高砷硫铁矿周边农田土壤砷分布及真菌群落结构特征研究

本文主要以高砷硫铁矿区周边农田中的真菌群落为研究对象,研究利用Miseq高通量测序技术系统的分析了矿区周边不同区域土壤中真菌的群落特征,对硫铁矿区周边土壤真菌群落的适应机制进行了探究分析。结果表明,(1)砷、铁复合污染土壤可促使土壤真菌丰富度降低,而对土壤真菌多样的影响则表现为先促进后抑制;(2)砷、铁复合污染抑制土壤中Ascomycota(子囊菌门)代谢,促进Basidiomycota(担子菌门)代谢,而对Zygomycota(接合菌门)则表现为低浓度促进,高浓度抑制,对Fusarium(镰刀菌属)、Pseudallescheria(假霉样真菌属)、Cryptococcus(隐球菌属)也呈现“低浓度促进、高浓度抑制”作用;(3)砷、铁的复合物污染使土壤中真菌群落结构产生了明显差异,环境因子对土壤环境真菌群落结构差异影响大小依次为有效砷、总砷、总铁。     

不同地膜与覆盖方式土壤水温与作物增产效应

通过大田试验研究了不同地膜(宽幅普通地膜、窄幅普通地膜、宽幅微孔地膜与窄幅微孔地膜)与不同覆盖方式(平铺覆盖和起垄覆盖)下土壤水分和温度的动态变化规律以及对玉米生长发育、产量和水分利用效率的影响。结果表明,不同地膜与覆盖方式都具有明显的增温保水作用,且增温作用强于保水作用,增温作用主要表现在玉米生育前期,显著促进了玉米前期生长,为后期生殖生长奠定了良好的基础。玉米产量均显著高于CK,增产原因主要是显著增加了玉米百粒重,水分利用效率也显著高于CK。在试验区低温干旱并存的气候条件下,宽幅普通地膜平铺覆盖是一种简单、低成本、高效的覆盖栽培方式,能有效提高水分利用率,增加表层土壤温度,显著提高玉米产量,实现最大的经济效益。     

蓄水坑灌体系温度对土壤氮素运移转化影响

通过研究体系温度对蓄水坑灌施条件下土壤水分及氮素运移转化的影响,明确蓄水坑灌土壤水氮时空分布特征,探究土壤水氮运移迁移转化机理,以期为水肥合理灌施提供理论基础。通过模拟构建蓄水坑灌模型,以大型控温箱精确控制土壤温度,采用克里克空间插值法分析了蓄水坑灌条件不同体系温度下的水分、硝态氮、铵态氮时空分布特征,结果显示7 h左右土壤水分、养分完成入渗进入再分布阶段,土壤水分随着时间的推移其垂向和径向迁移距离均逐渐增大,同一时刻,温度越高其横向与径向迁移距离越大,且靠近蓄水坑壁区域的土壤含水率相对越低;土壤中铵态氮含量在不同温度下随时间推移均呈现先增后减的现象,低温下第15 d时土壤养分再分布核心区出现下降趋势,中、高温第10 d时已出现下降趋势,且其迁移距离远低于水分、硝态氮的迁移距离;土壤中硝态氮含量在10℃下第10 d时出现增高现象,而20、25、35℃下第5 d时已出现增高现象,由蓄水坑周边至湿润体边缘呈现"低-高-低"的分布态势。表明再分布阶段温度升高能提高水分的再分布速率,提高脲酶活性加快尿素水解转化为铵态氮,同时促进硝化反应进程抑制铵态氮在土壤中的积累,当土壤含水量过高时,会抑制土壤中氮素的硝化作用。     

寒旱区地膜覆盖与施肥对土壤作物的效应分析

为了明确寒旱区不同地膜覆盖与不同施肥量的土壤和作物效应特点以及地膜覆盖增温和保水作用的相对重要性,采用二因素完全组合随机区组设计大田试验,分析比较了寒旱区宽窄幅普膜和降解膜与施肥的土壤水分、温度与作物生长和产量效应的差异。结果表明,宽、窄降解膜和普膜覆盖均有明显的增温保水作用,施肥也具有一定的增温保水作用。宽、窄降解膜和普膜覆盖玉米各生育时期均比CK明显提前,而施肥处理对玉米生育期无影响,覆盖处理对玉米生长发育的促进作用主要表现在生育前期,而施肥处理主要表现在生育中后期。不同覆盖处理显著增加了玉米产量和水分利用效率,且宽幅膜效果又显著好于窄幅膜,增产的原因主要是百粒重的显著增加,而施肥显著增产的原因是穗粒数和百粒重共同增加的结果。寒旱区限制玉米生长发育的主要因子是低温,地膜覆盖增产作用相对大于施肥,二者互作效应不显著。     

