Cd污染对3种类型土壤酶活性及Cd形态分布的影响

【目的】认识3种类型土壤酶活性对Cd污染的响应特征,以及Cd形态分布受土壤类型的影响。【方法】采用室内培养的方法,向紫色土、冲积土和黄壤中添加1、20、50 mg/kg外源Cd模拟不同程度镉污染,测定土壤关键酶活性及Cd的形态分布特征;【结果】Cd污染均抑制了3种土壤的蔗糖酶活性,伴随污染的加剧,抑制作用更显著,尤其是冲积土;Cd污染对冲积土脲酶活性有显著的激活作用;3种土壤的酸性磷酸酶对Cd污染的响应表现出"低促高抑的效应";随土壤中Cd2+浓度的增大,冲积土的碱性磷酸酶活性降低,其余两种土壤的碱性磷酸酶没有显著变化。Cd污染处理下,紫色土中Cd的形态分布均表现为:可还原态残渣态可氧化态弱酸提取态。黄壤和冲积土在1 mg/kg时,Cd的各形态分布为:弱酸提取态残渣态可氧化态可还原态;随着Cd含量的增加,冲积土和黄壤中弱酸提取态Cd和可还原态Cd的比例有较大幅度的增加,残渣态Cd的比例下降。【结论】紫色土和黄壤中的土壤酶活性受到Cd污染影响较小,冲积土的酶活性受到的影响较大;冲积土和黄壤在受污染后土壤中的Cd容易被植物吸收,生态安全存在更大的隐患。     

不同菌剂对栽参土壤中莠去津降解效果的影响

从多年施用莠去津的栽参土壤中分离出降解效果良好的2株细菌、2株真菌和3株放线菌,制成混合菌剂,代号分别为AM、AF、AS,对其在田间土壤中的定殖情况和降解效果进行了研究。结果表明：细菌接种后经过20．0d的延缓期菌体细胞开始增殖,而真菌和放线菌没有明显的延缓期。土壤中莠去津降解过程符合一级反应动力学方程,细菌和放线菌菌剂对栽参土中莠去津有明显的降解效果,其半衰期分别为20．0,17．6d,真菌的降解效果较差,其降解半衰期为31．4d。     

复合菌剂对玉米秸秆的降解及土壤微生物多样性的影响

为实现玉米秸秆的田间快速分解,采用室内和室外盆栽试验方法对复合菌剂(黑曲霉Aspergillus niger(J4)、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis(A1)和毛栓孔菌Trametes hirsute(XYG422))促玉米秸秆分解效果进行分析,并研究复合菌剂对土壤养分及微生物功能多样性的影响。结果表明,先接种菌株A1和XYG422,间隔2 d后接种菌株J4对玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素的降解效果优于3种菌株同时接种的处理。玉米秸秆接种复合菌剂40 d时,能显著提高玉米秸秆的降解率(35%)与对照相比提高了13%,但菌剂的不同接种剂量对玉米秸秆的降解差异不明显。施用复合菌剂后,土壤有效磷、速效钾和碱解氮含量增加,且随着培养时间的延长,其有效成分含量呈上升趋势。Biolog结果表明,施用复合菌剂的处理组在20 d和40 d时土壤微生物AWCD及Shannon、Simpson和McIntosh指数与对照(CK20和CK40)相比均有不同程度提高,但菌剂的不同接种剂量之间差异不明显。主成分分析表明,接种复合菌剂后土壤微生物的碳源利用情况有明显差异。对照组CK20和CK40碳源利用种类较少;T1和T2利用碳源较多,种类相似;T3和T4碳源利用种类最多,但利用种类存在一定差异。     

