土壤中毒死蜱及主要代谢产物的降解与生态风险

为探讨施用农药毒死蜱后土壤中毒死蜱及其主要降解产物3，5，6-三氯吡啶-2-酚（TCP）污染分布特征，评估农田土壤环境中毒死蜱及TCP的环境风险，以玉米、小麦和大豆3种作物农田为研究对象，开展旱地农田田间试验。通过对施用后不同时间农田土壤中毒死蜱浓度检测发现，土壤中毒死蜱均在前期消解较快，后期逐渐变缓。小麦、大豆、玉米种植土壤中毒死蜱的半衰期为7.86~24.84 d（均小于30 d），消解速率常数为0.027 9~0.088 2 d^-1。前期均表现为0~5 cm土壤中毒死蜱残留量最大，15~20 cm土壤中毒死蜱残留量最小，即随着深度的增加土壤中毒死蜱的残留量逐渐降低；随着时间的延长，0~10 cm土壤中毒死蜱残留量逐渐减少，10~20 cm土壤中毒死蜱残留量逐渐增加。TCP比母体毒死蜱更容易迁移，对环境的污染风险较高。随着毒死蜱施用剂量的增加，小麦、大豆、玉米3种作物种植土壤中毒死蜱及TCP的短期和长期生态风险均增大。超推荐剂量施用毒死蜱导致毒死蜱及TCP产生较高的短期和长期生态风险，TCP生态风险在3种作物农田中均达到了高风险等级。     

植被更替及植果年限对土壤有机质和酶活性的影响

土壤有机质及酶活性是反映植被更替对土壤质量作用与影响较为敏感的指标,对分析制约地区苹果产业可持续发展因素具有重要意义。在彬县果区土壤及地形条件与管理水平基本一致的条件下,以农田土壤(对照)与8年(幼龄)、21年(老龄)果园为研究对象,研究其0～40 cm土层深度内的有机质、过氧化氢酶活性、脲酶活性、碱性磷酸酶活性的变化趋势。结果表明,土壤有机质、脲酶和碱性磷酸酶活性随土层深度的增加而减少。在0～40 cm土层范围内,农田演替为果园,降低了土壤有机质含量、过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性,增加了土壤脲酶活性。随着种植年限的增加,有机质含量在0～20 cm土层出现累积趋势,过氧化氢酶活性减少,而碱性磷酸酶和脲酶在剖面上呈现不同程度的递减趋势。因此,在0～40 cm土层植被更替及植果年限对土壤生物质量影响明显,可能会对果树生长产生影响。     

不同灌溉方式对设施土壤性状及黄瓜产量品质的影响

以津优4号黄瓜为试材,设滴灌和沟灌两个处理,研究不同灌溉方式对设施土壤硝态氮含量、土壤酶活性、水肥利用率以及黄瓜产量、品质的影响。结果表明,滴灌能显著提高0~30、30~60 cm土层硝态氮含量,分别比沟灌处理高183.87%和80.50%;滴灌能提高土壤酶活性,其中滴灌较沟灌能显著提高各土层土壤蔗糖酶活性、0~30 cm土层脲酶和过氧化氢酶活性、30~60 cm土层碱性磷酸酶活性。滴灌处理较沟灌节水69.72%,水分利用率和肥料偏生产力分别比沟灌高280.41%和15.16%。滴灌能显著提高黄瓜产量,改善黄瓜品质,果实的可溶性糖、VC及可溶性固形物含量分别较沟灌处理提高16.96%、19.64%和19.14%。因此,与沟灌相比,滴灌在保证氮素高效利用、改善土壤微环境、提高水肥利用率、提高黄瓜产量和品质等方面具有一定优势。     

