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1.
Jia-Rui Wu Fang-Ji Xu Wei Cao Wei Zhang Chuan-Chao Dai 《Archives of Agronomy and Soil Science》2019,65(2):240-252
Previously, the application of the fungal endophyte Phomopsis liquidambari B3 exhibited notable effect in alleviating soil obstacles caused by continuous cropping of peanut. It was supposed that P. liquidambari B3 could enhance the efficiency of nodulation and nitrogen fixation by enriching the diversity of nodular endophytic bacteria under continous monocropping system. To verify this hypothesis, a pot experiment was conducted under natural conditions. Four treatments were set as follow: discontinuous cropping soil (NS), continuous cropping soil (CK), continuous cropping soil inoculate with actived P. liquidambari B3 (CSB3), and continuous cropping soil inoculate with sterilized P. liquidambari B3 (CSIB3). As a result, a total of 120 isolates were obtained. Our study clearly declared that the addition of fungal endophyte effectively enriched the genetic diversity and the community composition in CSB3. In contrast, a low genetic diversity level and simplex community structure were exhibited in CK and CSIB3. Meanwhile, the positive percentage rate and corresponding community composition of the plant growth-promoting isolates in NS and CSB3 were larger and more abundant than the other. This is the first time to describe the effects of fungal endophytes on the diversity of the nodular culturable endophytic bacteria associated with continuous cropping of peanut. 相似文献
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A broad-spectrum endophyte, Phomopsis liquidambari, was used as a microbial agent to determine the effects of rapid litter decomposition on soil phenolic compounds dynamics, the soil microbial community balance and plant growth. The litter decomposition ratio was closely correlated with lignin degradation. The soil phenol concentration increased with the acceleration of litter decomposition after the first 30 days and later decreased to below the initial level. Based on denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis, soil bacteria, especially gram-negative bacteria that have the potential to degrade aromatic compounds, were found in high abundance when the soil phenol concentration was high. When the phenolic concentration decreased, soil fungi increased in