土壤及肥料类型对蔬菜重金属累积的影响

为探索不同重金属含量的土壤和不同施肥对不同蔬菜重金属累积的影响,开展了铜镉超标的昆明市周边蔬菜地土壤和不超标的南京市周边蔬菜地土壤,在施用有机肥和化肥的情况下,辣椒、番茄、菜薹、芥蓝的可食部分对铜镉累积的盆栽试验.结果表明,铜作为作物的必需营养元素,在一定范围内,土壤铜的含量不会显著影响番茄、菜薹、芥蓝对铜的累积,相比化肥,有机肥的施用能够促进番茄、辣椒对铜的累积(分别高54.0％、45.9％),但降低菜薹、芥蓝对铜的累积;镉是作物的有害元素,在化肥施用条件下,菜薹、芥蓝、辣椒、番茄Cd累积都是重金属超标土壤显著高于非超标土壤(分别提高50.1％、51.3％、155.0％和11.1％),叶菜的累积高于茄果类,相比化肥,重金属超标土壤中有机肥的施用可抑制菜薹和辣椒对Cd的吸收与累积(分别降低22.8％和34.9％).     

不同施肥处理对番茄产量品质及土壤有效态重金属含量的影响

以露地番茄(Solanum lycopersicom L)为试材,进行了施用有机肥、无机肥及有机无机肥配施对番茄产量、品质和土壤有效态重金属含量的影响研究.结果表明,在施氮量相同条件下,有机肥与无机肥配施番茄产量增幅较大,以6:4养分配施比例产量最高,总产量比对照提高了15.6%.施用无机肥番茄果实可溶性糖含量和可滴定酸含量较高,维生素C含量以施用有机肥处理的最高;番茄果实的营养品质和口感以施用有机肥处理的最佳.番茄果实中可溶性糖、酸和维生素C含量的变化规律与肥料施用无相关性,可能是受番茄产量高低的影响.施用有机肥番茄果实硝酸盐含量明显低于施用无机肥和有机无机肥配施处理,亚硝酸盐含量则以施用无机肥和低有机肥配施量处理的含量较低.施肥有明显降低番茄果实Hg含量的作用,但却提高了Ph和As含量,对Cu、Zn和Cd含量的影响较小;施用有机肥可显著降低番茄果实Cr含量.施肥提高了土壤有效态Zn和Cd含量,降低了土壤有效态Pb含量.对土壤有效态Cr和As含量的影响较小;施用有机肥使土壤有效态Cu含量显著降低,而使土壤有效态Hg的含量提高;施用无机肥可提高土壤有效态Cu的含量.不同施肥处理番茄果实重金属含量变化与土壤有效态重金属含量变化不一致的主要原因,可能是由于施肥改变了番茄的生物产量,从而产生对植株吸收重金属元素的生物稀释作用造成.各试验处理番茄果实硝酸盐和亚硝酸盐及重金属含量均远低于国家蔬菜或食品中污染物限量标准,说明合理施用有机肥、无机肥和有机无机肥配施不会造成番茄果实硝酸盐、亚硝酸盐以及重金属污染.     

不同施肥种类对土壤及脐橙中的重金属含量的影响

为明确施用不同种类肥料后土壤及脐橙中的重金属含量的变化,特对种植年份为1997年和2002年的施用有机肥、化肥、沼肥后土壤及脐橙中的重金属Cr,Cu,Pb,Zn,As,Cd进行检测及相关性分析。结果表明：施用肥料后,有机肥区2002年的As,1997年的Cu和Pb,沼肥区2002年的Pb的含量高于对照;脐橙果实中只有重金属As和Cu存在显著差异(P<0.05),其中As的含量为有机肥区>化肥区>沼肥区,Cu含量为化肥区>有机肥=沼肥区;种植年份为1997年和2002年的土壤及脐橙中重金属的含量无显著差异;各施肥区土壤及脐橙中的重金属的含量均未超标。相关性分析显示,土壤—脐橙中Cu和Zn的含量在一定浓度范围内呈正相关,R2>0.9;As,Cr,Pb,Cd的含量未呈现规律性变化,R2<0.7     

