模拟池塘中锶-89的迁移和积累动力学

采用放射性同位素示踪技术研究了核污染关键核素之一——~(89)Sr在水生生态系中的动力学行为。当示踪剂~(89)Sr一次性引入水系后,即向系统内的动植物及底泥迁移,从而使系统各组分中~(89)Sr-Sr的量均随时间变化。结果表明:1.在试验期间,池水中~(89)Sr-Sr的含量随时间减少,6d后由原来的1.76 ppm降至1.01ppm,11d后已不到原来的一半,第35d时只及原始量的30％。2.池水中的~(89)Sr-Sr向系统各组分中的迁移速率和数量因组分的性质而异。比如底泥,1d后由原始的0增加到7.07 ppm,11d后趋向平衡,以后几乎不再增加;~(89)Sr-Sr在鱼和螺蛳体内的含量在试验期间均随时间增加,35d时分别由原始的0增加到18.73ppm和48.28ppm;在处理当天,金鱼藻中~(89)Sr-Sr虽增加较快,由原始的0增至6.68 ppm,但4h后却几乎不再增加。3.水生动植物对放射性锶都有一定的浓集作用,最大的浓集系数分别为:螺蛳94.7,鱼36.7,金鱼藻只有12.6。可见,贝壳类动物对水系中的放射性锶有较强的去污能力。     

水稻对放射性锶的吸收及撒洒硅藻土对其行为的影响

采用同位素示踪技术研究了水稻对89Sr的吸收及在水稻田中撒洒少量硅藻土对其吸收89Sr的影响。结果表明 :田表水中的89Sr将向水稻转移 ,通过吸附和吸收作用在水稻各部位中积累 ,其稻根中的89Sr比活度高于其余各部位 ;在本试验硅藻土撒洒量的范围内 ,未能明显降低水稻对89Sr的吸收和累积 ;89Sr在水稻中的纵向分布均与土层深度呈单项指数负相关。     

土壤微生物对黑麦草和百喜草吸收89Sr的影响

用3.0和25.0 kGy剂量的60Coγ射线分别对供试土壤进行了辐照处理,以区分土壤中的内生菌根菌和其他土壤微生物;并以未经辐照处理的土壤为对照研究了土壤微生物对黑麦草和百喜草吸收89Sr的影响。结果表明:在对照土壤中黑麦草和百喜草根部内生菌根的侵染率分别为48.0%和28.0%,说明两种草均易与内生菌根菌形成内生菌根。尽管内生菌根菌和其他土壤微生物对黑麦草和百喜草的地上部分生物量没有明显影响,但它们都不同程度地降低了两种草对89Sr的吸收。     

施用白垩和膨润土对降低作物吸收放射性锶和铈的有效性

采用模拟污染物的同位素示踪技术研究了在土壤中施用白垩和在田表水中撒洒膨润土对降低作物 (尤其是作物的食用部分 )中89Sr和14 1Ce积累的效应。结果表明 :白垩能有效降低黑麦草、青菜对89Sr的吸收 ,当白垩施用量为 2 0g kg时 ,青菜对89Sr吸收降低率达 77 6% ,黑麦草也能降低 3 5 2 % ,土壤中白垩的引入量与黑麦草、青菜中89Sr的比活率呈显著性线性负相关 ;在田表水中的撒洒适量膨润土可以使田表水、稻壳和糙米中的14 1Ce比活度有所下降 ,从而减少稻谷对14 1Ce的积累 ,但未能改变稻根、稻草对14 1Ce的吸收和积累 ,14 1Ce在水稻土中的纵向分布均与土层深度呈单项指数负相关。     

Uptake of carbon and nitrogen through roots of rice and corn plants,grown in soils treated with 13C and 15N dual-labeled cattle manure compost