abundance. With fungal application, seed germination significantly increased to 69.87% and seedling growth was enhanced. Rapid litter decomposition by Pho. liquidambari initially led to higher releases of phenolic allelochemicals, which led to the enrichment of soil gram-negative bacteria. In addition, increased soil nutrients and temporarily higher concentrations of phenolics from litter decomposition strengthen seedling growth, suggesting that the endophytic fungus Pho. liquidambari is a suitable candidate for remediation of long-term cropping soil. 相似文献
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连作植烟土壤酚酸类物质变化特征及其与主要环境因子的Mantel Test分析 总被引：1，自引：0，他引：1
为明确酚酸类物质在连作植烟土壤中的变化特征,探讨土壤主要环境因子对酚酸类物质的影响,以不同连作年限（4 a,6 a,8 a,14 a和16 a）植烟土壤为对象,研究了不同连作年限植烟土壤酚酸类物质、理化性状、酶活性和细菌多样性的变化特征,并利用Mantel Test分析了酚酸类物质与土壤主要环境因子的相关性。结果表明,随连作年限增加,土壤酚酸类物质和速效钾含量升高,pH、有机质含量、细菌菌群丰度和多样性降低,水解性氮和有效磷含量呈先降低后升高趋势,酶活性呈先升高后降低趋势。Mantel Test分析表明,土壤酚酸类物质含量与理化性状、酶活性和细菌丰度显著相关,且与理化性状相关性最高;不同酚酸类物质含量与土壤主要环境因子相关性存在差异,其中,对羟基苯甲酸和阔马酸与植烟土壤理化性状、酶活性以及细菌丰度的相关性最高。因此,在本试验条件下,连作植烟土壤酚酸类物质具有明显积累特征,植烟土壤环境恶化;酚酸类物质积累受理化性状、酶活性和细菌多样性影响,且理化性状影响最大;不同酚酸类物质受主要土壤环境因子的影响存在差异,其中对羟基苯甲酸和阔马酸积累所受影响最大。 相似文献
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外源酚酸在杨树人工林土壤中的吸附与滞留动态研究 总被引：1，自引：0，他引：1
采集不同连作代数杨树人工林土壤样品,采用外源添加酚酸的方法结合HPLC定量测定,研究了对羟基苯甲酸和苯甲酸在杨树人工林土壤中的吸附动态和滞留规律,探讨了两种酚酸在杨树人工林土壤中的累积机制。结果表明:(1)两种酚酸在杨树人工林土壤中的吸附可大致分为两个过程,即快速吸附阶段和慢吸附阶段,对羟基苯甲酸的快速吸附阶段大约在16h内完成,而苯甲酸约需24h。达到吸附平衡时,对羟基苯甲酸在土壤中的平均吸附率为58.78%,苯甲酸的平均吸附率为37.07%。(2)杨树人工林土壤对两种酚酸均具有较强的吸附能力,达到吸附平衡时,对羟基苯甲酸在土壤中的平均吸附量为2483.19μg/g,苯甲酸为1377.51μg/g,对羟基苯甲酸的吸附能力强于苯甲酸。(3)Langmuir动力学方程和一级动力学方程是描述两种酚酸在土壤中吸附过程的最优模型。(4)酚酸滞留量检测结果表明,酚酸添加15d后,对羟基苯甲酸在土壤中的残留率为4.3%～5.2%,而苯甲酸的残留率仅为1.3%～1.7%。两种酚酸在土壤中的滞留动态可以用准二级动力学方程进行描述,对羟基苯甲酸的消除半衰期平均为4.24d,苯甲酸消除半衰期平均为2.61d,对羟基苯甲酸在土壤中的滞留期长于苯甲酸。(5)两种酚酸的吸附与滞留行为与土壤有机质、金属离子、土壤质地等性质关系密切,微生物数量也是决定酚酸在土壤中滞留能力的重要因素。 相似文献
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复合菌剂对小麦秸秆降解速率、土壤酶和土壤 微生物类群的影响 总被引：3，自引：1，他引：2
秸秆在农业上的有效利用日益受到关注。针对秸秆还田后腐解难的问题,本文选择7株纤维素降解菌种进行复配:拟茎点霉B3、茎点霉YY11、绿色木霉、里氏木霉、根霉、黑曲霉、蜂房芽孢杆菌。最终采用两种复配液体菌剂A(B3、YY11、绿色木霉和蜂房芽孢杆菌)、C(上述7个菌种),同时制作与液体菌剂A、C分别对应的固体菌剂B、D。探讨了复合菌剂对秸秆降解速率的促进作用和对土壤质量的提升效果。结果表明,4种菌剂均可促进小麦秸秆降解,改善土壤生物学特性,增加土壤养分,改良玉米农艺学性状。综合评价各个指标,菌剂B(B3、YY11、绿色木霉、蜂房芽孢杆菌;固体剂型)的表现最好,且玉米总产量比市售秸秆腐熟剂处理高20.72%。总之,本研究表明小麦秸秆还田后和联合菌剂使用能明显提高土壤降解功能,并且为实现经济可持续的农业管理方式提供了一种有应用前景的秸秆腐熟剂组合方式。 相似文献
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连作植烟土壤具有显著积累特征的两种酚酸的化感效应评价 总被引：2，自引：0，他引：2