施用蚯蚓粪对草莓果实中重金属残留的影响

蚯蚓粪是一种具有改良土壤、提高农作物产量和品质等多种功能的生物有机肥;蚯蚓和蚯蚓粪都具备修复土壤、活化和固定重金属的功能,目前多数研究建立在高污染环境条件下的试验模型上,对常规低污染地区生产实际中,蚯蚓粪对农作物产品中重金属含量的影响研究较少。施用蚯蚓粪对草莓果实中重金属残留的影响试验研究发现,在草莓种植中施用蚯蚓粪可显著降低草莓果实中铅、汞、无机砷3种重金属的含量,为无公害、绿色、有机等高标准农产品种植提供利用生物方法降低产品中重金属残留的技术途径。     

有机肥中重金属含量分析及在土壤—蔬菜中的累积状况评估（英文）

对湖南省54个有机肥料样品中的重金属含量进行了检测,并设计田间小区试验研究了不同施肥方式下鸡粪源有机肥中重金属在土壤及蔬菜中的累积状况。结果表明:(1)抽取有机肥中Pb、Cd、Cr、As、Hg、Cu、Zn、Ni含量的平均值分别为8.18、0.77、17.80、2.80、0.83、70.36、198.84、81.48mg/kg,其中Cu、Zn超标较多,其次是As、Hg、Cd、Cr。(2)不同原料生产的有机肥中,重金属含量最高的原材料是工业污泥,其次是畜禽粪便、饼粕、作物秸秆。(3)只施用化肥对土壤中重金属的累积影响较小,但易导致土壤pH值下降;化肥与鸡粪肥配合施用,土壤pH值提高而重金属累积不明显,可以作为施肥的首选方式;施用2倍鸡粪肥,土壤中8种重金属均增加,且Cd、Cu、Zn的累积比较明显,累积程度明显高于1倍鸡粪肥。(4)2年田间小区试验表明,施用有机肥对蔬菜中重金属的累积影响不明显,但呈略微增加的趋势。     

有机肥中重金属含量分析及在土壤——蔬菜中的累积状况评估

对湖南省54个有机肥料样品中的重金属含量进行了检测,并设计田间小区试验研究了不同施肥方式下鸡粪源有机肥中重金属在土壤及蔬菜中的累积状况。结果表明:(1)抽取有机肥中Pb、Cd、Cr、As、Hg、Cu、Zn、Ni含量的平均值分别为8.18、0.77、17.80、2.80、0.83、70.36、198.84、81.48 mg/kg,其中Cu、Zn超标较多,其次是As、Hg、Cd、Cr。(2)不同原料生产的有机肥中,重金属含量最高的原材料是工业污泥,其次是畜禽粪便、饼粕、作物秸秆。(3)只施用化肥对土壤中重金属的累积影响较小,但易导致土壤pH值下降;化肥与鸡粪肥配合施用,土壤pH值提高而重金属累积不明显,可以作为施肥的首选方式;施用2倍鸡粪肥,土壤中8种重金属均增加,且Cd、Cu、Zn的累积比较明显,累积程度明显高于1倍鸡粪肥。(4)2 a田间小区试验表明,施用有机肥对蔬菜中重金属的累积影响不明显,但呈略微增加的趋势。     

有机种植对土壤主要理化性质及重金属含量的影响

对黑龙江省庆安、查哈阳、北安3个地区的有机种植基地与周边常规农田的土壤进行取样调查,旨在比较有机种植与常规种植2种种植方式对土壤主要理化性质以及土壤中重金属含量的不同影响。结果表明,与常规种植相比,施用有机肥的有机种植能明显提高土壤养分含量。其中,土壤有机质、总氮、总磷的含量最大提高6.97%~7.69%;而速效磷、速效钾等养分含量提高18.52%~53.5%;且施用有机肥,对土壤物理性质有明显的改良作用,能降低土壤容重,增加土壤中0.25 mm水稳性团聚体含量。此外,有机种植对土壤中重金属的富集有一定的抑制作用,其中土壤中As、Hg、Cd、Cr含量降低了51.46%~82.99%。     

