污泥重金属镉(Cd)钝化及在设施蔬菜上的应用效果

以生活污泥、钝化剂和"绿冠F1"小油菜为试材,采用盆栽培养试验法,研究6种钝化剂对生活污泥重金属Cd钝化特征,以及污泥不同施用量和是否配施钝化剂对油菜生长和土壤环境质量的影响,以期为生活污泥在设施蔬菜上的应用提供参考依据.结果 表明:粉煤灰能显著降低城市生活污泥中有效态Cd含量.施用污泥能够显著增加蔬菜产量、提高土壤含水量、pH和有机质含量,降低土壤硝态氮含量,同时也增加了土壤和植株Cd浓度,提高了污染风险;但是污泥和粉煤灰的配施可有效降低土壤中有效态Cd和植株可食用部分Cd含量.综合分析,添加粉煤灰的4.0％污泥处理对于增加蔬菜产量和品质、降低土壤中有效态Cd含量以及蔬菜可食用部分Cd含量效果最佳.     

沼肥替代化肥对设施蔬菜产量和土壤养分及重金属累积的影响

针对盲目施用沼肥可能带来的土壤环境问题,该研究采用5年8茬的设施番茄-甜椒田间轮作试验,研究不同沼肥和化肥配比对蔬菜产量、设施土壤氮磷养分及重金属累积的影响.结果表明:在等氮钾养分投入下,沼肥和化肥以不同比例配施的各处理没有影响蔬菜产量;氮素盈余和0~180cm土层土壤全氮含量随沼肥施用比例增加没有显著差异;磷素盈余随沼肥施用比例增加显著增加,完全沼肥处理0~30cm土层土壤Olsen-P及CaCl2-P含量分别达到151和8.0mg/kg,高于其他2个处理,且明显超出环境阈值.与完全沼肥处理相比,减量沼肥施用(3/5沼肥处理)明显降低了土壤氮素淋洗风险和磷素累积.与不施肥处理相比,施用沼肥后30~60、60~90、150~180cm土层土壤全Hg含量均低于不施肥处理;除30~60cm土层使用沼肥处理土壤中全As含量显著高于不施肥处理,其他土层各处理间均没有显著差异,而完全沼肥处理全Cr、全Cd、全Pb含量有所下降,且全Pb含量下降最为显著,但均没有出现重金属污染风险.沼肥替代化肥施用可有效实现废弃物中的养分资源循环利用,但增加菜田土壤磷素累积和淋失风险,本研究为设施菜田合理施用沼肥提供技术支持,为实现沼肥资源的循环利用和化肥替代模式提供理论参考.     

长期大量施肥增加设施菜田土壤可溶性有机氮淋溶风险

可溶性有机氮比较活跃,在氮素转化和生态环境安全方面都有重要作用。该文研究了长期不同施肥处理（不施肥、施有机肥、传统施氮、优化施氮和秸秆还田）对设施菜田土壤矿质氮和可溶性有机氮含量及其在剖面累积的影响。结果表明,设施菜田土壤0～180 cm可溶性有机氮含量范围为29.1～88.9 mg/kg,占可溶性总氮的27%～50%;与不施肥处理相比,有机肥和氮肥的施用显著增加土壤可溶性有机氮的含量,并且随着化肥氮投入的增加可溶性有机氮含量也相应增加;其中,有机肥处理比不施肥处理可溶性有机氮在0～180 cm土层累积增加了1132 kg/hm2,传统施氮比单施有机肥处理累计增加了1505 kg/hm2,秸秆的施用显著降低土壤无机氮累积量,但是对可溶性有机氮没有影响。综上所述,可溶性有机氮是设施菜田氮素重要的损失形态,其对环境的影响值得关注。     