为科学评价连作植烟土壤中具有显著积累特征的两种酚酸的化感效应,丰富现有连作障碍机理,以烤烟品种K326为试验材料,基于前期田间实测结果设置不同浓度梯度(间苯三酚:0.20、1.00、5.00 mg·kg-1,对羟基苯甲酸0.02、0.10、0.50 mg·kg-1)进行盆栽试验。结果表明,两种酚酸物质均显著抑制了烤烟种子萌发。间苯三酚抑制了幼苗根系的生长,且浓度越大抑制作用越强;对羟基苯甲酸对幼苗根系生长的影响表现出“低促高抑”的浓度效应。随着间苯三酚浓度的增加,叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性呈上升趋势,而过氧化物酶(POD)活性呈下降趋势;随着对羟基苯甲酸浓度的增加,叶片SOD、CAT和POD活性均呈先升后降趋势。此外,两种酚酸物质均降低了烤烟幼苗叶片叶绿素含量,增加了丙二醛(MDA)含量。随着处理时间的延长,胁迫作用趋势相同。由此可知,间苯三酚和对羟基苯甲酸不同程度地抑制了烤烟幼苗的生长,且存在浓度效应。间苯三酚表现为抑制作用,浓度越高抑制作用越强;对羟基苯甲酸浓度≤0.10 mg·kg-1时表现为促进作用,>0.10 mg·kg-1时表现为抑制作用。对羟基苯甲酸较间苯三酚具有更强的生物毒性。本研究可以丰富植烟土壤连作障碍机理,为今后连作障碍调控提供理论依据。 相似文献
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连作对花生土壤酶活性、养分含量和植株产量的影响 总被引：4，自引：2，他引：4
通过盆栽试验,设置4个不同连作年限处理,研究连作对花生栽培种桂花17和野生种A.correntina土壤酶活性、养分含量和植株干物质产量影响的差异。结果表明:与对照相比,两个花生品种不同连作年限土壤有效养分含量和植株干物质产量均降低,A.correntina相比桂花17下降幅度小。桂花17各连作年限处理土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性随连作年限的增加有下降的趋势,处理间变幅大。而A.correntina各生育期土壤的脲酶、转化酶、酸性磷酸酶活性总体表现无一致性上升或下降的规律,处理间变幅小。两个花生品种在不同的连作年限间的过氧化氢酶活性的变化无规律性。连作条件下,花生野生种A.correntina的土壤理化和生物学性状的变化幅度更小。 相似文献
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不同施肥措施对番茄连作土壤酚酸含量和微生物功能多样性的调节 总被引：2，自引：0，他引：2
设施内蔬菜连作土壤酚酸含量和微生物功能多样性的异常是导致连作障碍的关键因素。利用毛细管电泳及BiologECO生理学研究法研究了鸡粪(M)、鸡粪+K2SO4(MK)、鸡粪+稻草(MR)、鸡粪+稻草+K2SO4(MRK)对温室内番茄连作6年土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸、阿魏酸及肉桂酸及微生物功能多样性的影响,以不施肥处理为对照(CK)。结果表明:与CK相比,不同物料组合施用能够显著降低土壤中酚酸含量,其中MRK处理降低效果最明显,土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸分别降低7.11%~57.04%、81.84%~83.32%。不同物料组合施用提高了土壤微生物对碳源的利用强度,其中MRK处理土壤微生物对碳源利用能力最强,且微生物多样性指数最高,其Shannon和Mch Intosh多样性指数比其他处理平均提高3.93%~10.07%、6.22%~27.47%。主成分分析表明,M处理土壤的微生物功能多样性差异主要是由于氨基酸、羧酸类、聚合物或酚酸类碳源引起的,而MR处理则是由碳水化合物或胺类碳源引起。微生物多样性指数与土壤中对羟基苯甲酸、苯甲酸、阿魏酸及肉桂酸含量呈显著负相关。MRK处理番茄产量分别比MK、MR、M、CK提高5.87%、11.34%、22.85%、30.13%,但MK番茄产量与MRK相差不明显。设施栽培条件下,鸡粪、稻草和K2SO4配合施用对提高土壤微生物功能多样性,降低土壤酚酸类物质含量,减缓连作障碍具有重要意义。 相似文献
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持续施用生物有机肥对花生产量和根际细菌群落的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
我国红壤旱地花生连作现象普遍，化肥施用量大，花生产量却逐年降低。为了揭示集约化经营制度下施用生物有机肥对花生连作障碍的调控，采集旱地红壤进行了连续5年的盆栽实验，实验处理包括花生-玉米轮作、施用化肥的花生连作和施用生物有机肥的花生连作，探究持续施用生物有机肥防控花生连作障碍的根际微生态机制。结果显示，相比于轮作，施用化肥的连作花生产量显著降低；相比于连作花生施用化肥，持续施用生物有机肥可以显著缓解连作花生产量降低的问题，在施用有机肥第5季荚果干重提高27%。与施用化肥的连作处理相比，持续施用生物有机肥显著增加了花生根际细菌多样性和丰富度，与轮作花生处理无显著差异。持续施用生物有机肥显著提高了连作花生根际变形菌门和拟杆菌门的相对丰度，降低了厚壁菌门的相对丰度。属水平上，花生根际促生菌Rhizobium，Mesorhizobium和Bradyrhizobium的相对丰度较化肥处理分别提高了295%、89%和40%，而Leifsonia和Burkholderia的相对丰度分别降低了67%和47%。冗余分析进一步发现，土壤有机质和pH值是根际细菌群落结构改善的重要理化因素。这表明持续施用生物有机肥可以改良红壤理化环境（如pH值和有机质含量），进而优化连作花生根际细菌群落结构并提高根际抗病性能，实现花生稳定增产的目标。 相似文献
