植物间作体系根际修复土壤多氯联苯的效应

以大豆、黑麦草和南瓜为材料,运用盆栽实验,通过3种植物的单作和间作对多氯联苯污染土壤的根际修复效应进行了研究。结果表明,植物不同种植方式均对根际土壤中PCB浓度的降解有促进作用,其中植物单作的去除率比CK提高了10.4%～17.0%,植物间作的去除率比CK提高18.4%～23.9%。南瓜-大豆体系中的大豆根的蓄积浓度显著差异高于其他处理,而与大豆南瓜间作方式下黑麦草根蓄积浓度均比其单作显著提高,大豆-南瓜和南瓜-黑麦草间作系统中的大豆和黑麦草根中PCB蓄积浓度也显著提高(P0.05)。各处理间根际土壤的pH、Eh、电导率的差异性规律性不大。相关分析结果表明,根际土壤PCB去除率与植物吸收量呈显著正相关,而与pH、Eh和电导率没有达到显著相关。     

黑麦草根系分泌物对根际微生物降解有机氯农药的效应

通过盆栽模拟试验,研究黑麦草Lolium multiforum的根系分泌物对根际微生物降解有机氯农药(Organochlorine pesticides,OCPs)的影响效应。结果显示,在供试OCPs含量(0~343.61 mg·kg~(-1))范围内,根系分泌物介导下植物-土壤-微生物系统(TR~2)对OCPs污染物的去除具有明显的促进作用:3个处理中,TR~2对OCPs的去除率最高(77.57%),较对照组(CK)高出33.49%,较土壤微生物活性被抑制的植物-土壤系统(TR1)高出58.16%。借助细菌计数法对根际微生物数量的检测结果则显示,相同污染水平下,TR~2系统里微生物数量最多,CK次之,TR1最少。说明黑麦草的根系分泌物对OCPs去除效果的促进作用可能与根际微生物种群数量的变化有关:根系分泌物的存在提高了根际微生物的种群数量,其降解效能随之提高。     

作物根系分泌物对土壤团聚体大小及其稳定性的影响

采用土培试验将玉米和大豆植株根系分泌物添加到黑土中,25 ℃培养30 d,研究根系分泌物对土壤水稳性团聚体大小和稳定性的影响.研究结果表明,作物根系分泌物添加到土壤中,显著提高土壤有机碳矿化率、土壤水溶性糖和多糖含量及水稳性大团聚体(＞1 mm)比例(P＜0.05),显著提高水稳性团聚体稳定性(P＜0.05).玉米和大豆根系分泌物对土壤结构特性影响趋势基本一致,玉米根系分泌物提高土壤稳定性的幅度显著高于大豆根系分泌物.培养1 d时,添加玉米和大豆根系分泌物的土壤水稳性团聚体比例分别比对照增加2.38倍和1.71倍;培养30 d时,添加玉米和大豆根系分泌物的水稳性团聚体含量分别比对照增加52.0%和28.4%.因此,新鲜的作物根系分泌物能快速黏结土壤颗粒,避免遭水破坏,保护团聚体,从而提高团聚体稳定性.     

苇状羊茅根系分泌物对土壤有机氯农药降解的影响

【目的】分析苇状羊茅(Festuca arundinacea)根系分泌物对土壤有机氯农药(organochlorine pesticides,OCPs)残留量、各残留组分的降解特征及根际微生物群落特征的影响效应,探讨根系分泌物在植物修复OCPs过程中的作用。【方法】借助模拟修复实验,对比研究苇状羊茅根系分泌物对土壤中OCPs残留量及其主要组分(GC-ECD、GC/MS-MS)的降解效应、所在土壤中微生物生物量碳(熏蒸提取-容量分析法)及磷脂脂肪酸组分(PLFA)的影响差异。【结果】根系分泌物能促进土壤OCPs去除:添加根系分泌物后,OCPs去除率(77.57%)显著高于对照组(33.49%);相同处理条件(污染水平、添加剂量)下,根系分泌物对HCHs、毒杀芬、HCB、艾氏剂、γ-氯丹的强化去除率总高于对OCPs总量的强化去除率(p0.05);对DDTs、灭蚁灵、硫丹Ⅰ、狄氏剂、环氧七氯的强化去除率则普遍低于对OCPs总量的强化去除率。相同污染水平下,添加根系分泌物土壤中的微生物生物量碳也显著高于对照组;实验期间,细菌的磷脂脂肪酸含量占主导地位、真菌次之,其变化趋势与土壤中OCPs残留的降解特征相一致。【结论】OCPs降解过程中,根系分泌物的存在改变了根际土壤中细菌、真菌的种群数量及其群落结构,进而改善了对OCPs的降解效率。     

