氟喹诺酮类抗生素在我国农田土壤中 残留及其风险研究进展

氟喹诺酮类抗生素由于其广谱性而被广泛使用,已在河流、沉积物和土壤等环境基质中普遍检出。而农田作为兽用抗生素的主要归宿,其在土壤中的残留与风险引起普遍关注。对我国农田土壤中氟喹诺酮类抗生素的检测方法、残留现状、主要来源以及潜在的生态风险进行了综合归纳,并在此基础上提出了对农田土壤中氟喹诺酮类抗生素残留的消减对策,以及今后的研究重点和方向。     

不同调控措施对轻中度盐碱土壤的改良增产效应

针对黄淮海平原轻中度盐碱障碍土壤,通过连续3a的定位田间试验,进行了不同调控措施对盐碱障碍土壤的改良增产效应试验研究。研究结果表明,在小麦-玉米轮作制度下,秸秆覆盖、土壤结构调理剂、秸秆覆盖结合土壤结构调理剂等调控措施均能够有效降低耕层土壤盐分,增加作物产量和提高经济效益,其中秸秆覆盖结合土壤结构调理剂的增产效应最为显著,秸秆覆盖的增产效应次之。秸秆覆盖和秸秆覆盖结合土壤结构调理剂都能够显著增加耕层土壤有机质含量,较当地常规管理分别提高8.33%和9.27%。秸秆覆盖促进了土壤养分的积累,尤其是土壤全氮,碱解氮和速效钾含量显著增加。综合考虑土壤脱盐、作物增产、调控经济效益和土壤养分变化等复合效应,秸秆覆盖结合土壤结构调理剂为黄淮海平原轻中度盐碱障碍土壤的较佳调控措施,秸秆覆盖为次优措施。     

有机肥替代部分化肥对油菜产量和品质、 肥料利用率及土壤性质的影响

揭示化肥减量与有机无机肥配施对油菜产量、品质和土壤养分的影响规律,为油菜生产提质增效提供理论依据。以甘蓝型油菜“浙油938”和“赣油杂8 号”为试验材料,设置对照不施肥(CK)、常规施肥(T1)、优化施肥(T2)、有机肥替代15% 化肥(T3)、有机肥替代30% 化肥(T4)5 个处理,研究有机肥替代部分化肥对油菜产量及品质、肥料农学利用率和土壤理化性状的影响。结果表明,相比于常规施肥和优化施肥,施用有机肥能够显著提高油菜的产量和肥料农学利用率,当有机肥替代率达到30% 时,油菜的增产率最高,为36.24% ～ 46.36%;此时,油菜的品质较高,含油量和饱和脂肪酸含量分别为38.6% 和5.77%。此外,T4 处理能够提升土壤质量,改良土壤结构,活化有效养分,进而提高土壤肥力,碱解氮、有效磷和速效钾含量较常规施肥分别提高了6.70% ～ 34.27%、9.25% ～ 17.00% 和32.45% ～ 83.78%;土壤pH 值和阳离子交换量较常规施肥分别提高了2.73% ～ 4.22% 和12.65% ～ 55.33%,土壤容重降低了5.79% ～ 16.30%。化肥减量与有机肥配施能够提高油菜产量,改善油菜品质,且提升土壤养分含量。该试验条件下以有机肥替代30% 化肥处理的效果最佳,能够促进养分的循环利用,兼顾油菜优质丰产和土壤良好理化特性。     

基于主成分分析及GIS的环渤海区域土壤质量评价

以环渤海沿海地区为研究区域,在进行土壤详细调查的基础上,进行具有代表性样点土壤样品(0~30 cm)的采集,并对土壤的养分、盐分和质地等理化性质进行系统测定,选取土壤盐分、p H值、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全氮、砂粒质量含量、黏粒质量含量为土壤质量评价指标,采用主成分分析综合得分法,结合GIS技术,进行环渤海区域土壤(0~30 cm)质量综合评价.研究结果表明:土壤有机质、全氮和黏粒含量对土壤质量产生正面影响,而土壤全盐含量、p H值及土壤砂粒含量则产生负面影响;获得了土壤质量评价的主成分得分综合模型;土壤质量综合得分在空间分布上具有明显的地带性,根据综合得分划分为6级地力等级,研究区50%以上面积属于五或六级地力水平,土壤质量低下.在此基础上,分析了各土壤质量等级的主要影响要素,可为针对性综合提升环渤海区域土壤质量提供理论依据.     

