聚磷酸铵对砖红壤和石灰性土壤上磷素吸附解吸行为的影响

以砖红壤和石灰性土壤为供试土壤,探索不同聚磷酸铵(APP)对土壤中磷吸附解吸的影响,为评价磷的有效性提供数据参考。在等磷等氮条件下,分别以APP1(以中聚为主)、APP2(以低聚为主)、APP3(聚合度分布均匀且高聚含量高)、MAP(磷酸一铵)、A-M(APP3和MAP以P₂O₅质量比1∶1的比例混合)、CK(空白对照)为供试材料,设置6个处理(各处理名同所用材料),在砖红壤和石灰性土壤上进行50 d的培养,测定各处理下磷的吸附解吸特性。结果显示,在石灰性土壤和砖红壤上,朗缪尔(Langmuir)方程、弗罗因德利希(Freundlich)方程和Temkin方程均可很好地拟合土壤中磷的等温吸附特征,且以Freundlich方程的拟合效果最好(相关系数在0.86~0.98)。在石灰性土壤上,除CK外,以APP1处理下土壤对磷的吸附性最强,A-M处理下土壤对磷的吸附性最弱,磷解吸量最大,磷解吸率最高;在砖红壤上,除CK外,以APP1处理下土壤对磷的吸附性最强,APP2处理下土壤对磷的吸附性最弱,磷解吸量最大,磷解吸率最高。结果表明,聚合度分布均匀且高聚含量高的APP配施MAP可减少石灰性土壤对磷的吸附,提高磷的有效性;而以低聚为主的APP可减少砖红壤对磷的吸附,保持土壤磷的平衡和供磷能力。     

不同磷肥品种在石灰性土壤中的磷形态差异

【目的】研究不同磷肥品种在塿土中磷形态转化及有效性差异,有助于选择合适的磷肥品种从而减少土壤磷素累积和提高磷素有效性,为该区磷肥-作物-土壤匹配提供理论依据。【方法】以塿土长期定位试验有效磷含量较低的耕层（0—20 cm）土壤为供试土壤,玉米（郑单958）为供试作物进行盆栽试验。试验共设8个处理：不施磷肥（Control）;过磷酸钙（SSP）;钙镁磷肥（CaMg P）;磷酸一铵（MAP）;磷酸二铵（DAP）;聚磷酸铵（Poly P）;磷酸脲（Urea P）;过磷酸钙加硫酸铵（SSP+ASA）。用蒋柏藩-顾益初无机磷分级法测定土壤无机磷组分,并分析其与玉米植株吸磷量、土壤有效磷之间的关系。【结果】不同磷肥品种均可显著影响土壤有效磷含量,但随时间变化其动态特点有所不同。在玉米种植期间,施不同磷肥品种土壤有效磷平均含量大小为：DAP＞Urea P≥Poly P＞MAP＞SSP+ASA＞SSP＞CaMg P＞Control。不同磷肥品种均可显著提高玉米植株干物质量、吸磷量及肥料利用率,较Control处理分别提高了64.8%—221.3%、114.1%—593.0%、2.1%—11.0%,其中DAP和Poly P处理相似且增幅最大。土壤有效磷含量与玉米植株吸磷量和干物质量均呈极显著的正相关关系。不同施磷处理均可显著增加土壤Ca₂-P、Ca₈-P、Al-P和Fe-P含量,增幅分别为36.9%—610.0%、21.7%—85.5%、57.2%—83.0%和28.5%—77.8%,O-P和Ca₁₀-P增加不明显。其中,MAP、DAP、Poly P和Urea P可显著提高石灰性土壤中Ca₂-P和Ca₈-P的含量;Al-P和Fe-P增加较大的是SSP+ASA和SSP处理;CaMg P处理显著提高了O-P和Ca₁₀-P含量。Poly P处理土壤Ca₂-P含量显著高于MAP和Urea P,仅次于DAP处理,但土壤Ca₈-P含量显著低于DAP、MAP和Urea P。与SSP相比,SSP+ASA显著增加了Ca₂-P和Al-P含量,分别增加了24.9%和11.9%,有效磷含量提高了11.4%。土壤无机磷组分中Ca₂-P、Ca₈-P和Al-P与土壤有效磷和植株吸磷量呈显著正相关关系。【结论】供试土壤条件下,磷酸二铵（DAP）的磷素固定较低、有效磷含量高,聚磷酸铵（Poly P）降低了土壤Ca₂-P向Ca₈-P的转化,可减少磷在石灰性土壤中的沉淀,磷素有效性与施磷酸二铵的相当,这两种肥料是适合该区施用的磷肥品种;在石灰性土壤中施用酸性肥料硫酸铵不仅可以提高土壤有效磷含量,而且减少了磷素的累积。     

