降解菌HQ-C-01对克百威污染土壤的生物修复

在室内模拟条件下,研究了降解菌HQ-C-01(Pichia anomala)对克百威污染土壤的修复作用及其影响因素,同时研究了克百威及该菌株对土壤微生物的影响。结果表明,克百威降解率与降解菌HQ-C-01接种量呈正相关,降解菌接种量为2.09×108 CFU/g干土时,对土壤中50 mg/kg克百威10天降解率达82.89%;当降解菌接种量低于106 CFU/g干土时,降解菌对克百威的降解效果较弱。土壤含水量显著影响降解菌对克百威的降解率,含水量为600 g/kg时降解效果最好,降解率达85.32%,而当含水量低于200 g/kg时降解效果较差。在温度范围25℃~35℃降解菌对克百威都具有较好的降解效果。不同土壤pH值对降解菌的降解作用有显著影响,在pH值为7时,降解菌对土壤中50 mg/kg克百威10天降解率达85.62%,在较低和较高pH值下,降解效果较差。克百威使用对土壤菌落结构有一定的影响,对土壤真菌具有强烈刺激作用,从而使土壤微生物群落结构发生改变,而降解菌的使用可缓解克百威对土壤微生物的影响,修复受污染土壤。     

氟对土壤理化性质和玉米生长的影响

用盆栽试验研究了外源氟对潮土、黄棕壤pH、容重、玉米干物重和吸钾量的影响,结果表明：氟可以提高土壤pH,使土壤结块,容重增加,孔隙度减少,加入氟1000 mg/kg,黄棕壤和潮土pH分别比对照增加了0.77和0.52,土壤容重分别增加了26.98%和27.72%。氟对潮土过氧化氢酶活性没有影响,加入氟600 mg/kg,氟对黄棕壤过氧化氢酶活性产生明显抑制作用;氟对黄棕壤碱性磷酸酶活性无影响,氟400 mg/kg对潮土碱性磷酸酶活性产生明显抑制。加入氟600 mg/kg,土壤中性磷酸酶活性明显降低;氟对黄棕壤酸性磷酸酶活性影响较潮土小。脲酶活性对氟最为敏感,在黄棕壤和潮土中,分别加入氟200 mg/kg和400 mg/kg,土壤脲酶活性明显降低。玉米苗期,氟浓度在400 mg/kg以上,才会对玉米苗期干物质积累产生影响,加入氟1000 mg/kg,黄棕壤和潮土玉米幼苗干物重比对照分别减少了20.1%和9.8%,氟对黄棕壤玉米苗期生长影响比潮土大;随着玉米生长,氟对玉米干物重产生明显影响的浓度越来越低,在玉米拔节期,氟浓度在200～400 mg/kg时,玉米地上和地下部干物重比对照明显减少,氟对玉米根的抑制作用超过玉米地上部。氟对玉米吸钾量影响很大,加入氟浓度高于400 mg/kg时,玉米吸钾量明显减少。加入氟1000 mg/kg,潮土玉米含钾量与对照相比减少了43.7%,黄棕壤玉米减少了41.9%。潮土玉米吸钾量与对照相比减少了59.7%,黄棕壤玉米吸钾量减少了50.9%。     

温度和水分对华中地区菜地土壤氮素矿化的影响

为研究华中地区菜地土壤的矿化特征和矿化规律,拟定菜地土壤合理的氮肥施用量,本文以华中地区两种典型菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了温度、水分对菜地土壤矿化的影响。结果表明,黄棕壤的矿化速率和氨化速率均随着温度的升高而升高;硝化速率在15%和25%含水量下随温度的升高而升高,而在35%含水量下随温度的升高而降低。潮土矿化速率在15%含水量时随温度的升高而升高,而在25%和35%含水量下随温度的升高先增加后减小;硝化速率在15%和35%含水量时随温度的升高而增加,25%含水量时随温度的升高先增加后降低;氨化作用随温度的升高而降低。黄棕壤的矿化量在含水量为25%、温度35℃时高达34.9 mg.kg 1;潮土的矿化量在含水量为25%、温度为25℃时最高,为63.9mg.kg 1。不同温度下潮土矿化量均大于黄棕壤。黄棕壤的氨化速率随含水量的增加而增加,硝化速率随含水量的增加而降低,矿化速率则在含水量25%时最大。潮土的氨化、硝化和矿化作用随水分变化不明显。本研究还发现,25%的含水量是黄棕壤微生物活性的水分临界点,潮土的水分临界点不明显。通过对土壤氮素的矿化速率与水分含量和温度之间的函数关系模拟发现,黄棕壤模拟效果好于潮土。     

