几种脲酶抑制剂抑制作用的室内培养与盆栽试验——Ⅰ 室内培养

通过室内培养试验比较了不同脲酶抑制剂NBPT[N—(n—butyl)thiophosphorictriamide]。PPD[Phenylphosphorodiamidate]、DAPB[N—(Diaminophosphinge bengamide]、AHA[Acetohydroxamic acid]在淹水土壤条件下使用不同用量(1％、2％、5％、10％)抑制尿素水解的能力,同时研究了NBPT不同施用方法以及通氧和采用双氧水预处理对抑制效果的影响。 试验结果表明:淹水条件下在脲酶活性强的土壤中以PPD抑制效果较好,但抑制持续时间不长(2～4天),且不同浓度间差异大,其它抑制剂均只显微弱抑制效果,即使采用高浓度;在脲酶活性弱的土壤中,培养6天后,NBPT有超过PPD的趋势,显示出较持久的抑制功能,不同浓度间差异较小。 NBPT和PPD按相同浓度混合后施用比单独施用在供试的三种土壤上均有一定的增效作用,脲酶活性强的土壤更为明显,当浓度超过2％时,浓度间差异减少。NBPT在尿素施前3天施用,也有增强抑制效果的功能,可延长抑制时间1～2天。NBPT和尿素同施后,向淹水土壤通氧以及在NBPT施用前采用强氧化剂双氧水预氧化都能明显地增强抑制效果,延长抑制时间。表明NBPT要有效地抑制脲酶活性,必须在有氧的环境下先转化成含带氧基团的形态,此为NBPT在通气湿润土壤条件下抑制效果好,在淹水条件下抑制效果差的原因。     

不同稻作制对红壤性水稻土铜的化学行为的影响

以湘中地区的耕型第四纪红土壤进行不同稻作制度长期定位试验,研究旱改水及不同稻作制对土壤铜的化学行为及有效性的影响。结果表明,红壤旱地改水田１０年后,土壤对铜的吸附能力显著增强,土壤有效铜含量也明显提高。三种稻作制比较,稻稻冬泡土壤对铜的吸附能力和土壤有效铜含量明显高于稻稻冬绿和稻稻冬油土壤。供试土壤铜主要以有机态铜,无定形铁态铜,晶形铁态铜和残留态铜四种形态存在。     

油水淹地土壤的性质和污染机理研究

为了研究油水淹地土壤的性质和污染机理,对吉林油田的油水淹地土壤及邻近作物生长良好的正常土壤进行了土样采集和对比分析,研究了油水淹地土壤的石油含量、离子组成和微生物群落等性质,最终得出关于污染机理的结论。结果表明,油水淹地土壤的有机质含量、p H值、电导率、钠离子吸附比、总碱度和全盐量均比正常土壤高,污染土壤盐碱性特征显著。与正常土壤相比,污染土壤的石油含量显著升高,超过了清洁土壤的标准;污染土壤盐分组成中Na2CO3和Na HCO3的比例升高,土壤中Na+、K+、Ca2+、Mg2+的含量显著不同;污染土壤的微生物数量也明显减少。     

生物质炭对关中水稻土有机碳矿化及CO_2释放的影响

通过模拟淹水土壤环境,向水稻土中施加质量分数为0、2%、5%、8%的生物质炭,分析生物质炭的输入及其不同施炭量对淹水土壤有机碳矿化和CO2释放的影响,以期为全面评价中国农田生态系统碳排放和促进温室气体减排提供科学依据。结果表明:生物质炭的输入提高土壤的稳定性碳库,并显著降低土壤有机碳的矿化速率,施炭量为5%、8%的土壤有机碳矿化量相比对照分别降低10%和6%,不同施炭量对土壤有机碳矿化速率的抑制效果各异;淹水土壤CO2的释放明显受到生物质炭的抑制,随着淹水时间的延长,土壤CO2的释放量呈缓慢增长趋势,然而由于受土壤温度、有机质变化的影响,2%、5%、8%不同施炭量处理之间并无显著性差异(P0.05)。     