黑麦草对多环芳烃污染土壤的修复作用及机制

采用盆栽试验方法,研究了黑麦草(LoliummultiflorumLam)对土壤中菲和芘的修复作用。供试污染土壤中菲和芘的起始浓度分别为0￣456.5和0￣488.7mg·kg-1。结果表明,黑麦草可明显促进土壤中菲和芘的降解。45d后,种植黑麦草的土壤中菲和芘的去除率分别为85.80%￣90.79%和44.32%￣89.21%,均显著高于无植物对照;而残留浓度则比对照约低53.6%和78.3%。修复过程中,尽管黑麦草本身可吸收积累菲和芘,且根和茎叶中菲和芘的含量均随土壤中菲和芘浓度的提高而明显增大,但植物吸收积累并不是黑麦草促进土壤中菲和芘降解的主要原因,其贡献小于0.54%;与微生物对照相比,植物修复效率明显提高,主要是植物促进了土著微生物对土壤中菲和芘的降解作用。     

茄子秆生物炭联合黑麦草对土壤镉-芘复合污染修复的影响

针对当前我国农田土壤中广泛存在的重金属和多环芳烃污染问题,采用盆栽方法,考察茄子秆生物炭联合黑麦草对去除土壤重金属镉(Cd)与多环芳烃芘(Pyrene)复合污染及对土壤微生物群落结构的影响,以期揭示茄子秆生物炭联合黑麦草对土壤镉-芘复合污染土壤的修复机制。结果显示,在Cd、Pyrene含量分别为16.8、71.04 mg/kg条件下,添加生物炭土壤的Cd和Pyrene去除率在第60天分别达到21.88%和23.55%,较无生物炭添加的对照分别提高17.71%与14.28%。在生物炭添加量30 mg/g及种植黑麦草密度为13.5 mg/cm~2条件下,土壤Cd和Pyrene去除率最高分别达到20.59%与70.58%。高通量测序分析表明,生物炭能够提高土壤微生物丰富度,生物炭联合黑麦草明显影响土壤微生物群落结构。Cd-Pyrene致使土壤优势菌相对含量下降,其中,鞘氨醇单胞菌相对含量下降3.08个百分点,芽单胞菌相对含量下降1.69个百分点;但施用生物炭能够使耐Cd菌和高效降解Pyrene菌鞘氨醇单胞菌相对含量提高1.22个百分点,生物炭联合黑麦草使Pyrene降解菌假单胞菌、肠杆菌相对含量分别提高160、414倍。因此,茄子秆生物炭联合黑麦草将有效修复Cd和Pyrene复合污染土壤并增加Cd-Pyrene降解菌相对含量。     

大蒜连作对其根际土壤微生物和酶活性的影响

[目的]研究大蒜长期连作对其根际土壤微生物数量和酶活性的影响.[方法]采用大蒜连作0(CK)、5、10、15和20年的土壤再分别盆栽大蒜,以大蒜根际土壤为研究对象,分别测定根际土壤微生物区系和酶活性的变化以及两者间的相互关系.[结果]随连作年限的增加,根际真菌数量持续上升,连作20年的土壤约为对照的2.88倍.而其它微生物类群的数量及土壤酶活性只在短期内(5-10年)呈上升趋势.与对照相比,连作10年的大蒜根际土壤中的细菌、放线菌各增加了8.72%和25.81%,氨化细菌,硝化细菌和芳香族化合物降解菌分别为对照的5.63、11.60和3.35倍.连作10年的大蒜根系分泌物对过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶和蔗糖酶等土壤酶活性具有促进作用,比对照分别增加了26.67%、41.67%、203.13%、23.73%和43.65%,但长期连作(15-20年)后均呈现下降趋势.相关分析表明,氨化细菌与脲酶、多酚氧化酶均呈显著正相关;芳香族分解菌与脲酶、过氧化氢酶呈极显著正相关;细菌、微生物总量分别与磷酸酶呈显著,极显著正相关.[结论]大蒜连作5-10年,根际土壤微生物数量和土壤酶活性上升,未发生连作障碍;但连作15-20年,根际土壤微生物结构失调,土壤酶活性下降,连作障碍明显.     