基于主成分分析及 GIS 的环渤海区域土壤质量评价

以环渤海沿海地区为研究区域,在进行土壤详细调查的基础上,进行具有代表性样点土壤样品（0～30 cm）的采集,并对土壤的养分、盐分和质地等理化性质进行系统测定,选取土壤盐分、pH 值、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质、全氮、砂粒质量含量、黏粒质量含量为土壤质量评价指标,采用主成分分析综合得分法,结合 GIS 技术,进行环渤海区域土壤（0～30 cm）质量综合评价。研究结果表明：土壤有机质、全氮和黏粒含量对土壤质量产生正面影响,而土壤全盐含量、pH值及土壤砂粒含量则产生负面影响;获得了土壤质量评价的主成分得分综合模型;土壤质量综合得分在空间分布上具有明显的地带性,根据综合得分划分为6级地力等级,研究区50％以上面积属于五或六级地力水平,土壤质量低下。在此基础上,分析了各土壤质量等级的主要影响要素,可为针对性综合提升环渤海区域土壤质量提供理论依据。     

黄河三角洲滨海盐渍土区土壤质量综合评价

以黄河三角洲滨海盐渍土区为研究区域,选择对该区植物生长密切相关的0~30 cm土层土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、全盐含量、p H值和粘粒含量作为土壤质量综合评价的评价指标,应用模糊综合指数法计算土壤质量综合评价值,对综合评价值进行克里格插值,采用自然分段法划分等级,并对土壤质量进行综合评价。结果表明:土壤质量综合评价值介于0.194~0.376之间,研究区土壤质量总体较差;东北部沿海滩涂土壤质量最差,随距海岸线距离的增大,土壤质量综合评价指数逐渐增大,呈环状分布,分别在研究区西南部和西北角出现相对高值区;质量最差的四、五级地面积分别为804.60 km2和834.73 km2,总计占整个研究区面积的51.46%,主要为滩涂、光板地和盐荒地,其特点是养分缺乏、土壤盐分含量高、土壤脱盐困难。合理利用该类型土地途径是改变土地利用方式,如种植耐盐碱作物和发展海水养殖或兴建盐场等。对其它等级土壤也提出相应的改良利用措施。     