施用氰氨化钙和秸秆对淹水设施土壤磷释放动态特征的影响

设施土壤在夏季进行淹水时施用氰氨化钙和秸秆可以增强灭杀病害并改良土壤的效果，为研究该措施对淹水土壤磷素赋存形态和流失风险的影响，本研究通过对模拟淹水试验动态取样5次（第3、7、15、31、63天），探究了施用氰氨化钙（0.5 g·kg^-1）或秸秆（10 g·kg^-1）以及两者同时施用下淹水设施土壤的磷素释放量及其动态特征。结果表明：对照处理（不添加外源物质）与氰氨化钙处理的土壤溶液磷浓度均随培养时间的延长先升高后降低，在第15天达到峰值。在第3、7、15天，与对照处理相比，氰氨化钙处理的土壤溶液磷浓度分别显著降低了38.7%、33.4%和19.0%。与对照和氰氨化钙处理不同，在第3、7、15天，氰氨化钙+秸秆处理的土壤溶液磷浓度相比于对照分别显著降低了16.6%、91.5%和99.1%。培养期间，氰氨化钙处理土壤溶液的Ca²⁺浓度显著增加，有助于促进磷酸钙沉淀的生成，进而降低了土壤活性磷的浓度。氰氨化钙+秸秆处理尽管增加了土壤溶液的Fe²⁺浓度，但并未提升土壤溶液磷浓度，反而提高了土壤NaOH-P比例和土壤溶液Ca²⁺、Mg²⁺浓度，支持秸秆厌氧分解产生了酸化作用，促进了土壤游离磷酸盐与铁铝氧化物的结合。综上所述，施用氰氨化钙和秸秆在改良土壤和灭杀病害的同时，可以有助于降低淹水土壤的磷素流失风险。     

生料越夏栽培中杂菌对香菇生物学特性的影响

在香菇生料越夏栽培过程中,杂菌的活动对香菇生产有一定的影响－ 不同香菇品种菌丝生长速度生料比熟料平均慢１３－９ ｄ ,子实体单重的生料比熟料平均低１０－９８ ｇ,产量比熟料平均低５８８－７ ｇ·块－１ ,香菇菌盖和菌柄蛋白质含量分别比熟料平均提高２９－５％ 和６８－１％ － 不同香菇品种间的生物学特性比较试验证明,Ｃｒ－ ０２ 菌株性状较好,产量较高,适合生料越夏栽培－     

不同水分培养下添加生物质炭湿地土壤pH的变化特征

[目的]研究在不同水分条件下添加生物质炭后湿地土壤pH的变化特征。[方法]以巢湖十五里河河口湿地土壤为研究对象,采用室内土柱模拟试验,研究在干湿交替(J)、75%田间持水量(75%)和淹水(Y)3种水分条件下,添加不同条件(350℃与600℃、洗涤与未洗涤)制备的生物质炭对湿地土壤pH的影响。[结果]随着培养时间的延长,在干湿交替和75%田间持水量条件下,对照组土样pH先降低后升高,加入生物质炭可以降低土样的pH,增加其酸度,且干湿交替时培养时间越长,降低作用越明显;淹水培养土壤pH变化趋势呈"W"型,添加生物质炭对其有影响,但在不同培养周期作用不同。培养期间,对照组土壤pH为CKYCKJCK75%。添加生物质炭后,土壤pH为YJ和75%,且水分培养条件相同,添加同一温度制备的洗涤与未洗涤生物质炭土壤pH变化趋势相同。[结论]该研究为利用生物质炭进行土壤酸碱度改良提供参考。     

生物炭耦合水分管理对稻田土壤As-Cd生物有效性及稻米累积的影响

选取湖南某矿区重金属Cd、As复合污染稻田土,以泰优390号为材料,通过盆栽试验研究湿润灌溉(CK)、农艺措施淹水(WF)、竹炭(ZC)、竹炭结合淹水措施(ZF)、稻壳炭(GC)、稻壳炭结合淹水措施(GF),对土壤中As、Cd生物有效性及水稻糙米中As、Cd累积效应的影响。结果表明,6种处理土壤pH值上升幅度为0.12~0.72个单位,均呈现先升高再下降,最后趋于中性的规律。相比对照,水稻全生育期5种处理Eh值均呈现下降趋势,而单一添加生物炭ZC、GC 2种处理乳熟期Eh显著高于同一生育期配施生物炭的WF、ZF、GF 3种淹水处理,并始终处于弱还原状态。各处理均能显著降低成熟期土壤Cd的有效态、酸可提取态和TCLP提取态含量,而As的有效态和TCLP提取态含量显著升高。WF、ZF、GF淹水配施生物炭处理糙米中Cd含量降低51.46%~57.28%,其中GF抑制效果最佳,与ZF呈现显著性差异;而籽粒中As的含量分别达到0.29、0.32、0.30 mg·kg-1,较CK组升高了39.74%~53.58%,三者并无显著性差异。2种仅添加生物炭的ZC、GC处理与对照相比,糙米中Cd含量降低16.50%、39.81%,糙米中As含量增加了27.24%、12.23%,但GC与CK处理并无显著性差异。因此,WF、ZF、GF及ZC处理可减少土壤中Cd的生物有效性,对重金属Cd污染稻田土壤修复具有重要意义,但会增加土壤中As溶出的风险及其生物有效性。而单一添加生物炭的GC处理可用于Cd-As复合污染农田,为稻田土壤Cd-As复合污染粮食安全生产提供理论依据。     