丛枝菌根(AM)真菌对土壤中阿特拉津降解的影响

于盆栽高粱(Sorghum,龙杂一号)条件下研究了丛枝菌根(AM)真菌根内球囊霉(Glomus intraradices,GI)和摩西球囊霉(Glomus mosseae,GM)降解土壤中阿特拉津的效用。结果表明,阿特拉津(浓度为50 mg/kg)污染土壤中,供试AM真菌都能够侵染高粱根系形成菌根,而且GM比GI侵染效果好,最高侵染率可达到90.5%,显著提高了植株的生物量。接种AM真菌后土壤中阿特拉津的残留浓度显著低于不接种对照处理,并且接种GM比GI对阿特拉津的降解效果显著。接种GM处理的土壤中阿特拉津最高降解率达到了91.6%,其中菌根效应占22.6%。接种AM真菌的宿主植物根际土壤中微生物数量多于不接种处理,且GM优于GI处理,说明AM真菌能促进根际微生物的繁殖。此外,接种AM真菌后能显著增加土壤中脲酶活性,但对过氧化氢酶活性影响不显著。认为GM是一株比较理想的修复阿特拉津污染土壤的AM真菌。     

华中地区两种典型菜地土壤中氮素的矿化特征研究

以华中地区两种典型的菜地土壤——黄棕壤和潮土为研究对象,利用室内连续培养试验研究了菜地土壤氮素的矿化规律和矿化特征.结果表明,黄棕壤和潮土氮素的矿化以硝态氮量较多,铵态氮较少.两种土壤的矿化速率随培养时间的延长而降低,培养13周以后黄棕壤的矿化速率为N 0.13 mg/(kg.d),潮土为N 0.32 mg/(kg.d).随着培养时间的延长,黄棕壤和潮土的累计氮矿化量缓慢增长.培养结束时黄棕壤矿化量为N 68.65 mg/kg,潮土矿化量为N109.37 mg/kg,分别占土壤全氮量的24.52％和21.45％.黄棕壤和潮土氮素的矿化势分别为N 74.63 mg/kg和123.45mg,/kg,分别占土壤全氮量的26.65％和24.21％.     

污染土壤中原位阿特拉津降解菌的分离和鉴定

为克服传统富集培养分离降解菌的局限性,直接将长期受阿特拉津污染的土壤稀释后,涂布于加有土壤浸出液和阿特拉津农药的平板,分别从两个采自不同地区的污染土壤中各分离了一株高效广谱降解菌AG1和ADG1：它们能以阿特拉津为唯一碳源、氮源和能源生长,能分别在44h和48 h内降解1 000mg L^-1的阿特拉津,降解率100%;它们还能以扑草净、西玛津等三嗪类除草剂为唯一氮源生长.16S rDNA核苷酸序列分析结果表明菌株AG1与ADG1都与节杆菌属（Arthrobacter）的细菌有高度同源性,结合两株菌的形态特征及生理生化特征,将它们鉴定为Arthrobacter spp..PCR扩增两株菌的降解基因,结果表明它们的降解基因都是trzN和atzBC的组合,这是国内首次报道具有该基因类型的阿特拉津降解菌.     

纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D和阿特拉津降解的研究

采用纳米Fe3O4/微生物联合体系降解溶液中2,4-D和阿特拉津,考察了不同2,4-D和阿特拉津初始浓度、微生物接种量、纳米Fe3O4投加量、溶液ｐＨ值等对降解效果的影响。结果表明,纳米Fe3O4/微生物联合体系对2,4-D和阿特拉津的降解率显著高于纳米Fe3O4和微生物单一体系;2,4-D和阿特拉津初始浓度在0～10 mg·L^-1、微生物接种量在0～12 mg·L^-1、纳米Fe3O4的投加量在0～200 mg·L^-1范围内,2,4-D和阿特拉津的降解率随其初始浓度、微生物接种量和纳米Fe3O4 投加量的增大而增加。溶液pH3．0左右、2,4-D和阿特拉津初始浓度10 mg·L^-1、微生物接种量12 mg·L^-1、纳米Fe3O4投加量200 mg·L^-1,是反应的最佳条件,此实验条件下反应7 d,2,4-D和阿特拉津的残留率分别降低至35．7％和54．0％。     

