小麦-水稻秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响

通过4年田间定位试验,研究小麦-水稻轮作方式下秸秆还田对土壤有机质组成及不同形态氮含量的影响.试验设置不施秸秆不施肥对照(CK)、秸秆还田不施肥(S)、秸秆还田+基肥增施N肥45 kg·hm^-2(SF1,C/N=12:1)、秸秆还田+基肥正常N肥施用量(SF2,C/N=18:1)、秸秆还田+基肥减施N肥45 kg·hm^-2(SF3,C/N=24:1)共5个处理.结果表明:与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥处理(S)使土壤有机质、全氮和有机氮的含量分别增加7.8%、10.6%和10.9%,而使土壤中无机氮的含量减少17.1%;秸秆还田配施不同化肥处理中,当碳氮比为18:1时,土壤全氮、有机氮和无机氮含量最高,分别比对照处理增加27.2%,27.2%和25.7%.元素分析结果显示,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理土壤全量有机质(SOM)中的碳、氮元素含量均有所增加,同时SOM中的C/N、H/C和O/C比值都下降.红外光谱结果表明,秸秆还田S、SF1、SF2、SF3处理,在1650~1640 cm^-1和3400 cm^-1处的峰强度增加,表明土壤有机质中含氮基团、酚羟基、羟基或羧基含量增加;2920 cm^-1处的吸收峰增强,表明SOM中脂肪族结构增加,芳香性增强.与对照处理(CK)相比,秸秆还田不施肥(S)处理的当年水稻产量下降8.8%;配施化肥后,SF1、SF2、SF3处理水稻实际产量分别比对照(CK)处理增加12.6%、22.7%、19.1%,且当碳氮比为18:1时,增产效果最为明显;单独秸秆还田提高了土壤有机质含量,降低了其碳氮和氢碳比例,使SOM中脂肪族化合物增加,酰胺结构和芳香性增强,同时提高了土壤全氮和有机氮的含量,减少了土壤无机氮含量.  

超声波辅助提取-气相色谱法测定蔬菜中的有机氯农药残留

对比了超声波提取,振荡提取和索氏提取-气相色谱法测定蔬菜中的有机氯农药残留.结果表明,超声波辅助提取的回收率为82.8%～110.2%,相对标准偏差在3%和15% 之间,其回收率高于振荡提取和索氏提取方法,是一种低成本、省时、效率高的方法,能够对蔬菜中多种有机氯农药的提取达到很好的效果.用这种方法对南京市郊蔬菜中有机氯农药残留规律进行分析表明,南京市郊蔬菜中DDTs和六六六的检出率除p,p'-DDD和δ-六六六分别为95%和89%外,其余农药的检出率为100%.DDTs是蔬菜中的主要农药残留,其含量高于六六六,分别占残留总量的71.3%～74.9%和25.1%～28.7%.所有蔬菜体内的DDT和六六六的残留量均不超标,但仍会对农产品质量安全构成潜在威胁.  

镧对水稻根分泌物中氨基酸和有机酸含量的影响

选择水稻作为试验作物,用溶液培养法研究镧对水稻根分泌物中氨基酸和有机酸含量的影响.结果表明,用系列浓度镧处理水稻幼苗24 h,根系分泌的氨基酸共检测到17种,脯氨酸、甘氨酸、丝氨酸和丙氨酸的含量大于其他氨基酸.其中脯氨酸含量的变化显著,酸性氨基酸(天冬氨酸和谷氨酸)的含量比碱性氨基酸(精氨酸和赖氨酸)大.根系分泌的有机酸用高效液相色谱法(HPLC)共检测出5种,即柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、乳酸和草酸.在任何一个镧处理浓度下,有机酸的分泌量:草酸＞苹果酸＞乳酸＞柠檬酸＞琥珀酸.氨基酸、有机酸总量和各氨基酸、有机酸变化规律基本一致,即低浓度(≤50 μg·mL-1)的镧抑制了氨基酸和有机酸的分泌;若浓度超过50 μg·mL-1并逐渐升高,则分泌量逐渐增加乃至超过对照.镧的浓度越高,分泌量就越大,这和根质膜透性有关.由此得出在水培条件下镧对水稻安全生长的临界浓度为50 μg·mL-1.  

