天津市郊区果园土壤重金属铜积累状况调查分析

针对目前天津郊区果园土壤全铜积累状况不明的问题,笔者通过样品采集与分析,对铜污染状况进行了调查研究。结果表明,葡萄园土壤表层(0～10cm)全铜含量为216.7mg/kg,已经发生轻度污染,桃园、梨园土壤表层全铜存在环境潜在风险。土壤表层铜积累程度远高于10cm深度以下土壤,尤其在葡萄园。随着果树树龄的增长,土壤表层铜积累加重。最后指出,喷施含铜杀菌剂和施用规模畜禽养殖粪便等外源铜的输入是果园土壤铜积累的重要原因。该研究为天津果园土壤重金属铜环境质量状况研究和治理提供了参考,对果园合理管理,发展优质、高效果园生产有一定的积极指导意义。     

膨润土对铜污染土壤油菜生长和抗性生理的影响

通过盆栽试验,研究了粘土矿物膨润土对不同浓度铜污染土壤中油菜生长及抗性生理的影响.结果表明:随着铜污染程度的增加,油菜的鲜重和叶绿素含量在逐渐降低,在同一污染水平下,施加膨润土处理能显著增加油菜的鲜重和叶绿素含量.在较高污染下油菜鲜重增幅大于低浓度污染;在较低浓度污染下叶绿素增幅大于高浓度污染.油菜丙二醛和脯氨酸含量随钢污染程度的增加而升高,在同一污染水平下,施加膨润土处理能显著降低油菜丙二醛和脯氨酸含量,在较低铜污染下降幅大于高浓度铜污染.     

天津市郊区果园土壤重金属镉污染状况调查试验研究

选择代表性较强的北辰区韩家墅桃园、杏园,西青区大柳滩的葡萄园、梨园进行了调查研究。分析了这两个地区的基础养分情况,重点对重金属镉采用原子吸收法测定其含量,利用单因子评价法对果园重金属镉的污染情况进行了评价。结果表明,北辰区镉污染属重度污染,西青区属轻度污染;镉在石灰性土壤中移动性很小,主要在土壤表层累积;随着果园园龄的增长,镉的积累日益加重;同一地区,果树种类对土壤镉含量影响不大,主要与区域和对果园的管理有关。     

内生贪铜菌的分离鉴定及其对铜污染含羞草生长的影响

【目的】研究贪铜菌及其与含羞草(Mimosa pudica)形成的共生体对重金属铜污染的抗性,为重金属污染环境的微生物修复提供参考,丰富功能菌株资源库。【方法】自含羞草根瘤中分离得到菌株HXC-8,扩增该菌株的16S rDNA序列,对其进行鉴定,并对其进行生理生化特性测定,研究菌株HXC-8对重金属铜的耐受性及去除率。此外,设置接菌组（含羞草种子在HXC-8菌悬液中浸泡6 h、自然阴干1 h）和未接菌组（含羞草种子在蒸馏水中浸泡6 h、自然阴干1 h）,将2组含羞草种子在Cu²⁺质量浓度分别为0,50,100,150,200,250,300,350,400 mg/L的混合营养液中培养,分析菌株HXC-8对铜胁迫下含羞草种子萌发和幼苗生长的影响。【结果】16S rDNA基因序列分析结果显示,菌株HXC-8为贪铜菌属（Cupriavidus sp.）细菌,将其命名为“贪铜菌HXC-8”。生理生化特性测定结果显示,贪铜菌HXC-8为革兰氏阴性菌,能分泌活性较高的H₂O₂酶和淀粉酶,不产生纤维素酶,不适合在肉汁培养基上生长,在糖代谢过程中无混合酸发酵,属于快生型内生菌。随着Cu²⁺质量浓度的升高,贪铜菌HXC-8的生长受到了抑制,该菌对Cu^2＋的耐受量是0～150 mg/L。当Cu^2＋质量浓度为25~150 mg/L时,随着菌液中Cu^2＋质量浓度的增大,贪铜菌HXC-8对铜的去除率逐渐降低,其中Cu^2＋质量浓度为25 mg/L时,贪铜菌HXC-8对铜的去除率最高,为97.93%。在0~400 mg/L Cu²⁺胁迫下,随Cu²⁺质量浓度的升高,未接菌组和接菌组含羞草种子萌发率均无显著变化,但种子活力指数明显下降;未接菌组和接菌组含羞草幼苗鲜质量、根长、茎长及株高均明显降低。当Cu²⁺质量浓度为0～300 mg/L时,接菌组与未接菌组含羞草幼苗鲜质量、根长、茎长、株高均无显著差异;当Cu²⁺质量浓度为350~400 mg/L时,接菌组幼苗以上指标均明显大于未接菌组。【结论】贪铜菌HXC-8对铜具有一定的耐受性,能够降低环境中游离态的Cu²⁺,可减缓重金属铜对含羞草生长的胁迫。     

