解钾细菌与黏土矿物协同促进玉米生长提高土壤养分有效性

为了揭示解钾细菌在西北矿区浅埋古河道土壤中对植物生长和土壤养分利用的影响,通过日光温室短期盆栽的方式,以不同黏土矿物配比的人工培土为基质模拟古河道不同质地土壤,以西北地区常见农作物玉米为宿主,研究解钾细菌在人工培土基质中的微生物数量变化规律,以及二者协同作用对玉米生长和矿质养分吸收的影响。结果表明:1)土壤黏土矿物含量增大有利于提高土壤解钾细菌数量,促进微生物活性。当黏土矿物质量分数为68%,速效钾质量分数约170 mg/kg时,解钾细菌数量最大;2)玉米地上部分干质量、根冠比、根系活力随黏土矿物含量增大而增大,以解钾细菌作用下黏土矿物质量分数68%的玉米生长效果最佳;3)在解钾细菌作用下,植物氮磷钾积累量和土壤养分利用的最佳土壤黏土矿物质量分数为45%、68%和75%,土壤钾素、氮素和磷素最大利用率分别达到65%、53%和17%;4)解钾细菌在土壤钾素含量低时促进土壤磷素吸收,土壤钾素过量时,促进土壤氮磷钾的吸收,提高土壤养分利用率。因此,土壤黏土矿物与解钾细菌相互作用,而且积极影响植物生长和土壤养分的吸收利用,这对进一步探寻适合矿区浅埋古河道土壤的微生物复垦技术,深入改良和开发矿区退化土壤具有重要意义。     

陕西土壤的矿物组成与阳离子交换量关系的研究

差热分析和X衍射分析结果表明,陕西五种土壤粘粒矿物组成都是以伊利石为主,并含有一定量的高岭石、绿泥石和蒙脱石。黄褐土、黄绵土、黑垆土粘粒矿物在剖面分异不明显。塿土、黄棕壤表层与亚层粘粒矿物组成有一定差异。粘粒及其它各粒级矿物质的矿物组成都与其阳离子交换量结果很一致。     

改性秸秆-Fe3O4复合材料对染料废水中亚甲基蓝的去除研究

利用柠檬酸(CA)对秸秆(RS)进行改性制备改性秸秆(CA-RS),并通过化学沉淀法负载Fe_3O_4以制得柠檬酸改性秸秆-Fe_3O_4(CA-RS-Fe)复合材料,利用FTIR和XPS对CA-RS、CA-RS-Fe进行表征,研究在不同固液比、温度、溶液初始pH和浓度条件下,其对溶液中亚甲基蓝(MB)的吸附去除效果。结果表明:固液比为1.0 g·L~(-1)、pH在3.0～11.0范围内时,CA-RS对MB去除率达95%以上。拟二级动力学模型能较好地拟合CA-RS和CA-RS-Fe对MB的去除过程。Langmuir模型可以描述MB在CA-RS和CA-RS-Fe表面的吸附。FTIR和XPS分析表明CA-RS表面官能团中的羧基在MB吸附过程中发挥重要作用。CA-RS对MB的吸附机理包括静电作用、氢键和π-π作用。Fe_3O_4的引入减少了CA-RS表面羧基的数量,降低了其对MB的吸附能力,但能实现快速固液分离。研究表明,CA-RS可作为去除染料废水中MB的良好吸附剂,CA-RS负铁之后会降低对MB的吸附量,但有利于提升固液分离效果。     

改性磁性荔枝皮对水及果汁中砷的吸附效果及动力学分析

为探索安全高效实用的果汁类食品砷吸附材料,以天然植物副产物荔枝皮为材料,通过共沉法制备砷吸附材料磁性荔枝皮(magnetic litchi peel,MLP),采用电感耦合等离子体质谱法测定砷含量,以砷清除率为判断指标,研究了MLP对三价砷和五价砷吸附效果及机理。结果表明:改性MLP表面含有粉末状的Fe3O4,与未改性荔枝皮相比部分官能团增加,表面粗糙、更加凹凸不平,结构疏松,微孔数量增加,有利于吸附作用的进行,在砷浓度为0.20 mg/L水溶液中三价砷和五价砷吸附率为88%和90%,对苹果汁中的三价砷和五价砷吸附率为83%和93%;MLP对三价砷和五价砷溶液吸附等温线符合Langmuir等温线模型,拟合决定系数R2均大于0.99,为单分子层吸附,在298 K条件下饱和吸附量三价砷为0.181 mg/g,五价砷为0.225 mg/g;MLP对砷溶液吸附动力学可以通过准二级吸附动力学模型描述,R2均高于0.99;MLP对三价砷和五价砷的吸附过程中吉布斯自由能小于0,吸附反应是自发进行的,焓变小于0,MLP对两种价态砷的吸附都是放热反应。研究结果可为改性荔枝皮在果汁类食品中砷脱除方法和工艺的应用提供理论与数据参考。     