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The effect of interspecific complementary and competitive root interactions and rhizosphere effects on primarily phosphorus (P) and iron (Fe) but also nitrogen (N), potassium (K), calcium (Ca), zinc (Zn), and manganese (Mn) nutrition between mixed cropped peanut (Arachis hypogaea L.) and barley (Hordeum vulgare L.). In order to provide more physiological evidence on the mechanisms of interspecific facilitation, phosphatase activities in plant and rhizosphere, root ferric reducing capacity (FR), Fe-solubilizing activity (Fe-SA), and rhizosphere pH were determined. The results of the experiment revealed that biomass yield of peanut and barley was decreased by associated plant species as compared to their monoculture. Rhizosphere chemistry was strongly and differentially modified by the roots of peanut and barley and their mixed culture. In the mixed cropping of peanut/barley, intracellular alkaline and acid phosphatases (AlPase and APase), root secreted acid phosphatases (S-APase), acid phosphatases activity in rhizosphere (RS-APase), and bulk soil (BS-APase) were higher than that of monocultured barley. Regardless of plant species and cropping system, the rhizosphere pH was acidified and concomitantly to this available P and Fe concentrations in the rhizosphere were also increased. The secretion Fe-solubilizing activity (Fe-SA) and ferric reducing (FR) capacity of the roots were generally higher in mixed culture relative to that in monoculture treatments which may improve Fe and Zn nutrition of peanut. Furthermore, mixed cropping improved N and K nutrition of peanut plants, while Ca nutrition was negatively affected by mixed cropping. 相似文献
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连作对花生根系分泌物化感作用的影响 总被引：11，自引：2，他引：11
采用连续收集法提取连作5 年、3 年和轮作处理的花生结荚期根系分泌物, 研究其对土壤微生物及花生种子发芽、幼苗生长发育和细胞膜过氧化的化感作用及连作对花生根系分泌物化感作用的影响。结果表明,花生结荚期根系分泌物对花生根腐镰刀菌36194 菌丝的生长、叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量存在促进作用, 对固氮菌14046 的生长, 花生种子胚根的伸长、幼苗的苗高、茎叶鲜重、根系鲜重、叶片叶绿素含量等有抑制作用, 促进和抑制作用均随根系分泌物添加浓度和连作年限的增加呈增强趋势。连作花生结荚期根系分泌物化感物质在土壤中的累积, 很可能是导致花生连作障碍的原因之一。 相似文献