混合菌剂配施保水剂对秸秆降解效果的研究

[目的]研究保水剂配施混合菌剂降解秸秆的影响。[方法]以粉碎的玉米秸秆为原料,以实验室现有菌株(GD-11、东北农大菌株35DR4-1、纤维素降解真菌CF-C1、产表面活性剂细菌C3-6、木质素降解菌LF-W7)筛选最优复合菌剂,施入不同种类不同梯度的保水剂(聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、壳聚糖和海藻酸钠),测定其降解率、活菌数、还原糖、酶活力。[结果]添加壳聚糖0～0.067%秸秆的降解率由7.17%上升至9.12%。[结论]壳聚糖对菌剂降解微生物有显著促进作用,海藻酸钠对菌剂降解微生物有显著抑制作用。     

降解菌剂在秸秆还田中对土壤特性的影响

用降解菌剂使秸秆还田,可以使秸秆快速降解,配施一定量的菌剂对土壤中微生物种群数量有很大影响。结果表明,真菌、细菌、放线菌总数及功能菌（自生固氮菌、硝化细菌、纤维素分解菌）之间差异极显著,各种酶活力也呈递增趋势,且差异达极显著水平。长期施用,可以明显培肥地力,提高产量。     

土壤改良剂对Cd污染土壤的修复效果研究

[目的]探究试配的土壤改良剂对Cd污染土壤的修复效果及最佳施用比例。[方法]利用盆栽试验向Cd污染土壤中添加不同比例的土壤改良剂,通过指示植物小麦的发芽率、株高及小麦植株SOD活性、MDA含量、Cd富集量等统计学指标,分析不同土壤改良剂对Cd污染土壤种植小麦的影响;通过土壤中不同形态Cd含量的变化,分析不同土壤改良剂对土壤重金属Cd的钝化效果的影响。[结果]随土壤改良剂添加比例的增加,小麦发芽率呈先增后减的趋势;随土壤改良剂添加比例的增加,小麦株高呈先升高后下降的趋势,添加比例为5%时最高;小麦植株内SOD活性、MDA含量和Cd富集量呈先下降后升高的趋势,在添加比例为5%时最低;添加5%土壤改良剂1(泥炭∶膨润土∶生物炭∶微生物=14∶7∶10∶1)的处理组中小麦植株Cd富集量较对照组降低了30.24%;土壤改良剂的添加显著降低了Cd污染土壤中酸溶态Cd的含量,使Cd的迁移性减弱,其中添加5%土壤改良剂1的处理组效果最佳,90 d土壤中酸溶态Cd含量由31.40%降低至9.72%,相较于空白对照组降低了65.43%。[结论]5%土壤改良剂1的施加可有效修复重金属Cd污染土壤。     

4种矿物材料改良Cd污染土壤的研究

以钠基膨润土、膨润土、沸石、硅藻土等4种矿物为改良材料,在潮褐土中添加外源水溶性Cd化合物模拟Cd污染的土壤,以油菜为指示植物,探讨了4种矿物材料对Cd污染土壤的改良效果及存在的规律。结果表明:钠基膨润土、膨润土、沸石、硅藻土的添加量分别为20、30、50、40 g/kg时,土壤有效态Cd含量分别达到了相应最低浓度,比对照分别降低了21.40%、27.63%、27.24%、32.30%;在修复Cd污染土壤时各种矿物的施用量以30~40 g/kg为宜,至少可降低油菜Cd吸收量的15%;添加4种矿物材料均可以提高土壤的pH值,降低土壤Cd活性,并可以在不同程度上迅速降低土壤速效养分含量,从而抑制油菜对土壤Cd的吸收。     

