蚯蚓作用下土壤化学组成和性状的动态变化

通过室内培养试验研究赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)和威廉环毛蚓(Metaphire guillelmi)对土壤化学组成和性状的动态影响.结果表明:接种蚯蚓可显著提高土壤pH和电导率;蚯蚓作用49 d后土壤化学组成也发生明显变化,接种赤子爱胜蚓和威廉环毛蚓处理的土壤碳水化合物含量分别比对照增加43.22,44.76 mg/kg,酸解氨基酸含量分别增加15.34,12.52 g/kg,植物激素GA3含量分别增加11.21,13.68mg/kg,IAA含量分别增加8.99,8.81mg/kg,而多酚含量却显著降低了7.79,7.48mg/kg.不同处理土壤化学组成和性状随时间变化趋势各有不同,2种蚯蚓作用下,土壤pH和碳水化合物含量均在前7d急剧增加,之后变化趋于平缓;而土壤多酚含量在前7d显著降低,此后也趋于平缓;土壤植物激素GA3含量在前35 d持续增加,而后无显著变化;土壤植物激素IAA、电导率和氨基酸含量随培养时间增加而持续增长,直至培养结束(49 d).     

全灭菌环境下蚯蚓和堆肥对土壤五氯酚老化过程的影响

通过全灭菌环境下的土壤五氯酚（PCP）污染模拟实验,分别测定水提取态、乙醇提取态、腐殖质固定态以及蚯蚓生物累积态PCP的变化,研究添加两种不同蚯蚓品种（赤子爱胜蚓和壮尾环毛蚓）和堆肥对土壤PCP老化过程的影响。结果显示,在42d的培养期内,水提取态PCP在全灭菌土壤对照和添加灭菌堆肥的处理中随时间推移逐渐下降,存在明显的老化效应。在蚯蚓处理中,水提取态PCP呈现先下降后上升的趋势,说明蚯蚓促进土壤PCP的解吸附,这主要与蚯蚓的生物扰动作用以及调节土壤pH趋向中性的作用直接相关。培养结束时,蚯蚓能够有效促进土壤PCP向腐殖质固定态转化,并进一步促进PCP的去除,这与蚯蚓提高土壤腐殖质的含量,促进PCP的化学还原转化作用以及蚯蚓自身对PCP的消解作用有关。壮尾环毛蚓比赤子爱胜蚓更能有效促进PCP的转化与去除,这与两者的生活习性不同有关。灭菌堆肥对全灭菌土壤PCP向其他形态转化的影响不显著。     

赤字爱胜蚓对土壤中镉富集的初步研究

将赤字爱胜蚓放在镉浓度分别为0、200、300、400、500、600、700mg·kg-1的土壤中培养60d后,用原子吸收分光光度计法测定镉在蚯蚓不同部位的分布、蚓粪中镉的含量。结果表明,赤字爱胜蚓对土壤中的镉具有较强的富集能力。当土壤中镉浓度为200mg·kg-1时,蚯蚓体内镉浓度为305mg·kg-1,相当于蚯蚓体重的0.03%;土壤镉浓度200～500mg·kg-1,蚯蚓对镉的富集系数在5以上;蚯蚓第XV体节后的肠道部是镉的主要吸收部位。研究结果表明,蚯蚓对于中轻度镉污染的土壤修复治理效果较为理想。     

赤子爱胜蚓处理鸡粪的试验研究

对“赤子爱胜蚓”处理鸡粪的试验研究结果表明:蚯蚓在堆肥7d以上鸡粪中的生长和繁殖情况均比干鸡粪中好;堆肥28d的饵料中,蚯蚓日增重倍数最高达0.08;堆肥35d的饵料中,蚯蚓日繁殖倍数最高达0.13。与饵料相比,蚓粪C/N值降低,NH4-N含量显著下降,而NO3-N含量显著升高。     