碳酸钙及其与壳聚糖联用对石灰性土壤铬污染的钝化效应

为探索石灰性土壤上铬污染修复的有效方法,采用田间试验,探究碳酸钙及其与壳聚糖联用对土壤铬污染的钝化效果。结果表明:供试土壤中铬的主要存在形态为残渣态,占总铬含量的71.28%。外源铬的添加显著(P<0.05)增加了土壤中各形态铬的含量,尤以氧化态铬含量增加较多,可占总铬含量的76%以上,而水溶态铬含量最低只有0.45%。施用碳酸钙或碳酸钙-壳聚糖显著(P<0.05)降低了铬污染土壤中水溶态铬的含量,同时显著(P<0.05)增加了残渣态铬的含量。铬污染土壤采用碳酸钙和碳酸钙-壳聚糖处理后,铬钝化率分别增加21.64和35.44个百分点。土壤铬污染导致玉米叶片中丙二醛、可溶性蛋白含量和过氧化氢酶活性显著(P<0.05)增加。向铬污染土壤中添加碳酸钙或碳酸钙-壳聚糖后,玉米叶片中的丙二醛浓度分别显著(P<0.05)下降20.57%和31.92%。碳酸钙或碳酸钙-壳聚糖添加降低了玉米对铬的吸收和富集,与单独添加碳酸钙的处理相比,添加碳酸钙-壳聚糖显著(P<0.05)降低了玉米籽粒、根、茎的铬含量,尤其是显著(P<0.05)降低了玉米籽粒对铬的富集系数。该研究结果可为石灰性土壤铬污染的“边生产边修复”提供方法参考。     

生物有机材料对滨海盐碱土的改良效果

针对河北省滨海盐碱土盐碱化程度高、盐分毒害突出的问题,选取生物炭和园林废弃物堆肥对该地区的滨海盐碱土进行改良研究。设计2因素4水平试验(园林废弃物堆肥设置4个施用水平:0、20、40、80 g·kg^-1,分别用G0,G1、G2、G3表示;生物炭设置4个施用水平:0、10、20、40 g·kg^-1,分别用B0、B1、B2、B3表示),开展室内土壤培养,测定土壤pH、电导率(EC)、钠吸附比(SAR)、土壤饱和导水率,以及Cl^-、$SO^{2-}_{4}$、有机质含量等土壤理化指标的变化,探索生物炭和园林废弃物堆肥等生物有机材料对滨海地区盐碱土改良的效果。结果表明:当生物炭施用量一定时,除B1水平下土壤pH无显著变化外,G2、G3处理的土壤pH显著(P<0.05)低于G0处理。当园林废弃物堆肥施用量一定时,B3处理显著(P<0.05)升高土壤的pH。在不施用生物炭的情况下,单独施入园林废弃物堆肥显著(P<0.05)降低土壤EC。在G0和G1条件下,施用少量的生物炭(B1)亦可显著(P<0.05)降低土壤EC。适量施用生物炭或园林废弃物堆肥均可显著(P<0.05)降低土壤的SAR。G3条件下,添加生物炭会显著(P<0.05)降低土壤$SO^{2-}_{4}$含量。当生物炭施用量一定时,G3处理的土壤$SO^{2-}_{4}$含量较G0处理显著(P<0.05)增加。相较于不施用生物炭和园林废弃物堆肥的处理,施用B3水平的生物炭或G3水平的园林废弃物堆肥可显著(P<0.05)降低土壤Cl^-含量。在相同的园林废弃物堆肥或生物炭用量条件下,增加生物炭或园林废弃物堆肥可显著(P<0.05)提高土壤有机质含量,适当增加生物炭或园林废弃物堆肥也可显著(P<0.05)提高土壤饱和导水率。总体来看,采用适量的生物炭和园林废弃物堆肥配施,既能提升土壤肥力,又能降低盐碱土壤的pH和盐分含量。     