桃园生草对土壤养分及酶活性的影响

在南京地区桃园行间播种黑麦草(Lolium perenne L.)和紫花苜蓿(Medicago sativa L.),以自然生草为对照,研究不同生草方式对桃园土壤不同土层含水率、酸碱度、酶活性及土壤养分的影响。结果表明,种植黑麦草0~20 cm土层的全氮、全磷、速效磷、速效钾含量比自然生草分别显著提高47.19%、36.59%、66.25%、7.85%,种植紫花苜蓿的土壤全钾、碱解氮含量比自然生草分别显著提高9.51%、39.83%(P0.05);种植黑麦草、紫花苜蓿可整体提高土壤过氧化氢酶、磷酸酶活性,其中0~20 cm土层的过氧化氢酶活性各提高13.49%,20~40 cm土层的过氧化氢酶活性分别提高19.13%、32.17%;种植黑麦草对提高土壤有机质含量、含水率的总体效果优于紫花苜蓿、自然生草。     

海州矿排土场不同植被恢复类型土壤生物活性

以海州露天矿排土场为研究对象,分析不同植被恢复类型土壤生物活性特征,并对土壤生物活性与土壤理化性质进行相关性分析。结果表明:不同土层中乔木林过氧化氢酶活性显著高于(P0.05)其他植被恢复类型,玉米作物脲酶活性和蔗糖酶活性显著高于其他植被恢复类型;玉米作物0~10 cm土层微生物种群数量显著高于其他植被恢复类型,刺槐林10~20 cm土层细菌和真菌数量、玉米作物放线菌数量显著高于其他植被恢复类型;土壤酶活性和土壤微生物种群数量与土壤理化性质间存在不同程度的相关性(P0.05)。     

蚯蚓粪和菌渣对羊草草原土壤养分及酶活性的影响

针对天然羊草草原退化打草场问题,采用单因素随机区组试验设计,共7个处理组,每个处理设置3个重复:对照组为不施肥处理组(CK);3个蚯蚓粪处理组分别为45(QYh)、30(QYm)和15 t/hm~2(QYl);3个菌渣处理组分别为45(JZh)、30(JZm)和15 t/hm~2(JZl)。结果表明:1)0～10 cm土层中QYh处理下的土壤pH和速效磷含量显著增加,JZh处理下速效钾含量较CK显著增加;10～20 cm土层中在QYh处理下速效氮、速效钾和全钾含量较CK显著增加,其余处理间土壤养分不显著;2)土壤脲酶活性各处理间变化不显著;蔗糖酶活性在QYm处理下较对照显著降低24.35%;在QYh和JZh处理的土壤中碱性磷酸酶活性较对照增加。3)表层土碱性磷酸酶活性与有机质呈显著正相关;10～20 cm土层中过氧化氢酶活性与土壤pH值呈极显著正相关,与速效钾呈显著正相关,与全钾呈极显著负相关;20～30 cm土层中脲酶活性与速效钾呈极显著负相关,蔗糖酶活性与速效氮含量呈显著正相关,碱性磷酸酶活性与速效钾呈极显著正相关,与pH呈显著正相关,过氧化氢酶活性与速效钾含量呈显著正相关。4)土壤酶活性随土壤剖面深度增加而降低。综上,蚯蚓粪和菌渣对羊草草原土壤养分和酶活性有积极影响,蚯蚓粪和菌渣高施肥量处理对土壤养分及酶活性影响较大。     

毒死蜱对土壤中三种酶活性的影响

采用室内模拟的方法研究3种浓度毒死蜱对土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶活性的影响.结果表明: 0.5 mg/kg、2.5 mg/kg和25.0 mg/kg毒死蜱浓度处理对土壤中过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶影响不同.0.5 mg/kg毒死蜱浓度处理对过氧化氢酶活性主要是激活作用,2.5 mg/kg、25.0 mg/kg毒死蜱浓度处理对过氧化氢酶活性是抑制-激活-恢复对照水平的过程,且25.0 mg/kg毒死蜱浓度处理对过氧化氢酶活性的最高激活作用时间比2.5 mg/kg毒死蜱浓度处理向后推移.在土壤培养1～7 d,3个毒死蜱浓度处理对脱氢酶活性均低于对照水平,且25.0 mg/kg毒死蜱浓度处理对脱氢酶活性具有显著的抑制作用,在土壤培养7～28 d,脱氢酶活性迅速增加,至28 d时3个毒死蜱浓度处理对脱氢酶活性具有显著的激活作用,28 d后脱氢酶活性逐渐减弱并恢复至对照水平.3个毒死蜱浓度处理对脲酶活性影响主要在培养1～21 d内的抑制作用,而后对脱氢酶活性影响不大.     

