Respiration and temperature data ob

Respiration and temperature data obtained from bioreactors
showed that biological activity and heat generation in amended
soil can be controlled through addition of organic matter. Control
reactors containing non-amended soil, or soil amended with green
waste compost alone (no wheat bran), exhibited minimal respiration, indicating that field soil and green waste compost were highly
stable. On the other hand, the destabilizing addition of wheat bran
increased respiration potential in compost-amended soil. Since the
wheat bran was sterilized prior to use, increased respiration was a
result of bran providing nutrients to soil and compost microbial
communities and not from microorganisms present on the bran itself. Heat generation associated with biological activity in
amended soil was sufficient to raise temperatures by as much as
5 C over non-amended soil during simulated solarization in bioreactors. Temperature increases of this magnitude are agriculturally
relevant. For instance, increasing temperature from 46 C to 50 C
is sufficient for reducing the time needed for thermal inactivation
of seeds from several weed species by 44–75% (Dahlquist et al.,
2007).
Respiration measurements performed on amended soil mixtures prior to and following field solarization revealed that the
majority of potential respiration was exhausted during the
22-day solarization treatment. Differences in soil temperature
between non-amended and amended treatments were greatest
during the first week of solarization, suggesting that most respiration occurred during this period. This time scale is comparable to
that observed in initial bioreactor experiments. In addition, earlier
work on evolution of biotoxic volatile compounds over time in
solarized, cabbage residue-amended soil (Gamliel and Stapleton,
1993) gave similar results.
Following the field experiment, residual respiration in soil did
not vary significantly from the surface layer down to 17.4 cm
depth, suggesting that neither oxygen availability nor temperature
limited cumulative respiration over this depth range. As a decrease
in respiration might be expected deeper in soil, where oxygen concentrations and temperature may be lower, it is possible that the
22-day length of solarization treatment was sufficient for measured depths to reach equal cumulative respiration. However, it
is possible that amended soil at greater depths took longer to reach
steady-state cumulative respiration compared to soil near the
surface.
Soil amended with compost achieved higher temperatures during solarization compared to non-amended soil. Temperature differences between amended and non-amended soil reached
approximately 2.5 C daily, at 12.7 cm depth, for the first 5 days
of solarization. Depending upon temperatures reached, such temperature differences can have a drastic effect on thermal inactivation of soil microorganisms. For instance, a 2.5 C increase in
temperature reduced the time required to achieve 99% thermal
death in spores of the fungal soil pathogen Plasmodiophora brassicae by over 75% (Myers et al., 1983). Interestingly, the greatest
temperature differences between microcosms with amended soil
and those with soil alone were observed during the late night
and early morning hours when ambient temperatures were coolest. This is in contrast to preliminary bioreactor temperature data,
where maximum temperature differences occurred during the
warmest period of the diurnal incubation cycle. This result may
stem from differences in oxygen availability between the two systems. Bioreactors received continuous flow of ambient air, whereas
buried soil gained oxygen only by diffusion from the surface. It is
likely that when temperatures in the solarized soil were warmer,
