蚯蚓和发酵牛粪促进南瓜苗修复PAHs污染农田土壤

为了寻求高效修复土壤中持久性有机污染物多环芳烃(PAHs,polycyclic aromatic hydrocarbon),在温室盆栽试验条件下,研究接种蚯蚓和施用发酵牛粪对南瓜苗修复3环以上PAHs污染土壤的影响。试验设置施用牛粪(D)、单接蚯蚓(E)、接种蚯蚓和施用牛粪(ED)、不接种蚯蚓和不施用牛粪的对照(CK)共4个处理,播种10周后收获。研究结果表明,接种蚯蚓和施用牛粪的共同作用下能有效提高南瓜苗生物量,有利于南瓜苗在PAHs污染的土壤生长,特别是地上部分的生长;接种蚯蚓或/和施用牛粪有效地提高了南瓜苗从土壤中吸收3～5环PAHs化合物的效率,且南瓜苗地上部吸收的PAHs量最低是地下部的6倍。因此,结合蚯蚓和发酵牛粪的辅助作用,南瓜苗地上部生物量较大,能从土壤中吸收多种PAHs化合物,与仅依赖于土壤自身的作用相比,三者的共同作用使得土壤中3环以上PAHs化合物的去除率提高23%以上,可组合应用于PAHs污染土壤的强化修复。该研究为土壤多环芳烃污染修复提供参考。     

长期平衡施肥对潮土微生物活性和玉米养分吸收的影响

利用中国科学院封丘农业生态实验站农田生态系统养分平衡长期定位试验地,研究氮磷钾平衡施肥(NPK)与缺素施肥(NK、PK、NP)对土壤微生物生物量、酶活性、呼吸强度以及玉米养分吸收的影响。结果发现,与不施肥对照(CK)相比,NPK处理玉米根系与茎叶生物量、籽粒产量以及植株氮磷钾吸收量均大幅提高,NP处理次之,PK与NK处理则无显著影响;同一处理玉米茎叶与根系养分含量接近,而籽粒的全氮和全磷含量较高、全钾含量偏低;与NPK处理相比,缺施氮、磷或钾肥均直接导致玉米植株相应养分的明显亏缺或其他养分的过量富集,但在根系、茎叶和籽粒部位的累积情况存在一定差异。与CK相比,所有施加磷肥的处理(NPK、NP、PK)土壤微生物生物量(碳、氮、磷)、脱氢酶、转化酶、脲酶与碱性磷酸酶活性以及土壤微生物代谢活性和土壤基础呼吸强度均显著升高(p<0.05),土壤微生物代谢熵则显著下降(p<0.05),而缺施磷肥的NK处理除显著提高脲酶活性外(p<0.05),对其他指标均无显著影响。结果表明,氮磷钾平衡施肥在促进土壤微生物繁育和保育微生物代谢活性以及促进作物生长和保证养分吸收等方面显得非常重要,而缺素施肥中以缺施磷肥的不利影响最为突出。     

土壤微生物对大气对流层臭氧浓度升高的响应

土壤微生物对大气对流层臭氧浓度升高的响应是全面评价臭氧浓度变化对陆地生态系统影响的关键。本文简要回顾了大气臭氧浓度升高对生态系统的影响概况,介绍了土壤微生物对人工控制微域环境臭氧浓度增高的响应研究进展,并提出了农田生态系统土壤微生物生物量与活性(包括硝化反硝化作用)、群落结构与功能(包括秸秆降解过程)、有益微生物(如菌根真菌)及其调控技术是今后大气臭氧污染研究领域的重要方向。     

土壤微生物多样性的科学内涵及其生态服务功能

土壤微生物多样性是指土壤生态系统中所有的微生物种类、它们拥有的基因以及这些微生物与环境之间相互作用的多样化程度,当前研究主要集中在物种多样性、遗传多样性、结构多样性及功能多样性等4个方面。土壤微生物多样性作为全球性研究迄今仅有10余年时间,但已呈现对象广、内容多、水平宽、方法新等特点,特别是分子生物学技术在很大程度上决定并体现了其研究水平和发展进程。然而,如何进一步改进土壤微生物的培养技能、加强土壤宏基因组学分析与应用、耦合土壤微生物多样性与生态功能、揭示土壤微域结构的影响机制是土壤微生物多样性研究的4个关键科学问题。当然,土壤微生物多样性的生态系统服务功能是其根本价值所在,主要包括有机物分解、物质循环和生态安全调控等3个方面。今后,土壤微生物多样性研究应紧紧围绕其与土壤生物过程、生态服务功能三者之间的联系,着重建立土壤微生物多样性的研究指标和方法体系,进而阐明人类生产活动影响土壤微生物多样性及其生态服务功能的土壤生物过程。     