Nitrogen and carbon dynamics in paddy and upland soils for rice cultivation and in upland soil for corn cultivation was investigated by using ¹³C and ¹⁵N dual-labeled cattle manure compost (CMC). In a soil with low fertility, paddy and upland rice took up carbon and nitrogen from the CMC at rates ranging from 0.685 to 1.051% of C and 17.6–34.6% of N applied. The ¹³C concentration was much higher in the roots than in the plant top, whereas the ¹⁵N concentration differed slightly between them, indicating that organic carbon taken up preferentially accumulated in roots. The ¹³C recovery in the plant top tended to be higher in upland soil than in paddy soil, whereas ¹⁵N applied was recovered at the same level in both paddy and upland soils. In the experiment with organic farming soil, paddy rice took up C and N from the CMC along with plant growth and the final recovery rates of ¹³C and ¹⁵N were 2.16 and 17.2% of C and N applied. In the corn experiment, a very large amount of carbon from the CMC was absorbed, accounting for at least 7 times value for rice. The final uptake rates of ¹³C and ¹⁵N reached about 13 and 10% of C and N applied, respectively. Carbon emission from the CMC sharply increased by 2 weeks after transplanting and the nitrogen emission was very low. It is concluded that rice and corn can take up an appreciable level of carbon and nitrogen from the CMC through roots.     

Atmospheric nitrogen fixation by photosynthetic microorganisms in a submerged Philippine soil

Photosynthetic nitrogen-fixing microorganisms help maintain the nitrogen level of soil in rice paddies when environmental factors favor the growth of microorganisms. Our studies showed that blue-green algae in particular have a significant role in nitrogen-fixation in light. The most active nitrogen-fixation by microorganisms occurred in the soil shortly after it had been submerged under light. The longer the submergence, the less nitrogen microorganisms were fixed. In a greenhouse experiment, the fixed nitrogen appeared not to be immediately available to the rice plant. The amount of nitrogen that can be fixed in the field by nitrogen-fixing microorganisms in paddy water was estimated using the acetylene reduction method during the rice-growing period. The amount of nitrogen fixation by these microorganisms is not sufficient to account for the amount of nitrogen uptake by rice during the rice-growing period.     

两种淡水腹足类动物对~(90)Sr的浓集与分布的生物学特性

本文报道了两种淡水腹足类动物对90 Sr的浓集与分布的过程 ,大瓶螺 (Am pullariagigasSpix) 4h开始便迅速浓集90 Sr并转至螺体各个部位 ,小个体各器官组织对90 Sr的浓集系数大于大个体 ,刚孵化的幼螺在 1 5min内便对90 Sr有浓集作用 ,并随时间的延长而增加。石螺 (Bellarnyapurificata)对90 Sr于 4h开始有吸收浓集作用 ,但其浓集系数低于大瓶螺 ,在各自积累高峰期大瓶螺的贝壳对90 Sr的浓集系数为石螺的 1 4倍。两种母螺的卵和子螺的90 Sr比活度均高于同时间两种螺贝壳的比活度 ,说明90 Sr通过母体迅速转移至子体     

沼液稻田消解对水稻生产、土壤与环境安全影响研究

为研究稻田消解沼液对水稻安全生产、土壤肥力及质量的影响,评价沼液施用后对水体及大气环境污染的风险,提出稻田沼液消解安全容量,在浙江省嘉兴市青紫泥田（属脱潜潴育型水稻土）上,进行3a定位田间小区试验,考察了不同沼液用量下水稻产量、稻谷及土壤中有害重金属含量差异,测定了稻田氨挥发通量及田面水、下渗水氮含量,并确定了稻田沼液消解容量。结果表明,连续3a、每年水稻生长季施灌沼液135～540kgN·hm-2的范围内,水稻产量与全化肥区持平或略有增产,施灌沼液处理的稻谷中有害重金属镉、铅、汞、砷含量没有明显增加;除高沼液用量处理土壤速效钾、缓效钾含量明显增加外,其他土壤肥力指标没有明显增加,土壤中重金属含量也没有明显积累;施用沼液处理田面水中铵态氮含量明显高于全化肥处理,但对土壤下渗水氮含量影响较小;2倍氮沼液用量下,水田消解中氨挥发量占总氮投入量的13%,高于全化肥处理10倍以上。在水稻生产安全、农产品安全、土壤质量可持续、农田水环境友好的前提下,水稻生长季沼液稻田消解的安全容量为540kgN·hm^-2·a^-1;氨挥发是目前沼液稻田消解中主要的环境风险。     

