菜田种养复合系统氮/磷平衡分析

通过田间试验,设置菜田种养复合模式（VE）和常规菜田单一种植模式（对照,CK）两个处理,采用投入−产出法,于蔬菜收获后对种植（种养）系统内土壤、水体和产品（包括花菜和水产动物）中氮磷含量进行测定,研究VE模式下土壤（耕作区、底泥、边沟）、蔬菜（花菜）、水产（螃蟹、黄鳝、鱼）和水体内氮、磷平衡和循环特征。结果表明：系统内总氮/总磷（TN/TP）含量均以肥料输入最大,VE模式和CK模式肥料氮、磷输入分别占TN/TP总输入量的89.09%、99.73%和89.20%、99.86%,收获季花菜花球氮、磷输出分别占TN/TP总输出量的37.74%、33.69%和38.26%、34.50%。VE模式中的系统TN/TP输出/输入比分别为67.01%和39.51%,均高于CK模式,VE模式降低了系统氮、磷表观损失35.19kg和24.38kg。当前投入水平下,两种模式的系统TN/TP盈余量均为负,说明均需投入适量肥料以利于作物产出和系统平衡。研究结果有助于为菜田种养复合模式氮、磷循环和平衡管理提供参考。     

不同浓度和表面修饰的聚苯乙烯微塑料对水稻种子萌发、生长和氧化应激的影响

为揭示微塑料对陆生植物的影响,本研究探究了不同表面修饰（原始、羧基化和氨基化）的聚苯乙烯微球（PS、PSC、PSN）暴露下水稻种子萌发、生长和氧化应激状况,暴露浓度分别为0.2、1、5 mg·L^-1和30 mg·L^-1。结果表明,3种微塑料对水稻种子发芽率和幼苗根质量的抑制程度表现为PSN＞PSC＞PS,对水稻根系形态（根长、根表面积和根投影面积）的抑制程度总体表现为两种经表面修饰的微球强于原始微球。PS在较低浓度（0.2、1 mg·L^-1）下通过刺激水稻根部提高抗氧化系统的应激水平,避免了氧化损伤;随着浓度的升高,根部抗氧化防御能力逐渐减弱,在30 mg·L^-1时引发了脂质过氧化。两种经表面修饰的微塑料在较低浓度（0.2、1 mg·L^-1）下即可抑制根部抗氧化系统。PSC仅在最高浓度（30 mg·L^-1）下诱导了根部氧化损伤,而 PSN在 1 mg·L-1时就引发了氧化损伤,且随着PSN浓度的升高,氧化损伤进一步加剧。随着微塑料浓度的升高,水稻根表洗脱物明显增多,可能与根部的抗氧化反应有关。最高浓度（30 mg·L^-1）PSC和PSN的根表洗脱液中可观察到微塑料,根表吸附可能是导致氧化损伤和生长发育受阻的原因。水稻的芽对微塑料的敏感性远低于根部,芽质量和叶绿素含量受到了一定程度的抑制;3种微塑料均在最高浓度（30 mg·L^-1）时引发了芽的氧化损伤,但各处理组间的差异不大。研究表明,与原始聚苯乙烯微塑料相比,经表面修饰的微塑料,尤其是氨基化微塑料对水稻种子萌发、根系生长和抗氧化系统的负面影响更强。     

不同地膜覆盖对土壤环境及芋艿生长的影响

为探讨不同地膜覆盖对作物生长及土壤地力、污染物残留的影响，应用3种不同地膜覆盖处理（普通白色非降解地膜F、黑色全生物降解地膜H、棕色全生物降解地膜Z）及无地膜对照（CK）种植芋艿，对苗期土温、芋艿产量和土壤中养分、微塑料、邻苯二甲酸酯（PAEs）类塑化剂等进行分析研究。结果表明：不同地膜覆盖处理均可提高芋艿产量10.20%~29.61%，顺序为F > H > Z > CK；收获期时，F处理地膜剩余量最高，Z处理中地膜崩解较H处理快；不同地膜覆盖处理均存在微塑料和PAEs残留，但差异不显著，微塑料含量为260~393个·kg^-1（干质量），PAEs含量为0.87~1.17 mg·kg^-1。研究表明，全生物降解地膜能有效减少土壤白色污染，且黑色全生物降解地膜增产效果优于棕色全生物降解地膜。     