抗铅微生物的筛选及EDDS螯合诱导黑麦草修复铅污染土壤的效应初探

从污染的土壤中筛选出两株较高抗铅细菌(CJ1,CJ2)和两株真菌(ZJ1,ZJ2),经过菌株的液体培养对铅的除去率达到了60.6%、51.3%、78.7%、47.2%。其中选择两种去除率高的细菌CJ1和真菌ZJ1,通过黑麦草的盆栽试验,在其内添加不同种类的微生物、EDDS(乙二胺二琥珀酸)及微生物与螯合剂的复合调控,分析了黑麦草吸收铅能力。结果发现,EDDS和真菌的复合处理下黑麦草根系和叶片中的铅含量分别比对照增加了7.7倍和10.68倍。说明复合处理对铅在黑麦草体内的富集和传输上有显著的诱导作用。     

土壤中双氰胺降解及与降解菌的关系

采用灭菌土培、非灭菌土培、田间蔬菜种植、添加外源降解菌土培试验研究了土壤中双氰胺(DCD)降解及与降解菌的关系.结果显示,不论是单施DCD、尿素配施DCD,还是碳酸氢铵配施DCD的土壤,灭菌处理的土壤中DCD半衰期分别比不灭菌处理的长13.56、5.79、14.51 d.降解菌生长期间,降解菌总量(x)与DCD降解呈显著正相关,拟合的线性方程为y=3.1841x-2.5452,r=0.9752.外源DCD降解真菌可在灭菌土壤中定殖并有效降解DCD,培养15d后,U+DCD+DCD降解菌处理土壤中DCD降解真菌的数量增加至36.40× 105 cfu,且DCD含量极显著降低.这些结果表明土壤中DCD降解与降解菌关系极为密切,添加外源真菌加速了土壤中DCD降解.     

根系分泌物对土壤中多环芳烃降解及相关微生物的影响

根系分泌物可有效降解有机污染物，目前尚不清楚根系分泌物对土壤中多环芳烃(PAH)降解效果、降解基因及相关功能菌丰度的影响。本研究采用盆栽试验，探索不同浓度(10、20、40、80 mg/kg)人工根系分泌物、水稻根系分泌物对PAH(NAP、PHE、PYR)降解率、降解基因(nidA、nahAc、phe)丰度和细菌群落结构的影响。结果表明，添加10～80 mg/kg的人工和水稻根系分泌物处理皆可在一定程度提高土壤中NAP、PHE、PYR的降解率，且降解率随着根系分泌物浓度的增加呈先增加后降低趋势，整体以40 mg/kg效果较佳。qRT-PCR和16S rRNA高通量测序表明，与CK处理相比，根系分泌物处理下微生物群落丰度发生明显变化，且不同时间、不同浓度皆可影响群落结构特征。相关性分析结果表明，PAH降解效率、降解基因丰度、PAH功能菌三者间皆具有很强的相关性；人工根系分泌物处理下PAH降解率与nidA基因、诺卡氏菌属(Nocardioides)和分枝杆菌属(Mycobacterium)呈极显著正相关(P<0.01),水稻根系分泌物处理下PAH降解率与nahAc基因、假单胞菌属(P...     

水田和旱地土壤有机碳周转对水分的响应

【目的】研究土壤含水量对水田和旱地土壤中可溶性有机碳和微生物量碳含量以及有机碳矿化的影响,以探明水田和旱地有机碳周转差异的来源。【方法】在标准培养条件下（25℃,100%空气湿度）培养100 d,研究了5个水分梯度下（45%、60%、75%、90%、105%WHC,WHC为土壤饱和持水量）水田和旱地土壤有机碳的矿化特征,并测定了培养期内3个水分梯度下（45%、75%、105%WHC）土壤的可溶性有机碳（DOC）和微生物量碳（MBC）含量。【结果】土壤含水量、土地利用方式（水田和旱地）及两者的交互作用对土壤有机碳的矿化、DOC和MBC均有显著影响。水田（45%-90%WHC）和旱地（45%-75%WHC）土壤有机碳的累积矿化率（量）随含水量增高而增高,有机碳的周转半衰期随含水量的增高而缩短（水田为5.23-7.57 a,旱地为6.79-12.87 a）。100 d的培养期内,水田和旱地土壤分别有2.33%-3.94%和1.66%-3.33%的有机碳参与了矿化。淹水条件下,水田和旱地土壤的有机碳矿化速率均高于好气条件。同时,淹水条件还使水田土壤的DOC、MBC含量显著降低,对旱地则无影响。【结论】在一定水分范围内（水田：45%-90%WHC;旱地：45%-75%WHC）,提高含水量可以促进水田和旱地土壤有机碳的矿化,有利于养分的释放,但对土壤活性有机碳（DOC和MBC）无促进甚至有抑制作用。土壤有机碳的矿化速率和累积矿化率（量）,在淹水条件下和水田土壤中比在好气条件和旱地土壤中高,其原因之一可能是取样制样过程中土样经历的干湿交替过程促进了有机碳的降解。     