生物炭和猪粪肥对铜污染土壤中蕹菜生长及铜形态的影响

采用盆栽试验研究了5%质量的生物炭、5%猪粪肥单独或联合施用于外源Cu污染(0、200、400 mg·kg~(-1))土壤,对蕹菜生长和5种形态Cu含量(Tessier提取法)的影响。结果表明:在养分含量不高的Cu污染红壤中,施用猪粪肥能够显著提高蕹菜生物量(平均比CK提高56.4%),并促进蕹菜对Cu的吸收和累积;施用生物炭能降低蕹菜含铜量(平均比CK降低21.1%);单施猪粪肥或联合施用(5%猪粪肥+5%生物炭)的蕹菜含铜量比对照(CK)分别增加了40.2%、31.7%(200 mg·kg~(-1))和27.5%、38.8%(400 mg·kg~(-1));未添加外源Cu污染时,土壤中铜的有机结合态铁锰氧化态碳酸盐结合态可交换态;各形态Cu含量随处理不同差异显著,其中单施猪粪肥的土壤中可交换态和有机物结合态Cu、单施生物炭的土壤中有机物结合态Cu、二者混施的土壤中碳酸盐结合态和有机物结合态Cu与其他形态Cu含量相比均有明显增长的趋势。联合施用猪粪肥及生物炭处理的蕹菜生物量虽比单施猪粪肥的蕹菜生物量略有降低,但与单施猪粪肥相比,钝化土壤重金属的作用明显。     

山区生态果园建设对土壤铁锰铜锌含量的影响

在四川省凉山彝族自治州的西昌市海拔1500m的半山荒坡地种植系列果树,建设生态果园,以相同坡面的未开垦荒山为对照,研究生态果园建设对土壤微量元素铁,锰,铜和锌变化的影响,探索合理开发利用这些半山荒坡的农业生态模式。土壤有机质用重铬酸钾容量法-外加热法测定;铁,铜,锰和锌等微量元素用氢氟酸-高氯酸-硝酸消煮,原子吸收光谱法测定含量。结果表明：生态果园建设除锌含量与荒地没有明显差别外,铁,锰和铜的含量比荒地都有所降低。铁含量比荒地低7．6％;锰含量比荒地低24．8％;铜含量比荒地低26．9％;生态果园土壤的锌含量比全国平均水平高3～4倍,土壤不缺锌。生态果园建设对土壤微量元素状况没有负面影响,是一种保护山区生态环境和使农民增收的一条可持续发展道路。     

沙田柚果园土壤铜素的含量及其剖面分布特征研究

对广西沙田柚主产区果园21个0-30cm表层土壤样品和12个土壤剖面的36个土壤样品进行了有效铜及全铜含量测试分析。结果表明,沙田柚果园的表层土壤有效铜含量范围是0.18~23.93m g/kg,平均值为3.33m g/kg,高过广西耕地土壤有效铜的平均含量及柑桔园土壤有效铜的适量范围;土壤全铜含量在5.71~71.35m g/kg之间,平均值为29.36m g/kg;果园表层土壤有效铜含量主要受土壤pH和有机质含量影响;在土壤剖面中,土壤有效铜及全铜含量随土壤剖面层次的加深而减少。     