不同覆盖作物模式对茶园土壤微生物群落功能多样性的影响

为探讨覆盖作物对土壤微生物群落功能多样性的影响，选择湖北省十堰市郧阳区谭家湾镇圩坪寺村茶园为研究对象，以自然留养杂草为对照（CK），设置黑麦草+白三叶2种作物混播（EZ）、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶4种作物混播（SZ）、黑麦草+白三叶+早熟禾+红三叶+紫羊茅+毛苕子+波斯菊+百日草8种作物混播（BZ）三种覆盖作物模式，研究了不同覆盖作物模式对茶园0~15、15~30 cm两个土层土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明：SZ处理0~15 cm土层的土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均高于其他处理，15~30 cm土层土壤脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性均高于其他处理，而蔗糖酶活性低于其他覆盖作物处理。与CK处理相比，覆盖作物增加了0~15 cm土层土壤微生物群落碳源平均颜色变化率（AWCD），且覆盖作物可改善0~15 cm土层土壤微生物丰富度指数、均匀度指数和优势度指数，而对15~30 cm土层影响较小。研究表明，覆盖作物可提升茶园土壤微生物群落功能多样性，且4种作物混播处理0~15 cm土层效果最优。     

铜铬复合污染对有、无作物种植的土壤酶活性影响

用盆栽实验和室内分析相结合的方法,研究了Cu、Cr单一和复合污染对土壤酶活性的影响,旨在为土壤重金属复合污染的生物酶学评价提供参考依据.结果表明,在相同污染水平下,Cr最低浓度(Cr5)处理对土壤过氧化氢酶有激活作用外,其余各浓度的Cu、Cr单一和复合污染均对供试的土壤脲酶、碱性磷酸酶、过氧化氢酶和硝酸还原酶活性产生抑制作用.4 种酶相比较,Cu、Cr复合污染对过氧化氢酶活性抑制最小,而对土壤硝酸还原酶活性抑制最大.各处理有作物种植的土壤脲酶和碱性磷酸酶活性抑制率均大于相应的无作物种植处理,而土壤过氧化氢酶和硝酸还原酶的抑制率却小于无作物对照.有作物处理的4 种供试酶活性抑制率与对应的无作物处理间均存在显著差异(P<0.04).无论是否有作物种植,Cu、Cr复合污染对土壤脲酶、碱性磷酸酶活性抑制率产生不同程度的协同作用,对土壤过氧化氢酶有一定的拮抗作用.无作物种植时,Cu、Cr复合污染对土壤的硝酸还原酶活性抑制率为协同作用,而有作物种植时则为拮抗作用.建议以土壤脲酶和碱性磷酸酶活性来共同表征Cu、Cr复合污染毒害作用的大小.     

TCP在种植苜蓿土壤中的降解研究（摘要）

[目的]研究TCP在苜蓿种植土壤中的降解作用,为氯酚类物质污染土壤生物修复技术的实际应用提供依据。[方法]利用玻璃房盆栽试验,研究苜蓿对土壤中2,4,6-三氯酚（TCP）污染的修复作用以及苜蓿的生长情况和TCP对土壤多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性的影响。[结果]苜蓿经过75d的生长后,在低、中、高3个浓度处理中,土壤中TCP含量均在15d内迅速降低,随后降低速度逐渐变缓;在苜蓿生长30d时,3个处理的苜蓿鲜重与对照间无显著差异（P〈0.05）,而在生长75d时,各处理的苜蓿鲜重明显对照低（P〈0.05）,表明土壤中TCP对苜蓿的生长具有抑制作用;苜蓿能显著提高土壤中多酚氧化酶、脱氢酶和过氧化氢酶的活性,从而提高了土壤植物和微生物对污染物的降解能力。[结论]苜蓿能促进土壤酶活性的提高,促进土壤中有机物的降解,从而可以利用苜蓿进行TCP污染土壤的植物修复。     