麦秸与木屑热解制备磁性生物炭基材料理化性质研究

分别以小麦秸秆和杨树木屑为原料,经浸渍-化学沉淀-高温热解制备磁性生物炭基复合材料,考察负载铁处理在不同原料类型、热解温度下对材料理化特性的影响。结果表明:复合材料中铁主要以Fe3O4的形式存在,材料外层含量较内层高。负载铁处理加速了生物质热解脱氢和脱氧进程,对生物炭理化特性的影响效应随温度升高而加剧。在300~600℃的热解温度下,负载铁处理小麦秸秆和木屑热解炭的灰分质量分数均增加,增加范围分别为28.8~34.4个百分点,39.1~47.6个百分点,而固定碳含量、热值均降低;比表面积、总孔容均增大,增大范围分别为:10.67~72.24 m2/g、0.039 8~0.093 1 cm3/g,15.43~105.14 m2/g、0.010 4~0.078 9 cm3/g,而平均孔径减小。负载铁处理对两种生物质挥发分含量和pH值的影响不同,表现为:负载铁秸秆生物炭的挥发分质量分数增加5.2~13.2个百分点,pH值降低0.04~1.49,而负载铁木屑生物炭的挥发分质量分数在300℃降低17.4个百分点,在400~600℃增加8.5~22.2个百分点,pH值则升高0.33~1.93。     

纳米矿物基土壤调理剂对水稻富集镉的影响

将纳米矿物基土壤调理剂应用于镉污染耕地水稻种植,施用土壤调理剂对水稻产量无显著影响,但可显著降低稻米中的镉含量,也可以有效降低土壤中有效态镉的含量。施用该土壤调理剂1 500~4 500 kg/hm2,土壤有效态镉含量下降25.00%~35.71%,稻米镉含量则下降20.31%~50.00%,降镉效果随调理剂用量的增加而提高。同时,对纳米矿物基土壤调理剂的降镉机理进行了探讨,对材料应用的经济效益进行了简要分析。     

饲养方式对宁都三黄鸡肌肉品质及矿物元素含量的影响

研究了饲养方式对宁都三黄鸡肌肉品质及矿物元素含量的影响,选用56日龄宁都三黄鸡母鸡240只,随机分成4组,每组3个重复,每个重复20只,分别进行笼养(L组)、网上平养(W组)、地面平养(P组)和散养(S组),相同饲粮饲养至120日龄。结果表明:(1)L组的胸肌肉水分含量显著低于其他3组(P0.05);S组的粗蛋白含量、氨基酸总量、8种必需氨基酸含量及7种甜鲜味氨基酸含量均最高,但与其他3组差异不显著(P0.05);S组的胸肌肉丝氨酸含量最高,与W组和P组差异显著(P0.05);S组的胱氨酸含量显著高于P组(P0.05)。(2)W组与L组的胸肌肉油酸含量显著高于P组(P0.05);P组的亚麻酸含量最高,且与L组差异显著(P0.05);P组的必需脂肪酸含量最高,且与S组差异显著(P0.05)。(3)饲养方式对宁都三黄鸡胸肌肉矿物元素含量指标无显著差异(P0.05)。由此可见,4种饲养方式对宁都三黄鸡肌肉氨基酸含量、脂肪酸含量有一定影响;散养方式下更有利于提高宁都三黄鸡肌肉营养价值;4种饲养方式不会影响宁都三黄鸡肌肉的矿物元素沉积。     

30年放牧草地和耕作农地土壤矿物、颗粒组成及磁性特征比较

结合遥感图像解译,对青海湖北部近30年未变耕地和草地进行采样,对采集样品土壤矿物组成、机械组成及磁化率进行测定的基础上利用统计方法对各指标进行分析。结果表明:耕地和草地土壤矿物组成种类基本相同,都由原生矿物石英和钠长石,次生矿物方解石、斜绿泥石、白云母及其它少量白云石和菱铁矿组成,其中耕地土壤除石英含量显著(P 0.05)大于草地外,方解石、钠长石、斜绿泥石及白云母平均含量都小于草地;耕地土壤磁化率均值(54.33×10~(-8) m~3 kg~(-1))明显大于草地(46.11×10~(-8) m 3 kg~(-1))且两类用地土壤磁化率在剖面上以20 cm为界,界上两者差异不大,界下两者差异显著(P 0.05);两类用地土壤机械组成存在显著差异(P 0.05),其中耕地土壤砂含量明显大于草地,而粉砂和黏粒含量则明显小于草地。在不受人为影响或受人为活动影响较小的背景下,青海湖区域土壤将趋于同质性,而放牧模式较耕作模式是该区域较理想的土地资源利用方式。     