不同类型土壤淹水对pH、Eh、Fe及有效态Cd含量的影响

基于数据收集整理,分析了南方不同酸碱性土壤淹水后,土壤pH值、Eh值、Fe[Fe(Ⅱ)和无定型氧化铁]含量、有效态Cd含量和不同有机质土壤淹水后有效态Cd含量变化趋势,同时分析了pH、Eh、Fe变化趋势对有效态Cd含量的影响。结果表明:不同酸碱性土壤长时间淹水后,pH均趋于中性、Eh下降、Fe含量增加;有效态Cd含量在酸性和中性土壤中呈持续下降趋势,分别降低了42%和38%;在碱性土壤中降低了27%,其中淹水前15 d呈增加趋势,淹水15 d后逐渐减少。不同有机质含量土壤淹水后,有效态Cd含量在中高(≥20 g·kg~(-1))有机质土壤中降低78%,且为持续降低趋势;在中低(≤20 g·kg~(-1))有机质土壤中降低了52%,在淹水15~30 d增加,且淹水15 d有效态Cd含量要低于淹水60 d有效态Cd含量。土壤有效态Cd含量随着pH值增大而降低,且变化速率一致,即pH值增加速率大时,有效态Cd含量降低速率也大,反之亦然;土壤有效态Cd含量在淹水前15 d随Fe含量的增加而增加,淹水15 d后随着Fe含量增加而降低;整个淹水期间,土壤有效态Cd含量随着Eh值降低而降低。综上,酸性土壤和中高有机质土壤淹水后可有效降低土壤有效态Cd含量,碱性土壤淹水时间不低于30 d、中低有机质土壤淹水不超过15 d才能达到有效降低土壤有效态Cd含量之目的。     

离子强度和磷酸盐对铁铝矿物及土壤吸附As（V）的影响

选用针铁矿、赤铁矿、水铁矿、水铝矿4种铁铝矿物以及性质差异较大的黑土、紫色土和红壤3种土壤,研究离子强度和磷酸盐对其吸附As(V)的影响。结果表明,在0.01、0.1、1mol.L-13种离子强度下,矿物和土壤对As(V)的吸附量无明显差异或随离子强度增大而增大,其对砷的吸附以专性吸附为主。磷酸盐对矿物和土壤吸附砷的影响与其添加顺序及摩尔浓度比有关。水铝矿和水铁矿在这3种添加顺序下的砷吸附量无明显差异,仅在P/As摩尔比较大时表现出下降趋势;而在针铁矿和赤铁矿两种矿物上,先添加砷时的砷吸附量高于先添加磷时或两者同时添加时,且砷吸附量随P/As摩尔比的增加而逐渐下降。在黑土、紫色土和红壤上,先添加砷比先添加磷或两者同时添加时的砷吸附量均要高,尤其是在紫色土上。随P/As摩尔比升高,土壤对砷的吸附量表现出下降趋势。     

Interaction of beggiatoa and rice plant: detoxification of hydrogen sulfide in the rice rhizosphere

Beggiatoa was obtained from six habitats, including four water-saturated soils from rice fields. The isolate of Beggiatoa from Bernard clay, when reinoculated into soil treatments from pure culture, significantly reduced hydrogen sulfide levels in soils and increased oxygen release from rice plants. Rice plants significantly increased Beggiatoa survival in flooded soils. Some hydrogen sulfide was necessary for survival of the Bernard clay isolate; high concentrations of hydrogen sulfide killed the Bernard clay isolate but were tolerated by a Crowley silt loam isolate from Eagle Lake, Texas. The results suggest that Beggiatoa may be an element of wetlands plant ecosystems.     

