土壤中~(14)C-甲磺隆的结合残留及其在腐殖质中的分布规律

实验室培养条件下 ,研究了14 C 甲磺隆在 7种不同类型土壤中形成结合残留( 14 C BR)的规律、主要影响因子及14 C BR在腐殖质中的动态分布规律等。结果表明 :( 1 ) 14 C 甲磺隆在 7种土壤中形成的14 C BR含量在培养初期的 2 0d内与土壤pH呈显著负相关且与土壤粘粒含量呈显著正相关 ;而 2 0d后 ,14 C BR含量只与土壤pH呈显著负相关。土壤pH是14 C 甲磺隆在土壤中形成BR的主要影响因子。14 C -甲磺隆在各类土壤中的14 C BR的最大值分别占引入量的 48 5%、46 5%、52 6%、1 9 3 %、49 7%、42 0 %和 46 5% ;( 2 )在整个培养试验过程中 ,14 C 甲磺隆在 7种不同类型土壤中的14 C BR ,主要分布在富啡酸和胡敏素中 ,前者中的相对百分比大于后者 ,而在胡敏酸中的相对百分比较小。土壤中14 C 甲磺隆BR的形成过程中 ,富啡酸的作用 >胡敏素 胡敏酸     

结合态~(14)C-绿黄隆和/或其降解物的释放与释出物的组成研究

结合态的14C 绿黄隆和 /或其降解物 (14C BR0 )在水稻生态系统中可分解释放。在 1、2、3、4、6μg/ g土14C BR0 中 ,于直播水稻和移栽苗 (4μg/ g土14C BR0 )分别经 3 9d和 2 9d后 ,14C释出率分别达 75 0 %、68 7%、62 6%、5 8 0 %及 70 4 %。其中绝大部分以挥发性态14C逸走 ,其次存留在土壤中 ,少量被秧苗吸收 ,并能抑制秧苗的发育生长。留在土壤中的可提态残留物 (ER2 )对水稻的毒害与绿黄隆相似 ,经HPLC分析 ,检测到它含有绿黄隆及其 2种主要降解物 ,即邻氯苯磺酰胺和均三嗪胺     

好氧土壤中[C环-U-14C] 丙酯草醚的结合残留及其在腐殖质中的分布动态

农药的环境行为与归趋,尤其是结合残留研究,是新农药安全性评价的重要内容之一,这关系到新农药的科学使用。本文利用14C同位素示踪技术,研究了[C环-U-14C]丙酯草醚(ZJ0273)在3种不同类型好氧土壤中的结合残留及其在富啡酸、胡敏酸和胡敏素中的动态分布。结果表明：（1）在整个培养过程中,土壤中的丙酯草醚结合残留量均随时间而递增。培养至75d,红砂土（S1）、黄松土（S2）与淡涂泥田（S3）中的14C-BR最大值分别为引入量的12.55%,20.35%和20.49%,且富含有机质和pH较高的土壤更易与丙酯草醚形成结合残留;（2）丙酯草醚与富啡酸、胡敏酸和胡敏素形成的结合残留,含量大小依次为富啡酸＞胡敏素＞胡敏酸。因此,丙酯草醚与土壤基质形成结合残留的过程中,富啡酸起主要作用,而胡敏酸的作用最小。     

土壤中14C-甲磺隆存在形态的动态研究

利用同位素示踪技术 ,在实验室条件下研究了1 4 C -甲磺隆在 1 5种不同土壤中存在形态的动态变化。结果表明 ,土壤pH值与甲磺隆1 4 C残留物的降解半衰期、残留量及可提取态残留量呈显著的正相关 ,而与结合态残留量呈显著负相关 ;土壤微生物的活性越强 ,甲磺隆降解速率越快 ,但结合态残留量也越高 ;土壤中各腐殖质组分和粘粒的含量也影响甲磺隆在土壤中的降解速率和存在形态。土壤中甲磺隆的残留符合一级反应动力学指数方程C =C0 e-kt,拟合方程的复相关系数达到极显著水平。甲磺隆残留与土壤性质之间经逐步回归分析可得到拟合效果较好的方程 ,由各自变量的决定系数可知 ,土壤pH值、微生物生物量碳和有机碳中富啡酸碳所占的比例是影响甲磺隆在土壤中残留的主要因素     