好气和厌氧条件下小麦秸秆的腐解特征研究

采用网袋培养法,研究在好气和厌氧条件,小麦秸秆腐解过程中碳、氮释放及纤维素、半纤维素和木质素的变化规律.结果表明:小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量、碳和氮残留量均随培养时间的延长而降低,且呈前期(0～3个月)降解较快,而后(3～12个月)逐渐减缓的趋势.用一级动力学方程y=y0+-a·e-kt对小麦秸秆在好气和厌氧条件的残留质量随时间变化进行拟合(决定系数R2均大于0.957),质量腐解半衰期分别为72.8和121.9 d,腐解速率常数(k)分别为0.022 0和0.014 0/d.在好气条件,小麦秸秆中碳和氮元素释放速率常数分别是其在厌氧条件的1.79和1.67倍,小麦秸秆中碳和氮元素的释放率分别是其在厌氧条件的4.39和1.40倍,且在培养至1个月时处理之间呈显著性差异(P＜0.05).小麦秸秆中的纤维素、半纤维素和木质素残留量均随培养时间延长总体呈下降趋势.以上结果表明,好气条件更有利于小麦秸秆碳氮元素的释放及纤维素、半纤维素和木质素的降解,从而更有利于小麦秸秆的降解.  

淹水条件下玉米耐淹阈值研究

以沿淮低洼地砂姜黑土为研究对象，研究玉米对淹水胁迫的反应及水淹程度的定量表达和耐淹阈值。试验在砂姜黑土原装土柱中进行，共设置6个处理，每个处理埋设相应的根袋，分别在六叶期和大喇叭口期进行淹水。淹水期间每天取2个根袋测定玉米植株养分含量和生物量；淹水结束后再统一取样进行相应的测定。结果显示，淹水对玉米生长影响很大，2个时期的生物量均随淹水时间的延长大幅度下降，营养元素（N、P、K）的吸收受到严重抑制，六叶期比大喇叭口期更敏感。六叶期处理间生物量与淹水时间呈极显著的（0.996*）抛物线关系。根据方程计算，减至对照50%生物量的淹水阈值约为3 d，这一结果和生物量与氮素含量或累积量的相关分析结果完全一致。淹水严重影响玉米生长、降低生物量、抑制养分的吸收。不同时期淹水只是影响程度不同。六叶期淹水其耐淹阈值约为3 d。  

安徽省典型城市周边土壤-蔬菜中PAHs的污染特征

研究了安徽省合肥、芜湖和亳州市周边蔬菜地土壤和蔬菜中PAHs的含量及其污染特征.结果表明:安徽省典型蔬菜地土壤中15种PAHs(除萘外)的残留总量在58.2～437.8μg·kg-1之间,三环和四环PAHs占PAHs残留总量的70％以上.胡萝卜、菠菜和茄子体内15种PAHs的含量在23.4～209.1 μg·kg-1之间,均值为120.7 μg·kg-1,三环和四环PAHs占蔬菜中PAHs富集总量的92.8％～94.4％.不同蔬菜体内8种可疑性致癌PAHs的含量在11.5～17.4 μg·kg-1之间,分别占蔬菜中PAHs残留总量的9.80％～13.8％,其中BaP含量在1.69～2.03 μg· kg-1之间,低于国家对食品中污染物(BaP)的限量标准(5μg· kg-1).不同类型PAHs在蔬菜体内的富集系数在0.10～9.20之间,极差达10倍以上,低分子量PAHs在蔬菜体内的富集系数要大于高分子量PAHs.不同PAHs在蔬菜体内的富集系数表现为胡萝卜＞菠菜＞茄子,其中芴在蔬菜体内的富集系数最高.  