microorganisms consumed oxygen more quickly resulting in oxygen limitations and decreased levels of heat generation during
the hottest times of the day. Oxygen may not have been limiting
at cooler temperatures because of lower levels of microbial activity. This might explain why temperature differences between
amended and non-amended soil were greatest during the late
night and early morning hours. Moreover, prior work has shown
that soil oxygen concentrations can fall to low levels when excess
water at the surface inhibits diffusion (Drew, 1990), a condition
similar to that produced by mulching of moist soil with plastic tarp
during solarization. In an earlier solarization study (Stapleton and
DeVay, 1984), moist soil that was tarped, but shaded to prevent solar heating, exhibited a significantly increased presence of pectolytic enteric bacteria – not found in heated soil – suggesting
development of microaerobic or anaerobic conditions. The shaded
treatment provided partial control of targeted soilborne pests, but
considerably less so than solarization. Whereas bioreactors may
have had adequate oxygen to support increased respiration at
higher temperatures

Kết quả (Việt) 1:

Hô hấp và nhiệt độ dữ liệu thu được từ bioreactorscho thấy rằng sinh học thế hệ hoạt động và nhiệt độ trong sửa đổiđất có thể được kiểm soát thông qua bổ sung chất hữu cơ. Kiểm soátCác lò phản ứng có chứa đất không thay đổi, hoặc sửa đổi đất với màu xanh lá câyhô hấp tối thiểu chất thải phân compost một mình (không có Cám lúa mì), triển lãm, cho thấy rằng lĩnh vực đất và phân compost chất thải màu xanh lá cây đánh giá caoổn định. Mặt khác, việc bổ sung náo Cám lúa mìhô hấp tăng tiềm năng trong phân compost sửa đổi đất. Kể từ khi cácCám lúa mì là tiệt trùng trước khi sử dụng, tăng hô hấp là mộtkết quả của cám cung cấp các chất dinh dưỡng cho đất và phân ủ vi sinhcộng đồng và không phải từ vi sinh vật hiện nay trên cám chính nó. Tỏa nhiệt kết hợp với các hoạt động sinh học trongTu chính đất là đủ để tăng nhiệt độ càng nhiều như5 C trên đất không thay đổi trong mô phỏng solarization ở bioreactors. Tăng nhiệt độ của cường độ này là nông nghiệpcó liên quan. Ví dụ, tăng nhiệt độ từ 46 C đến 50 Clà đủ cho việc giảm thời gian cần thiết để ngừng hoạt động nhiệtCác hạt giống từ một số các loài cỏ dại 44 – 75% (Dahlquist et al.,năm 2007).Phép đo hô hấp đã thực hiện trên Tu chính đất hỗn hợp trước và sau solarization lĩnh vực tiết lộ rằng cácphần lớn các tiềm năng hô hấp kiệt sức trong các22-ngày solarization điều trị. Sự khác biệt trong nhiệt độ đấtgiữa không-sửa đổi và sửa đổi phương pháp điều trị đã lớn nhấttrong tuần đầu tiên của solarization, cho thấy rằng hầu hết hô hấp xảy ra trong giai đoạn này. Quy mô thời gian này là tương đương vớimà quan sát thấy trong các thí nghiệm bioreactor ban đầu. Ngoài ra, trước đólàm việc trên sự tiến hóa của các hợp chất dễ bay hơi biotoxic theo thời gian trongsolarized, bắp cải sửa đổi dư lượng đất (Gamliel và Stapleton,năm 1993) đã cho kết quả tương tự.Sau khi thử nghiệm lĩnh vực, sự hô hấp còn sót lại trong đất đã làmkhông thay đổi đáng kể từ lớp bề mặt xuống 17,4 cmchiều sâu, cho thấy rằng oxy có sẵn cũng như nhiệt độhạn chế tích lũy hô hấp trong phạm vi chiều sâu này. Như một sự giảm xuốngtrong hô hấp có thể được dự kiến sẽ sâu trong đất, nơi mà nồng độ oxy và nhiệt độ có thể thấp hơn, nó có thể có các22-ngày dài điều trị solarization là đủ để đo độ sâu để đạt được bình đẳng tích lũy sự hô hấp. Tuy nhiên, nócó thể sửa đổi đất ở độ sâu lớn hơn mất nhiều thời gian để đạt đượchô hấp tích lũy trạng thái ổn định so với đất gần cácbề mặt.