稻虾共作对土壤有机碳的影响及其与土壤性状的关系

通过田间定位试验,以水稻单作为对照,研究稻虾共作模式对土壤有机碳的影响,采用Pearson(皮尔逊)相关性分析法,探讨稻虾田中土壤有机碳与土壤肥力、土壤酶活力的关系。结果表明:稻虾共作显著(P<0.05)增加了土壤有机质含量,但低C/N饲料投喂组的土壤有机碳含量显著(P<0.05)下降。稻虾共作条件下,土壤全磷、脲酶与有机碳呈显著(P<0.05)正相关,土壤有机质、纤维素酶与有机碳分别呈极显著(P<0.01)和显著(P<0.05)负相关。土壤铵氮与有机质呈显著(P<0.05)负相关,土壤纤维素酶与有机质呈显著(P<0.05)正相关。     

长期施肥对水田和旱地土壤微生物群落结构、活性碳氮及酶活性的影响

为明确长期施肥对水田和旱地土壤微生物群落结构、活性碳氮含量及酶活性的影响,于2009年在浙江省东阳玉米研究所试验站进行了田间定位试验。试验由6个处理3次重复随机排列组成:水田无肥区(PCK),水田常规施肥区(PCF),水田测土配方施肥纯化肥区(PSTF),水田测土配方施肥化肥+有机肥区(PSTF+OF),旱地常规施肥区(DCF),旱地测土配方施肥化肥+有机肥区(DSTF+OF)。于2015年分析测定土壤养分、微生物生物量和群落结构。结果表明,与不施肥处理相比,施肥处理显著(P<0.05)提高土壤有效磷和速效钾含量,降低pH值。不同施肥处理对水田和旱地土壤的可培养细菌与放线菌数量无显著影响,仅PSTF+OF处理显著(P<0.05)提高土壤可培养真菌的数量。测土配方施肥+有机肥处理(PSTF+OF和DSTF+OF)显著(P<0.05)提高水田和旱地土壤的微生物量碳、氮含量。各处理对土壤纤维素酶活性无显著影响,但测土配方施肥+有机肥处理(PSTF+OF和DSTF+OF)显著(P<0.05)提高了土壤脱氢酶和过氧化氢酶的活性。总体来看,化肥和有机肥长期配合施用,可有效提高土壤肥力。     

不同杂交组合山羊屠宰性能和肉品质的比较研究

为了研究不同组合山羊的杂交效果,试验分4组,BC组波尔山羊（公）×崇明白山羊（母）F₁代母羊、CC组崇明白山羊（公）×崇明白山羊（母）F₁代母羊、NC组努比山羊（公）×崇明白山羊（母）F₁代母羊、NW组努比山羊（公）×（波尔山羊×崇明白山羊）（母）F₁代母羊,测定屠宰性能和肉品质。结果表明：BC组和NW组的屠宰率、骨重和肉骨比均显著高于CC组（P<0.05）;BC组和NW组的屠宰率、骨重和肉骨比均显著高于CC组（P<0.05）;BC组和NC组的眼肌面积显著高于CC组;BC组、NC组和NW组的GR值显著高于CC组（P<0.05）;BC组、CC组、NC组和NW组的水分含量、粗蛋白含量和粗脂肪含量差异均不显著（P>0.05）;CC组和NW组的亮度L显著高于BC组（P<0.05）,NW组的亮度L显著高于NC组（P<0.05）;CC组的红度a显著高于BC组（P<0.05）;BC组的黄度b显著低于CC组、NC组和NW组（P<0.05）;CC组的滴水损失显著高于NC组（P<0.05）,NW组的滴水损失显著高于BC组（P<0.05）;CC组的熟肉率显著高于NC组（P<0.05）;BC组、CC组和NC组的剪切力显著高于NW组（P<0.05）。可见,波尔山羊（公）×崇明白山羊（母）F₁代母羊（BC组）在胴体重、净肉重、眼肌面积、GR值、黄度b等指标具有显著优势,可提高山羊生产性能。     