沼渣腐殖质对Cd污染土壤的淋洗效果及性质影响

针对湖南水稻田土壤Cd污染问题,用沼渣中提取的腐殖质作为土壤淋洗剂,研究沼渣腐殖质溶液对农田土壤中重金属Cd的淋洗效果。通过室内模拟试验,采用振荡淋洗方式研究沼渣腐殖质溶液对不同含量Cd污染土壤中Cd去除效果和土壤性质的影响,并对淋洗过程中的土壤重金属含量进行动力学分析,最后初步探讨沼渣腐殖质溶液淋洗去除土壤中Cd的机理。结果表明：当液土比为4∶1(质量比),淋洗时间为120 min时,沼渣腐殖质溶液淋洗低含量和高含量Cd污染土壤对土壤中Cd去除率分别为57.73%和54.66%。沼渣腐殖质淋洗土壤的过程为非均相扩散过程。淋洗后土壤中可提取态Cd去除效果明显,同时有机质、氮、磷、钾等营养元素含量有所提高,酶活性先下降后上升。与淋洗前土壤上种植的水稻相比,淋洗后2种土壤上水稻种子发芽率以及幼苗株高、鲜质量和干质量都有所提高。沼渣腐殖质溶液淋洗Cd污染土壤可破坏土壤中的O-Cd键。说明沼渣腐殖质在Cd污染农田修复和Cd污染工业场地修复领域具有一定的应用潜力。     

纤维素分解菌剂对水稻秸秆田间降解效果的研究

在水稻-西瓜轮作模式中研究纤维素分解菌剂对水稻秸秆田间降解效果的影响。结果表明水稻秸秆还田中应用纤维素分解菌剂可以显著降低水稻秸秆的强度，增加土壤转化酶、脲酶、多酚氧化酶和纤维素酶的活性。应用纤维素分解菌剂在不同时期可以增加秸秆的降解率5．5％～10．7％，增加下季作物西瓜产量60％～10．0％和糖度9．1％～11．9％。秸秆应用纤维素分解菌剂还田是合理利用秸秆资源，用地养地，促进农业可持续发展的重要途径，是解决秸秆问题的根本出路。     

土壤改良剂对Cd污染石灰性稻田土壤Cd形态与水稻Cd积累的影响

【目的】镉(Cd)是一种有毒重金属,稻田Cd污染和稻米中Cd的积累已严重影响了现代农业高质量发展。研究不同土壤改良剂对南方Cd污染石灰性稻田中土壤Cd化学形态变化及水稻吸收积累Cd的影响,为选择适合修复南方石灰性稻田Cd污染的钝化材料和保障粮食安全生产提供理论依据。【方法】研究以Cd污染石灰性稻田为研究对象,通过大田原位修复试验,在等量氮磷钾养分投入条件下,研究了添加土壤调理剂(AF)、炭基微生物菌剂(CMF)和复合微生物肥+RBM微生物液体菌剂(RBM)对Cd污染稻田土壤化学性质、Cd形态含量变化以及水稻各部位Cd富集与转移的影响。【结果】施用土壤改良剂在一定程度上能保证水稻产量。与单施化肥处理相比,添加炭基微生物菌剂可以提高土壤有机碳含量,增幅为13.19%,而且施用土壤改良剂的处理均能增加土壤CEC,同时降低水稻成熟期土壤DTPA有效态Cd含量和土壤酸可提取态Cd含量,其中AF和CMF处理土壤酸可提取态Cd含量显著降低了8.84%和8.37%,促进了土壤Cd由活性强的形态向稳定态转化;通过BCR法分析土壤中Cd的4种化学形态发现,各处理土壤化学形态Cd含量大小均表现为残渣态>...     

连续秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状及水稻产量的影响

[目的]研究连续秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状及水稻产量的影响。[方法]共设3个处理:常规施肥(对照)、常规施肥+秸秆全量还田、常规施肥+秸秆全量还田配施腐熟剂。利用秸秆失重率法研究秸秆还田配施腐熟剂对土壤理化性状和水稻产量的影响。[结果]与对照相比,秸秆还田配施腐熟剂、秸秆还田处理的有机质分别增加6.5、5.1 g/kg,有效磷、速效钾分别增加2.6、31.2和2.1、26.6 mg/kg;秸秆还田配施腐熟剂、秸秆还田处理的水稻产量分别较对照高出550、333 kg/hm2,增产6.37%、3.86%。[结论]秸秆还田配施腐熟剂能加速秸秆分解,改善土壤理化性状,有利于土壤养分的积累和水稻产量的提高。     