长期不同施肥对红壤性水稻土磷素及水稻磷营养的影响

【目的】合理的土壤磷素管理对作物生产和环境保护具有重要意义。南方双季稻田土壤磷素特征及磷素吸收信息相对缺乏，本文利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台，系统分析长期不同施肥措施下土壤全磷、磷活化系数及水稻磷素吸收量的变化特征和全磷与磷盈亏的响应关系等，为指导磷肥合理施用提供重要科学依据。【方法】从1984年开始在江西省南昌市进行长期定位试验，设置8个处理，分别为不施肥对照 (CK)，PK、NP、NK、NPK、70%化肥氮+30%有机肥氮 (70F + 30M)、50%化肥氮+50%有机肥氮 (50F + 50M)、30%化肥氮+70%有机肥氮 (30F + 70M)。早稻施用纯N、P₂O₅和K₂O量分别为150、60和150 kg/hm2，晚稻分别为180、60和150 kg/hm2。早、晚稻施用的氮、磷、钾化肥均分别为尿素、过磷酸钙和氯化钾，有机肥分别为紫云英 (N、P₂O₅、K₂O含量分别为0.30%、0.08%、0.23%) 和腐熟猪粪 (N、P₂O₅、K₂O含量分别为0.45%、0.19%、0.60%)。除30F + 70M处理，其余处理均为等氮磷钾设计。于1984—2012年每年早、晚稻收获期采集秸秆和稻谷计产，并于晚稻收获后，测定土壤全磷和有效磷含量。分析土壤全磷、磷活化系数 (PAC) 及早、晚稻磷素吸收量随种植年限的变化规律，研究土壤全磷含量与磷累积盈亏的响应关系。【结果】经29年连续试验，NK处理土壤全磷含量以每年4.6 mg/kg的速度下降，而含磷化肥处理土壤全磷含量升高速率为3.3～19.4 mg/(kg·a)。有机无机配施处理 (70F + 30M、50F + 50M和30F + 70M) 升高速率平均为16.1 mg/(kg·a)，是施NPK肥处理的4.89倍。施磷土壤全磷含量平均增至1.07 g/kg (2010—2012平均值)，较初始值提高了1.18倍。不施磷肥处理土壤磷活化系数 (PCA) 由试验初始的4.24%下降至2.5%左右，施磷肥处理则均显著升高，其中有机无机配施处理平均升高至8.51%，平均年升高速率是施NPK处理的2.89倍。早、晚稻磷素吸收量，施磷肥 (PK、NP和NPK) 和化肥配施有机肥处理 (70F + 30M、50F + 50M和30F + 70M) 均显著高于CK，提高幅度分别为29.9%～124%和28.6%～103%，均衡施肥 (NPK、70F + 30M、50F + 50M和30F + 70M) 磷素吸收量显著高于不均衡施肥 (PK和NP) 处理，前者平均分别较后两者提高了38.7%和32.9%。早、晚稻产量与磷素吸收量呈极显著线性正相关关系，每吸收磷 (P) 1 kg，早稻和晚稻产量分别可提高115和106 kg/hm2。不施肥 (CK) 条件下，土壤全磷变化与累积磷盈亏间无显著相关关系，施NK肥处理土壤中每亏缺磷100 kg/hm2，土壤全磷含量降低6.0 mg/kg，施化学磷肥的3个处理，土壤中每盈余磷100 kg/hm2，平均提高9.3 mg/kg，而3个有机–无机配施处理，土壤中每盈余磷100 kg/hm2，平均增加63.3 mg/kg，是无机磷肥的6.78倍。【结论】无论是单施化学磷肥，还是有机无机配施均有效提高土壤全磷含量及磷活化系数，且在等磷量投入条件下，有机无机配施较单施化肥的效果更优。建议减少中国南部红壤性稻田土壤的总磷输入量和提高有机肥施用比例，以改善粮食生产和保护环境。     

水杨酸处理对山楂生物活性物质和抗氧化活性的影响

将大果山楂分别用1.5、3.0 mmol/L水杨酸浸泡处理5 min后于室温(25±2)℃条件下贮藏,以蒸馏水为对照对其还原糖、总酸、总酚、总黄酮、总三萜酸、抗氧化活性的变化进行跟踪测定,研究水杨酸处理对采后山楂生物活性物质及抗氧化活性的影响。结果表明,水杨酸处理会降低果实贮藏期间的还原糖含量,对总酸含量影响较小,可有效促进山楂贮藏期间(2~15 d)生物活性物质的合成与积累及抗氧化活性的提高,其适宜处理剂量为3.0 mmol/L,该剂量下总酚、总黄酮、总三萜酸含量与对照相比最大增加量分别为18.1%、13.9%、4.2%;DPPH·清除率和还原力最大分别比对照增加10.9%和22.4%。说明3 mmol/L水杨酸处理可用作提高山楂贮藏期间生物活性物质含量和抗氧化活性的采后处理手段。     

