虱螨脲在土壤中的降解、吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了虱螨脲在3种土壤中的降解、吸附和移动特性。结果表明：25℃下,虱螨脲在江西红壤中的降解半衰期为101d,属于中等降解农药;在太湖水稻土和东北黑土中的降解半衰期分别为74.5d和55.5d,属于较易降解农药。土壤有机质含量是影响虱螨脲降解速率的主要因素;3种土壤对虱螨脲具有较强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对虱螨脲的吸附性越强;3种土壤对虱螨脲的吸附自由能变化均小于40kJ·mol^-1,属于物理吸附;虱螨脲在土壤中不易移动,正常条件下不会造成地下水的污染。     

哒螨灵农药在土壤中的降解吸附和移动特性

采用室内模拟试验方法,研究了哒螨灵在3种土壤中的降解、吸附和移动特性。结果表明,25℃下,哒螨灵在江西红壤、河南二合土和东北黑土中的降解半衰期分别为41．0、55．9和72．2d,属于易降解农药,其降解速率依次为江西红壤〉河南二合土〉东北黑土。酸性条件有利于哒螨灵的降解,土壤pH值对哒螨灵降解的影响比土壤有机质含量大。3种土壤对哒螨灵农药的吸附均较好地符合Freundich方程,吸附系数鼠值分别为3．35×10^3,6．17×10^3和8．48×10^3,具有极强的吸附性,且土壤有机质含量越高,对哒螨灵的吸附性越强。土壤对哒螨灵的吸附自由能变化均小于40kJ·mol^-1,属于物理吸附。哒螨灵在土壤中不易移动,3种土壤薄层移动试验的Rf值均仅为0．05,正常条件下不会造成对地下水的污染。     

Triadimefon在土壤中的降解和吸附

对Triad im efon在土壤中的降解和吸附行为进行了研究。两年的大田试验结果表明Triad im efon在红壤中半衰期分别为3.68d和8.77d,水稻土中分别为3.69d和7.63d,其降解受温度影响较大。批量法研究的Triad im efon在四种土壤中的吸附行为的试验结果表明Triad im efon在土壤中的吸附符合Freund lich经验公式;Kd随土壤有机质含量的增加而增大,吸附性与土壤有机质含量呈正相关;土壤有机质吸附常数Koc为259,表明Triad im efon在土壤中的移动性为中等:在土壤中的吸附量随温度的升高而降低,在土壤中的吸附主要为物理吸附。     

喀斯特土壤与喀斯特区域土壤关系的探讨——以贵州省普定县后寨河小流域为例

当前喀斯特石漠化治理研究中出现了一个新词汇即喀斯特土壤。通过对喀斯特土壤已发表文献的研究并结合后寨河小流域内2 755个土壤剖面信息,探讨了喀斯特区域内土壤类型及其差异,对喀斯特土壤进行了定义并辨析了在纯碳酸盐岩地区喀斯特土壤与喀斯特区域土壤的区别。结果表明:后寨河流域共有石灰土、水稻土和黄壤3大土类,石灰土主要分布在海拔1 250 m以上的区域,且随着海拔的升高,分布相应增多,水稻土和黄壤主要分布于海拔1 350 m以下的区域;石灰土主要分布在流域东部峰丛洼地及中、西部山峦上,水稻土主要分布在流域东部洼地及中部河流西侧,黄壤分布无明显规律;不同土类剖面形态特征差异较大,石灰土平均土壤厚度(49.68 cm)低于水稻土(84.33 cm)和黄壤(85.54 cm),但石灰土平均石砾含量(7.94 g/kg)却远高于水稻土(4.28 g/kg)和黄壤(4.54 g/kg);石灰土、水稻土和黄壤的土壤厚度与坡度均呈负相关关系,平均坡度分别为18.92°、1.52°和3.23°。根据喀斯特的定义,喀斯特土壤应是喀斯特岩石发育形成的石灰土,而不应理解为分布在喀斯特区域的土壤,但大量文献中存在着对喀斯特土壤定义混淆的现象,辨别二者对石漠化治理具有重要意义。普定后寨河小流域土壤剖面信息也证明纯碳酸盐岩区域不仅仅有石灰土,还存在其他土壤类型,因此喀斯特区域土壤包含喀斯特土壤和非喀斯特土壤,而喀斯特土壤应特指由碳酸盐岩发育形成的石灰土。正确认知土壤的基本属性、土壤与植被的关系和土壤与母岩的关系,可以更好地辨别二者。     