Đất sửa đổi với phân compost đạt được nhiệt độ cao hơn trong thời gian solarization so với đất không thay đổi. Nhiệt độ khác biệt giữa các sửa đổi và không sửa đổi đất đạtkhoảng 2,5 C hàng ngày, lúc 12,7 cm sâu, trong 5 ngày đầu tiêncủa solarization. Tùy thuộc vào nhiệt độ đạt đến, như vậy sự khác biệt nhiệt độ có thể có một hiệu ứng mạnh mẽ trên nhiệt ngừng hoạt động của vi sinh vật đất. Ví dụ, một sự gia tăng 2,5 C trongnhiệt độ giảm thời gian cần thiết để đạt được 99% nhiệtcái chết ở các bào tử của nấm đất mầm bệnh Plasmodiophora brassicae hơn 75% (Myers và ctv., 1983). Điều thú vị, sự vĩ đại nhấtnhiệt độ khác biệt giữa microcosms với sửa đổi đấtvà những người có đất một mình đã được quan sát trong đêm muộnvà đầu giờ sáng khi nhiệt độ môi trường xung quanh đã thú vị nhất. Điều này trái ngược với các dữ liệu nhiệt độ bioreactor sơ bộ,nơi mà sự khác biệt nhiệt độ tối đa xuất hiện trong cácấm nhất giai đoạn của chu kỳ sống ấp. Kết quả này có thểxuất phát từ sự khác biệt trong oxy sẵn có giữa hai hệ thống. Bioreactors nhận được dòng chảy liên tục của không khí xung quanh, trong khichôn đất được oxy chỉ bằng cách khuếch tán từ bề mặt. Nó làcó khả năng rằng khi nhiệt độ trong đất solarized ấm hơn,vi sinh vật tiêu thụ oxy nhanh hơn dẫn đến hạn chế oxy và giảm mức độ của thế hệ nhiệt trong quá trìnhthời gian nóng nhất trong ngày. Oxy có thể không có hạn chếở nhiệt độ mát vì cấp dưới của vi sinh vật hoạt động. Điều này có thể giải thích tại sao nhiệt độ sự khác biệt giữaSửa đổi và không sửa đổi đất là lớn nhất trong thời gian cuốiđêm và sáng sớm ngày giờ. Hơn nữa, trước khi làm việc có hiển thịđất nồng độ ôxy có thể rơi xuống mức thấp khi dư thừaức chế nước trên bề mặt khuếch tán (Drew, năm 1990), một điều kiệntương tự như được sản xuất bởi mulching đất ẩm với tarp nhựatrong thời gian solarization. Trong một nghiên cứu trước đó solarization (Stapleton vàDeVay, 1984), đất ẩm là tarped, nhưng râm mát để ngăn chặn hệ thống sưởi năng lượng mặt trời, trưng bày một sự hiện diện đáng kể tăng pectolytic ruột vi khuẩn-không tìm thấy trong nước nóng đất-gợi ýphát triển microaerobic hoặc điều kiện kỵ khí. Các bóng mờđiều trị cung cấp quyền kiểm soát một phần của sâu bệnh được nhắm mục tiêu soilborne, nhưngđáng kể ít như vậy hơn solarization. Trong khi đó có thể bioreactorsđã có đầy đủ oxy để hỗ trợ hô hấp tăng tạinhiệt độ cao hơn

Kết quả (Việt) 2:

Hô hấp và nhiệt độ dữ liệu thu được từ phản ứng sinh học
cho thấy, hoạt động sinh học và sinh nhiệt trong sửa đổi
đất có thể được kiểm soát thông qua việc bổ sung các chất hữu cơ. Kiểm soát
các lò phản ứng có chứa đất không được sửa đổi, hoặc sửa đổi đất với màu xanh lá cây
ủ chất thải một mình (không có cám lúa mì), trưng bày hô hấp tối thiểu, chỉ ra rằng lĩnh vực đất và phân thải màu xanh lá cây là rất
ổn định. Mặt khác, việc bổ sung bất ổn của cám lúa mì
tăng khả năng hô hấp trong đất phân-sửa đổi. Kể từ khi
cám lúa mì đã được tiệt trùng trước khi sử dụng, tăng hô hấp là một
kết quả của sự cám cung cấp chất dinh dưỡng cho đất và phân vi sinh
cộng đồng và không phải từ các vi sinh vật có mặt trên cám bản thân. Thế hệ nhiệt kết hợp với hoạt động sinh học trong
đất sửa đổi là đủ để tăng nhiệt độ của nhiều như
5? Đất C trên không sửa đổi trong solarization mô phỏng trong lò phản ứng. Nhiệt độ tăng của cường độ này là nông nghiệp
có liên quan. Ví dụ, tăng nhiệt độ từ 46 ° C đến 50 ° C
là đủ để giảm thời gian cần thiết cho bất hoạt nhiệt
giống từ một số loài cỏ dại bằng 44-75% (Dahlquist et al.,
2007).
Đo hô hấp thực hiện trên các hỗn hợp đất được sửa đổi trước và sau solarization lĩnh vực cho thấy
đa số hô hấp tiềm năng đã kiệt sức trong
điều trị solarization 22 ngày. Sự khác biệt về nhiệt độ đất
giữa không sửa đổi, phương pháp điều trị được sửa đổi được lớn nhất
trong tuần đầu tiên của solarization, cho thấy rằng hầu hết hô hấp xảy ra trong giai đoạn này. Quy mô thời gian này được so sánh với
những gì quan sát trong thí nghiệm phản ứng sinh học ban đầu. Ngoài ra, trước đó
làm việc về sự tiến hóa của các hợp chất dễ bay hơi biotoxic theo thời gian trong
đất solarized, bắp cải dư lượng-sửa đổi (Gamliel và Stapleton,
1993) đã cho kết quả tương tự.