地下水位波动对不同施氮量农田土壤硝态氮运移影响

明确地下水位波动对农田土壤剖面和地下水NO_3~--N运移的影响,可为减少土壤氮素淋失、降低地下水硝酸盐污染风险提供依据。本研究采用大型土柱温室种植甘蓝,研究2种水位波动(水位不变、水位每隔10 d波动20 cm)和3种施氮量[0 kg(N)·hm~(-2)、225 kg(N)·hm~(-2)、450 kg(N)·hm~(-2)]对土壤含水量、土壤溶液NO_3~--N浓度、地下水NO_3~--N浓度和作物产量的影响。结果表明,水位波动和施氮肥对NO_3~--N运移的影响与土壤剖面深度有关。0～20cm包气带土壤NO_3~--N含量受施氮量影响,过量施氮肥[450kg(N)·hm~(-2)]导致该剖面NO_3~--N累积。20～60cm水位波动带土壤NO_3~--N含量受施氮量和水位波动的共同作用:施氮量增加提高NO_3~--N含量;水位波动降低剖面土壤NO_3~--N含量,水位上升和下降均促进土壤NO_3~--N随着水流运动向下层迁移;剖面土壤硝态氮含量高,增加NO_3~--N进入地下水的风险。60～80 cm淹水区剖面土壤NO_3~--N含量较低。作物产量受水位波动影响不显著。在地下水位埋深较浅的农业区进行氮素污染防控时,不可忽视水位波动对NO_3~--N运移的影响。     

褪黑素对早期断奶羔羊空肠抗氧化蛋白及相关基因表达的影响

为探究褪黑素(MT)影响早期断奶羔羊抗氧化能力的分子机制,试验选取7日龄以内体重(3.53±0.48) kg的健康湖羊羔羊90只,分为5组(公母各半)：ER(0 mg/kg BW MT,不断奶)、EW(0 mg/kg BW MT,断奶)、MT1(1 mg/kg BW MT断奶)、MT5(5 mg/kg BW MT,断奶)、MT10(10 mg/kg BW MT,断奶)。每个处理3个重复,每个重复6只羔羊。自羔羊21日龄开始,每天18:00以胶囊形式将褪黑素放置口送服。除ER组随母哺乳外,其余组羔羊均在28日龄通过前期饲喂基础日粮(开食料)实施早期断奶。在羔羊35日龄和42日龄每组随机选取3只进行屠宰,取羔羊空肠中段组织,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)方法检测空肠组织中谷胱甘肽过氧化物酶-1(GPX-1)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽巯基转移酶(GSTP、GSTA)、超氧化物歧化酶(CuZnSOD)的mRNA相对表达量,利用WesternBlot方法对CAT、SOD、GPX的蛋白质表达量进行测定。结果表明：添加1 mg/kg BW MT显著提高了断奶羔羊21～42 d的开食料...     

轮作不同高粱品种阻控设施菜田氮素损失潜力研究

为缓解华北地区设施菜田夏季休闲期氮素淋洗损失严重等问题, 提高氮素利用率及土壤生物多样性, 结合高粱的生物学特征, 选取晋杂12等6种北方常见高粱品种为供试品种, 以常规填闲作物甜玉米为对照, 筛选适宜作为北京设施菜田夏季填闲作物的高粱品种。结果表明, 从生物量、根系及养分带走量等方面来看, 晋杂12较其他品种均占优势, 成熟期生物量为11.2 t·hm^-2, 0~45 cm总根长为299 m, 作物地上部氮素带走量为139 kg N·hm^-2, 均显著高于常规填闲作物甜玉米, 可以替代甜玉米推广使用。同时研究发现冀梁2号品种在尿素施用后土壤铵态氮含量明显高于其他品种, 可能是作物根系分泌的生物硝化抑制剂减缓了硝化过程。与甜玉米相比, 高粱可能通过释放生物硝化抑制剂和根系在土壤剖面生物提氮共同起到减少氮素损失的作用。     

施用沼渣沼液对设施果类蔬菜生长及土壤养分积累的影响

通过对设施番茄、甜椒施用不同比例的沼渣沼液和化肥,研究沼渣沼液替代化肥的农学效果和对土壤养分积累的影响.结果表明:施用沼渣沼液部分替代化肥并没有导致果类蔬菜果实产量、品质发生明显下降,在本试验条件下完全施用沼渣沼液可以满足作物正常的生长发育,但分析周年设施菜田土壤的N、P、K养分盈余和养分损失等指标发现,施用沼渣沼液处理的土壤氮、磷养分盈余,表层土壤出现磷累积并出现氮素淋洗损失等问题,因此限制性施用沼渣沼液是今后在菜田可持续生产中需要注意的问题.     