两种环境激素类农药及其混合剂在土壤中的降解研究

为了深入了解环境激素类农药在与其它多种农药同时存在条件下在土壤中的降解过程、阐释其机理,用室内培养的方法,研究氯氰菊酯、毒死蜱两种农药及其混合剂在灭菌和未灭菌土壤中的降解特征。结果表明,两种农药及其混合剂在土壤中的降解是微生物主导的过程;灭菌土壤中,混合剂中各农药组分与其单独存在降解过程基本一致,均符合单室模型C=C0e-kt,降解半衰期也与其单独存在相近;但在未灭菌土壤中,混合剂中各农药组分降解特点与其单独存在有所不同。两种农药单独存在时,氯氰菊酯、毒死蜱在未灭菌土壤中的降解方程均符合单室模型,降解半衰期分别为31.5 d和57.8 d;混合剂中各组分农药在未灭菌土壤中的降解过程符合双室模型C=C1e-αt+C2e-βt,不同阶段降解半衰期不同,氯氰菊酯前期和后期半衰期分别为33.0 d和53.3;而毒死蜱前期和后期的半衰期则分别为63.0 d和86.6 d。在未灭菌土壤中多种农药存在时各种农药降解均呈现先快后慢的特点。     

嘧菌酯水解动力学研究

为指导合理使用嘧菌酯以及评价其环境特性提供依据,并为处理该药剂废水的研究提供基础参数,研究了嘧菌酯在不同温度和pH条件下水溶液中的降解情况。结果表明,嘧菌酯在水中相对稳定,温度和pH是影响嘧菌酯在水环境中降解的两个主要因素;在不同温度条件下,嘧菌酯的半衰期分别为56.1、37.7、15.5、13.6 d,水解速率常数随温度的升高而增加,说明嘧菌酯的水解受温度影响较大,低温抑制水解,高温促进水解;在不同pH值缓冲溶液中,嘧菌酯的半衰期分别为47.9、29.6、17.2 d,水解速率依次为pH9〉pH7〉pH5,说明嘧菌酯在偏碱性环境中稳定性较差。     

水稻土中广灭灵残留动态及降解影响因子的研究

对水稻土中广灭灵残留消解动态及降解影响因子研究结果表明 ,广灭灵在 4种水稻土中降解符合 1级动力学方程C =C0 e-kt,其降解半衰期为 5 7～ 2 2 0d。广灭灵降解以微生物降解为主 ,土壤灭菌处理大大降低广灭灵降解速率 ,土壤理化性质、温度、湿度、pH值是影响广灭灵降解的重要因素。广灭灵降解速率与不同类型水稻土有机质含量呈显著负相关关系 ,相关系数为 - 0 8336。随温度上升而广灭灵降解有加速趋势 ,但常温 2 5℃时广灭灵降解速率高于 35℃处理 ,增加土壤湿度及施用石灰增加土壤 pH值均加快广灭灵降解速率     

设施土壤中三唑酮降解动力学研究

经25℃下培养1个月,采用GC/MS定量监测设施土壤和无菌土壤中三唑酮和降解产物三唑醇的含量变化。结果表明设施土壤中三唑酮的降解符合热力学方程,半衰期为15.2 d,无菌土壤处理后三唑酮的半衰期为39.4 d。土壤中降解产物三唑醇有立体选择体,在设施土壤中三唑醇的对映体选择值(EF)为4,无菌土壤中三唑醇的EF值为2。三唑醇的降解符合一元三次方程,设施土壤中三唑醇在第7 d达到最高点后含量逐步降低,无菌处理土壤中三唑醇含量最高点出现在第14 d。     