高效氟吡甲禾灵对潮土微生物呼吸及酶活性的影响

为了探究除草剂——高效氟吡甲禾灵对土壤生态系统的毒理效应,采用室内培养法,设置对照(CK)、0.01 mg·kg~(-1)(T1)、0.04 mg·kg~(-1)(T2)、0.08 mg·kg~(-1)(T3)、0.16 mg·kg~(-1)(T4)、0.40 mg·kg~(-1)(T5)6个处理,研究不同浓度高效氟吡甲禾灵对土壤呼吸强度和酶活性的影响。结果表明:除T1处理显著促进土壤呼吸外,在培养第7 d和14 d时T2和T3处理显著抑制了土壤呼吸;T4处理在第7 d时抑制土壤呼吸,之后转为激活;T5处理在培养前14 d与CK基本持平。高效氟吡甲禾灵显著抑制了土壤蔗糖酶的活性,且抑制程度与浓度呈正比,在培养35 d时T1处理的土壤蔗糖酶活性已恢复至CK水平,而高浓度处理下的抑制作用则较强。而对于土壤脲酶,高效氟吡甲禾灵反而显著刺激了其活性,除在培养7、21 d和28 d时,T5处理的脲酶活性与CK持平外,随着高效氟吡甲禾灵浓度的增加,土壤脲酶活性逐渐增强。在培养14 d时高效氟吡甲禾灵显著抑制了土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶的活性,在培养7 d时浓度达到T3才开始抑制这两种酶的活性,而在培养21 d时浓度达到T4才开始抑制过氧化氢酶的活性,碱性磷酸酶活性则在浓度达到T3时又恢复到CK水平。研究表明,高浓度高效氟吡甲禾灵条件下,蔗糖酶和脲酶活性被显著抑制和激活,能够表征高效氟吡甲禾灵的污染程度,而过氧化氢酶和碱性磷酸酶在培养21 d时基本恢复到对照水平,表现出较强的耐受性。     

红壤性水稻田土壤-水-植物系统中毒死蜱的迁移转化和分布特征

为了探究毒死蜱在红壤性水稻田土壤、水、植物系统中的迁移转化和分布特征，通过室内批量平衡吸附实验、野外喷施试验与动态观测，研究了持续淹水和间歇淹水条件下红壤性水稻土-水-水稻系统中毒死蜱的迁移转化和分布特征。结果表明：毒死蜱在呈酸性的红壤性水稻土中易于淋失迁移至深层土壤（可达50 cm）；白昼的高温导致表层土壤孔隙水中毒死蜱及其主要降解产物3，5，6-三氯-2-吡啶醇（TCP）的浓度显著上升，而降雨事件促进两者向深层土壤迁移；水稻收获时土壤中毒死蜱残留量较高，且其剖面分布较为均匀；间歇淹水处理可使收获时水稻籽粒和茎秆中的毒死蜱残留量降低为持续淹水处理水稻相应部位的0.69倍和0.84倍。研究显示，红壤性水稻土壤中毒死蜱的淋溶作用较强，不同的灌溉方式对收获期水稻中毒死蜱的含量有显著影响。     