生物质炭对农田土壤腐殖质的影响——Meta分析

为量化生物质炭对土壤腐殖质含量的影响程度,以不添加生物质炭土壤为对照,对不同土壤质地、土壤pH及生物质炭裂解温度、施用量、施用时长下生物质炭对土壤腐殖质含量的变化情况进行了Meta分析。结果表明：与对照相比,添加生物质炭显著提高了砂土腐殖质中的胡敏酸和胡敏素含量,平均提高幅度分别为18.6%和92.2%;增加了中性、碱性土壤中的胡敏酸含量,平均增幅分别为12.5%和13.7%;施用裂解温度为500~600℃的生物质炭对于土壤胡敏酸、富里酸和胡敏素含量的提升幅度最大,平均增幅分别为22.6%、14.1%和68.5%;生物质炭添加量为20~40 t/hm²条件下,显著提高了土壤胡敏酸、富里酸和胡敏素含量,平均增幅分别为23.7%、6.9%和84.6%;生物质炭施入土壤3个月内,胡敏酸含量显著升高,平均增幅为29.5%,在3个月到1年内增幅逐渐降低,1年后增幅又逐渐升高;生物质炭施入土壤6个月内,胡敏素含量增幅最高,平均为72.2%;随着生物质炭施用时间延长,土壤胡敏素含量的增幅逐渐降低。综上所述,施用裂解温度为500~600℃的生物质炭,在短期内对中性或碱性条件下的砂土及壤土中的腐殖质含量有较好的提升效果,随着施入时间的延长,该效果会逐渐稳定。     

新疆典型草原土壤腐殖酸组分的变化规律

以新疆典型草原黑钙土、栗钙土和棕漠土为对象,研究了3种土壤不同土层腐殖质矿物复合体组分及其垂直分布规律。结果表明:13种典型草原土壤腐殖质总碳量的顺序为黑钙土(35、46g/kg)、栗钙土(31.30g/kg)和棕漠土(0.68g/kg);23种草原土壤都是以胡敏素(HM)含量最高,黑钙土、栗钙土和棕漠土的含量分别为68.17%、65.47%和42.81%;3按照腐殖酸类型分析,黑钙土和栗钙土是以胡敏酸(HA)为主的富啡酸(FA)-胡敏酸(HA)型,CH/CF＞1;而棕漠土则相反,是胡敏酸-富啡酸型,CH/CF＜1;4黑钙土、栗钙土和棕漠土腐殖质组分中游离R₂O₃结合的胡敏酸分别为6.85%、5.65%和1.65%,而富啡酸分别为0.53%、0.84%和4.91%;5在3种草原土壤中,游离腐殖酸从0~20cm到40~60cm的垂直变化规律分别为:黑钙土中游离胡敏酸和富啡酸分别从5.74和2.33g/kg降到2.70和0.89g/kg;栗钙土中游离胡敏酸和富啡酸分别从1.88和1.03g/kg降到0.59和0.75g/kg;棕漠土中游离胡敏酸和富啡酸分别由2.10和2.90g/kg降到1.92和0.67g/kg。     

~(14)C-环氧虫啶光学异构体在不同土壤中的矿化、结合残留及其在腐殖质中的分布

环氧虫啶是我国自主创制的手性新烟碱类杀虫剂,从对映体层面研究其环境行为和归趋对科学使用手性农药及其风险评估有着重要意义。本文采用~(14)C标记技术,研究了环氧虫啶2个对映异构体(1S2R-环氧虫啶,1R2S-环氧虫啶)和外消旋混合物(RM)在酸性红砂土S1、中性黄松土S2及碱性滨海盐土S3好氧和淹水培养中的矿化、结合残留形成及其在腐殖质中的分布规律。结果表明:土壤施药后培养100 d,环氧虫啶的异构体在3种土壤2种培养方式中的矿化、结合残留形成及在腐殖质中的分布均无明显差异;环氧虫啶在好氧和淹水培养的3种土壤中矿化量均有显著差异,在好氧的S1中矿化量最低(占引入量的0.21%~0.23%),S3中矿化量最高(占引入量的16.45%~17.06%),淹水的3种土壤中矿化均小于1%;环氧虫啶在好氧和淹水的S2和S3中结合残留量有显著差异,在S1中结合残留量差异不显著且残留量最小(56.84%~64.38%),好氧的S2中结合残留量最大(占引入量的79.55%~82.99%),淹水的S3中结合残留量最大(占引入量的73.85%~84.11%);环氧虫啶2种光学异构体和外消旋混合物在3种土壤2种培养方式下,结合残留在土壤腐殖质中的分布均呈现富啡酸胡敏素胡敏酸的规律。因此,手性杀虫剂环氧虫啶在土壤中的行为归趋不存在对映体选择性。     