腐熟剂预处理对水稻秸秆厌氧发酵的影响研究

农作物秸秆中含有大量的纤维素、半纤维素和木质素,通常需要预处理后再对其进行厌氧发酵。试验采用腐熟剂对水稻秸秆进行生物预处理,研究了不同预处理时间和腐熟剂的添加量对厌氧发酵效果的影响,分析了发酵过程中产气量、p H和沼气中甲烷含量的变化。结果表明:腐熟剂预处理时间2d、腐熟剂投加量为秸秆用量的0.2%时,发酵前期物料p H下降显著、产气量高。预处理时间过长或腐熟剂添加量过多,会导致易降解有机物的大量消耗,不利于产气量的增加和发酵后期甲烷含量的稳定。     

腐熟秸杆有机肥改良土壤次生盐渍化研究

通过盆栽实验的方法,研究了化肥与腐熟秸杆有机肥对土壤EC、各盐分离子含量以及油菜生物量的影响。结果表明,施用化肥显著增加土壤盐分含量,过量的化肥导致土壤次生盐渍化,降低油菜生物量;施用腐熟有机肥虽然在一定程度上增加土壤EC值和各盐分含量,但是同时显著增加油菜的生物量。     

红壤旱地施用保水剂和稻草覆盖对花生生长和产量的效应

在江西丘陵红壤坡地上进行的试验结果表明:施用保水剂和稻草覆盖均可促进花生的生长发育,明显提高花生的产量,但对花生的出苗率影响不大.施用保水剂、覆盖稻草以及两者叠加处理分别比空白对照增加花生产量26.6%、7.69%和29.1%,其中以单施保水剂处理的经济效益最佳,比对照增加纯收入6330.60元/hm2.     

南方稻区土壤pH变化对稻米吸收镉的影响

[目的]研究南方稻区土壤pH变化对稻米吸收镉的影响.[方法]重点分析了我国南方稻米主产区土壤pH对稻米吸收镉的影响,并探讨了不同区域在相同pH条件下稻米镉吸收系数差异性的原因.[结果]土壤pH变化对稻米镉吸收有显著影响,土壤pH在5～6时,稻米对土壤镉吸收能力最强,6～7时吸收系数下降明显,两者差异在1.4 ～7.4倍之间.水稻基因型差异性、土壤有机质、土壤质地等都对稻米吸收镉的能力产生影响,但影响程度远低于pH.数据分析表明,土壤Zn/Cd比也是影响水稻吸收镉的重要因素,高的土壤Zn/Cd往往会使稻米镉的吸收系数明显下降,这可能是导致在相同pH条件下不同区域稻米镉吸收系数差异性的重要原因之一.[结论]该研究可为科学管理农田提供一定的技术参考.     

长期稻草还田对烟田土壤氮素矿化特征的影响

为探明稻草还田对烟田土壤氮素释放的影响,进而有效调控并为配套的施肥技术提供理论依据,采用室内培养和田间原位培养试验,研究了长期稻草还田对烟田土壤有机氮矿化特征和进程的影响。结果表明:稻草还田提高了土壤氮矿化潜力(N0值)和矿化速率(k0),连续还田5年土壤的N0值为92.11kg/hm2,比对照增加了23.78%;稻草还田促进了烟田土壤氮的矿化,烟株生长期内还田5年的土壤矿化氮量为94.94kg/hm2,比对照高17.67%。在烟株生长中后期,稻草还田的烟田表层土壤无机氮数量明显增加。稻草还田增加了土壤微生物量氮,移栽时,还田5年土壤微生物量氮比对照增加20.18%,采烤后则高出40.71%。稻草还田1年后土壤微生物量氮处于调整平衡阶段。长期实行稻草还田提高了烟田土壤氮供应能力,增加了上部烟叶全氮和烟碱含量过高的风险。     