离子型表面活性剂对菠菜生长与土壤酶活性的影响

为评价离子型表面活性剂对土壤生态的安全性,利用盆栽试验,研究了十六烷基三甲基溴化铵(Cetyltrimethyl ammonium bromide,CTAB)和十二烷基硫酸钠(Sodium dodecyl sulfate,SDS)对菠菜生物量、叶片抗氧化酶和土壤酶活性的影响。结果表明:CTAB和SDS都对菠菜的生长表现出低浓度促进高浓度抑制,其对菠菜生长造成抑制的临界浓度分别是500、1000 mg·kg~(-1)。各CTAB和SDS浓度处理都显著增加了叶片超氧化物歧化酶(SOD)的活性。随着CTAB浓度增加,SOD活性呈现先增加后下降的趋势;SDS处理下,在50~750 mg·kg~(-1)浓度范围内SOD活性无显著变化,浓度750 mg·kg~(-1) SOD活性显著降低。CTAB处理下,叶片过氧化氢酶(CAT)活性主要受到促进作用,SDS处理下CAT活性先受到促进后受到抑制。除个别浓度外,CTAB和SDS都使叶片过氧化物酶(POD)的活性降低,不同浓度之间POD活性变化规律性不强。各CTAB浓度处理下,土壤脱氢酶、脲酶、蔗糖酶和中性磷酸酶的活性几乎都受到抑制;各SDS浓度处理下,土壤脱氢酶和蔗糖酶的活性都不同程度的增加,土壤脲酶和中性磷酸酶的活性,除个别情况外都受到抑制。CTAB和SDS都在一定程度上表现出土壤生态毒性,CTAB的毒性要大于SDS。     

外源柠檬酸对石灰性黄壤养分活化及刺梨实生苗养分吸收与生长的影响

【目的】解析外源柠檬酸活化石灰性黄壤养分的作用,探究外源柠檬酸促进石灰性黄壤上的刺梨实生苗对养分吸收及生长的影响,为贵州喀斯特石灰性黄壤地区刺梨栽培的养分调控提供科学依据。【方法】以石灰性黄壤和‘贵农5号’刺梨实生苗为材料,采用盆栽法,设置每kg石灰性黄壤（干土）施入柠檬酸40、80和120 mg 3个处理,探究外源柠檬酸的不同施用量对石灰性黄壤养分的活化和促进刺梨实生苗养分吸收及生长的作用。【结果】外源柠檬酸施入石灰性黄壤后,土壤pH明显降低,有效氮、磷、钾、钙、铁、锌、硼的含量明显增加,其中80 mg·kg^-1柠檬酸处理的有效磷、钾、钙和硼含量增加得最多。120 mg·kg^-1柠檬酸处理的土壤有效氮、铁、锌含量提高的百分率最大,而有效锰、铜的含量明显降低,对土壤交换性镁的含量无明显作用。土壤中的细菌总数和解磷菌及解钾菌的数量随柠檬酸施用量的增大而增多,真菌和放线菌数量随之减少,其中,以80 mg·kg^-1柠檬酸处理的解磷菌和解钾菌的数量为最多。刺梨实生苗的石灰性黄壤培养土施入外源柠檬酸后,明显增强了多种土壤酶的活性,随柠檬酸施入量的增加,土壤的脲酶、硝酸还原酶和铁还原酶的活性随之增强,淀粉酶活性随之降低,80 mg·kg^-1柠檬酸处理的土壤碱性磷酸酶、蛋白酶和蔗糖酶的活性最高。外源柠檬酸施入石灰性黄壤后,土壤中柠檬酸、酒石酸、苹果酸和乙酸的含量明显增加,其中80 mg·kg^-1柠檬酸处理的酒石酸、苹果酸含量和有机酸总量最高,3个处理的草酸含量都明显低于对照。外源柠檬酸施入石灰性黄壤后,刺梨实生苗对N、P、K、Ca、Mg、Fe、Zn、B元素的吸收量明显增加,其中,80 mg·kg^-1柠檬酸处理的刺梨实生苗对上述元素的吸收量最大。刺梨实生苗对Cu的吸收量随柠檬酸施入量的增加无明显改变。外源柠檬酸的施入明显降低了刺梨实生苗根系中柠檬酸和草酸的含量,增加了根系中苹果酸、酒石酸、乙酸和琥珀酸的含量,根系活力和硝酸还原酶、碱性磷酸酶、分泌性碱性磷酸酶、铁还原酶和谷氨酰胺合成酶的活性明显增强,与对照的差异均达到显著水平（P,其中80 mg＜0.05）·kg^-1处理的根系活力、碱性磷酸酶、谷氨酰胺合成酶和根系分泌性碱性磷酸酶的活性最强,硝酸还原酶和铁还原酶的活性随柠檬酸施入量的增加而增强。在施入柠檬酸的石灰性黄壤上,刺梨实生苗的生长、根系发育和根系形态明显改善,其中,80 mg·kg^-1柠檬酸处理的植株生物量、高度、基径、根冠比值、根系总表面积、总体积、总根尖数都最大,3个处理的上述指标均明显大于对照,其差异达到显著水平（P＜0.05）。【结论】外源柠檬酸施入pH＞8的石灰性黄壤后,具有改善土壤生态环境和活化土壤养分的作用,增强多种土壤酶活性,增加土壤中酒石酸、柠檬酸、苹果酸和乙酸的含量,增加细菌总数、解磷菌及解钾菌的数量,促进刺梨实生苗生长。     