Sphingobium属细菌土壤中降解异丙隆的特性

通过在不同环境条件的土壤中接入异丙隆降解菌悬液,研究了Sphingobium属的3株细菌—YBL1、YBL2和YBL3在土壤中降解异丙隆的特性,分析了土壤类型、温度、碳氮源、土壤含水量和菌株接种量等因素对3株细菌降解土壤中异丙隆的影响。结果表明,3株细菌在马肝土(pH 6.7)中能够高效降解异丙隆,在红壤(pH 4.5)中不能降解异丙隆,菌株YBL3在潮土(pH 8.2)中也有较好的降解效果;当接种量低于105CFU g-1土时,3株细菌均不能降解马肝土中的异丙隆,接种量高于106CFU g-1土时,菌株可以高效地降解土壤中的异丙隆;马肝土含水量低于40%时,3株细菌降解土壤中异丙隆的速率与土壤含水量呈正相关关系;在16~37℃范围内,菌株降解马肝土中异丙隆的速率与温度亦呈正相关关系。     

粘土矿物固定化微生物对土壤中阿特拉津的降解研究

以粘土矿物为载体,采用吸附挂膜法对已筛选的阿特拉津降解菌株进行固定化,并应用固定化微生物降解土壤中的阿特拉津。结果表明,该菌株在粘土矿物上生长良好,根据菌种生理生化特性、环境扫描电镜图片以及16S rDNA基因的相似性分析初步鉴定该菌株为Ochrobactrum sp.。接种降解菌能明显加快阿特拉津在土壤中的降解速率,粘土矿物固定化微生物的降解效果要明显优于游离菌,粘土矿物粒径越小,固定化微生物的降解效果越好,纳米粘土矿物固定化微生物的降解效果要好于原粘土矿物。用一级动力学方程描述阿特拉津在土壤中的降解过程,不同土壤中阿特拉津的降解速率不同。阿特拉津在红壤、砂姜黑土、黄褐土中的降解半衰期（t1/2）分别为36.9、49.1、55.0 d,投加纳米蒙脱石固定化降解菌后的半衰期则分别为16.3、25.3、21.7 d。     

阿特拉津降解菌LY-2的分离鉴定及其对污染土壤的修复

除草剂阿特拉津(2-氯-4-乙胺基-6-异丙胺基-1,3,5-三嗪,2-chloro-4-ethylamino-6-isopropylamino-1,3,5-triazine,Atrazine)在很多国家普遍使用,对自然环境和人类健康造成威胁。本研究利用富集法,从黑龙江省哈尔滨市巴彦县施用多年阿特拉津的玉米地表层土中,分离出高效降解阿特拉津的菌株LY-2。LY-2以阿特拉津为唯一氮源,初步鉴定属于肠杆菌属(Enterobacter sp.)。PCR检测结果表明,LY-2含有阿特拉津降解相关的基因—阿特拉津氯水解酶基因(atrazine chlorohydrolase gene,atzA)、羟基阿特拉津脱乙胺基水解酶基因(hydroxyatrazine N-ethylaminohydrolase gene,atzB)和N-异丙基氰尿酰氨异丙氨基水解酶基因(N-isopropylammelide isopropylaminohydrolase gene,atzC)。LY-2在48 h内对100 mg/L阿特拉津降解率为98.7%;适宜温度为25~35℃,适宜酸碱度为p H 6~9;外加氮源没有降低该菌株对阿特拉津的降解率。土壤修复实验结果显示,培养7 d后,LY-2菌株对阿特拉津污染土壤(100 mg/kg)的降解率高达86.7%,培养14 d后,降解率高达90.1%。LY-2菌株在相对较短的时间内表现出良好的修复效果,在修复阿特拉津污染的土壤方面具有潜在的应用价值。     