多效唑在稻田环境中的动态研究

报道了多效唑在稻田环境中的动态试验和样品的分析方法。结果表明:施于土壤表面的药剂随水分逐渐向下移动。移动速度与土壤性质有关。连作晚稻秧苗一心一叶期喷施多效唑药液,前期药剂主要分布在土壤耕作层,并向田水中扩散和被稻苗吸收,施药后第1天稻苗中的药剂残留量最高,稻苗移栽时,土壤和稻苗中的残留量均很低。多效唑性质稳定,降解缓慢,在室内淹水和不淹水的土壤中的半衰期分别为45和22天;在田问降解较快,夏季连晚秧田土壤(小粉土)中的半衰期为5天,田水中为5.6天,稻苗中为3～4天。     

几种脲酶抑制剂抑制作用的室内培养与盆栽试验(Ⅱ盆栽试验)

在温室采用脲酶活性强的稻田土壤进行水稻盆栽试验,比较了脲酶抑制剂NBPT不同浓度(按尿素施用量的0.5％、1％、2％、5％)和不同施用方法(①NBPT与尿素同时施UN;②NBPT和PPD以相同深度混合后与尿素一道施UNP;③NBFT在尿素施用前三天施用N+U;④NBPT与尿素施后通氧一小时UNO;⑤NBPT经双氧水预氧化后与尿素一道施UNH)对尿素水解的抑制效果,定期测定淹灌水的氨态氮浓度和剩余尿素浓度,并测定植株总吸氮量,计算氮素利用率。 试验结果表明:施用脲酶抑制剂NBPT的处理均不同程度地表现出抑制尿素水解的效果,随着抑制剂施用浓度的增加,抑制效果明显增强。在低抑制剂浓度条件下,尿素全部水解所需时间为7～8天,高抑制剂浓度条件下为9～10天;而不施抑制剂的对照处理,尿素施后4天可全部水解。NBPT不同施用方法对比,N+U、UNH、UNP和UNO在开始几天均不同程度地较UN有较强的抑制效果,尤以N+U和UNH更为明显,但四、五天后各处理差异不大。淹灌水氨态氮浓度的测定结果与上述结果相吻合。施用NBPT后,淹灌水的氨态氮浓度峰值明显降低,出现时间推迟,有效氮的供应期限延长4～6天,减少了氮的挥发损失。在水稻植株上表现为总吸氮量增加,氮索利用率提高,埴株干重也有一定增长。在盆栽条件下,NBPT与尿素—同施能表现出较好的效果,不?     

稻田土壤中硝化速率的测定

采用３种测定硝化速率的技术，对３种土壤短期培养进行了测定，这３种技术分别为铵氧化抑制法、硝酸氧化抑制法和同位素稀释法。硝酸氧化抑制法测定的硝化速率偏低，在供试的４种硝化抑制剂中，氰化钾、ＡＭＴ和ＤＭＵ均属于非专性，氯酸钾基本不显效果。在４种铵氧化抑制剂中，２ＥＰ和ＰＡ的酒精溶液会促进铵的固定，乙炔和２ＥＰ的乳状、液抑制铵氧化的效果相似，对氮的矿化与固定速率影响不大，ＡＴＵ基本无效。两种同位素稀释性测定的硝化速率基本相同，其测定结果与铵氧化抑制法的测定结果在供试的一种土壤上相吻合，但在另两种土壤上前者测定结果偏低，这可能是由于硝酸还原产生的铵硝化后导致对硝化速率的低估。     