土壤盐碱改良剂改良滨海盐渍土的效果研究

试验结果表明:盐碱土壤修复材料是适宜于滨海盐渍土壤的最佳改良剂;盐碱土壤修复材料能改善土壤的物理性质,主要表现在降低土壤容重,增加土壤孔隙度,从而可以改良土壤结构,协调土壤中的水气状况,提高土壤通气性,有利于植物的生长;盐碱土壤修复材料能改善土壤的化学性质,主要表现在降低土壤含盐量和pH值,提高土壤速效N、P、K含量和土壤有机质含量,从而提高土壤肥力,保证作物生长对土壤养分的需求,为作物的生长创造适宜的土壤环境。     

山西省褐土土壤养分限制因子研究

采用土壤养分状况系统研究法,通过化学分析、吸附试验及盆栽试验,以玉米为栽种作物,对左权、和顺褐土土壤的养分限制因子进行系统研究。结果表明:左权土壤养分限制因子主要是P,N,Zn,Cu,和顺项目区土壤养分限制因子主要是P,N,K。     

不同土壤调理剂对酸性土壤的改良效果

为了寻求改良酸性土壤的有效方法,在醴陵和攸县,以石灰、酸易客、亚科丰3种土壤调理剂为材料,开展了酸性土壤改良效果研究。结果表明,3种土壤调理剂对土壤理化性状均有一定改良作用,可增加土壤中细菌的数量,对水稻的农艺性状及经济性状也表现出积极影响;其中,以亚科丰土壤调理剂的效果较好。醴陵和攸县两个试验点,土壤p H值分别比对照提高了0.65和0.53,其他理化性状也有明显改善;土壤的细菌数量分别比对照提高0.78×104和105.17×104cfu/g;产量、产值、产投比分别为549.8和544.2 kg/667m2、1 517.4和1 502.0元/667m2、0.98和0.43。     

褐土和潮土土壤微生物量氮的测定研究

研究了用碱性过硫酸钾氧化法流动注射分析仪测定褐土和潮土土壤微生物量氮的可行性,并与开氏法进行了比较,同时采用碱性过硫酸钾氧化法测定了河北省不同肥力水平褐土和潮土麦田土壤微生物量氮含量.结果表明:采用碱性过硫酸钾氧化法,可使褐土和潮土浸提液中加入的有机态氮(尿素和EDTA)和铵态氮的回收率达95.33%～100%,与开氏法所测结果基本一致,相关系数达0.99.采用碱性过硫酸钾氧化法测得河北省2大土类不同肥力水平麦田土壤微生物量氮为1.80～66.76 mg/kg,其中褐土为6.39～66.76 mg/kg、潮土为1.80～20.98 mg/kg.     

土壤含水率和盐分对土壤电导率的影响

基于电流－电压四端法的“polar-dipole array”形式,以壤土作为研究对象,对土壤含水率和土壤盐分与土壤电导率之间的相互关系进行了试验研究,结果表明,在土壤盐分和含水率2个相关因素中,土盐分对土壤电导率的影响较土壤含水率要大得多。     

土壤团聚体与土壤侵蚀关系研究进展

从影响土壤团聚体稳定性的因素、团聚体对土壤侵蚀的影响和团聚体与养分流失的关系3个方面,综述了土壤团聚体的研究进展。     

肇州县植烟土壤肥力状况分析

以大庆肇州植烟土地为研究对象,选用有机质、碱解氮、速效磷、速效钾4项属性作为评价指标,运用修正的内梅罗（Nemoro）公式,对土壤肥力进行定量综合评价。结果表明,植烟土壤肥力系数Pi平均为2.398~2.608,Pi最小为1.420~1.840,综合肥力系数P为1.48~1.72,各年度肇州植烟表土综合肥力系数P大小顺序为：P2003〉P2008〉P2006〉P2005〉P2004〉P2002〉P1994。2002~2008肇州植烟土壤的肥力属肥沃水平,1994年肇州植烟土壤肥力一般。     

塬地黄麻土土壤肥力监测试验研究

塬地黄麻土是黄土高原的主要土种.通过定点土壤肥力监测试验研究,初步了解土壤基础肥力的变化规律和土壤养分的平衡情况,为指导生产提供基础资料.     

苹果梨园土壤质地与土壤养分间的相关分析

通过对土壤质地分析表明,延边地区大部分苹果梨园土壤为壤质粘土。相关分析表明,土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾与土壤砂粒呈极显著负相关,与土壤粉粒和粘粒呈显著或极显著正相关。