连续翻压紫云英对福建单季稻产量与化肥氮素吸收、分配及残留的影响

【目的】紫云英翻压后在一定程度上可改善土壤理化性状,并提高后作水稻的产量,但是该机理是由于紫云英翻压矿化后提供的氮素还是由于与翻压紫云英后化肥氮素利用率的提高有关尚不清楚,因此,本项目通过连续4年紫云英翻压还田的定位试验与原状土柱模拟及15N示踪,研究了福建单季稻区紫云英压青回田对水稻产量与化肥15N吸收、 分配及残留的影响。【方法】采用单季稻田间定位试验,设5个处理: 1）对照,不翻压紫云英,不施化肥（CK）;2）不翻压紫云英,常规化肥施用量（100%H）;3）紫云英＋常规化肥用量（Z+100%H）;4）紫云英＋60%的常规化肥（Z+60%H）;5）只翻压紫云英,不施化肥（Z）。常规化肥用量（100%H）为施氮量N 135 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O=1∶0.4∶0.7,每年紫云英翻压量为18000 kg/hm2。每个处理3次重复,小区面积15 m2,种植水稻为每小区2015丛。于定位试验的第4年,在田间定位试验小区中,采用15N-尿素（丰度10%）示踪法与原状土柱模拟水稻植株的氮素吸收及分配情况。PVC管直径25 cm,长35 cm,其中压入田面下20 cm,每小区埋两个土柱,每个土柱中种植两株水稻。【结果】紫云英年翻压18000 kg/hm2并结合施用100%化肥（Z+100%H）,水稻子粒4年平均产量比单施100%化肥（100%H）增产6.5%,同时在18000 kg/hm2 的紫云英翻压量下,主作物水稻化肥减量40%（Z+60%H）的产量与100%H的处理基本相当。Z+100%H处理对提高水稻分蘖期植株氮含量最为明显,尤其是茎叶氮含量较100%H提高7.0%,差异显著。虽然不同施肥处理水稻生育期的化肥氮素利用率无明显变化,但Z+100%H处理分蘖期与成熟期植株氮素吸收量分别较100%H提高23.0%与18.0%,说明绿肥与化肥配施有利于水稻植株吸收外源氮素,且植株吸收氮的差异主要来自于紫云英矿化的氮源。Z+60%H 与100%H处理的分蘖期与成熟期植株氮素吸收量则基本相当。不同施肥处理均有提高土壤全氮含量的趋势;Z+60%H 处理的耕层土壤化肥氮素的残留率最高,并显著高于Z+100%H处理。【结论】连续4年翻压紫云英明显提高了福建单季稻区黄泥田的农田生产力,在减少40%常规化肥用量的情况下仍可维持产量稳定。翻压绿肥减肥增效的主要机制之一是紫云英矿化的养分替代了化肥。     

外源水稻根系和茎叶碳氮在稻田土壤中释放的特征

东北地区气候寒冷,稻田土壤休耕期长,多处于冻结状态;水稻生长期短,土壤温度高且季节性淹水.外源水稻秸秆碳氮在东北地区稻田土壤休耕期和水稻生长期不同水热条件下的释放特征尚不完全清楚.通过室外培养试验方法,利用双标记(13C和15N)水稻根系和茎叶示踪技术和稳定同位素质谱分析技术,研究水稻根系和茎叶在稻田土壤中的腐解率、有...