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The quantity and quality of peanut yields are seriously compromised by consecutive monoculture in the subtropical regions of China. Root exudates, which represent a growth regulator in peanut–soil feedback processes, play a principal role in soil sickness. The growth inhibition of a species in an in vitro bioassay enriched with root exudates and allelochemicals is commonly viewed as evidence of an allelopathic interaction. However, for some of these putative examples of allelopathy, the results have not been verified in more natural settings with plants continuously growing in soil. In this study, the phenolic acids in peanut root exudates, their retention characteristics in an Udic Ferrosol, and their effects on rhizosphere soil microbial communities and peanut seedling growth were studied. Phenolic acids from peanut root exudates were quickly metabolized by soil microorganisms and did not accumulate to high levels. The peanut root exudates selectively inhibited or stimulated certain communal bacterial and fungal species, with decreases in the relative abundance of the bacterial taxa Gelria glutamica, Mitsuaria chitosanitabida, and Burkholderia soli and the fungal taxa Mortierella sp. and Geminibasidium hirsutum and increases in the relative abundance of the bacterial taxon Desulfotomaculum ruminis and the fungal taxa Fusarium oxysporum, Bionectria ochroleuca and Phoma macrostoma. The experimental application of phenolic acids to non-sterile and sterile soil revealed that the poor performance of the peanut plants was attributed to changes in the soil microbial communities promoted by phenolic acids. These results suggest that pathogenic fungal accumulation at the expense of such beneficial microorganisms as plant growth promoting rhizobacteria, mycorrhizal fungi induced by root exudates, rather than direct autotoxicity induced by root exudates, might represent the principal cause underlying the soil sickness associated with peanut plants. We hope that our study will motivate researchers to integrate the role of soil microbial communities in allelopathic research, such that their observed significance in soil sickness during continuous monocropping of fields can be further explored. 相似文献
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麦秸还田耕层酚酸变化及其对夏玉米生长的影响 总被引：3，自引：0，他引：3
对大田条件下麦秸腐解过程中产生的主要化感物质酚酸的 变化及其对夏玉米吸肥量和产量的影响研究结果表明，秸秆还田可增加土壤中酚酸浓度，秸杆还田后酚酸产生的高峰期在翻埋后40d左右，施N、P化肥处理的土壤中酚酸含量较低，酚酸对夏玉米幼苗根系的生长有明显抑制作用，而对玉米产量及肥料吸收利用的影响不显著。 相似文献