安徽省土壤有效硫现状及时空分布

【目的】 土壤有效硫是作物硫素营养的主要来源,在获取省域范围耕地土壤有效硫基础数据和硫肥试验研究结果的基础上,以地统计学特征分析和新的土壤有效硫分级指标统计为手段,研究全省土壤有效硫时空变化特点和区域性分布现状,掌握全省耕地土壤硫养分丰缺状况及供给水平,为科学施肥提供依据。 【方法】 选择安徽省砂姜黑土、潮土、黄褐土、水稻土等11个土类,采集农田0—20 cm耕层土样34.5万个。通过大样本数据的统计分析,利用ArcGIS进行Kriging插值的地统计学分析,按照本省耕地土壤有效硫新的丰缺分级标准,即极缺 (< 10.0 mg/kg)、缺乏 (10 ～16 mg/kg)、较缺乏 (16～22 mg/kg)、中等 (22～34 mg/kg) 和丰富 (> 34 mg/kg) 五级,结合第二次土壤普查分级指标对应分析,进行省域耕地土壤有效硫丰缺现状和时空分布研究。 【结果】 1) 全省耕地土壤有效硫含量范围在0.10 ～101.90 mg/kg之间,平均值为24.99 mg/kg,中位数为21.00 mg/kg。2) 全省耕地土壤缺硫概率较大。有效硫含量处于极缺 (< 10 mg/kg)、缺乏 (10 ～16 mg/kg) 与较缺乏 (16 ～22 mg/kg) 水平的分别占总样本数的13.76%、20.91%和18.43%。3) 省域总体缺硫状况由东向西递增、南北向中间趋减。按不同农业区域比较,淮北平原的宿州、亳州和阜阳市缺硫最严重,其次是皖南山区,又以黄山市、铜陵市土壤缺硫较严重。4) 土壤类型和时空变化上,以棕壤、黄潮土、粗骨土、红壤、黄壤、紫色土和砂浆黑土等缺硫最为严重。与20年前研究分析比较,沿江平原、江淮丘陵和皖西农区缺硫趋势减弱,而皖南山区土壤缺硫状况明显加重。目前,棕壤、砂姜黑土和黄棕壤缺硫频率和风险增大,而黄潮土、黄褐土和灰潮土缺硫频率降低。 【结论】 省域耕地缺硫 (< 22 mg/kg) 面积约311.19 × 104 hm2,占全省耕地总面积的53.10%。针对棕壤、砂浆黑土、黄潮土、红壤等九类土壤缺硫比率高 (39.67% ～56.89%之间) 的现状,应推荐含硫化肥或补施硫肥,降低作物缺硫风险。      

Bioremedial potential of fenamiphos and chlorpyrifos degrading isolates: Influence of different environmental conditions

Previously isolated bacterial strains for chlorpyrifos and fenamiphos degradation were used to examine their potential as bioremedial agents in soils and water containing pesticide residues. Both, chlorpyrifos-degrading Enterobacter sp and fenamiphos-degrading consortium rapidly degraded pesticides when inoculated into natural and sterile water and soils. Degradation rate was slower in lower pH soils in comparison with natural and alkaline soils. Soil organic matter had no impact on pesticide degrading ability of isolates. Soil moisture <40% of maximum water-holding capacity slowed down degradation rate. The bacterial isolates were able to rapidly degrade fenamiphos and chlorpyrifos between 15 and 35 °C but their degradation ability was sharply reduced at 5 and 50 °C. Both groups of bacterial systems were also able to remove a range of pesticide degradation. An inoculum density of 10⁴ cells g⁻¹ of soil was required for initiating rapid growth and degradation. Ageing of pesticide in soils prior to inoculation produced contrasting results. Ageing of fenamiphos had no impact on subsequent degradation by the inoculated consortium. However, degradation of chlorpyrifos by Enterobacter sp after aging resulted in persistence of ∼10% of pesticide in soil matrix. Higher K_oc value of chlorpyrifos may have resulted in a lack of bioavailability of a smaller percentage of chlorpyrifos to degrading bacteria. Overall, this paper confirms bioremedial potential of a fenamiphos degrading consortium and a chlorpyrifos degrading bacterium under different soil and water characteristics.     