金川牦牛肋数、年龄对血清、被毛矿物元素含量的影响及血清与被毛矿物元素含量的相关性

本试验旨在分析金川县牦牛血清和被毛的矿物元素含量,探讨肋数和年龄对矿物元素含量的影响,并对被毛矿物元素含量与血清中相应元素含量的相关性进行分析。采用二因素有重复试验设计,将32只公牦牛进行分组,按照肋数[14肋(n=17)和15肋(n=15)]和年龄[0(初生)~2岁(n=10)、3~4岁(n=11)、5~6岁(n=5)、7~8岁(n=6)]共分为8组。分别采集血清及被毛样品,进行矿物元素含量分析。结果表明:1)肋数、年龄对血清中的钙(Ca)、铜(Cu)、铁(Fe)、钾(K)、镁(Mg)、锰(Mn)、钠(Na)、锌(Zn)的含量均无显著影响(P0.05);年龄和肋数间无互作(P0.05)。2)肋数对被毛Ca、Cu、Fe、Mg、Mn、Na、Zn含量无显著影响(P0.05);年龄可影响被毛K含量,7~8岁被毛K含量显著高于其他年龄段(P0.05),但对被毛其他元素含量均无显著影响(P0.05),年龄和肋数间无互作(P0.05)。3)被毛Ca、Cu、Fe、Mg、Zn与血清中相应元素含量相关性极显著(P0.01),相关系数分别为0.623 0、0.539 8、0.569 2、0.468 4、0.505 3,而K、M n、Na含量的相关性则不显著(P0.05)。综合可知,金川14肋与15肋牦牛矿物元素含量无显著差异;7~8岁被毛中的K含量显著升高;牦牛被毛、血清Ca、Cu、Fe、M g、Zn含量具有显著的相关性,可由被毛代替血清测定相应的矿物元素含量。     

基于Meta-Analysis研究施肥对中国农田土壤有机碳及其组分的影响

【目的】施肥是影响农田土壤有机碳至关重要的因素之一。探讨施肥对不同利用类型与种植制度下土壤有机碳的影响程度,对于深刻认识农田土壤有机碳及其可持续管理均具有重要意义。【方法】收集已公开发表文献数据,建立具备相同有机碳分组方法但相对独立的286组数据库。采用数据整合分析方法（Meta-analysis）,定量分析种植制度、利用类型等人为管理及土壤属性（质地）等因素下施肥（化肥和有机肥）对土壤总有机碳及矿物结合态组分含量的影响程度。【结果】与不施肥相比,施肥均能显著提高土壤总有机碳和矿物结合态组分的含量,其提高的幅度分别为39.4%和27.7%;且施用（增施或配施）有机肥对土壤总有机碳及矿物结合态组分的提高幅度（58.4%和41.9%）是化肥（13.4%和8.0%）的3.4倍和5.2倍。不同种植制度、利用类型和土壤质地条件下,施用化肥和有机肥对土壤总有机碳和矿物结合态组分的影响程度存在显著差异。一年一熟下,施用有机肥对土壤总有机碳的提高幅度（58.5%）显著高于一年两熟制（55.6%）,施用化肥对矿物结合态组分含量的提高幅度（10.7%）也显著高于一年两熟（7.3%）;但两种种植制度下施用有机肥对矿物结合态组分含量的提高幅度基本相当（42.6%-43.5%）。不同利用类型下,施肥能显著提高旱地土壤总有机碳及矿物结合态组分,且提高的幅度均高于水田;但施用化肥并没有显著提高水田中土壤总有机碳和矿物结合态含量。不同土壤质地条件下,施用有机肥能使土壤总有机碳水平较低的砂土提高64.4%,显著高于土壤有机碳水平较高的壤土和黏土（48.7%和50.3%）;施用化肥使矿物结合态组分含量较低的砂土提高15.6%,其提高的幅度均显著高于矿物结合态组分含量较高的壤土和黏土（7.8%和8.1%）。【结论】有机肥的施用（增施或配施）,尤其在一年一熟及有机碳水平较低的砂土上,对于农田土壤有机碳积累及肥力维持与提升均具有重要意义。