油菜秸秆还田对土壤养分及水稻生长的影响

[目的]探讨江淮地区稻油轮作制度下,秸秆还田后土壤养分物质的变化情况。[方法]选取合肥地区主栽油菜品种皖油14秸秆进行还田,水稻品种选用丰两优一号,设计微区模拟试验和大田定位试验,分别测定油菜秸秆还田条件下水稻生长期的土壤养分和产量因素。[结果]微区模拟试验中,秸秆还田对土壤养分的影响较大,提高了土壤有机质含量,有效磷和速效钾含量呈先增加后减少的趋势;秸秆还田提高了水稻产量,各处理较空白对照增产55.54%~159.26%。大田定位试验中,土壤有机质变化不明显,有效磷和速效钾含量明显降低,三者的变化幅度分别为3.27%~9.24%、-12.44%~-42.00%和-38.70%~-49.21%。油菜秸秆还田对水稻移栽后秧苗分蘖及生长无不利影响,且提高了水稻的结实率和产量。[结论]该研究可为进一步探讨稻油轮作制度下的物质循环提供科学依据。     

组配改良剂对土壤和水稻糙米重金属积累的影响

[目的]研究组配改良剂对Cd污染稻田的修复效果。[方法]在湖南省长沙县春华镇污染稻田进行了组配改良剂的田间试验,设4个处理,分别为T_1:未添加改良剂(CK);T_2:生石灰(0.1%)翻耕整地时混施;T_3:TH01(0.4%)+生石灰(0.1%)翻耕整地时混施;T_4:翻耕整地时混施TH02(0.4%),分蘖前期撒施生石灰(0.1%)。研究添加改良剂对水稻产量、重金属含量和土壤重金属含量的影响。[结果]4个处理间水稻分蘖情况、子粒生物量差异不明显;T_3处理子粒的Cd含量最低,且T_3、T_4处理水稻子粒的Cd含量分别降低了45.22%、38.14%,而与T_2处理相比,T_3、T_4处理水稻子粒Cd含量分别降低36.16%、27.91%;不同生长期水稻茎叶、根Cd含量与土壤醋酸铵Cd含量呈线性相关关系。[结论]可在孕穗期后水稻进入灌浆期前采取农艺措施或添加稳定剂降低稻田土壤醋酸铵Cd含量,从而降低水稻子粒Cd含量。     

秸秆还田对引黄灌区水稻产量和土壤肥力影响的研究

通过田间小区试验研究了秸秆还田对水稻产量和土壤肥力的影响。结果表明:与常规施肥比较,秸秆还田可以显著提高水稻籽粒产量,秸秆半量还田和全量还田分别增产12.4%和17.9%。秸秆还田可以提高土壤有机质和速效钾含量,秸秆半量还田和全量还田处理有机质分别提高了1.2 g/kg和2.1 g/kg,速效钾分别提高了16.5 mg/kg和24.7 mg/kg。     

秸秆还田配施不同配比化肥对晚稻产量及土壤肥力的影响

为了揭示秸秆腐解规律和土壤养分变化过程,连续2年通过田间试验研究了秸秆还田配施不同配比化肥对晚稻产量及土壤肥力的影响。结果表明,秸秆还田配施不同配比化肥显著提高了晚稻产量,增产幅度为8.5%~21.5%,处理间差异显著。除SN2（秸秆还田配施N 225 kg/hm2）和SP1（秸秆还田配施P 75 kg/hm2）秸秆生物量有所下降外,其余处理秸秆生物量均高于对照单施秸秆处理,范围在3.3%~13.7%,区组间无显著性差异,处理间有显著性差异。秸秆还田配施不同配比化肥处理显著提高了晚稻成熟期有效穗数、每穗粒数、结实率以及千粒重。逐步线性回归方程表明结实率是晚稻产量最主要的影响因素。与对照相比秸秆还田配施不同配比化肥能够提高土壤pH、全氮、碱解氮、有机碳、有效磷、全磷、速效钾和全钾,降低土壤C/N比,其中以秸秆还田配施NPK处理效果最显著。因此需要将秸秆还田与施用化肥、微肥相结合,进一步发挥出秸秆还田的综合效益。