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为研究种植年限对健康三七根际土壤微生物活性和功能的影响，以种植一年和二年的健康三七根际土为研究对象，采用荧光素二乙酸酯水解法、实时荧光定量PCR及Biolog微平板法等技术手段分析土壤微生物活性、氮素循环功能基因丰度、碳源代谢活性及其功能多样性。结果表明，与未种植过三七的土壤相比，三七种植能够显著提高土壤微生物的活性、氮素循环功能基因丰度(nifH和细菌amoA)、碳源代谢活性及其功能多样性，且随着种植年限的增加，健康三七根际微生物活性及其功能逐渐增强。同时，种植年限能够改变健康三七根际微生物的碳源利用特征；但是，根际微生物对酚酸类物质的代谢能力并未随三七种植年限的增加而增加。这也从侧面说明，根际酚酸物质降解能力的不足可能是导致其积累并驱动根际微生态失衡和形成连作障碍的重要原因。这些研究结果不仅为深入了解健康三七根际微生物活性及其代谢功能特征提供了数据支撑，也为解析三七连作障碍的形成机理提供了一定的理论依据。 相似文献
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田间旱育条件下不同化感潜力水稻根际土壤酚酸类和萜类物质分析 总被引：2，自引：0，他引：2
酚酸类和萜类是水稻化感作用研究中研究较多、争议较大的2大类化感物质,但目前有关水稻根系分泌物的研究多在实验室条件下进行。本文以国际公认的强化感水稻‘PI312777’和弱化感水稻‘Lemont’为材料,以未种植水稻的土壤为对照,研究了其在田间旱育条件下,不同土壤水分状态(旱地和湿地)时,根际土壤酚酸类和萜类物质的差异。结果表明,不同水分条件下不同化感潜力水稻品种和对照根际土壤中酚酸类物质和萜类物质的组成较为相似,但各物质含量存在一定差异。适度旱胁迫下,各处理根际土壤中所检测到的咖啡酸、对羟基苯甲酸、香草酸、阿魏酸和肉桂酸5种酚酸类物质及总量均有提高,其中强化感水稻‘PI312777’根际土壤中5种酚酸类物质提高最显著,比CK湿地处理提高2.84倍;在各处理根际土壤共检测到的27种萜类物质中,17种是含氧单萜;干旱胁迫导致各处理根际土壤单萜烯、含氧单萜、含氧倍半萜和总萜变化程度和变化趋势不同,单萜烯相对含量在强化感水稻‘PI312777’根际土壤中明显提高,而在弱化感水稻‘Lemont’和对照根际土壤中则降低。本文在此基础上讨论了由此导致2种水稻田间化感抑草效果差异的原因与机制。 相似文献
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淹水土壤有机酸积累与秸秆碳氮比及氮供应的关系 总被引：21，自引：0，他引：21
有机酸积累和毒害是稻田秸杆还田中受到广泛关注的问题。本文以水稻与小麦秸杆为材料，采用淹水培养研究了甲酸、乙酸、丙酸及丁酸在士壤中的积累及其与秸秆碳氮比、氮肥添加量的关系。结果表明，在不施用氮肥的情况下。随秸秆用量的增加，秸秆处理的有机酸积累均显著增多。与稻秸处理相比，麦秸处理的有机酸（尤其足丙酸）积累量显著较高，土壤溶液中NH4^＋浓度显著较低。加入尿素明显减少有机酸积累，促进CH4排放，但对CO2的排放无显著影响；氮素的影响在麦秸处理中表现的尤为明显。上述结果说明麦秸的高碳氮比增加了无机氮的生物固定，抑制有机酸向CH4转化，从而导致麦秸处理有机酸积累量高于稻秸处理。施用氮肥是减少麦秸还田后有机酸积累的有效措施之一，但此措施将可能促进CH4的排放。 相似文献
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【目的】酚酸胁迫是造成番茄连作障碍的主要因素之一。本研究探讨了生物炭–过氧化钙复合颗粒(简称复合颗粒)作为土壤改良剂缓解番茄酚酸胁迫的效果和机理。【方法】供试番茄品种为千禧圣女果,供试土壤为赤红壤。盆栽试验共设5个处理：常规栽培(CK),酚酸胁迫处理(T1),添加外源酚酸的同时分别添加生物炭–过氧化钙复合颗粒(T2)、生物炭颗粒(T3)、过氧化钙颗粒(T4),其中土壤酚酸胁迫浓度为140μg/g。在番茄移栽后30和120天,测定了番茄生长和生理指标。在收获期,调查果实产量与品质,分析根际土壤理化性状,并使用高通量测序技术解析番茄根际土壤中细菌和真菌的群落结构特征。【结果】施用复合颗粒(T2处理)能够增强番茄根系活力,促进植株生长发育;单株番茄果实产量、单果重和糖酸比分别比T1处理增加了13.8%、20.1%和52.6%。与T1处理相比,T2处理番茄收获期根际土壤中残余总酚酸含量下降了44.6%,电导体(EC)值下降17.7%,pH提高0.77个单位,有机质含量增加77.4%。复合颗粒处理能够改善酚酸胁迫下番茄根际土壤微生物群落结构,使细菌多样性提高,真菌多样性降低,并有效恢复微生物群落... 相似文献
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采用湿润好气培养法 ,研究稻草等有机物料腐解过程中酚酸类化合物的动态变化。结果表明 ,稻草、锯木屑、猪粪均含有对羟基苯甲酸、香豆酸、阿魏酸等酚酸化合物。稻草、猪粪中香豆酸含量最高 ,阿魏酸次之 ;木屑中对羟基苯甲酸含量最高 ,香豆酸次之。稻草、猪粪在腐解过程中生成酚酸化合物主要是香豆酸和阿魏酸 ,木屑主要是对羟基苯甲酸和香豆酸 ;三种有机物料中酚酸化合物总量表现为稻草 >猪粪 >木屑 ,在腐解 2 0～ 30天时酚酸量为最高 ,40～ 5 0天时基本稳定 ,酚酸量为最少 相似文献