蔬菜温室长期种植下土壤重金属累积风险评价

利用中国农业大学曲周实验站有机种植长期定位试验,比较了有机种植(ORG)、无公害种植(LOW)和常规种植(CON)3种不同种植模式下土壤中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、As、Ni 7种重金属含量的差异,并采用单因子指数法、内梅罗综合累积指数法和潜在生态风险指数法分别对土壤中重金属的累积风险和生态风险进行了评价。结果表明:经过15 a的种植,与2002年的初始值相比,3种种植模式下土壤重金属均有明显的累积。其中土壤中Cd累积较为明显,分别提高了312.50%、175.00%、100.00%,有机和无公害种植模式下土壤Cd含量超过了温室蔬菜产地环境质量评价标准,其他重金属含量虽也有一定程度累积,但均未超标。以初始值为参考,评价结果表明,3种种植模式下土壤重金属累积指数表现为ORGLOWCON,有机种植存在较高的土壤重金属累积风险。以温室蔬菜产地标准值为参比值,可以看出经过15 a的长期定位试验,各个重金属元素均未造成生态系统的风险,3种种植模式的综合生态风险也都属轻微生态危害程度,但相比较而言,3种种植模式生态风险指数表现为ORGLOWCON,因此应加强有机农场有机肥质量监控,以确保有机农业的健康发展。     

不同有机物料施用年限对设施菜地土壤养分和重金属含量的影响

为探究不同农业有机肥料施用对设施菜地土壤质量的影响,本文以浙江省嘉兴地区某设施蔬菜生产基地为调查对象,分析了不同有机物料施用年限对设施菜地土壤全N、速效P和速效K、pH、电导率和土壤中重金属含量。结果表明:长期施用有机物料有利于改善设施菜地土壤酸碱度和减控土壤盐渍化发生程度。然而,长期施用有机物料增加了设施菜地土壤重金属含量超标的风险,特别是砷(As)和镉(Cd)。因此,应加强对设施菜地有机物料施用和种植模式的管理,减少因土壤重金属超标而造成的健康风险。     

有机肥对农产品产量和品质及土壤环境质量的影响

不同有机肥施用量在2茬作物上的连续施用表明,有机肥能提高结球甘蓝和糯玉米的产量,并改善糯玉米的品质;重金属元素超标有机肥明显提高土壤重金属元素的含量,而商品有机肥只有在高用量时才会提高土壤重金属元素的含量;对作物可食部分重金属元素积累无明显影响。     

玉米秸秆对不同有机碳含量的黑土有机碳库的影响

【目的】研究玉米秸秆不同添加量对不同有机碳含量的黑土土壤有机碳库的影响,为提高退化的黑土质量以及利用秸秆修复退化黑土提供重要参考。【方法】通过室外培养法,在2种不同有机碳含量的黑土中添加不同量(w)的玉米秸秆(0.5%、1.5%和2.5%),研究黑土有机碳库中总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(ROC)、微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)、轻组有机碳(LFOC)、矿物结合态有机碳(MOC)、重组有机碳(HFOC)和惰性碳(IOC)的含量变化及各组分之间的相关关系。【结果】不同添加量的玉米秸秆均可增加2种有机碳含量黑土的TOC、ROC、MBC、DOC、POC、LFOC、MOC和IOC含量,且对低有机碳含量的黑土提高效果更明显,但却降低了2种黑土的HFOC含量。土壤有机碳库各组分除LFOC和HFOC之外均与TOC具有极显著正相关关系,ROC、MBC、DOC和POC含量之间具有极显著相关性。【结论】添加不同量玉米秸秆对2种有机碳含量的黑土均有一定的影响,高添加量秸秆施入可以有效提升高、低有机碳含量黑土的有机碳库组分,对低有机碳含量的黑土效果更好。在本试验玉米秸秆添加范围内,最佳添加质量分数为2.5%。     

Silicon-mediated organic synthesis

Organic chemists have used the chemical properties of tetracovalent silicon in a remarkable variety of new synthetic transformations. In carbon-functional silanes, exceptional stabilization is provided to a carbocation center in the beta position when the carbon-silicon bond lies in plane. This phenomenon directs electrophilic attack to the silicon-substituted carbon in aryl-, vinyl-, and alkynylsilanes and to carbon-3 in allylsilanes. For different reasons, silicon also stabilizes a carbon-metal bond in the alpha position. Consequently, access to many silicon-containing organometallics is readily available. The exceptional strength of silicon-oxygen and silicon-fluorine bonds is yet another factor that controls the chemical reactivity of silicon reagents. In recent developments, preparative chemists have taken advantage of these properties in imaginative and useful ways.     