有机磷农药氧化乐果在土壤中降解规律的试验研究

采用大田、盆栽及室内培养试验，研究了氧化乐果在兰州地区蔬菜土壤中的残留和降解并研究了土壤微生物、光照、有机肥含量对其降解的影响，比较了不同土壤中氧化乐果的降解速率。结果表明，微生物寻氧化乐果的降解作用影响较大，光照的影响次之，土壤有机质的增加对其降解有促进作用，在耕种灌淤土中的降解速率大于自然灰钙土。田间试验得出氧化乐果在自然条件下降解的半衰期2－3d，需17d就可基本降解完毕。     

氰戊菊酯在土壤中的降解及其影响因子研究

研究了氰戊菊酯在青紫泥、乌栅土以及黄泥土3种不同类型土壤中的降解,并探讨了土壤理化性质、外界环境条件等对其降解的影响。结果表明:氰戊菊酯在3种土壤中的降解半衰期分别为25.3、19.4、17.7d,降解速率常数分别为0.0274、0.0357、0.0392,即在青紫泥中降解最慢,黄泥土中降解最快。而经过灭菌后的土壤,其降解明显减缓,半衰期延长。由此可见,土壤中降解过程主要是微生物的作用。影响降解的最主要因素是有机质含量,其次为土壤酸碱度,即有机质含量越高,土壤碱性越强,则其半衰期越短,降解速度越快。除此之外,外界环境条件对氰戊菊酯的降解影响也较大,温度越高,湿度越大,降解越快;另外,药剂的添加浓度对降解也有重要的影响,添加浓度越高,降解速率越慢。     

磷在土壤中有效性的衰减

培育试验表明,磷与红壤中有效性的衰减可分为快反应（3小时）阶段和慢反应阶段,前者有效磷以直线关系下降,后者则为一渐减性曲线。快反应阶段磷有效性的衰减量和土壤活性铝含量显著相关,但与活性铁和交换铝相关不显著。用红壤、潮土、板浆白土三种性质不同的土壤进行的生物试验表明,产量也随着土－磷作用时间延长而下降,而且有一个终止时间,中性水稻土在8个月培育后产量即可不再下降,石灰性潮土为16个月,而酸性红壤在28个月以上,影响产量衰减的可能和磷在土壤中的双核化（转化为环状双核结构）和吸收作用有关,它们在程度上和延续时间上不同土壤不同,在水稻土上最弱,延长时间最短,而在红壤上作用最强,延长时间最长,潮土处于两者之间。     

3种烟碱类杀虫剂在土壤中的降解吸附特性及对地下水的影响

采用室内模拟实验方法,以太湖水稻土、江西红壤和东北黑土为代表性土壤,研究了噻虫啉等3种烟碱类杀虫剂在土壤中的降解、吸附特性,并利用GUS（Ground Ubiquity Score）指数分析了其对地下水污染的影响。结果表明,3种烟碱类杀虫剂在3种土壤中均较易降解,降解半衰期在5～31d之间,属于易降解农药,降解特性与土壤理化性质及农药本身性质有关。3种烟碱类杀虫剂在江西红壤、太湖水稻土与东北黑土中的吸附较好地符合Freundlich方程,Kd值在0.30～14.70之间,KOC在42.8～1750.9之间,属难吸附农药。吸附性强弱与农药本身溶解性和土壤有机质含量有关,水溶性越强吸附越弱,有机质含量越高,吸附性越强。3种烟碱类杀虫剂在太湖水稻土中的GUS值均小于1.8,而在江西红壤中,其GUS值均大于1.8,这3种杀虫剂在江西红壤中均有一定的淋溶性,对地下水均有一定的污染风险。     

Compositional nutrient diagnosis and main nutrient interactions in yellow pepper grown on desert calcareous soils