发酵牛粪对苏丹草根系丛枝菌根（AM）真菌侵染及磷吸收效率的影响

通过温室盆栽试验,研究接种苏格兰球囊霉(Glomus caledonium)条件下添加不同比例发酵牛粪(0.33%、0.50%和1.00%)对苏丹草(Sorghum sudanense)根系丛枝菌根(AM)真菌侵染率、土壤孢子密度、植株生物量与根冠比及根系磷(P)吸收效率的影响。结果发现,与对照相比,接种AM真菌处理植株地上部生物量趋于下降、根冠比显著提高(p<0.05),在此基础上添加0.33%或0.50%发酵牛粪处理土壤孢子密度、植株根系生物量和AM真菌侵染率均趋于升高,根冠比没有明显变化,根系P吸收效率显著提高(p<0.05);添加1.00%发酵牛粪显著提高土壤孢子密度、植株生物量和根系AM真菌侵染率(p<0.05),根冠比与仅接种AM真菌处理相同,根系P吸收效率则达到仅接种AM真菌处理的1.83倍。结果表明,添加1.00%发酵牛粪对苏格兰球囊霉扩繁及其宿主植物P吸收均具有突出促进作用。     

浙江慈溪不同利用年限水稻土肥力特征的比较

温室盆栽条件下比较了浙江慈溪不同利用年限水稻土（50至2000年）水稻生长与谷物产量的差异,以及无施肥条件下种植水稻对水稻土微生物生物量与转化酶、脲酶活性的影响。结果发现,利用年限较长水稻土上种植的水稻植株相对较高（p 0.10）,水稻秸秆、根系及谷粒的生物量均随水稻土利用年限延长而显著增加（p 0.05）;N、P、K等营养元素在植株不同部位的分异状况不同,其中秸秆的全P和全K含量均随水稻土利用年限延长而显著升高（p 0.05）,而米粒的全N含量也趋于升高（p 0.10）。温室盆栽试验之后,水稻土的微生物生物量及酶活性与利用年限之间的关系规律和种植水稻之前基本一致,且整体上又趋于下降,即无施肥条件下种植水稻转化利用了土壤部分微生物生物量,并减弱了与碳氮转化相关酶的活性,对保持水稻土的营养水平造成不利影响。结果表明,水稻土的肥力质量历经两千年的长期稻作长盛不衰、粮食生产能力不减反增,而且是在作物有效养分可循环利用（如秸秆还田或外施肥料）的前提下实现持续利用的。     

快腐牛粪在双孢蘑菇栽培中的应用研究

研究用不同比例的快腐牛粪代替普通牛粪栽堵双孢蘑菇（Agaricus bisporus）,研究不同比例的快腐牛粪替代量对双孢蘑菇产量和质量的影响。实验设置配方①快腐牛粪的代替比例为20％、配方（④代替比例为40％和配方③代替比例为60％,观察不同配方双孢蘑菇菌丝生长量、出菇时间、产量以及双孢蘑菇品质等,以期得到最佳的配方。结果表明：配方（曼）和配方②能够提高菌丝生长速度,配方②双孢蘑菇产量最高,配方（勤双孢蘑菇还原糖含量及蛋白质含量最高,配方①与配方②栽培出的双孢蘑菇还原糖及蛋白质含量都高于对照,VC含量与对照相比无显著差异,综合产量和品质,配方（③即用40％的快腐牛粪代替普通牛粪是最佳配方。     

畜禽粪便管理系统中甲烷的产排特征及减排对策

畜禽粪便厌氧发酵过程中产生的甲烷(CH4)是大气CH4的重要人为源,其排放量会随着畜禽养殖规模的不断扩大而持续增加。为了更好地实现畜禽粪便的资源化利用,同时减少粪源CH4排放,迫切需要立足于畜禽粪便管理系统,研究不同粪便管理模式下的CH4产排特征,在此基础上有效地实现减排。鉴于此,本文介绍了粪便管理系统的组成;阐明了粪便管理系统中CH4的产生和影响排放的因素,常见管理系统中CH4排放量的计算方法;阐述了国内外关于畜禽粪便管理系统CH4排放的研究进展;并基于我国畜禽粪便管理现状提出了针对养殖规模优化粪便管理模式,针对管理模式提升管理技术的甲烷减排对策。     

古水稻土与现代水稻土硝化活性的比较

根据最新的考古发现，中国种植水稻的历史可以追溯到公元前4000多年。据考证，位于长江三角洲的昆山市正仪镇绰墩山古水稻土遗址的地下42～57cm与100～116cm均为古水稻土层，历史耕作时间分别距今约3320a和6280a。硝化细菌在耕作土中的数量及其硝化强度被认为是土壤肥力的指标之一，在土壤氮素循环中起着重要作用，氨氧化细菌在硝化作用过程中将铵氧化为亚硝酸盐，实现亚硝化作用，是硝化过程中必不可少的步骤，同时也是其限速反应。本试验比较研究古水稻土与现代水稻土硝化活性的差别，观察氨氧化细菌沿土壤深度的分布规律，对揭示古水稻土在长期埋藏于土壤深层后的硝化功能演变具有积极的指示意义。     

土壤微生物对大气CO_2浓度升高的响应研究

土壤微生物对大气CO2浓度升高的响应是全面评价大气CO2浓度变化对陆地生态系统影响的关键。文章简要回顾了人工控制微域生态环境CO2浓度增高的研究技术及其发展,并着重介绍了新兴的FACE(Free-air CO2enrichm ent,开放式空气CO2浓度增高)研究手段,进而从土壤微生物区系和生物量、微生物呼吸和酶活性、菌根菌侵染和根瘤共生、土壤硝化和反硝化四个方面综述了大气CO2浓度升高影响土壤微生物的试验报道结果,最后结合新兴的土壤微生物分子生态学研究手段论述了该领域今后应关注开展的主要方向。