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。     

东北沼泽湿地土壤中氨氧化微生物活性和丰度研究

为了研究东北典型沼泽湿地——三江湿地和扎龙湿地表层土壤中氨氧化微生物的活性和丰度,采用氯酸盐抑制亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)和氨苄青霉素抑制氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)以及荧光定量PCR的方法,分析了生长季和非生长季氨氧化微生物的活性和丰度的关系。结果表明:在不同类型的湿地土壤中,pH值显著地影响湿地土壤中氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)的潜在氨氧化活性(Potential ammonia oxidation activity,PAO)(P0.01)。AOA的丰度值与PAO_(AOA+AOB)呈显著正相关(r=0.96,P0.05),而与PAO_(AOA)不存在相关性(P0.05)。三江湿地的毛苔草和小叶章土壤中的PAO_(AOA+AOB)、PAO_(AOA)、AOA丰度与AOB丰度,并无显著差异。研究表明植被的差异并没有影响土壤中氨氧化微生物的潜在氨氧化活性以及氨氧化微生物的丰度,但在抑制AOB活性之后毛苔草土壤中的PAO出现了显著的下降(P0.05),表明AOB在毛苔草土壤中的氨氧化过程中发挥着重要作用。     

氮素水平对潮土氨氧化微生物和硝化作用的影响

为了明确不同氮素水平对土壤硝化作用和氨氧化微生物的影响,特别是高氮水平下氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)的响应特异性,以潮土为供试土壤,以尿素和硫酸铵作为氮源,设置5个氮素水平(以N计,分别为0、150、300、600、1 200 mg·kg^-1,相应地,记为N0、N150、N300、N600、N1200),进行28 d的微宇宙培养,研究不同氮素水平下尿素和硫酸铵对土壤AOB、AOA丰度和土壤硝化作用的影响。结果表明,添加氮肥显著(P<0.05)降低了土壤pH值,至培养结束时(28 d),土壤pH值随氮素水平增加而降低。培养结束时,各加氮处理的土壤NH⁺₄-N含量都处于较低水平(0.72～2.01 mg·kg^-1)。与N0处理相比,添加尿素或硫酸铵增加了AOB amoA基因拷贝数,且AOB amoA基因拷贝数随氮素水平增加而增加;但施用氮肥对AOA amoA基因拷贝数无显著影响。土壤平均净硝化速率随氮素水平的增加而增加,且同一氮素水平下,尿素处理的土壤平均净硝化速率高于硫酸铵处理。相...     

生物炭与有机肥对菜田土壤氨氧化菌丰度的影响

通过土壤培育试验,运用定量PCR技术,研究了添加生物炭和有机肥对土壤氮营养及氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)丰度的影响。结果表明,土壤培育时间、有机肥显著增加硝态氮的含量(P0.001),促进硝化作用;生物炭通过抑制有机氮矿化作用降低硝化作用,106d时生物炭处理的硝态氮、可溶性总氮含量低于没有生物炭的处理(P0.05),并且中和了有机肥对矿化作用的促进效应。随着处理时间的延长,生物炭促进氨氧化菌群的丰度,AOA丰度的提高较AOB显著,且AOA丰度的变化与硝态氮含量的变化呈正相关。因此认为AOA是土壤中氨氧化作用的主要驱动力,且生物炭与有机肥主要对AOA的丰度产生影响。     