二氧化碳对铜污染土壤中印度芥菜生长及其铜积累的影响

【研究目的】为了研究CO2施肥对超积累植物生长和积累金属能力的影响。【方法】在温室内对不同Cu浓度土壤中生长的印度芥菜进行两种不同浓度的CO2施肥试验,【结果】通过结果表明CO2施肥能促进Cu污染土壤中印度芥菜的生长和发育,当土培中不添加Cu时,1200μL/L和800μL/L处理组分别比对照组的印度芥菜提前了3d和2d开花;各CO2处理组的植株高度与对照组呈极显著差异,收获时最大单叶面积、叶片数和干物质重均比对照组有所增加,其中1200μL/L处理植株与对照植株的叶片数达极显著差异,叶面积和根重达显著性差异,各处理组的地上部干重均比对照组有显著的增加。CO2施肥处理也显著地增加植株体内对Cu的积累,两处理组植株根中Cu含量均显著高于对照组,且两处理组的植株根中Cu浓度也达到了极显著水平。CO2施肥处理同样也促进了植株茎、叶对Cu的积累,并在CO2800μL/L、Cu100mg/kg试验条件时最高,分别达到茎:13696mg/kg干重、叶:4589mg/kg干重。此外,试验还表明,CO2施肥能增加Cu在印度芥菜体内积累的叶根比,说明CO2施肥有利Cu由根向植物叶子的运输。【结论】印度芥菜对Cu有很好的超积累能力,CO2施肥能促进印度芥菜的生长,增加植株体内对Cu的积累和叶根比。     

两种生物炭对污染土壤铜有效性的影响

采用盆栽试验,探究了添加不同比例（0, 1%, 2%, 4%）玉米秸秆炭和商陆根生物炭对铜污染红壤中小油菜生长与铜有效性的影响。结果表明,与对照相比,添加两种生物炭均能够增加铜污染红壤上小油菜的生物量。在低铜污染水平下,4%玉米炭和商陆炭处理小油菜生物量分别增加了21.2倍和67.9倍;高铜污染水平下,4%玉米炭和商陆炭处理小油菜生物量分别增加了8.6倍和109.6倍。商陆炭的添加能够显著提高土壤pH值,在低铜污染水平下,商陆炭处理土壤pH值升高了0.4～1.66个单位,较玉米炭处理土壤pH值多升高了0.25～1.35个单位;在高铜污染下,商陆炭处理土壤pH值升高了0.33～1.52个单位,较玉米炭土壤pH值多升高了0.3～1.25个单位。向污染土壤中添加两种生物炭均能够显著降低土壤有效态铜的含量。其中,在低铜污染土壤中,4%玉米炭和商陆炭处理土壤有效态铜含量分别降低了21.9%和45.2%;在高铜污染土壤中,4%玉米炭和商陆炭处理土壤有效态铜含量分别降低了41.9%和53.8%。两种生物炭均能够显著降低小油菜铜累积量,向低铜污染土壤中添加4%的玉米炭和商陆炭,小油菜地上部铜含量下降了21.2%、67.8%。高污染土壤中添加4%的玉米炭和商陆炭小油菜地上部铜含量下降了19.9%、66.8%。两种生物炭均可以改良红壤的酸度,降低土壤铜有效性,并提高小油菜的生物量,降低小油菜铜累积量,但是商陆炭的效果更为明显。     

氯氰菊酯与铜复合污染对土壤微生物群落的影响

采用常规手段研究了土壤在受氯氰菊酯、铜及二者复合污染后土壤呼吸率及微生物量碳的变化,采用了分离效果较好的双变性梯度凝胶电泳(DG-DGGE)技术研究微生物群落的变化.结果表明,低浓度的铜与高浓度的氯氰菊酯复合污染更能促进微生物量碳及土壤呼吸率的增加,微生物的群落结构也会受到明显影响.而两种污染物分别单独作用时,铜对微生物的胁迫更大,有铜组和无铜组在DGGE条带上差异较大,Shannon指数上也有明显不同.当铜的浓度较高时,加入高浓度的氯氰菊酯在较长的时间后(60d)对土壤呼吸作用、微生物量碳有一定影响,可能高浓度氯氰菊酯的加入在一定程度上减弱了高浓度铜对微生物的胁迫,而微生物群落并无显著的变化.     