不同比例有机肥替代化肥对水稻产量和氮素利用率的影响

在江西双季稻区进行30 a的田间定位试验,比较不施氮肥(CK)、施用化肥(NPK)、等养分条件下70%化肥配合施用30%有机肥(70F+30M)、50%化肥配合施用50%有机肥(50F+50M)、30%化肥配合施用70%有机肥(30F+70M)施肥条件下水稻产量、氮素吸收、氮素利用率的变化。结果表明:与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理能显著提高30 a双季稻平均产量(P0.05),增产幅度在2.47%～5.73%,其中30F+70M处理产量最高,且不同比例有机无机肥配施处理之间有显著差异,30F+70M处理显著高于50F+50M处理(P0.05)。在不同时间段,不同有机无机肥配施处理产量表现不同,低量有机肥配施处理在试验前期具有明显的增产优势,高量有机肥配施处理在试验中后期增产效果明显。与等养分量NPK处理相比,有机无机肥配施处理30 a平均吸氮量无显著差异,不同施肥处理每生产1 t籽粒对氮素的需求不同,有机无机肥配施处理(20.57～20.94 kg)低于NPK处理(21.77 kg),其中30F+70M、70F+30M处理具有较高的氮素生产效率。有机无机肥配施处理30 a平均氮肥吸收利用率与等养分条件下NPK处理无显著差异,但氮肥生理利用率显著提高。有机无机肥配施能提高双季稻产量、氮素利用效率,不同肥力水平稻田应选择适合的比例,中低肥力水平稻田以30%有机肥配施较为合适,而高肥力水平稻田宜选择50%、70%有机肥配施较为合适。     

有机–无机肥配施比例对双季稻田土壤质量的影响

【目的】利用江西省稻田土壤质量演变定位监测试验为平台，系统分析长期不同施肥措施下土壤质量状况，明确提升红壤性双季稻田土壤质量的优化施肥措施。 【方法】长期定位试验设置 8 个处理，分别为不施肥处理 (CK)，施磷钾肥处理 (PK)，施氮磷肥处理 (NP)，施氮钾肥处理 (NK)，施氮磷钾肥处理 (NPK)，施 70% 化肥 + 30% 有机肥处理 (70F + 30M)，施 50% 化肥 + 50% 有机肥处理 (50F + 50M)，施 30% 化肥 + 70% 有机肥处理 (30F + 70M)，于 2012 年晚稻收获后测定 2 个土壤物理性质指标 (容重和总孔隙度)、7 个基础化学性质指标 (有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷、速效钾和 pH 值) 及 3 个生物学性质指标 (细菌、真菌和放线菌数量)，分析长期不同施肥对各土壤性质的影响，并运用主成分分析对各处理土壤质量进行综合评分，最后将综合得分进行聚类分析，以评价长期不同施肥措施对红壤性双季稻田土壤质量的影响。 【结果】经 28 年连续不同施肥处理后，各土壤性质在处理间均产生显著差异，但各土壤性质在处理间的变化趋势并不完全一致。化肥配施有机肥处理较化肥处理土壤容重降低 12.7%～20.6%，土壤孔隙度增加 2.3%～17.4%，有机质增加 22.5%～41.8%，全氮和碱解氮分别提高 9.8%～20.9% 和 11.1%～30.3%，全磷和有效磷分别提高 11.1%～71.7% 和 1.31～1.75 倍，pH 值提高 0.19～0.48 个单位；主成分分析方法将原 12 个土壤性质指标降维、提取出 2 个主成分，反映了原信息量的 87.4%，有机质、容重、真菌、全氮、有效磷、放线菌、总孔隙度、细菌、全磷和碱解氮在第一主成分上有较高载荷值，pH 值和速效钾在第二主成分上有较高载荷；各施肥处理下土壤质量综合水平高低排序为:30%F + 70M > 50F + 50M > 70F + 30M > NPK > NP > NK > PK > CK；聚类分析方法将长期不同施肥制度下稻田土壤质量划分为一级 (30F + 70M)，二级 (50F + 50M、70F + 30M)，三级 (NPK、NP)，四级 (NK、PK、CK) 4 个等级。 【结论】与单施化肥相比，有机无机配施可有效增加土壤养分含量，改善土壤物理性质，缓解土壤酸化，提高土壤微生物数量，是提高红壤性双季稻田土壤质量的有效施肥措施。