牛粪及其蚓粪磷素生物化学特性分析

评估牛粪及其蚓粪磷素生物化学特性,为合理利用牛粪及其蚓粪,提高畜禽粪便磷利用效率提供理论依据。利用扩增子测序技术,研究腐熟牛粪及其蚓粪中磷含量、磷酸酶活性和解磷微生物的差异。与牛粪相比,蚓粪pH、电导率、有效磷含量、全碳含量、全氮含量、碳磷比和氮磷比均显著降低,其中pH降低0.46个单位,电导率、有效磷含量、全碳含量、全氮含量分别降低63.86%、20.99%、28.51%、45.57%,牛粪的碳磷比和氮磷比分别为蚓粪的4.20和5.52倍;但蚓粪全磷含量和碳氮比显著提高,全磷含量提高196.40%,碳氮比为牛粪的1.31倍。蚓粪中碱性磷酸酶活性较牛粪低,而酸性磷酸酶二者间无显著差异。蚓粪的细菌和真菌α-多样性均显著高于牛粪。蚓粪中解磷细菌节细菌属(Arthrobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度较牛粪显著降低;相反,其他解磷细菌和大多数解磷真菌丰度较牛粪均呈升高趋势。蚯蚓堆肥对有效磷含量的衰减作用主要取决于牛粪的化学性质和解磷微生物的丰度。     

蚯蚓诱导对土壤中铅镉形态的影响

通过重金属污染土壤中接种蚯蚓的试验,研究了蚯蚓活动对土壤中Pb,Cd的富集作用和有效态含量的影响.结果表明,蚯蚓活动可以明显提高土壤中Pb,Cd酸提取态含量,降低可还原态含量,而对于可氧化态则无明显规律;蚯蚓对Cd具有较强的富集能力,富集量随着蚯蚓培养时间的延长而逐渐增加.富集系数K值为1.6～49.2;蚓粪中Pb,Cd酸提取态的含量较土壤中含量有较大幅度的提高,且蚓粪对Cd表现出较强的富集现象.     

不同物料蚓粪对土壤酸度和Cu、Pb化学形态的影响

以两种常见的有机废弃物牛粪和稻秆为原料,利用Eisenia foetida生产蚓粪,采用室内培养试验,研究了蚓粪在重金属污染的酸性土壤中对有机碳含量和形态、土壤酸度及Cu、Pb形态的影响。结果表明:在2.5%~10%的蚓粪用量下,土壤总有机碳含量增加了25%~83%,除牛粪蚓粪组的可溶性有机碳显著高于稻秆蚓粪外(P0.05),其余形态两种蚓粪间土壤有机碳含量无显著差异。蚓粪使土壤pH(H2O)值提升0.38~1.13个单位,同时交换性氢和铝的含量分别降低41%~77%和57%~94%,显著降低了土壤酸度,且较对照高出0.35~4倍;牛粪蚓粪仅在10%用量下降低土壤酸度的效果高出稻秆蚓粪22%。蚓粪使土壤中水溶-交换态Cu和Pb含量分别降低22%~70%和29%~70%,使有机结合态Cu和Pb含量分别提高19%~56%和10%~40%,表明蚓粪可以显著降低土壤中Cu和Pb的活性。蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果分别较对照物料高出0.58~9.6倍和0.16~3.4倍。稻秆蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果分别比牛粪蚓粪高出11%~61%和1%~32%。综上所述,蚓粪降低土壤酸度和Cu、Pb活性的效果优于对照,牛粪蚓粪降低土壤酸度的效果较好,稻秆蚓粪降低土壤Cu、Pb活性的效果更佳。在降低土壤酸度和Cu、Pb活性方面,蚓粪中的总有机碳、微生物量碳、胡敏酸碳和富里酸碳均具有重要作用,并且蚓粪中有机碳的作用效率高于对照中等量的有机碳。     