Mineral‐nutrient stress is one of the main factors limiting crop production, especially in arid lands. The mineral requirement of a crop is difficult to determine, and the interpretation of foliar chemistry composition is not easy. This study was conducted to compute the minimum yield target for fresh fruit of yellow pepper (Capsicum annuum L.) and the corresponding Compositional Nutrient Diagnosis (CND) as well as to identify significant nutrient interactions of this crop in desert calcareous soils. Preliminary CND norms were developed using a cumulative variance‐ratio function and the chi‐square distribution function. From a small database, we computed means and standard deviations of row‐centered log ratios, V_X, of five nutrients (N, P, K, Ca, and Mg) and a filling value, R, which comprises all nutrients not chemically analyzed and quantified them in 54 foliar samples of the popular yellow pepper cv. ‘Santa Fé’. This cultivar is widely grown in northwest Mexico under arid conditions. These norms are associated to fresh fruit yields higher than 15.04 t ha^–1. Principal‐component analyses, performed using estimated CND nutrient indexes, allowed us to identify four interactions: negative P‐Ca, P‐Mg, and N‐K, and positive Ca‐Mg. Pepper plants growing on calcareous soils tend to take up more Ca and Mg than considered as optimum in other soil conditions.     

Urease,invertase, dehydrogenase and polyphenoloxidase activities in paddy soil influenced by allelopathic rice variety

Allelopathic rice variety can release allelochemicals from roots to soil in which interfere with neighboring plant and microbial species, but little is currently known about their effect on enzyme activities of paddy soils. This study showed that enzyme activities and concentrations of allelochemicals in paddy field varied with rice varieties, growth stages and moisture regime. Allelopathic rice variety PI312777 paddy fields had higher levels of soil urease, invertase, dehydrogenase and polyphenoloxidase activities when compared to non-allelopathic rice variety Liaojing-9. Furthermore, allelopathic PI312777 released much higher concentrations of allelochemical 5,7,4′-trihydroxy-3′,5′-dimethoxyflavone than non-allelopathic Liaojing-9 during the whole growth stages. Both rice root exudates and the flavone changed soil enzyme activities, but their effects could be distinguished by allelopathic PI312777 and non-allelopathic Liaojing-9 varieties tested. There was a correlation with concentrations of the flavone and enzyme activities in rice soil. The flavone increased enzyme activities, but all test enzyme activities were less responsive to the flavone in flooded soil than in non-flooded soil. The flavone given the short half-life easily degraded in rice soil, but the flavone was more resistant toward degradation in non-flooded soil. These results suggest that the urease, invertase, dehydrogenase and polyphenoloxidase activities of paddy soils may be positively influenced by allelopathic rice variety through the release of allelochemicals.     

Adsorption and Desorption of Cry1Ab Proteins on Differently Textured Paddy Soils

In recent years, selected cry genes from Bacillus thuringiensis (Bt) encoding the production of Cry proteins (Bt toxins) have been engineered into crop plants (Bt-crops). Through the cultivation of Bt crops and the application of Bt pesticides, Cry proteins could be introduced into arable soils. The interaction between the proteins and soils was analyzed in this study to investigate the affinity of Cry proteins in paddy soil ecosystems. Four Paddy soils were selected to represent different soil textures. Cry proteins were spiked in soils, and the amount of protein adsorbed was measured over 24 h. Desorption of Cry1Ab proteins from paddy soils was performed by washing with sterile Milli-Q water (H₂O_MQ), and subsequently extracted with an extraction buffer. The paddy soils had a strong affinity for Cry1Ab proteins. Most of the Cry1Ab proteins added (> 98%) were rapidly adsorbed on the paddy soils tested. More Cry1Ab proteins were adsorbed on non-sterile soils than on sterile soils. Less than 2% of the adsorbed Cry1Ab proteins were desorbed using H₂O_MQ, while a considerable proportion of the adsorbed proteins could be desorbed with the buffer, ranging from 20% to 40%. The amount of proteins desorbed increased with the increases in the initial amount of Cry1Ab proteins added to the paddy soils. The concentration of Cry1Ab proteins desorbed from the paddy soils was higher for sterile soils than non-sterile ones. Our results indicate that Bt toxins released via the cultivation of Bt crops, the application of Bt pesticides can be adsorbed on paddy soils, and soil texture could impose an impact on the adsorption capability.     

