Nitrate leaching in a silage maize field under different irrigation and nitrogen fertilizer rates

Quantification of the interactive effects of nitrogen (N) and water on nitrate (NO₃) loss provides an important insight for more effective N and water management. The goal of this study was to evaluate the effect of different irrigation and nitrogen fertilizer levels on nitrate-nitrogen (NO₃-N) leaching in a silage maize field. The experiment included four irrigation levels (0.7, 0.85, 1.0, and 1.13 of soil moisture depletion, SMD) and three N fertilization levels (0, 142, and 189 kg N ha⁻¹), with three replications. Ceramic suction cups were used to extract soil solution at 30 and 60 cm soil depths for all 36 experimental plots. Soil NO₃-N content of 0-30 and 30-60-cm layers were evaluated at planting and harvest maturity. Total N uptake (NU) by the crop was also determined. Maximum NO₃-N leaching out of the 60-cm soil layer was 8.43 kg N ha⁻¹, for the 142 kg N ha⁻¹ and over irrigation (1.13 SMD) treatment. The minimum and maximum seasonal average NO₃ concentration at the 60 cm depth was 46 and 138 mg l⁻¹, respectively. Based on our findings, it is possible to control NO₃ leaching out of the root zone during the growing season with a proper combination of irrigation and fertilizer management.     

漂浮植物对富营养化景观水体的净化效果研究

利用软隔离小区试验研究了凤眼莲(Eichhornia crassipes)、黄花水龙(Jussiaen repens L.)、空心莲子草(Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.)、水鳖(Hydrocharis dubia(Bl.)Backer.)和四角菱(Trapaquadrispinosa Roxb.)5种不同漂浮植物对富营养化景观水体的净化效果,研究结果表明,经过100天植物处理,5种飘浮植物对水体中总氮的去除率为黄花水龙(63)%>凤眼莲(57%)>水鳖(46%)>四角菱(42%)>空心莲子草(34%),对总磷的去除率为凤眼莲(52%)>黄花水龙(50%)>水鳖(45%)>四角菱(31%)>空心莲子草(22%),其中凤眼莲、黄花水龙处理围区的水质净化效果最好,水体中总氮和总磷的去除率也最高,这与植物自身吸收同化污染水体中氮素、磷素的能力大小及植物根系微生物的作用都有关。凤眼莲、黄花水龙在提高水体透明度方面表现最佳,试验围区在处理40天后水质透明度即可达到1 m以上,而空心莲子草、水鳖和四角菱的试验围区则需要处理60天以后透明度才能达到1 m以上。5种漂浮植物对富营养化景观水体都有较好的净化效果,且易于成活,容易管理,可在今后的水质净化中推广应用。     

云南马龙县山地封育草地凋落物分解与氮释放的研究

以云南马龙县退化山地草地为研究对象,对封育2年草地的凋落物、土壤水分、凋落物含水率,以及氮素释放进行了研究.结果表明.围栏封育草地凋落物分解速率显著高于未封育草地凋落物分解速率(P<0.05),封育区凋落物增加.起到了一定的保温作用,即可以加速凋落物的分解.同时也减少冬季低温对山地草地的伤害;草地凋落物的干物质分解速率与土壤含水率、凋落物含水率呈显著正相关(r=0.949,P<0.05),封育增加了土壤的含水率,促进了凋落物的分解.总氮的含量与凋落物分解速率成正相关(r=0.995,P<0.05).氨素是调节草地凋落物分解速率的一个重要因素.     

农村面源污染治理的“4R”理论与工程实践——案例分析

农村面源污染问题日益突出,是当前水污染控制与水环境改善的重点和难点。“十一五”期间,在国家水专项的支持下,以农村面源污染治理的“4R”理论（源头减量-过程阻断-养分再利用-生态修复）为指导,选择江苏省无锡市的直湖港小流域龙延村为综合示范区进行了技术的集成与工程化应用,取得了良好效果。本文以此为典型案例,详细介绍了综合示范区的污染现状、“4R”技术的集成应用与衔接配套、各项技术应用的污染控制效果以及区域环境改善效果,并对“4R”理论的核心内涵以及未来的发展进行了总结和讨论。     