5%氟铃脲乳油在棉田生态系统中的安全使用评价

利用HPLC建立了棉田生态系统中氟铃脲的残留行为、消解动态,及其对棉田土壤中脲酶和过氧化氢酶的影响,为其环境和生态安全提供重要的科学依据。结果表明:(1)土壤和棉籽样品中的氟铃脲残留物用甲醇提取,而棉叶样品中的氟铃脲用二氯甲烷提取,土壤样品和棉叶样品均过弗罗里硅土柱用乙酸乙酯淋洗。棉籽样品过弗罗里硅土柱采用乙酸乙酯和丙酮混合淋洗液,浓缩后用高效液相色谱仪(带UVD)进行检测;当添加浓度为0.022、0.050、0.504mg·kg-1时,添加回收率为80.05%～105.16%,变异系数为1.17%～7.98%,最小检出量为2.36×10-9g。(2)氟铃脲在棉叶和土壤中的半衰期分别为长沙4.19和7.73d,天津9.76和7.99d,符合一级动力学方程;氟铃脲在使用剂量下,有效成分在棉籽中的残留量为LOD,保证了棉籽使用的安全性。(3)氟铃脲对各浓度处理的土壤脲酶活性均产生了一定的影响,施药初期,各浓度处理的土壤脲酶活性均被抑制,且浓度越高,抑制作用越明显。之后0.504mg·kg-1处理的土壤脲酶活性逐渐恢复到和对照相一致,5.040mg·kg-1处理的土壤脲酶活性则从第6d起一直处于被激活状态,而10.080mg·kg-1处理的土壤脲酶活性则在整个培养期间一直处于被抑制状态。(4)从施药后第1d到第14d,低浓度(0.504和5.040mg·kg-1)氟铃脲处理的土壤多酚氧化酶的活性被激活,之后逐渐恢复到和对照一致。而高浓度处理(10.080mg·kg-1)的土壤多酚氧化酶活性,从施药后第1d到第14d一直处于被抑制状态,从第14d开始一直到培养结束均处于被激活的状态。(5)氟铃脲0.504和5.040mg·kg-1处理均不会对土壤脲酶和多酚氧化酶造成不利影响,根据试验氟铃脲在长沙和天津两地的土壤原始附着量分别为0.541和0.653mg·kg-1,按氟铃脲的使用剂量施药,对土壤生态系统影响很小。     

pH对酸性紫色土中硝化作用与硝化微生物的影响

硝化作用是对pH高度敏感的典型生物学过程.本实验以重庆市永川区pH=3.8的紫色土为研究对象,pH=6.5紫色土为对照,通过室内培养实验研究了土壤硝化动力学过程,并采用荧光实时定量PCR技术对土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)定量.结果显示:pH=3.8的紫色土净硝化速率为0.56mg/(kg·d)(全文均以N质量分数计),而pH=6.5紫色土的净硝化速率是pH=3.8紫色土的12.8倍,为7.14mg/(kg·d).研究同时发现不同pH的紫色土均符合一级动力学方程,动力学拟合参数表明pH高的紫色土具有更高的潜在硝化速率.硝化反应底物NH_3质量分数随土壤pH增加呈数量级增加,经计算pH=6.5紫色土中NH_3质量分数为1.08×10~(-1) mg/kg,是pH=3.8紫色土(2.46×10~(-4) mg/kg)的439倍.土壤中AOB,AOA丰度测定显示,pH=3.8紫色土中AOB,AOA的氨单加氧酶(amoA)基因拷贝数分别为3.23×10~6,7.17×10~6/g干土,而pH=6.5的紫色土中AOB,AOA的amoA基因拷贝数分别为3.58×10~7,1.67×10~8/g干土.虽然结果显示pH=6.5的紫色土中氨氧化微生物丰度明显高于pH=3.8的紫色土,但pH=3.8的紫色土中氨氧化微生物仍有较高的硝化潜力.结论认为,pH主要通过影响硝化底物NH_3质量分数而直接影响紫色土的硝化强度.     

菲、芘对土壤酶活性的影响

文章采用室内土培试验,选择菲、芘作为多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)代表污染物,土壤酶作为污染物的生态毒理指标,探讨菲、芘单一及复合污染对土壤酶活性的影响.结果表明:菲、芘单一污染对土壤多酚氧化酶活性的影响表现为低浓度升高,高浓度降低的趋势,在复合处理中该酶的活性也出现低浓度升高,高浓度下降的趋势,菲的浓度为200mg/kg与菲组合处理时,土壤多酚氧化酶的活性相较于单一污染有明显的抑制作用,全部低于空白组.菲、芘单一处理对土壤脲酶活性的变化与多酚氧化酶基本一致,在复合处理中菲浓度为0-200mg/kg时,随土壤中芘的浓度的增大都出现了土壤脲酶的活性先升高后降低的规律.以上结果提示:菲、芘单一及复合污染对土壤酶活性都有一定的影响,且复合污染的强度大于单一污染.     