土壤对磷的吸持特性及其与土壤供磷指标之间的关系

本试验测定了浙江省几种代表性土壤对磷的等温吸持特性。实测值与Frundlich、Langmuir、两项式Langmuir和Temkin方程都很符合,相关系数变化范围在0.919-0.999之间,都达到极显著水平。其中以简单Langmuir等温式与本实验资料最为吻合。从Langmuir方程得到的土壤吸持特性值(k×q_m)被认为与土壤供磷特性有关。几种供试样品的(k×q_m)值是:针铁矿21100>黄筋泥4218>黄筋泥田991>青紫泥798>粉泥田660>高岭石485>老黄筋泥田423>泥质田298。根据土壤吸持特性值以田菁进行盆栽试验来估算作物磷肥需要量,结果表明,供磷强度0.3ppm P基本能满足田菁早期生长的需要。为使不同土壤达到相同的供磷强度,(k×q_m)值大的土壤要求更高的有效磷值。供试土壤的几种磷素指标:E值、Bray1-P值和(NaOH-Na₂C₂O₄)法值对(k×q_m)值的变化比较敏感,而EDTA-P和Olsen-P指标对(k×q_m)值的变化较为迟钝。     

不同类型生态区稻-稻种植制度中钾肥效应及钾素平衡研究

研究了在丘陵生态区和洞庭湖生态区稻-稻种植制度中钾肥对水稻产量和钾肥效应及钾素平衡的影响。结果表明,在施钾量为0、112.5、150和187.5K2O kg hm-2的条件下,在丘陵生态区红黄泥田上,150K2O kg hm-2的施钾水平已达到较高的产量;洞庭湖生态区的紫潮泥田中缓效钾与速效钾含量均较高,目前施钾效应不明显。两种类型生态区土壤上施用氮肥的增产效果明显地大于施用钾肥。丘陵生态区红黄泥田上的3个施钾处理两季水稻吸收来自肥料钾的百分数比例均高于洞庭湖生态区的紫潮泥田。丘陵生态区红黄泥田上的3个施钾处理早稻钾素利用率平均为35.0%,晚稻为51.8%;洞庭湖生态区紫潮泥的3个施钾处理早稻钾素利用率平均为27.1%,晚稻为42.6%。肥料氮的利用率随钾肥施用量的增加而提高,这一趋势在晚稻上更为明显。在每季水稻施钾量为112.5、150、187.5 K2Okg hm-2的条件下,钾素平衡出现亏缺。在早稻施氮量165N kg hm-2(丘陵生态区),150N kg hm-2(洞庭湖生态区)和晚稻施氮量180N kg hm-2的条件下,两种类型生态区土壤上的氮素平衡中氮均出现盈余,且氮素盈余量随钾肥用量的增加而下降。     

不同类型水稻土微生物群落结构特征及其影响因素

选取基于我国土壤地理发生分类的不同类型土壤发育的四种水稻土,利用¹⁵N₂气体示踪法测定生物固氮速率,采用实时荧光定量PCR（Real-time PCR）技术测定细菌丰度,通过16S rRNA基因高通量测序分析微生物群落组成和多样性。结果表明：变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和蓝藻门（Cyanobacteria）是水稻土中优势微生物类群。四种类型土壤发育的水稻土细菌群落结构差异显著（Stress<0.001）,群落结构分异（NMDS1）与土壤pH存在极显著正相关关系（P<0.01）。土壤有机碳和碱解氮含量显著影响水稻土中细菌丰度和群落多样性（P<0.01）。红壤发育的水稻土细菌16S rRNA基因拷贝数显著高于其他三种类型水稻土,但OTU数量、Chao1指数和PD指数均低于其他三种类型水稻土。土壤pH对水稻土生物固氮速率有显著影响（P<0.01）,紫色土发育的水稻土具有最高的生物固氮速率（3.2±0.7 mg×kg^-1×d^-1）,其中优势类群细鞘丝藻属（Leptolyngbya）可能是生物固氮的主要贡献者。研究结果丰富了对水稻土微生物多样性的认识,为通过调控土壤pH和微生物群落组成来提高稻田生物固氮潜力提供了理论依据。