盐胁迫对红叶石楠花青素含量及抗氧化系统的影响

采用盆栽实验研究不同NaCl添加量(质量分数分别为0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%)对红叶石楠地上部鲜重、株高、叶片Na含量、K⁺/Na⁺、细胞膜透性、叶片含水量、脯氨酸含量、抗氧化酶活性,以及花青素含量的影响。结果表明,在0.2%及更高浓度的NaCl处理下,红叶石楠生长受到抑制,叶片Na含量、细胞膜透性、脯氨酸含量显著(P<0.05)增加,K⁺/Na⁺、叶片相对含水量显著(P<0.05)下降。盐胁迫造成红叶石楠叶片的H₂O₂及丙二醛(MDA)含量显著(P<0.05)增加,0.4%NaCl处理下,H₂O₂及MDA含量在新叶上的增幅分别为162%和128%,在老叶上的增幅分别为114%和33%。随着盐胁迫加剧,新叶氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著(P<0.05)升高,过氧化物酶(POD)活性和花青素含量显著(P<0.05)下降。与之相反,老叶的SOD和CAT酶活显著(P<0.05)下降,而POD活性和花青素含量显著(P<0.05)上升。由此可见,花青素在抵御盐胁迫诱导的氧化伤害中具有重要作用,其在叶片中的含量与CAT酶活性呈现此消彼长的关系。     

间作与接种丛枝菌根真菌对新垦山地玉米产量和土壤肥力的影响

在大田条件下研究丛枝菌根真菌(AMF)和不同种植模式对新垦山地玉米产量和土壤肥力的影响。采用裂区设计,以玉米(Zea mays L.)、番薯(Ipomoea batatas Lam.)、大豆(Glycine max Merr.)为供试植物,以光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis 90034)为供试AMF,设置接种AMF和不接种2类处理,在每类处理下设置玉米单作、玉米-番薯间作、玉米-大豆间作3种种植模式,测定玉米产量、土壤养分和酶活性等指标。结果表明,间作可较玉米单作显著(P<0.05)提高玉米产量,但是否接种AMF对玉米产量没有明显影响。接种AMF后,玉米单作的土壤pH和碱解氮含量显著(P<0.05)高于间作。与不接种AMF相比,接种AMF显著(P<0.05)提高了玉米单作处理土壤>2 mm大团聚体比例,以及土壤蛋白酶和N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶活性。玉米-番薯间作接种AMF后显著(P<0.05)提高了土壤脲酶、纤维二糖水解酶活性,而玉米-大豆间作接种AMF后显著(P<0.05)降低了β-葡萄糖苷酶和磷酸酶活性。冗余分析结果表明,有机质和碱解氮对土壤酶活性具有极显著影响(P<0.01)。综合来看,接种AMF条件下玉米-番薯间作能够提高作物产量、土壤有效磷含量和酶活性,对于提升新垦山地地力条件具有较好的潜力。     