菜田种养结合模式下施肥方式对土壤编码碱性磷酸酶基因微生物群落的影响

为明确菜田种养结合模式下施肥方式对土壤编码碱性磷酸酶基因phoD的微生物群落结构和多样性的影响机制,通过Illumina MiSeq高通量测序手段,系统分析了4种不同施肥方式,即不施肥（CK）、施常规化肥（CF）、施有机肥（OF）、有机无机肥混施（MF）对花菜收获时0−20cm土层土壤理化性质、碱性磷酸酶（ALP）、微生物量磷（MBP）以及phoD微生物群落的影响。结果表明：（1）与CK相比,OF处理可显著提高土壤有机质、总氮、速效磷和Ca含量47.83%、38.46%、104.81%和69.21%（P<0.05）;OF和MF处理均显著提高ALP活性;CF和OF分别显著增加MBP含量56.12%和195.16%,OF处理中MBP含量最高（105.40mg·kg⁻¹）;（2）菜田种养结合模式不同施肥处理中假单胞菌属（Pseudomonas）为优势属,CF和MF较CK显著降低了假单胞菌属相对丰度33.39%和45.52%;施肥降低土壤phoD微生物Chao1指数,MF提高其多样性（Simpson）和均匀度（Simpsoneven）;（3）影响phoD微生物群落结构的关键环境因子为MBP、AP、ALP;phoD微生物α多样性指数与土壤性状指标无显著相关性。因此,菜田种养结合模式下,不同施肥处理改变了土壤理化和生物性质,从而驱动了土壤phoD微生物群落组成、结构和多样性变化。     

γ-聚谷氨酸生物有机肥制备及其对土壤营养和青菜品质的影响

为提高农业资源利用价值,发展可持续农业,本研究基于产γ-聚谷氨酸的枯草芽孢杆菌A-5制备一种γ-聚谷氨酸生物有机肥。制备过程为：（1）将秸秆风干粉碎后与畜禽粪便、豆粕、味精废液混匀,得到发酵基质,所述畜禽粪便、秸秆、豆粕和味精废液的质量比为4～8∶4～8∶1～4∶0～1;(2)将枯草芽孢杆菌A-5种子接种液接入所述发酵基质中,混匀发酵,得到所述γ-聚谷氨酸生物有机肥。采用大田小区试验研究其对小青菜的促生作用及在降低作物热害中的应用。结果显示,本研究的γ-聚谷氨酸生物有机肥利用农业废弃物作为发酵基质,成本低廉,能够促进作物养分吸收、增产提质、改善土壤理化性质,并提高作物的对高温天气的抗逆性。     

微纳米塑料对陆生植物的影响研究进展

当前有关微纳米塑料生物效应的研究主要集中在海洋和淡水水生生物中,其对陆生植物影响的研究在近几年才陆续展开。本文主要从微纳米塑料的植物吸收传输和分布、微纳米塑料对植物不同生物学水平的毒性效应,以及微纳米塑料与其他污染物共存时对植物的联合毒性效应进行综述,并对未来微纳米塑料对植物的毒性效应研究方向提出展望。     

γ-聚谷氨酸发酵液对小白菜生长及氮磷肥料利用率的影响

对比研究γ-聚谷氨酸(纯品)和发酵液作为微生物肥料，对蔬菜生长和养分利用的影响，为化肥减施和可持续农业的发展提供依据。以小白菜作为研究对象，利用筛选的γ-聚谷氨酸高产菌A-5及其发酵产物，开展盆栽试验。测定了γ-聚谷氨酸和γ-聚谷氨酸发酵液对小白菜品质、土壤理化性质和土壤酶活性的影响，并计算肥料表观利用效率和经济效益。结果显示，Bacillus subtilis sp. A-5所生产的γ-聚谷氨酸和γ-聚谷氨酸发酵液均具有较好的促生增效效果；与减30%氮肥处理相比，γ-聚谷氨酸和γ-聚谷氨酸发酵液处理分别使小白菜产量增加20.19%和37.63%,后者促生效果更佳。在含有大量活性生产菌株的γ-聚谷氨酸发酵液处理下，N/P当季肥料利用率显著高于其他处理，较γ-聚谷氨酸具有更高的经济效益。综上所述，Bacillus subtilis sp. A-5所产γ-聚谷氨酸发酵液对促进小白菜生长和提高肥料利用效率有显著效果，具有较好的应用前景，可为其在农业中的应用提供理论依据。