牛粪配施生物质炭的土壤碳净变化率和腐殖物质组成研究

牛粪是农业生产中常用的有机肥,牛粪配施生物质炭是否会提高有机物料在土壤中的碳净变化率是高效利用有机物料重要问题。通过1年田间试验施用常量(M1)和倍量(M2)牛粪、常量(CBM1)和倍量(CBM2)牛粪配施生物质炭对比了短期腐殖物质碳净变化率差异和结构特征。结果表明,与单施牛粪(M1和M2)相比,牛粪配施生物质炭(CBM2)土壤胡敏酸、富里酸和胡敏素的含量增至1.36g·kg~(–1)、2.50g·kg~(–1)和5.03g·kg~(–1);土壤胡敏酸和富里酸碳净变化率分别提高1.18%和3.67%。与施用牛粪相比,牛粪配施生物质炭胡敏酸、富里酸和胡敏素脂族碳和多糖相对含量增加;CBM2处理胡敏酸和胡敏素芳香碳相对含量增加,CBM1处理富里酸芳香碳相对含量增加。表明牛粪配施生物质炭在土壤固碳效果上优于单施牛粪,可形成更多的腐殖物质,提高胡敏酸和富里酸的碳净变化率;同时也有利于腐殖物质脂族碳和多糖相对含量的增加,而生物质炭用量不变的情况下,配施更多的牛粪可增加胡敏酸和胡敏素芳香碳相对含量。施用牛粪或牛粪配施低量生物质炭可使Hu和FA的缩合度增加,氧化度降低,而HA则相反。     

LC-MS/MS法研究甲磺隆和氯磺隆在不同条件土壤中的残留行为

在建立液相色谱三重串联四极杆质谱（LC-MS/MS）检测技术的基础上,采用PVC材料的圆柱形盆钵栽培方法,研究了不同土壤环境条件下甲磺隆和氯磺隆的残留特性。结果表明,甲磺隆和氯磺隆在水稻根际和非根际土壤中的残留量均呈不断下降趋势。处理后15d,根际和非根际土壤中两种农药残留量分别下降了44.7%和41.5%（甲磺隆）及38.7%和40.1%（氯磺隆）,根际和非根际的残留差异不显著（P〉0.05）;处理后31d,残留量分别下降了77.7%和64.8%（甲磺隆）及62.7%和50.1%（氯磺隆）,差异达极显著水平（P〈0.01）;处理后63d,残留量分别下降了96.4%和85.1%（甲磺隆）及90.0%和79.4%（氯磺隆）,残留差异达极显著水平（P〈0.01）。甲磺隆的降解趋势和氯磺隆基本一致,但下降幅度比氯磺隆大。二者在水稻根际和非根际土壤中的残留量均符合一级动力学方程式C=C0e-λ（tC代表浓度;C0代表初始浓度;t时间）,决定系数范围在0.9342～0.9957之间。在种植水稻的条件下,下层土的农药残留量呈先上升后下降的趋势,处理后数日内达最高点,之后不断下降,122d后低于检测限。水稻下层土残留的从无到有说明农药在土壤中的淋溶可能是水田环境农药残留降解的原因之一。干旱土壤条件下,土壤的淋溶作用不明显。说明水旱轮作有利于农药残留在土壤环境中的降解。     