太原市小店污灌区土壤重金属和多环芳烃复合污染现状评价

为调查太原市小店污灌区农田重金属和多环芳烃的污染状况,研究测定了45个土壤样品Pb,Cd,Cr,Hg,As以及PAHs的含量,并采用潜在生态风险评价的方法进行评价。结果表明,与背景值相比,小店污灌区土壤普遍存在污染现象,土壤中As,Hg,Cd,Cr,Pb和PAHs最高含量分别是背景值的5.46,9.71,11.72,2.26,2.74,23.87倍;利用潜在生态危害指数法评价得出,Hg,Cd为小店污灌区主要危害因子,单因子潜在生态危害系数在120³20之间;小店污灌区的潜在生态危害指标为371.48,为较强生态危害。     

新型有机肥对友好菜钙、铁含量和产量的影响

通过盆栽试验,研究了新型有机肥对友好菜钙、铁含量及产量的影响。结果表明,新型有机肥可显著提高友好菜钙、铁含量及其产量;友好菜钙、铁含量及其产量均随着施肥量的增加而增加,其中在中肥水平时,有机肥处理与化肥处理的友好菜钙、铁含量间差异显著,其产量间差异极显著。有机肥在蔬菜作物品质提高方面优势明显。     

施肥和外源砷对小白菜生长和抗性生理的影响

通过盆栽试验,研究了施用有机肥料与氮、 磷、 钾肥以及不同浓度砷对小白菜（Brassica campestris L. ssp. Chinensis L.）株高、 根长、 单株鲜重、 砷含量以及小白菜植株脯氨酸（Pro）、 丙二醛（MDA）、 超氧化物歧化酶（SOD）、 过氧化物酶（POD）等的影响。结果表明: 在施肥条件下外源砷10 mg/kg促进小白菜生长,鲜重最高,株高、 根长增加,外源砷继续提高则抑制小白菜生长; 小白菜砷含量随外源砷提高而增加,施肥则促进砷吸收; 小白菜Pro和MDA含量随外源砷提高而增加,施肥则有助于降低Pro和MDA含量; 小白菜POD活性在不施肥处理下随砷浓度的提高呈上升下降的变化趋势,且以砷 50 mg/kg时最高; 在施肥条件下随砷浓度的增加而增强; 小白菜SOD活性在有机肥处理下随砷浓度的增加而增强,在不施肥、 施氮磷钾肥以及氮磷钾肥和有机肥混施处理下随砷浓度的升高呈上升下降的变化趋势,均以砷 50 mg/kg处理最高。     

不同石灰性土壤磷素形态及其有效性差异

研究了山西中部和中西部盆地与丘陵区26个石灰性土壤的磷素总量及其形态差异,并利用通径分析分析了不同磷素形态与速效磷的关系,以了解供试土壤利用状况对土壤磷素总量、形态分布及其有效性的影响。结果表明:供试土壤无机、有机磷总量均差异明显,无机磷以Ca-P为主,有机磷以MLOP为主。大棚石灰性褐土无机磷中Ca2-P、Ca8-P和Al-P显著高于其它供试土壤,且Ca8-P含量超过Ca10-P,有机磷中MLOP显著高于其它供试土壤,且LOP和MROP含量也较高。无机形态磷与速效磷均显著正相关,除HROP外,其余有机形态磷与速效磷均为显著正相关。通径分析进一步表明,Ca2-P对速效磷的直接影响达显著水平,其余无机形态磷的间接影响均达显著水平;MLOP和LOP对速效磷的直接影响均达显著水平,LOP和MROP的间接影响都达显著水平,HROP既无直接影响,也无间接影响。利用管理强度特别是施肥不同是导致供试石灰性土壤有机和无机磷总量及其不同形态分布差异的主要原因。通径分析不同形态磷素对土壤速效磷的影响更为简单明确。     

不同改良剂对污灌区镉砷和多环芳烃复合污染土壤的修复研究

为了探讨不同改良剂对污灌区复合污染土壤的修复效果,以春玉米为材料,研究7种改良剂的添加对春玉米籽粒及土壤中镉(Cd)、砷(As)和多环芳烃(∑PAHs)含量的影响。结果表明：经过硫磺和酵素菌处理的土壤,玉米籽粒Cd、As含量显著增加(P<0.05),∑PAHs含量增加效果不显著;经过生石灰、钠质膨润土、腐植酸和硅藻土处理的土壤,玉米籽粒Cd、As显著降低(P<0.05),∑PAHs含量降低效果不显著;而CXEM菌剂的添加对玉米籽粒As、Cd含量的抑制不显著,但对∑PAHs含量抑制效果明显(P<0.05)。不同改良剂对土壤中Cd、As含量普遍影响不大,但在CXEM菌剂作用下,土壤∑PAHs含量与对照相比,降低了17.8%(P<0.05)。因此,不同改良剂对玉米籽粒及土壤中Cd、As、∑PAHs含量的影响,主要与土壤改良剂本身的性质有关。因此,不同改良剂对玉米籽粒及土壤中Cd、As和∑PAHs含量的影响,主要与土壤改良剂本身的性质有关。