Conducting organic materials

Some of the current directions of scientific research on electrically conducting organic solids are reviewed. Both molecular charge transfer salts and polymers are included, with emphasis on the present level of understanding of the novel solid-state properties of these materials in terms of their chemistry and structure. For the charge transfer salts the various types of metal-to-insulator phase transitions which dominate the properties of most of these materials are discussed. Also described are the superconducting and magnetic states which have been found recently. In the case of the polymers the chemistry and physics of the conduction mechanism is examined and contrasted with that of their classical inorganic counterparts.     

不同有机物料还田对农田土壤有机碳以及微生物量碳的影响

为促进农业有机废弃物料的循环利用,选用来自5个涉农系统的有机物料(酒渣、沼渣、菌渣、猪粪和农田秸秆)进行还田,以单施化肥为对照研究其对土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、微生物量碳(Microbial carbon,MBC)以及微生物商(Microbial quotient,Qmb)的影响。2011—2013年的数据结果表明:1)与无机肥对照相比,有机物料还田显著促进土壤SOC的积累,3年平均提高43%;其中沼渣和菌渣的效果好于猪粪、酒渣与秸秆,农田系统外的有机物料优于秸秆,更有利于SOC的积累。2)有机物料促进MBC的增加,较对照平均增加34%,其中酒渣、秸秆和猪粪对MBC的影响大于沼渣与菌渣。3)5种物料中,酒渣和秸秆还田提高土壤Qmb值;沼渣和菌渣还田降低土壤Qmb值,提高SOC的稳定性。     

有机肥料对土壤有机磷组分及生物有效性的影响

通过培养五盆栽试验,研究了有机肥料对土壤有机磷组分及其生物有效性的影响。结果表明,猪粪和紫云英中有机磷的有效性比稻草高,施用有机肥料能显著提高土壤４种有机磷组分含量,其中活性和中等活性有机磷与土壤速效磷,小麦吸磷量及籽粒重均呈显著正相关、表明二者是小麦最有效的有机磷源。     

国际有机农业运动的发展历程对中国有机产业的启示

为深入探讨国际有机农业和中国有机产业的发展历程,以其整体发展情况为研究对象,利用对比研究法和经验总结法,对国际有机农业和中国有机产业的发展历程进行了回溯和对比。结果表明：1）20世纪初,科学和技术的发展推动了现代农业的发展进展。在整体论和还原论这2种不同观点指导下,现代农业分化成有机农业和常规农业2大体系,两者既矛盾又统一;2）国际有机农业理念多样,经历了起源、发展壮大和迈向主流化等3个发展阶段,分别称为有机1.0、2.0和3.0阶段。3）20世纪90年代,有机农业主要以农产品认证的形式正式被引入国内,国内对其理念、政策、人才和技术尚未成体系。因此,中国有机产业虽然市场发展快速,但是面临生产端需要更高质量发展的境况;4）基于还原论的常规农业是机械唯物主义在农业领域的表现,与以辩证唯物主义与历史唯物主义为指导的中国特色的社会主义农业农村现代化终将存在分歧。中国农业现代化不能只是侧重常规农业,更必须发展以整体论为指导的有机农业。总之,有机产业在中国取得了优异的成果,同时也正面临巨大挑战。在新常态下,中国有机产业应着力建立起全面的科学哲学、科学与技术以及产业与实践体系,以满足消费者对有机理念到产品与服务的多维度需求。     

不同还田方式下有机物料有机碳分解规律研究

利用网袋法和砂滤管法模拟田间还田方式,研究不同处理下各有机物料有机碳的腐解特征。结果表明,网袋法玉米、大豆秸秆经过150 d后,其秸秆生物量有38.9%～46.6%被分解。秸秆还田分解趋势为:土埋处理露天处理;土埋玉米秸秆土埋大豆秸秆;露天大豆秸秆和玉米秸秆分解规律一致。从组织结构上看,玉米秸秆随着还田时间的增加,组织结构模糊、松散,基本组织和维管束遭到破坏,大豆秸秆组织结构变化不明显。不同还田方式下秸秆有机碳的分解规律为:玉米秸秆大豆秸秆。在砂滤管模拟条件下玉米、大豆秸秆和根茬有机碳分解趋势基本相似,均表现为埋管初期分解较快,后期分解较慢,其有机碳分解率趋势为:玉米秸秆大豆秸秆;降低C/N后,各有机物料有机碳分解率均高于不调节C/N。