河南省潮土、砂姜黑土基本性质变化分析

通过对河南省潮土、砂姜黑土的室外采集与室内测定,对其基本性质的时空变化进行研究。结果表明:1潮土和砂姜黑土表层质地均以粉砂壤土为主,潮土颗粒大小级别以壤质为主,砂姜黑土颗粒大小级别以细壤质为主;21979—2012年,潮土表层p H平均值由8.3降为8.2,砂姜黑土表层p H平均值由7.8降为6.9,有机质、全氮平均含量均随时间变化上升,CEC均随时间变化而降低;砂姜黑土速效钾平均含量增加了51.3 mg/kg,潮土速效钾平均含量降低了21.2 mg/kg;潮土、砂姜黑土有效磷平均值分别由5.8 mg/kg和4.8 mg/kg上升至27.9 mg/kg和33.6 mg/kg,变化幅度较大,且变异系数较高,都达70%以上;3潮土、砂姜黑土不同地区及不同剖面层次的基本性质均存在较为明显的空间变化。     

土壤中土霉素残留的高效液相色谱检测方法

为有效测定土壤中土霉素残留量,建立了固相萃取－高效液相色谱法提取以及测定潮土、红壤、紫色土中土霉素残留量的方法。土壤中土霉素残留经提取缓冲溶液进行有效提取,经过DVB固相萃取小柱纯化、无水甲醇洗脱和氮气流浓缩后,经HPLC测定。对提取缓冲液、流动相以及流动相pH值、有机相与无机相的比例以及流速等测定条件进行优化研究。结果表明：提取液为Na2EDTA-Mcllvaine,流动相为乙腈∶0.01mol/L磷酸二氢钠（pH值2.5,V∶V=10∶90）,温度25℃,流速1.2ml/min,检测波长350nm对3种不同性质的土壤中土霉素残留量的测定最为合适。应用本方法进行土壤中土霉素残留量的测定,土霉素含量与峰面积具有良好的线性关系,相关系数（n=9）分别为红壤0.997,紫色土0.995,潮土0.987;检出限分别为红壤0.11mg/kg,紫色土0.17mg/kg,潮土0.09mg/kg;回收率(n=18)分别为红壤80.7%~128.8%,紫色土70.5%~100.0%,潮土61.5%~103.9%;相对标准偏差(RSD, n=18)分别为红壤7.1%~28.2%,紫色土11.9%~38.1%,潮土4.1%~17.0％。本方法简便、准确,适合于测定不同土壤中土霉素残留量,结果可靠。     

DEHP污染的两种土壤中接种丛枝菌根对豇豆生长和DEHP降解的影响

A 60-day pot experiment was carried out using di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) as a typical organic pollutant phthalic ester and cowpea (Vigna sinensis) as the host plant to determine the effect of arbuscular mycorrhizal inoculation on plant growth and degradation of DEHP in two contaminated soils, a yellow-brown soil and a red soil. The air-dried soils were uniformly sprayed with different concentrations of DEHP, inoculated or left uninoculated with an arbuscular mycorrhizal (AM) fungus, and planted with cowpea seeds. After 60 days the positive impact of AM inoculation on the growth of cowpea was more pronounced in the red soil than in the yellow-brown soil, with significantly higher (P < 0.01) mycorrhizal colonization rate, shoot dry weight and total P content in shoot tissues for the red soil. Both in the yellow-brown and red soils, AM inoculation significantly (P < 0.01) reduced shoot DEHP content, implying that AM inoculation could inhibit the uptake and translocation of DEHP from roots to the aboveground parts. However, with AM inoculation no positive contribution to the degradation of DEHP was found.     

集约化种植条件下典型潮土区土壤氮素的演变特征

通过对集约化种植制度下黄淮海平原7个典型潮土区土壤N素的调查,结合第二次全国土壤普查资料,对20年来潮土N素含量、分布及其演变特征进行了全面的分析和评价.结果表明:土壤N素较20年前有所积累,其中全N含量除个别地区有所下降外,其他地区都呈上升趋势,增幅在0 ～ 56.54% 之间;各地土壤碱解N含量普遍上升,增幅在2.03% ～ 81.52%之间.但总体上典型潮土区N素水平依然较低,其中,92% 以上面积的土壤全N含量低于1 g/kg,90% 以上面积的土壤碱解N含量集中在30 ～ 90 mg/kg之间,都处于偏低及以下水平.