不同根系分泌物对土壤N_2O排放及同位素特征值的影响

【目的】探究植物根系分泌的主要组分(有机酸、氨基酸、糖类)对土壤N_2O排放及其微生物过程的影响,为选择适宜的植物进而控制土壤N_2O排放提供支撑。【方法】通过室内试验分别添加草酸、丝氨酸、葡萄糖于土壤中模拟根系的3种主要分泌物,每种分泌物设置两个浓度水平:低浓度(150μg C·d-1)和高浓度(300μg C·d-1),另设置添加蒸馏水的对照组,共7个处理。将土壤置于120 mL玻璃瓶中进行培养,24 h内采集气体样品7次,每次培养2 h,获取N_2O排放速率、日累积排放量和同位素特征值(δ15Nbulk、δ18O和SP(site preference,SP=δ15Nα-δ15Nβ))。【结果】添加3种根系分泌物组分后,土壤N_2O排放速率均逐渐升高,且均高于对照。高浓度处理组N_2O累积排放量为:葡萄糖((3.2±1.3)mg·kg-1·d-1)处理丝氨酸((2.6±0.5)mg·kg-1·d-1)处理草酸((1.4±0.2)mg·kg-1·d-1)处理,低浓度处理组为:草酸((2.7±1.3)mg·kg-1·d-1)处理丝氨酸((1.8±0.4)mg·kg-1·d-1)处理葡萄糖((1.6±0.8)mg·kg-1·d-1)处理;添加根系分泌物的不同处理间土壤N_2O的δ18O值无明显差异,并稳定在24.1‰—25.6‰,且均显著高于对照((20.1±1.5)‰);土壤N_2O的δ15Nbulk值与添加根系分泌物的种类有关,其中草酸处理组为(-20.06±2.22)‰、丝氨酸处理组为(-22.33±1.10)‰、葡萄糖处理组为(-13.86±1.11)‰、对照组为(-23.14±3.72)‰。各处理土壤N_2O的SP值的变化范围为13.13‰—15.03‰,根系分泌物浓度越高,SP值越低。综合分析不同处理4个指标(N_2O排放速率、N_2O的δ15Nbulk、δ18O和SP值)的不同时刻的检测值与日均值的校正系数,添加根系分泌物后第16小时各处理4个指标的校正系数最接近于1。【结论】在NH+4-300 mg N·kg-1的土壤环境下根系分泌物促进N_2O的排放,且在培养期间(24 h)土壤N_2O排放速率逐渐升高。高浓度处理组葡萄糖对土壤N_2O排放速率促进效果最强,低浓度处理组草酸对土壤N_2O排放速率促进效果最强。与对照组相比,根系分泌物的添加使N_2O的δ18O值显著升高;与对照组相比,葡萄糖的添加使δ15Nbulk值显著升高。根系分泌物浓度越高,反硝化作用对N_2O的贡献越大。     

秸秆及其生物质炭输入对毛竹林土壤氨氧化微生物与氮循环相关酶活性的影响

【目的】探讨不同外源碳(玉米Zea mays秸秆及其生物质炭)输入对亚热带毛竹Phyllostachys edulis林土壤氨氧化微生物和氮循环相关酶活性的影响,以揭示其对土壤硝化作用的生物学机制。【方法】以亚热带毛竹林为研究对象,设置3个处理：对照(不施用)、施用玉米秸秆(5 t·hm^-2)和施用玉米秸秆生物质炭(5 t·hm^-2),进行为期1 a的野外试验。于试验的第3个月和第12个月采集土壤样品,利用荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)及高通量测序技术分析不同处理下毛竹林土壤氨氧化微生物群落结构特征、酶活性与总硝化速率的变化规律。【结果】与对照相比,秸秆及其生物质炭处理显著改变了土壤氨氧化细菌(AOB)丰度和群落结构(P<0.05),而对氨氧化古菌(AOA)丰度和群落结构无显著影响;秸秆处理显著提高土壤氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属Nitrosospira的相对丰度、蛋白酶活性和脲酶活性以及总硝化速率,而生物质炭处理则使其显著降低(P<0.05)。相关性分析表明：氨氧化细菌丰度及其优势菌属亚硝化螺菌属的相对丰度、蛋白酶...     