有机物料对盐土腐殖物质组成和结构特征的影响

通过室内培养试验研究了秸秆、秸秆堆肥、秸秆生物质炭对黄河三角洲地区盐土腐殖物质组成和结构特征的影响。结果表明,秸秆、秸秆堆肥和秸秆生物质炭主要增加了胡敏素含量,由对照的5.48 g·kg~(–1)分别增加至11.20 g·kg~(–1)、16.66 g·kg~(–1)和20.60 g·kg~(–1)。秸秆堆肥和生物质炭配施胡敏酸含量增加至1.36 g·kg~(–1),秸秆处理的富里酸由培养30 d时的3.77 g·kg~(–1)下降至3.32 g·kg~(–1)。土壤胡敏素含量与土壤有机碳含量在培养30 d(R~2=0.84,P 0.001,n=10)和180 d(R~2=0.98,P 0.001,n=10)时均呈显著正相关关系。秸秆、秸秆堆肥、生物质炭均有利于富里酸脂族碳相对含量的增加。生物质炭有利于土壤胡敏酸芳香类物质的增加;而秸秆或秸秆堆肥进入土壤初期,尤其是秸秆堆肥更有利于胡敏酸中脂族和碳水化合物或多糖类物质的积累。总之,生物质炭主要增加了胡敏素含量,秸秆堆肥与生物质炭配施更有利于增加胡敏酸含量。秸秆在进入土壤初期增加了富里酸含量。生物质炭与秸秆或秸秆堆肥配施时,生物质炭所占比例对胡敏素含量、胡敏酸芳香类物质含量和富里酸脂族碳含量影响较大。     

土壤中~(14)C-葡萄糖的周转及其与土壤特性的关系

研究了1 4 C 葡萄糖在 1 3种土壤中的周转。周转可以分为 3个阶段 :0～ 3d ,周转速率为 1 3× 1 0 - 1 ～ 2 5× 1 0 - 1 /d ,半周转期为 3～ 5d;3～ 2 8d,周转速率为 0 7×1 0 - 2 ～ 1 2× 1 0 - 2 /d ,半周转期为 5 8～ 97d ;2 8～ 2 94d,周转速率为 0 5× 1 0 - 3× 1 4×1 0 - 3/d ,半周转期为 491～ 1 5 0 4d。相关性分析表明 ,1 4 C 葡萄糖周转速率与土壤代谢熵 (qCO2 )呈显著性正相关 ;3～ 2 8d周转速率与土壤理化性质和生物学性质都无显著的相关性 ;2 8～ 2 94d周转速率与土壤总有机碳、全氮、CEC呈显著或极显著负相关 ,与土壤砂粒含量呈显著正相关。这一阶段1 4 C 葡萄糖的周转与土壤性质密切相关。     

Studies on bound (14)C-chlorsulfuron residues in soil

The cause for phytotoxicity of bound residues of chlorsulfuron (2-chloro-N-[[4-methoxy-6-methyl-1,3,5-triazin-2-yl)amino] carbonyl]benzenesulfonamide) to rotational crops is unknown. This study was conducted to determine the formation of nonextractable (bound) residues of chlorsulfuron in soil, and the distribution of bound residues in different organic matter fractions. The results showed that over 150 days, the extractable fraction of (14)C-residues decreased to 25.1% of applied chlorsulfuron, while bound residues concurrently increased to 47.1%. The distribution of (14)C-bound residues in soil organic matter fractions followed an order of humic acid (HA) < humin < fulvic acid (FA). Although the most bound residues were detected in the FA fraction, the amount associated with the humin fraction increased with time. After soil treatment by autoclaving, it was found that bound (14)C-chlorsulfuron residues became available again in the soil. One of the released products was 2-amino-4-hydroxyl-6-methyl-1,3,5-triazine (identified by GC-MS), which is a degradation product of chlorsulfuron.     

[A环-U-~(14)C]丙酯草醚在土壤中的迁移和淋溶

在实验室模拟条件下,采用同位素成像及液体闪烁测量技术对[A环-U-14C]丙酯草醚在7种土壤中的迁移和淋溶特性进行了研究。结果显示:[A环-U1-4C]丙酯草醚在7种土壤(S1~S7)薄板层析中的Rf值分别为0.36、0.27、0.21、0.31、0.30、0.15和0.24,这表明丙酯草醚在S1中属于中等移动农药,而在其余6种土壤中均属于不易移动农药。结果还表明,[A环-U1-4C]丙酯草醚在7种土壤中随水(最大降雨量200mm/24h)的淋溶性较弱,在S1和S4中其主要分布在0~6cm土层,其余5种土壤中则主要分布在0~4cm土层。丙酯草醚在7种供试土壤中的最大淋溶量峰值均出现在0~2cm表层。因此,从迁移和淋溶特性看,田间使用丙酯草醚不易对地下水造成污染。     