中国区域畜禽粪便能源潜力及总量控制研究

为了评估中国畜禽粪便资源总量及其对环境的影响,以环保部、统计局和农业部发布的区域畜禽产排污系数为基础,利用2010年的统计数据,研究了中国及各省的畜禽粪便资源总量、能源潜力及农地的氮磷负荷,并以欧盟的农地氮磷施用标准对中国畜禽养殖的环境容量和污染风险进行了初步评估。结果表明,2010年,中国畜禽粪便总量达22.35亿t,可产沼气1072.75亿m3,山东等6省市粪便资源超过1.00亿t;全国单位面积农地氮磷平均负荷为43.73kg/hm2(TN)和9.16kg/hm2(TP),北京等6省市农地氮磷负荷超标;全国畜禽养殖环境容量为129.56亿头猪当量(以N为基准),159.74亿头猪当量(以P为基准),实际养殖总量约占环境容量的1/4,考虑化肥施用的影响,约有20个省超过本省50%环境容量。研究结果为区域畜禽养殖总量控制、合理布局和粪污的综合利用提供决策依据。     

珠江口淇澳岛红树林湿地沉积物碳、氮分布研究

为了对珠江口红树林湿地沉积物有机质有更为全面、深入的认识,以珠江口淇澳岛红树林湿地为对象,对其沉积物有机碳(TOC)和总氮(TN)的含量分布、储量及来源进行了研究。结果表明,淇澳岛7种主要红树[秋茄(Kandelia candel)、无瓣海桑(Sonneratia opetala)、桐花(Aegiceras corniculatum)、木榄(Bruguiera gymnorhiza)、卤蕨(Acrostichum aureum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、海漆(Excoecaria agallocha)]群落表层沉积物TOC质量分数介于1.125%~1.969%,TN质量分数介于0.058%~0.136%。其中秋茄林内TOC含量最高,无瓣海桑林缘TOC含量最高,而木榄林内、林缘TOC含量均最低,且各红树群落TOC含量均呈林内大于林缘的特征。表层沉积物碳氮比(C/N)为12.032~26.690,显示出高等植物对其有机质组成具有较高的贡献率,其中植被内源有机碳的平均贡献率约为70.21%。受土地利用变化等因素的影响,0~30 cm层沉积物的TOC和TN含量均呈现出波动变化的趋势。0~30 cm层沉积物有机碳储量(SOC)介于56.83~69.54 t·hm?2,显示出淇澳岛红树林湿地较强的有机碳埋藏能力。     

东平湖环境问题的影响因素与综合治理分析

[目的]研究东平湖环境问题的影响因素及综合治理措施。[方法]以实地调查与历史资料为基础,分析了东平湖存在的主要环境问题及其影响因素,并提出东平湖环境问题的治理与生态保护措施。[结果]近年来,东平湖总氮、总磷含量呈下降趋势,但湖水仍处于富营养状态。东平湖存在的洪水、干旱、污染等环境问题与区域的季节性降水、工农业污染等自然与人为因素密切相关。可以通过加强湿地自然保护区的建设和管理,发展生态立体农业,建立完善的环境监测和信息管理系统,加强宣传教育,提高居民环保意识等措施治理东平湖的环境问题。[结论]该研究为东平湖及其流域环境污染问题的治理提供了理论依据。     

农业非点源营养盐流失经济损失评估

以浙江省为例,利用JOHNES输出系数模型估算2009年农业种植、禽畜养殖和农村生活非点源的总氮(TN)、总磷(TP)负荷,结合环境经济学防护费用法定量评估这3类非点源营养盐流失所造成的经济损失。研究结果显示:TN非点源负荷中,种植地负荷占57.48%,农村生活负荷占30.22%,畜禽养殖负荷占12.30%;TP非点源负荷中,农村生活负荷占46.18%,畜禽养殖负荷占29.00%,种植地负荷占24.82%。农业非点源营养盐流失所带来的经济损失折合人民币为232 942.47万元/年,其中种植地损失占55.46%,农村生活损失占31.21%,畜禽养殖损失占13.33%。可见,减少农业非点源营养盐流失损失应注重控制种植地及农村生活源。     

来源于云斑天牛肠道细菌Pseudomonas sp. TN06的β-折叠桶植酸酶基因phyA06的克隆、表达和酶学性质研究

从云斑天牛肠道中筛选到一株产植酸酶活性较高的假单胞菌Pseudomonas sp.TN06。采用简并PCR和TAIL-PCR的方法获得一个新的β-折叠桶植酸酶基因(phyA06),开放阅读框全长1 902 bp,编码633个氨基酸和1个终止密码子,预测其前23个氨基酸为信号肽,含有两个β-折叠桶结构域。将phyA06基因在大肠杆菌中表达,重组蛋白经镍柱纯化后达到电泳纯。纯化后的重组酶最适pH为7.0,在pH 6.0~10.0的条件下具有很好的稳定性;最适温度为55℃,热稳定性良好。同时,该酶在低温下仍保持一定活力,甚至0℃仍有活性。该植酸酶具有应用于水产饲料行业的潜在价值。