重金属镉添加对珠江河口农村和城市河流湿地土壤氮矿化过程的影响

以珠江河口农村河流湿地和城市河流湿地为研究对象,通过40 d室内培养实验研究了不同浓度的镉添加条件下(A:无添加;B:低浓度,15 mg·kg-1;高浓度,100 mg·kg-1)两类湿地土壤中有机氮的矿化过程,探讨了土壤关键酶、微生物及环境因子对有机氮矿化过程的作用机理。结果表明,不同浓度镉添加条件下两类湿地土壤的矿化速率均表现为初期波动较大而后期趋于稳定的变化趋势,且在40 d培养期内城市河流湿地土壤有机氮的矿化速率总体上大于农村河流湿地土壤;镉添加对培养初期有机氮的矿化具有促进作用,随着培养时间的延长,镉浓度增加抑制了农村河流湿地土壤有机氮的矿化,而低浓度镉却有利于城市河流湿地土壤有机氮的矿化;在培养期内两类湿地土壤有机氮的矿化速率均出现负值。土壤有机氮矿化与脲酶活性具有显著相关性(P0.05),重金属镉添加抑制了农村河流湿地土壤的脲酶活性,但在培养后期低浓度镉添加却促进了城市河流湿地土壤的脲酶活性。氨氧化古菌(AOA)在不同浓度镉添加下两种湿地土壤的氨氧化过程中都占据很高比例(农村:95.37%～97.86%;城市:52.13%～78.15%),表明其较氨氧化细菌(AOB)更能适应复杂的环境。随着珠江口工业化和城市化的快速发展,当镉污染超出了农村和城市河流湿地土壤的纳污能力时(尤其是农村),会抑制脲酶和硝化微生物活性,进而对有机氮的矿化过程造成不利影响。     

Denitrification Studies with 13N-Labeled Nitrate

Nitrate labeled with (13)N ((13)NO(3)(-)) was produced in a cyclotron by the (16)O(p, alpha)(13)N reaction with protons having energies of 14.5 million electron volts. The (13)NO(3)(-) was used as a tracer for direct quantitative measurements of denitrification rates in soils from flooded rice fields. The (13)N technique provides a new tracer method for the measurement of denitrification rates in natural systems over short time intervals, without changing the concentration of NO(3)(-)in the system.     

毛乌素沙地南缘不同植被恢复类型的土壤养分效应(英文)

为了探讨植被恢复对土壤养分的影响,研究了毛乌素沙地南缘天然草地、人工封育草地、撂荒地、退耕还林地、固定沙地5种不同植被恢复类型区的土壤养分特征。结果表明:不同植被恢复类型对土壤有机质、全氮、有效氮、速效磷的影响存在明显差异;灌草结合的人工封育草地、退耕还林地、固定沙地土壤有机质、全氮、有效氮的含量高于以草本为主的天然草地和撂荒地,但土壤速效磷的含量刚好相反;植被对表层0~20cm土壤养分的影响大于下层20~60cm土壤,植被作用下土壤养分向表层富集;采用柠条进行退耕还林,能够充分发挥其根系特性,有利于改良深层土壤养分。     

Comparing apparent electrical conductivity measurements on a paddy field under flooded and drained conditions

Every growing season, paddy fields are kept both flooded and drained for a significant period of time. As a consequence, these soils develop distinct physico-chemical characteristics. For practical reasons, these soils are mostly sampled under dry conditions, but the question arises how representative the results are for the wet growing conditions. Therefore, the apparent electrical conductivity (EC_a) of a 1.4 ha alluvial paddy field located in the Brahmaputra floodplain of Bangladesh was measured in both dry and wet conditions by a sensing system using the electromagnetic induction sensor EM38, which does not require physical contact with the soil, and compared both surveys. Due to the smooth water surface under wet conditions which ensured increased stability of the sensing platform, the results of the survey showed considerably reduced micro-scale variability of EC_a. Furthermore, the wet survey results more reliably furnished soil-related information mainly due to the absence of soil moisture dynamics. The differences between EC_a under wet and dry conditions were attributed to differences in soil texture, mainly the sand content variation having considerable effect on soil moisture differences when flooded following drainage. Accordingly, the largest differences between EC_a under wet and dry conditions were found in those parts of the field with a large sand content. Hence, the conclusion was that an EC_a survey on flooded fields has an added value to precision soil management.     

不同水分管理条件下秸秆还田方式对作物养分吸收、产量及土壤培肥的影响

为了探明不同水分条件下秸秆还田方式对土壤肥力变化及水稻产量的影响,采用盆栽试验,结果表明,常规淹水和无水层栽培,秸秆还田的水稻产量提高,油菜秸秆和小麦秸秆处理之间差异不显著,秸秆不同利用方式以覆盖效果较好。秸秆还田处理的后茬油菜产量比不施秸秆的提高1.8%～9.3%。对氮磷钾吸收的影响,常规淹水多于无水层栽培,但秸秆还田能促进氮磷钾的吸收利用。无水层栽培比常规淹水栽培的土壤有机质等养分提高,说明无水层栽培条件下更利于还田秸秆的养分释放和土壤对养分的保持。