枳橙等有较好花粉育性的砧木资源。研究结果可为砧木资源评价及其利用砧木资源开展柑橘属种间/种内杂交育种、创制柑橘砧木新种质提供参考。