稻鳝种养模式对土壤氨氧化微生物群落多样性和结构的影响

为深入了解稻鳝种养模式对土壤氮循环关键微生物的影响,本研究采用Illumina MiSeq高通量测序系统,分析了稻鳝种养模式下氨氧化微生物[氨氧化古菌（AOA）、氨氧化细菌（AOB）和完全氨氧化微生物（Comammox）]的群落结构和多样性,以明确该模式对土壤氨氧化微生物群落的影响机制。试验设置两个处理（常规稻田处理和稻鳝种养处理）,分别在处理小区的中心区域和沟渠边缘区域取样,即：常规稻田中心区域（CCS）、常规稻田沟渠边缘区域（CMS）、稻鳝种养处理中心区域（ICS）和稻鳝种养处理沟渠边缘区域（IMS）。结果表明：与常规稻田处理相比,稻鳝种养模式显著降低了土壤pH,减少了稻田中心区域和边缘区域间有机质和总氮的含量差异,增加了土壤硝化势;相较于常规稻田处理,稻鳝种养模式显著提高了 AOA、Comammox Clade-A和Comammox Clade-B的丰富度,显著降低了 AOB的丰富度;同时,IMS显著提高了 AOA的群落多样性,但降低了 AOB的群落多样性;土壤pH、有机质和速效氮是影响氨氧化微生物的关键环境因子（P<0.05）;AOA和Comammox促进了土壤硝化速率,而AOB反之;稻鳝种养模式改变了氨氧化微生物群落的结构,并增强了氨氧化微生物之间的信息交流,使其内部连接更加紧密。研究表明,稻鳝种养模式通过改变土壤环境因子,特别是土壤pH、有机质和速效氮,显著影响了土壤氨氧化微生物群落的组成、结构和多样性,增强了氨氧化微生物之间的相互作用,对土壤氮循环关键微生物产生了重要影响。     

石灰性农田土壤-水稻系统根际与非根际土氮转化速率差异

为探讨石灰性农田土壤-水稻系统根际与非根际土的氮素转化特征差异,本研究以石灰性紫色土发育而成的水稻土为研究对象,通过采集水稻分蘖期和成熟期的根际与非根际土壤,开展¹⁵N成对标记室内好氧培养试验,并计算土壤各初级氮转化速率。结果表明：水稻分蘖期根际土初级矿化速率（4.45 mg·kg^-1·d^-1）和硝化速率（9.16 mg·kg^-1·d^-1）均显著低于非根际土（P<0.05）;水稻成熟期根际土初级矿化速率（6.75 mg·kg^-1·d^-1）和硝化速率（16.86 mg·kg^-1·d^-1）与非根际土无显著差异,但显著高于分蘖期根际土的初级矿化和硝化速率（P<0.05）。水稻分蘖期NH₄⁺-N固定速率显著高于成熟期,其中,分蘖期根际土NH₄⁺-N固定速率为19.75 mg·kg^-1·d^-1,与成熟期根际土相比增加了42.21%;此外,两个生育期的水稻根际土NO₃^--N固定速率均显著高于非根际土。水稻分蘖期根际土无机氮总固定速率显著大于有机氮矿化速率,有利于氮素的留存和周转,相应地,初级硝化速率显著降低,减少了土壤NO₃^--N损失。研究表明,水稻不同生育期对石灰性水稻土主要氮转化速率的影响具有差异,且这种差异可能受水稻生育期内土壤水分、根系分泌物及无机氮含量变化的调控。     

不同质地黑土净氮转化速率和温室气体排放规律研究

为探讨黑龙江省半干旱地区不同质地黑土的净氮转化速率和温室气体排放规律,以壤砂土和粉壤土为研究对象开展室内培养试验,对土壤净硝化速率和净矿化速率、N2O和CO2排放速率与累积排放量进行研究。结果表明:7d培养期间壤砂土的平均净矿化速率和CO2平均排放速率分别为0.49mgN kg-1 d-1和0.30mgCO2-C kg-1 h-1,显著低于粉壤土的平均净矿化速率(1.37 mgN kg-1 d-1)和CO2平均排放速率(0.47mgCO2-C kg-1 h-1)。壤砂土的平均净硝化速率和N2O平均排放速率分别为1.65mgN kg-1 d-1和212.6ngN2O-N kg-1 h-1,显著低于粉壤土的5.02mgN kg-1 d-1和521.3ngN2O-N kg-1 h-1。壤砂土和粉壤土的N2O排放比率分别为0.081%~0.301%和0.210%~0.254%。研究表明,土壤质地显著影响土壤净氮转化速率和温室气体排放,壤砂土较低的pH、有机碳和水溶性有机碳含量是导致其净硝化速率、净矿化速率以及N2O、CO2排放速率显著低于粉壤土的主要原因。     