盐渍化土壤酶活性及其与微生物、理化因子的关系

为探讨盐渍化土壤酶活性分布特征及其与土壤微生物量、理化性质的关系,选择了土默川平原不同盐渍化程度(轻度、中度和重度盐渍化)土壤为研究对象。运用简单相关、典型相关和主成分分析法,对0~40 cm土层土壤酶活性与土壤微生物量、理化因子两组变量间的相关性进行了分析。结果表明:土壤蔗糖酶、脲酶、碱性磷酸酶活性均随土层深度增加减少,其酶活性变化范围分别为0.65~36.55 mg/g、0.003~0.018mg/g、0.10~0.98 mg/g,土壤过氧化氢酶活性随土层深度增加而增大,其变化范围在2.76~3.35 mg/g之间;随盐渍化程度加重土壤4种酶活性均降低,且不同盐渍化程度土壤4种酶活性月份间差异显著;土默川平原盐渍化土壤酶活性与土壤微生物量、土壤理化性质这两组变量间均有显著的典型相关变量存在,且均能代表变量总体的相关信息;其典型相关主要是土壤p H、有机质、含水量、速效磷、速效钾和4种土壤酶活性引起的。土壤酶活性和土壤微生物量的典型相关主要是由土壤蔗糖酶、脲酶和土壤微生物量中的固氮菌数量、细菌数量、真菌数量引起的;主成分分析认为,土壤有机质、碱性磷酸酶、蔗糖酶、放线菌、纤维素分解菌和土壤含水量等可作为影响土默川平原盐渍化土壤肥力特性的重要因子。     

施肥对山地红枣林土壤微生物区系及酶活性的影响

采用田间试验与室内分析方法,研究施肥对山地红枣林土壤微生物区系及酶活性的影响。结果表明,施肥显著提高不同土层(0～20cm、20～40cm和40～60cm)中土壤微生物数量和酶活性(P<0.05),单一施肥与氮磷钾配施对土壤微生物区系和酶活性的影响有显著差异(P<0.05)。红枣林在施肥处理下土壤细菌、放线菌和真菌数量较CK样地均有不同程度增加:0～20cm土层微生物数量变化明显,其中N221.0P2O5272.7K2O 303.0和N303.7K2O 180.5两组处理的效果最明显。施肥处理下的土壤磷酸酶、蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性均比CK有显著增加(P<0.05),N221.0P2O5272.7K2O 303.0和N303.7K2O 180.5处理的土壤磷酸酶和蔗糖酶活性最高,P2O5272.7处理的土壤脲酶和过氧化氢酶活性最高。土壤纵向分析表明,0～60cm土层土壤细菌、放线菌和真菌数量和土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性均随深度增加而降低。N221.0P2O5272.7K2O303.0配施处理能明显提高枣园土壤微生物数量及磷酸酶和蔗糖酶活性。