施用沼渣沼液对设施果类蔬菜生长及土壤养分积累的影响

通过对设施番茄、甜椒施用不同比例的沼渣沼液和化肥,研究沼渣沼液替代化肥的农学效果和对土壤养分积累的影响。结果表明:施用沼渣沼液部分替代化肥并没有导致果类蔬菜果实产量、品质发生明显下降,在本试验条件下完全施用沼渣沼液可以满足作物正常的生长发育,但分析周年设施菜田土壤的N、P、K养分盈余和养分损失等指标发现,施用沼渣沼液处理的土壤氮、磷养分盈余,表层土壤出现磷累积并出现氮素淋洗损失等问题,因此限制性施用沼渣沼液是今后在菜田可持续生产中需要注意的问题。     

间作修复对玉米镉含量影响的整合分析

  【目的】  分析间作修复对镉(Cd)污染农田玉米Cd含量影响,旨在为实现污染农田边生产边修复提供基础支撑。  【方法】  本研究以“玉米”、“Cd”、“间作”为关键词,在“中国知网”和“Web of Science”数据库检索2006—2020年期间发表的文献,筛选出符合要求的文献33篇,获得数据770组。以玉米单作为对照,利用整合分析(meta-analysis)方法揭示间作修复对玉米Cd含量影响,明确间作植物种类、玉米品种、土壤性质和栽培措施等因素的综合效应。  【结果】  与单作玉米相比,大田间作修复能显著降低玉米籽粒、茎叶和根Cd含量,尤其对籽粒Cd抑制作用最显著。蜈蚣草+籽粒苋、蜈蚣草、籽粒苋和龙葵等间作植物对玉米籽粒Cd含量有显著抑制作用;东单、海禾28和绿玉269等玉米品种籽粒Cd含量也显著受间作修复抑制。在弱酸性或中性土壤上,间作修复对玉米籽粒Cd的抑制作用增强;无论是安全利用类还是严格管控类农田,间作修复均能显著降低玉米籽粒Cd含量;间作行距对玉米籽粒和茎叶Cd含量影响不显著,但0～30 cm行距显著降低根Cd含量。盆栽间作修复涉及到的间作植物以及玉米品种较多,Meta分析结果表明,盆栽间作修复对玉米Cd含量降低作用不显著;此外,间作植物鸡眼草、黑麦草和苜蓿,以及主栽作物金珠蜜等间作修复效果在大田或盆栽试验下差异较大。  【结论】  间作修复可以显著降低玉米Cd含量,提高Cd污染玉米农田修复效率。选用合适的主栽玉米品种和间作修复植物是提高间作修复效果的重要因素;间作行距及土壤pH、Cd含量等因素对修复效果影响还需深入探讨。     

有机肥施用对农田土壤氮素累积和淋失的整合分析

分析有机肥施用对农田土壤氮素累积和淋失的影响，旨在为科学评估有机肥的生态环境效应提供基础。以“有机肥”“农田”和“氮”为关键词，在中国知网和“Web of Science”数据库检索2000—2022年期间发表的文献，筛选出符合要求的文献30篇，获得数据116组。以单施化肥为对照，利用整合分析（Meta-analysis）方法揭示有机肥施用对农田土壤氮素累积和淋失的影响，明确有机肥氮投入量、有机肥氮替代化肥氮比例等因素的综合效应。结果表明：与单施化肥相比，有机肥氮替代化肥氮可以显著降低农田土壤淋溶液中硝态氮和可溶性总氮浓度，有效阻控土壤氮素淋失；同时，有机肥施用能显著增加土壤全氮和微生物量氮含量以及提高土壤细菌、真菌和放线菌等微生物群落的数量，起到培肥土壤、改善微生物群落结果的作用；有机肥施用对作物产量有显著影响。当有机肥氮替代化肥氮百分比控制在20%～50%时，可以有效控制土壤氮素淋失，并保证作物产量。综上可知，有机肥施用显著影响土壤氮素累积和淋失，但有机肥氮替代化肥氮百分比等因素对土壤氮素累积和淋失的影响还需深入探讨。