赤子爱胜蚓谷胱甘肽和丙二醛含量变化指示重金属污染土壤的生态毒性

为探讨赤子爱胜蚓谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量变化对重金属污染土壤生态毒性的指示作用,在试验室模拟条件下,利用人工土壤和自然土壤,研究了重金属含量与蚯蚓GSH和MDA含量变化的剂量效应关系。结果显示,在人工土壤试验中,Cu可诱导蚯蚓GSH和MDA含量上升,暴露2 d、7 d、14 d后,Cu浓度与蚯蚓GSH含量的相关系数分别为0.556、0.807和0.775,与MDA含量的相关系数分别为0.760、0.672和0.544,均存在显著的剂量效应关系(p<0.05)。自然土壤试验结果显示,赤子爱胜蚓的GSH和MDA含量与土壤Cu全量的偏相关系数分别为-0.830(p<0.001)和-0.599(p<0.05),与Cd全量的偏相关系数分别为-0.697(p<0.05)和-0.690(p<0.05)。同时发现,赤子爱胜蚓GSH含量变化对土壤重金属响应的敏感性要高于MDA。     

新鲜与老化蚓粪的有机碳呼吸动态特征

通过对经不同途径形成的新鲜蚓粪和老化蚓粪进行35d的CO2呼吸动态测定,比较两种蚓粪有机碳呼吸的差异,从而加深对蚯蚓影响土壤有机碳库周转的理解。新鲜蚓粪由过1mm筛的潮土与红壤在不同植物残体施用下经蚯蚓(Metaphire guillelmi)48h作用形成,湿润老化的蚓粪也由上述两种土壤经同种蚯蚓30d培养生成。结果表明:新鲜蚓粪中有机碳的呼吸量均大于相应土壤中的,特别是施用玉米残体形成的蚓粪;老化蚓粪中,除红壤不施植物残体形成的老化蚓粪的呼吸量低于相应土壤外,其它老化蚓粪的呼吸量均大于相应土壤的。蚓粪的呼吸与土壤质地、有机碳含量、植物残体及蚓粪老化程度等有关。     

蚓粪施用对土壤微生物特征以及酶活性的影响

通过将不同比例的蚓粪(0,5%,10%和20%)施用于菜园土,研究玉米种植期间蚓粪施用对土壤微生物学特征和酶活性的影响。结果显示:随着土壤中蚓粪比例的增加,土壤溶解性碳、碱解氮、速效磷含量明显增加,微生物生物量碳氮的含量显著提高,过氧化氢酶、转化酶和脲酶活性增强(P0.05),其中20%蚓粪处理上述各指标含量和活性均为最高水平。与对照相比,蚓粪处理土壤的呼吸速率明显较高,特别是5%的蚓粪处理(P0.05)。另外,与对照相比,蚓粪处理的微生物生物量碳氮比和代谢熵差异不大(P0.05)。相关分析结果显示:土壤溶解性碳、碱解氮、速效磷与微生物生物量碳氮含量、转化酶、过氧化氢酶和脲酶活性变化呈显著正相关关系(P0.05)。多元数据分析结果进一步显示:与对照和5%的蚓粪处理相比,10%和20%蚓粪处理综合生物学特征差异显著,生物学综合质量较高(P0.05)。利用农业有机废弃物生产蚓粪,并选择适宜的蚓粪比例培肥土壤的技术具有一定的应用价值。     

接种蚯蚓对施加秸秆的旱作稻田N2O排放的影响

通过田间试验研究了秸秆不同施用方式下接种蚯蚓(威廉腔环蚓,Metaphire guillelmi)对水稻旱作土壤N2O排放通量的影响。结果显示施加秸秆和接种蚯蚓增加了N2O的排放量。在秸秆表施的情况下,接种蚯蚓处理显著提高了N2O的排放量,从12.54 kg/hm2提高到14.94 kg/hm2 (P<0.05);但是在秸秆混施的情况下,接种蚯蚓处理未显著提高N2O的排放量。蚯蚓的存在使土壤NO3--N的含量显著提高,尤其是在混施秸秆的情况下。由于栽培期内NH4+-N变化幅度较小,不同处理NO3--N含量的变化决定了土壤矿质氮的分异。农田生态系统中蚯蚓对N2O排放的贡献主要体现在促进秸秆混入土壤,从而加快秸秆的分解和N2O的排放。     