水溶性有机质对茶园土壤氟形态的影响

采用元素分析与傅里叶变换红外光谱相结合的方法分析了腐熟鸡粪中水溶性有机质(dissolved organicmatter,DOM)的结构及组成,通过溶液连续提取-电位分析法分析茶园土壤中氟的形态及含量。结果表明,腐熟鸡粪DOM中C、O、H和N元素含量占元素总量的93%,其中C和O的含量大于H和N,C/H和C/N较大,C、H饱和度低,含有较多羧基、醛基、酮基等不饱和度高的物质。水溶态和有效态氟含量随外源DOM添加量的增加而降低,呈负相关关系;而土壤铁锰结合态氟、有机结合态氟含量则随外源DOM添加量的增加而升高,呈正相关关系。外源DOM的加入可降低茶园土壤水溶态和有效态氟含量,提高了铁锰结合态氟、有机结合态氟含量,降低氟的生物可利用性。  

茶叶氟化物提取方法对比与电位法测定条件优化

对比茶叶氟化物提取方法,并对氟化物电位法测定条件进行优化。结果表明,不同提取方法对茶叶氟化物提取效率表现为水浴法(93.17%)>酸振荡提取(68.19%)>超声提取法(62.38%)。选用电位法测定茶叶氟化物线性范围在30～200 mg.kg-1之间,平均回收率为90.48%,相关系数R2为0.992 2,方法LOQ和LOD分别为54 mg.kg-1和18 mg.kg-1。采用此法分析了安徽省4种茶叶氟化物含量在52.26～73.80 mg.kg-1之间,低于农业部茶叶氟含量安全限量标准(≤200 mg.kg-1)。该研究结果为茶叶中氟化物含量的快速测定与茶叶质量安全性评价提供参考。  

秸秆还田配伍腐秆剂对小麦生长发育和肥料利用率的影响

秸秆促腐还田作为秸秆综合利用的重要方式之一而备受关注,然而田间条件下秸秆配伍腐秆剂后的作用依然存在争议。通过在淮北平原布设田间试验,比较不施肥(CK)、单施化肥(F)、化肥+秸秆(SF)和化肥+秸秆+腐秆剂(SFD)对冬小麦生长发育状况、籽粒产量和肥料利用率的影响。结果表明,与处理F相比,处理SFD小麦生长后期的群体茎蘖数、叶面积指数、地上部干重、穗粒数及其对化肥的生理效率显著增加9.5%、18.6%、13.3%、6.2%、27.1%、85.2%和41.5%(P0.05),籽粒产量亦有增加趋势(增幅为5.1%);而处理SFD与处理SF相比,除成穗数、氮肥吸收利用率和磷钾肥生理效率略有增加外,其余指标均有不同程度下降,降幅在0.3%~26.3%之间。从而可知,在淮北平原进行秸秆化肥配施还田能够有效促进当季作物的生长发育,改善氮肥的生理效率和提高产量,配伍腐秆剂不会提升秸秆化肥配施还田的促生增效能力。  

淹水和好气条件下东北稻田黑土有机碳矿化和微生物群落演变规律

通过360 d室内恒温(30℃)培养,研究淹水和好气条件下土壤碳的动态变化及微生物群落结构演变规律。结果表明,淹水条件下,土壤TOC(总有机碳)降幅(8.68%)略高于其在好气条件下的降幅(6.23%),但差异不显著(P0.05),DOC(溶解性有机碳)含量显著高于其在好气条件下的含量(P0.05)。土壤有机碳在淹水条件下的矿化速率常数(0.009 5)显著高于其在好气条件下的矿化速率常数(0.007 5)。土壤淹水条件下的AWCD_(96h)(96 h平均光密度)呈现0~15 d显著低于好气条件、30~60 d差异不显著、60~360 d显著高于好气条件的规律(P0.05)。淹水条件下,土壤微生物由以利用氨基酸类碳源为主,演变为以利用酚酸类(30~60 d)和氨基酸类碳源(180~360 d)为主;而在好气条件下则演变为以利用多聚物类碳源(60~360 d)为主。淹水提高了土壤DOC含量,增加了土壤微生物可利用底物和微生物活性,提高了土壤微生物对酚酸类和氨基酸类碳源利用,加快了土壤有机碳矿化。