土壤水分状况对14C标记秸秆的腐解及腐殖质中碳素分布的影响

¹⁴C-tracer technique and closed incubation method were used to study straw ¹⁴C decomposition and distribution in different fractions of newly formed humus under different moisture regimes. Decomposition of straw ¹⁴C was faster during the initial days, and slower thereafter. Decay rate constants of straw ¹⁴C varied from 3.29 × 10^-3 d^-1 to 7.06 × 10^-3 d^-1. After 112 d incubation, the amount of straw ¹⁴C mineralized was 1.17~1.46 times greater in submerged soils than in upland soils. Of the soil residual ¹⁴C, 9.08%~15.73% was present in humic acid (HA) and 31.01%~37.62% in fulvic acid (FA). Submerged condition favored the formation of HA, and HA/FA ratio of newly formed humus (labelled) was greater in submerged soils than in upland soils. Clay minerals affected the distribution of straw ¹⁴C in different humus fractions. Proportion of ¹⁴C present in HA to ¹⁴C remaining in soil was greater in Vertisol than in Ultisol.     

~(14)C-林丹在人参土壤中的降解

本文应用~(14)C-林丹研究了γ-六六六在不同人参土壤中的降解。在模拟环境条件下,经过228天的观察发现,林丹在土壤中矿化降解十分缓慢,当土壤中浓度为20ppm时,达到完全矿化,估计黑钙土需要9年,棕钙土需要11年。此外,林丹在土壤中矿化的速率与微生物种群有关,真菌矿化林丹的能力大于细菌。林丹在土壤中的残留绝大部分以可溶态形式存在,约占总残留物的77.43％—80.54％,与土壤结合的仅为一小部分,即13.11％—20.77％。     

The fate of catechol in soil as affected by earthworms and clay

The effect of endogeic earthworms (Octolasion tyrtaeum) and the availability of clay (Montmorillonite) on the mobilization and stabilization of uniformly ¹⁴C-labelled catechol mixed into arable and forest soil was investigated in a short- and a long-term microcosm experiment. By using arable and forest soil the effect of earthworms and clay in soils differing in the saturation of the mineral matrix with organic matter was investigated. In the short-term experiment microcosms were destructively sampled when the soil had been transformed into casts. In the long-term experiment earthworm casts produced during 7 days and non-processed soil were incubated for three further months. Production of CO₂ and ¹⁴CO₂ were measured at regular intervals. Accumulation of ¹⁴C in humic fractions (DOM, fulvic acids, humic acids and humin) of the casts and the non-processed soil and incorporation of ¹⁴C into earthworm tissue were determined.Incorporation of ¹⁴C into earthworm tissue was low, with 0.1 and 0.44% recovered in the short- and long-term experiment, respectively, suggesting that endogeic earthworms preferentially assimilate non-phenolic soil carbon. Cumulative production of CO₂-C was significantly increased in casts produced from the arable soil, but lower in casts produced from the forest soil; generally, the production of CO₂-C was higher in forest than in arable soil. Both soils differed in the pattern of ¹⁴CO₂-C production; initially it was higher in the forest soil than in the arable soil, whereas later the opposite was true. Octolasion tyrtaeum did not affect ¹⁴CO₂-C production in the forest soil, but increased it in the arable soil early in the experiment; clay counteracted this effect. Clay and O. tyrtaeum did not affect integration of ¹⁴C into humic fractions of the forest soil. In contrast, in the arable soil O. tyrtaeum increased the amount of ¹⁴C in the labile fractions, whereas clay increased it in the humin fraction.The results indicate that endogeic earthworms increase microbial activity and thus mineralization of phenolic compounds, whereas clay decreases it presumably by binding phenolic compounds to clay particles when passing through the earthworm gut. Endogeic earthworms and clay are only of minor importance for the fate of catechol in soils with high organic matter, clay and microbial biomass concentrations, but in contrast affect the fate of phenolic compounds in low clay soils.