新烟碱类和阿维菌素类药剂对蚯蚓的急性毒性效应

为评价农药对蚯蚓的生态风险提供基础数据,采用滤纸法和人工土壤法测定了新烟碱类和阿维菌素类药剂对蚯蚓的急性毒性效应。滤纸法测定结果表明,吡虫啉、啶虫脒、烯啶虫胺、氯噻啉和噻虫啉5种新烟碱类药剂对蚯蚓的LC50值范围为0.0089（0.0075～0.010）μg·cm^-2～0.44（0.34～0.56）μg·cm^-2（48h结果）,噻虫嗪对蚯蚓的LC50值在24h和48h均大于62.91μg·cm^-2;阿维菌素、依维菌素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐3种阿维菌素类药剂对蚯蚓的LC50值范围为4.52（3.71～5.50）μg·cm^-2～22.76（18.68～27.73）μg·cm^-2（48h结果）。人工土壤法测定结果表明,5种新烟碱类药剂（除噻虫嗪外）对蚯蚓的LC50值范围为1.54（1.43～1.71）mg·kg^-1～17.29（16.44～19.41）mg·kg^-1（14d结果）,噻虫嗪对蚯蚓的LC50值在第7d和14d均大于1200mg·kg^-1;3种阿维菌素类药剂对蚯蚓的LC50值范围为27.93（26.04～29.81）mg·kg^-1～175.33（162.82～188.91）mg·kg^-1（14d结果）。根据《化学农药环境安全评价试验准则》,吡虫啉、啶虫脒和烯啶虫胺对蚯蚓属于中毒级,其他的药剂对蚯蚓属于低毒级。     

氯丹和灭蚁灵污染场地土壤对蚯蚓的毒性效应研究

以赤子爱胜蚓（Eisenia fetida）为供试生物,氯丹和灭蚁灵污染场地土壤为供试土壤,以蚯蚓体重及体内蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性为指标,进行了不同暴露时间（1、3、7、14 d）下场地土壤中氯丹和灭蚁灵污染胁迫对蚯蚓的毒性效应研究。结果表明,随着暴露时间的延长,蚯蚓体重在氯丹和灭蚁灵作用下受到显著抑制,蚯蚓体内蛋白质、SOD和CAT活性对氯丹和灭蚁灵响应不同,其敏感性大小为CAT〉SOD〉蛋白质;在一定暴露时间内,根据暴露-剂量效应关系,表明氯丹浓度为14.13 mg.kg-1、灭蚁灵浓度为4.14 mg.kg-1可能是使蚯蚓CAT活性达到最大值的临界浓度,同时也是SOD活性受到抑制的临界浓度,超过该临界浓度可能对蚯蚓产生生态毒性效应,这为场地风险评价和修复提供了基础数据。     

[C8mim]Br对蚯蚓抗氧化系统的亚慢性毒性效应

以OECD标准的基质染毒法测定了离子液体溴化1-辛基-3-甲基咪唑（[Csmim]Br）对蚯蚓（Eisenia foetida）的急性毒性效应和亚慢性毒性条件下蚯蚓体内CAT、SOD、GST的活性和GSH、MDA含量的变化,以期初步分析[Csmim]Br对蚯蚓抗氧化系统的作用及其毒性作用的可能机理。结果表明,[C8mim]Br对蚯蚓的7d—LD50和14d—LD50分别为206．8mg·kg-1和159．4mg·kg-1。亚慢性暴露42d后蚯蚓体内CAT的活性受到显著抑制;SOD的活性在低浓度（1～5mg·kg-1）受到抑制,高浓度（20～40mg·kg-1）被激活;在高浓度处理组（20—40mg·kg-1）GST的活性显著高于对照。10～40mg·k-1 浓度的[C8mim]Br处理组GSH的含量显著升高,各处理组MDA含量与对照相比没有差异。推测[C8mim]Br可能通过肠道吸收进入蚯蚓体内,并诱导了蚯蚓体内抗氧化系统的反馈效应。     

菊糖对蚯蚓粪肥性状的影响及调控过程

通过蚯蚓堆肥试验,探讨菊糖对蚯蚓的益生作用及高活力蚯蚓粪肥的形成过程,可为滩涂生态农牧化模式构建及障碍土壤修复提供理论依据.以牛粪、赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)和菊糖为材料,设置纯牛粪养殖蚯蚓(EM)和添加菊糖的牛粪养殖蚯蚓(IEM)处理,养殖周期为40 d,每隔10 d采样分析,研究了牛粪–蚯蚓肠道内容...     