铜与农药氰戊菊酯及莠去津在果园土壤中的交互吸附研究

采用批量平衡法研究了氰戊菊酯及莠去津单独或与铜共存时在果园土壤中的交互吸附特性,分别测定其有机碳标化分配系数K_(oc),给出吸附等温线.结果表明,氰戊菊酯添加铜前后在土壤中的吸附均可采用Freundlich经验方程较好地描述,Cu~(2+)的存在使氰戊菊酯的吸附量大大增加;莠去津与Cu~(2+)共存时吸附等温线符合Langmuir经验方程,Cu~(2+)降低了莠去津在土壤中的吸附.比较两种农药的K_(oc)可以发现,氰戊菊酯的吸附常数K_d值远远大于莠去津,这和有机物的水溶性及正辛醇-水分配系数K_(ow)大小有关.     

枣园生草对土壤养分及果实品质的影响

【目的】研究不同生草对土壤养分及果实品质的影响,为宁夏灵武长枣栽培模式优化提供依据。【方法】于枣园行间种植不同的草种,进行方差分析。【结果】枣园生草提高枣园0~40 cm土层土壤有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷、速效钾的含量枣园种粒黑麦草和白三叶可提高果实VC和类黄酮含量、降低有机酸含量、增强果实硬度;紫花苜蓿处理可明显提高单果重。【结论】枣园生草可提高种植园土壤肥力、改善果实品质,其中黑麦草和白三叶行间生草效果优于其他草种。     

果园生草对幼龄龙眼园土壤肥力和树体生长的影响

果园生草提高了土壤肥力，土壤中速效Ｎ和速效Ｋ比生草前分别提高了１８９．３％－２１７．１％和１２．８％－５９．１％，速效Ｐ由痕迹提高到１４．０×１０－６－２６．１×１０－６；全Ｎ和缓效Ｋ分别提高了１７．４％－２７．５％和３９．９％－１５７．１％，ｐＨ值和有机质也比生草前有所提高；全Ｐ和全Ｋ比生草前有所下降，可能与生草收割多翻埋少有关．生草还促进了龙眼树的生长，干周和冠幅的增长率分别由清耕对照的８８．４７％和６４８．５０％增加到１２０．１７％－１４５．５９％和７９０．８４％－８９６．６８％．在３种生草处理中，豆科格拉姆柱花草和格拉姆柱花草与禾本科宽叶雀稗混播处理，对提高土壤肥力和促进龙眼树生长效果较为明显，而宽叶雀稗处理鲜草产量最高     

柑橘园种植将军菊苣对土壤理化性状的影响

为探讨种植菊苣后对柑橘果园土壤性质的影响,探明清耕和生草2种种植模式下柑橘果园土壤理化性状的差异。结果表明:柑橘园种植将军菊苣后,0~15cm土层土壤温度较对照均显著降低,且表层土壤表现更显著;生草园0~20cm土层pH和有机质含量均提高,表土层增加幅度一般较深层土壤差异更显著,土壤容重显著降低。说明,果园生草可有效改善果园小气候及土壤物理性状,产量略降低,但生草果园总的经济效益大幅度提高。     

水保措施对油桃园土壤有机碳库及其组分的影响

以福建尤溪玉池果园水土流失定位观测点为平台,研究了不同水保工程措施对油桃园土壤有机碳及其组分的影响。结果表明,梯台清耕和梯台生草模式油桃园土壤有机碳密度较顺坡清耕模式分别提高18.3%和34.7%。梯台生草模式土壤有机碳含量分别比顺坡清耕和梯台清耕模式提高15.3%和46.5%,颗粒有机碳、轻组有机碳、可溶性有机碳和微生物量碳含量分别提高了17.6%和30.9%、60.4%和112.7%、6.5%和24.3%、42.2%和45.3%,说明生草栽培措施有利于改良果园土壤结构,提高土壤肥力。梯台生草模式土壤惰性有机碳含量也比顺坡清耕和梯台清耕模式分别提高39.1%和39.0%,说明生草栽培也可促进果园土壤稳定性碳库的增加。     