基于叶片质外体相关成分和酶活性响应的龙葵耐Cd机理研究

为探讨龙葵(Solanum nigrum L.)耐镉(Cd)机理,采用基质培养法,研究了50 μmol·L^-1 Cd(CdCl₂·2.5H₂O)处理120 d对其生长和叶片细胞壁果胶、木质素含量、多聚半乳糖醛酸酶(PG)、纤维素酶(Cx)、NADH-过氧化物酶(NADH-POD)、愈创木酚过氧化物酶(GPOD)和松柏醇过氧化物酶(CAPX)活性以及质外体汁液中过氧化氢(H₂O₂)含量和GPOD、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,与对照相比,Cd处理显著抑制了龙葵地上和地下部的伸长生长、降低了根的干物质积累(P<0.05),但茎的分枝增多,叶面积、叶绿素含量、净光合速率和胞间CO₂浓度无显著变化(P>0.05);细胞壁结合酶NADH-POD、GPOD和CAPX活性以及果胶含量显著增高(P<0.05),而PG活性显著下降(P<0.05),Cx活性和木质素含量无显著变化(P>0.05);质外体汁液中H₂O₂含量显著增加(P<0.05),GPOD和SOD同工酶谱及活性无显著变化(P>0.05);CAT同工酶谱带增宽,APX同工酶谱带数增加,二者活性均显著升高(P<0.05)。说明50 μmol·L^-1 Cd较长时间处理龙葵植株,其地上部分生长仍处于良好状态,表现出对Cd毒害的耐性,这与Cd处理后叶片细胞壁果胶含量和结合酶GPOD以及质外体汁液中APX、CAT活性升高有关,推测这是龙葵耐Cd的一种机理。     

添加竹炭对设施菜地土壤氮磷流失和微生物群落结构的影响

借助Miseq高通量测序分析技术,研究竹炭添加对设施菜地土壤氮磷流失和微生物群落结构的影响。结果表明,与空白对照相比,竹炭处理下蔬菜产量显著(P<0.05)增加21.5%,沟渠水总氮(TN)平均浓度降低5.5%,总磷(TP)平均浓度显著(P<0.05)下降48.3%。通过Chao、ACE、Shannon、Simpson指数可以发现,添加竹炭增加了土壤中细菌的多样性,促进了土壤优势微生物群落的富集,但影响均不显著。     

秸秆还田配合氮肥减量对稻田土壤养分、碳库及水稻产量的影响

通过大田定位试验,研究秸秆还田和氮肥减量对稻田土壤养分、碳库及水稻产量的影响。结果表明,采用适当的秸秆还田配合氮肥减量处理可以有效改善土壤理化性状,提高水稻产量。与单施纯氮270 kg·hm^-2处理相比,等氮量的秸秆还田配施纯氮240 kg·hm^-2处理的稻田土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、总有机碳含量分别显著(P<0.05)增加了33.86%、13.83%、54.64%、21.60%、33.81%,而铵态氮、可溶性有机碳和微生物碳含量分别显著(P<0.05)减少了13.69%、49.22%和32.36%。在产量方面,秸秆还田配施纯氮240 kg·hm^-2的产量最高,较秸秆不还田不施氮肥处理和秸秆还田不施氮肥处理分别显著(P<0.05)增产57.90%、62.22%。在本试验条件下,秸秆还田配施纯氮240 kg·hm^-2为最优的秸秆还田配合氮肥减量模式,对改善土壤养分、增加土壤碳库、提高水稻产量具有一定作用。     

饲料磷真消化率不同的山羊空肠菌群结构差异研究

动物对饲料磷消化率的提高对于降低养殖成本和减少环境污染均具有重要意义。通过高通量测序技术比较饲料磷真消化率不同的山羊空肠微生物结构的差异。本研究选取24只10月龄,雌性,平均体质量(24.25±2.47)kg的努比亚黑山羊作为试验动物,通过代谢试验筛选出高(HP)、低(LP)饲料磷真消化率组,每组各6只。分别采集HP、LP组山羊空肠内容物,提取微生物总DNA,利用高通量测序平台对细菌16S rRNA基因的高可变区进行测序,使用QIIME等软件对测序数据进行生物信息学分析。研究表明,在门水平,厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)在两组山羊空肠微生物中均为优势菌门,其中HP组厚壁菌门(Firmicutes)的相对丰度极显著低于LP组(P<0.01),而拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度极显著高于LP组(P<0.01);在属水平上,HP组Prevotella、Fibrobacter、Ruminococcus_2和Clostridium_sensu_stricto_1的相对丰度显著高于LP组(P<0.05),而Desulfovibrio和Victivallis的相对丰度显著低于LP组(P<0.05)。饲料磷真消化率不同的山羊空肠菌群结构存在显著差异。