有机肥施用和外源镉添加对土壤理化性质、油菜生长及其镉积累的影响

采用盆栽试验方法,研究了施用鸡粪、牛粪、蚯蚓粪对外源添加不同浓度Cd土壤的酶活性等性状、盆栽作物油菜生长及其Cd吸收积累的影响;试验供试土壤Cd添加浓度为0、1、10、50 mg kg-1,以不施有机肥为对照、3种有机肥用量均为4％.结果 表明:施用有机肥使土壤有机质含量、酶活性显著提高,施用鸡粪、牛粪处理土壤脲酶、磷...     

Phosphatase activity in earthworm faeces

Wormcasts of Allolobophora caliginosa have been shown to have higher phosphatase activity than occurs in uningested soil, resulting in an increase in inorganic P released by mineralization of organic P. This paper describes similar observations on organic wastes which may be used for vermiculture. Besides A. caliginosa, three species which will feed on dung or other organic substrates were investigated, Eisenia foetida, Dendrobaena veneta and Lumbricus rubellus. When cow dung was used as a substrate, background phosphatase activity was too high for the effects of earthworm activity to be detected and a culture medium was therefore developed from sterilized paper waste sludge with added phytin. Phosphatase activity, assayed by a modified Hoffman method, was higher in the presence of all four earthworm species than in controls. It showed two peaks in relation to pH, at 3–5 and 9–10. The former is attributed to microbial activity and the latter to microbial activity or earthworm alkaline phosphatase. After 1 month, cultures of paper waste sludge with phytin contained about twice as much water soluble P when worms were present than in their absence.     

蚯蚓磨浆发酵产物减轻苹果连作障碍的机制

[目的]探究蚯蚓磨浆发酵产物防控苹果连作障碍的可行性.[方法]蚯蚓(Eisenia foetida)用湿法磨碎后,加入枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和黑曲霉菌(Aspergillus niger)发酵,发酵物用于试验.盆栽试验土壤采自27年龄的苹果园,供试作物为平邑甜茶幼苗.蚯蚓发酵物施入土壤,在苹...     

秸秆施用及蚯蚓活动下土壤有机碳变化表征指标的筛选

在长期连续稻-麦轮作的小区试验中,通过运用主成分分析法与聚类分析法等,对施用秸秆与接种蚯蚓(Metaphire guillelmi)后土壤有机碳变化表征指标的敏感性进行了分析与评价。结果表明,不同土壤有机碳变化表征指标对农田施用秸秆与蚯蚓活动的响应不同,用所选取12种指标可较完整地表达土壤有机碳的含量与组成变化,但较多的信息及信息的不一致影响进一步的分析。各指标可依主成分分析与聚类分析结果分为两大类,一类为与土壤有机碳含量密切相关的指标,如可溶性有机碳(DOC)、热水提取态碳(HWEC)、潜在可矿化碳(PMC)、基础呼吸(BR)、酸提取态碳(AEC)、易氧化有机碳(ROC)、颗粒有机碳(POC)、轻组有机碳(LFOC)、总有机碳(TOC);另一类为与微生物密切相关的潜在影响土壤有机碳的指标,如微生物熵(Mq)、代谢熵(qCO2)与微生物生物量碳(MBC)。运用与土壤有机碳含量密切相关的指标可用于评价秸秆施用对土壤有机碳的影响,且不必全部测定,只需选测一种或两种指标,而其他指标可通过回归方程获得。与微生物密切相关的指标可用于评价蚯蚓活动对土壤有机碳的潜在影响。