土壤-作物系统中农药残留生物降解去除研究

采用水稻小区及大田试验方法，研究了将人工分离筛选培养的农药降解菌(DLL—1)应用于水稻作物的田间试验。试验结果表明，将降解菌喷施应用于土壤和作物系统，能加速和强化作物表面残留农药的降解作用，最终能减少土壤和农产品中农药残留量。     

不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响

研究不同覆盖措施对枣园土壤水分和温度的影响,旨在为新疆绿洲农业红枣种植提供有力的科学依据。在旋耕覆膜、旋耕秸秆覆盖、旋耕裸地和免耕裸地条件下,对五年骏枣枣园的土壤水分和温度进行测量。在田间管理一致的情况下,0-100cm土壤平均含水量旋耕秸秆覆盖〉旋耕覆膜〉免耕裸地〉旋耕裸地;0-25 cm土壤平均温度旋耕覆膜〉旋耕裸地〉免耕裸地〉旋耕秸秆覆盖。旋耕秸秆覆盖和旋耕覆膜可以保持土壤水分,旋耕覆膜和旋耕裸地能够有效提高土壤温度,旋耕秸秆覆盖阻碍了土壤温度的升高,免耕裸地影响较小。     

间作白三叶对苹果/白三叶复合系统土壤总有机碳及轻组有机碳的影响

以渭北黄土高原苹果园为对象,设置传统的果园清耕与间作白三叶(Trifolium repens L.)两处理,分别采集0～5、5～10、10～20cm及20～40 cm土层土样,探讨了间作白三叶对苹果/白三叶复合系统总土壤有机碳(TOC)、轻组有机碳(LOCF)、重组有机碳(HOCF)的影响。结果表明:与果园清耕相比,TOC含量及土壤有机碳密度(SOCD)显著增加,增幅随土壤深度的增加而迅速降低;0～5、5～10、10～20 cm土层LOCF含量分别比清耕处理增加了7.02、4.57倍和2.49倍,LOCF分配比例(LOCF/SOC)比清耕处理提高了7.01、4.57倍和2.51倍,说明间作白三叶较好地改善了果园SOC质量;与LOCF及SOC含量的增幅相比,HOCF含量增幅较低,说明HOCF受间作白三叶影响较小。LOCF对间作白三叶敏感,是指示果园生草土壤有机碳变化的良好指标。     

梨园行间种草对土壤有机质和矿质元素变化及相互关系的影响

[目的]探讨多年行间种草对果园土壤有机质和土壤养分含量变化及其相互关系效应.[方法]在北京市大兴区20年生‘黄金梨'[ Pyrus pyrifolia (Burm.f.).cv.Nakai ](5 m×6 m)种植园,设置间作黑麦草(Lolium perenne)、白三叶(Trifolium repens)、清耕种植(CK)3个处理,于种植后第3和第4年分别测定果园不同土层的土壤有机质、大量元素和微量元素含量的变化;分析土壤有机质与矿质营养元素闻的相互关系.[结果]梨园多年种植白三叶和黑麦草均能增加土壤各层次的有机质,有机碳含量,调节土壤的碳氮比;提高土壤表层(0-20 cm)和亚表层(20-40 cm)的全N、全P含量,提高土壤表层和亚表层的全N、全P含量和部分亚表层的碱解N、有效P、有效K和有效Zn含量;而全K、有效Ca、Mg、Fe和Mn的含量在各土层中表现不一.多年种植黑麦草能调节土壤碳氮比,提高土壤全P、速效N、P、K、有效Mn、Mg含量;而种植白三叶更有利于全N,全K含量、速效Fe和Zn含量的提高.同种类行间种植4年比3年的土壤多数元素含量均有不同程度提高.分析认为,土壤有机质与多数土壤矿质元素间存在极显著或显著的相关性,在不同种植区,土壤有机质与各元素的关联度不同,白三叶种植区微量元素对土壤有机质的调节作用明显;黑麦草种植区土壤大量元素对土壤有机质的作用较明显.[结论]多年间作提高沙地梨园土壤表层和亚表层有机质含量、土壤养分含量,改善土壤供肥状况.在沙地梨园多年种植黑麦草和白三叶对土壤有机质含量和土壤养分含量及其相互作用不同,以多年种植黑麦草效果较好.