Sau thí nghiệm hiện trường, hô hấp còn sót lại trong đất đã
không thay đổi đáng kể từ các lớp bề mặt xuống đến 17,4 cm
chiều sâu, cho thấy rằng không phải sẵn có oxy hay nhiệt độ
giới hạn hô hấp tích lũy trên phạm vi độ sâu này. Là một giảm
trong hô hấp có thể được dự kiến sẽ sâu hơn trong đất, nơi mà nồng độ oxy và nhiệt độ có thể thấp hơn, nó có thể là
chiều dài 22 ngày điều trị solarization là đủ để đo độ sâu để đạt được hô hấp tích lũy bằng nhau. Tuy nhiên, nó
có thể là đất được sửa đổi tại độ sâu lớn hơn mất nhiều thời gian để đạt được
hô hấp tích lũy trạng thái ổn định so với đất ở gần
bề mặt.
Đất sửa đổi với phân ủ đạt được nhiệt độ cao hơn trong solarization so với đất không được sửa đổi. Sự khác biệt nhiệt độ giữa đất sửa đổi và không sửa đổi đạt
khoảng 2,5? C hàng ngày, tại 12,7 độ sâu cm, trong 5 ngày đầu tiên
của solarization. Tùy thuộc vào nhiệt độ đạt tới, sự khác biệt nhiệt độ như vậy có thể có một tác động mạnh mẽ đến hoạt tính nhiệt của vi sinh vật đất. Ví dụ, một sự gia tăng 2,5 C? Ở
nhiệt độ giảm thời gian cần thiết để đạt được 99% nhiệt
chết trong bào tử của mầm bệnh trong đất nấm Plasmodiophora brassicae bởi hơn 75% (Myers et al., 1983). Điều thú vị, lớn nhất
khác biệt nhiệt độ giữa microcosms với đất được sửa đổi
và những người có đất mình đã được quan sát trong đêm khuya
và sáng sớm giờ khi nhiệt độ môi trường xung quanh là thú vị nhất. Điều này trái ngược với dữ liệu nhiệt độ phản ứng sinh học sơ bộ,
nơi mà sự khác biệt nhiệt độ tối đa xảy ra trong
khoảng thời gian nóng nhất của chu kỳ ủ bệnh ngày đêm. Kết quả này có thể
xuất phát từ sự khác biệt về tính sẵn có oxy giữa hai hệ thống. Phản ứng sinh học nhận được dòng chảy liên tục của không khí xung quanh, trong khi
đất chôn tăng oxy chỉ bằng cách khuếch tán từ bề mặt. Đó là
khả năng là khi nhiệt độ trong đất solarized đã ấm hơn,
các vi sinh vật tiêu thụ oxy nhanh hơn dẫn đến những hạn chế oxy và giảm mức độ phát sinh nhiệt trong
thời gian nóng nhất trong ngày. Oxy có thể không được hạn chế
ở nhiệt độ mát hơn vì các cấp thấp hơn của hoạt động của vi sinh vật. Điều này có thể giải thích lý do tại sao sự khác biệt nhiệt độ giữa
đất sửa đổi và không sửa đổi được lớn nhất trong thời gian cuối
đêm và sáng sớm. Hơn nữa, công việc trước đã cho thấy
rằng nồng độ oxy trong đất có thể giảm xuống mức thấp khi thừa
nước ở bề mặt ức chế khuếch tán (Drew, 1990), một tình trạng
tương tự như sản xuất của lớp phủ của đất ẩm với tấm bạt nhựa
trong solarization. Trong một nghiên cứu solarization trước (Stapleton và
Devay, 1984), đất ẩm được tarped, nhưng bóng mờ để tránh nóng năng lượng mặt trời, trưng bày một mặt tăng đáng kể các vi khuẩn đường ruột pectolytic - không tìm thấy trong đất nước nóng - cho thấy
sự phát triển của microaerobic hoặc điều kiện yếm khí. Các bóng mờ
điều trị cung cấp kiểm soát một phần của sâu bệnh soilborne mục tiêu, nhưng
ít hơn đáng kể hơn so với solarization. Trong khi đó, phản ứng sinh học có thể
có đủ oxy để hỗ trợ hô hấp gia tăng ở
nhiệt độ cao hơn