水稻秸秆生物炭对镉污染农田中番茄产量和品质的影响机制

为探究不同比例生物炭对镉污染农田中番茄产量和品质及其体内镉累积的影响,以千禧番茄（Lycopersicon esculentumMill.）为材料,设计4个处理（CK：不添加生物炭;T₁：1%生物炭;T₂：3%生物炭;T₃：5%生物炭）,采用盆栽试验研究了不同处理下番茄根系、茎部和果实中镉的累积、产量与品质和土壤理化性质与酶活性的差异。结果表明：与CK处理相比,添加生物炭显著提高了番茄的产量和品质（维生素C、番茄红素、可溶性蛋白、可溶性糖含量和糖酸比）,其中T₂处理的品质提升效果最显著,分别较CK处理提高了24.7%、114.4%、12.0%、37.4%和80.0%。添加生物炭可显著降低番茄体内（根系、茎部和果实）镉含量,其中T₃处理的效果最显著,在生长末期,T₃处理番茄根系、茎部和果实中的镉含量分别为1.31、0.33 mg·kg^-1和0.03 mg·kg^-1。此外,在番茄的整个生育期中添加生物炭可显著改善土壤理化性质（pH和腐殖质）,提高土壤养分含量（碱解氮、速效磷和速效钾）和酶活性（脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和纤维素酶）,其中在生长末期,T₂处理的碱解氮、速效磷、速效钾含量和脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和纤维素酶活性显著高于其余处理,依次为47.42、165.85、167.76 mg·kg^-1和6.28 mg·g^-1·d^-1、3.20 mg·g^-1·20 min^-1、1.07 mg·g^-1·d^-1和2.13 mg·g^-1·d^-1;T₃处理对pH、腐殖质含量提高效果最为明显,分别为7.15和24.56 g·kg^-1,但与T₂处理无显著差异。研究表明,添加生物炭可显著降低番茄体内镉含量,改善土壤理化性质并提高土壤养分含量,进而提高番茄的产量和品质,其中以3%生物炭处理效果最佳。同时,添加生物炭显著提高了土壤的酶活性,改善土壤的生态环境。     

不同施肥处理对黑土硝化作用和矿化作用的影响

通过室内培养试验,研究了不同施肥处理对黑土硝化作用和矿化作用的影响。结果表明,与不施肥对照处理相比,施用氮肥显著促进了硝化作用的进行,但抑制了培养初期的氮素矿化作用,培养期间施氮处理的平均净硝化速率为4.21 mg NO₃^--N·kg^-1·d^-1,是对照处理的2.38倍;平均净矿化速率为1.18 mg N·kg^-1·d^-1,与对照处理没有显著差异。与对照处理相比,在施用氮肥的基础上配施猪粪进一步促进了土壤有机氮的矿化作用和硝化作用,培养期间的平均净硝化速率为8.14 mg NO₃^--N·kg^-1·d^-1,分别为对照处理和单施氮肥处理的4.59、1.93倍;平均净矿化速率为3.69 mg N·kg^-1·d^-1,是单施氮肥处理的3.12倍。与单施氮肥处理相比,氮肥配施秸秆处理显著抑制了硝化作用,平均净硝化速率下降62.7%,但与对照处理相比没有显著差异。氮肥配施秸秆处理的净氮矿化量在整个培养期间都是负值,平均净氮矿化速率为-1.62 mg N·kg^-1·d^-1,说明添加秸秆促进了土壤无机氮的同化。     

新疆伊犁州农用土壤中Cu和Zn的含量分布

调查研究了新疆伊犁州土壤中Cu 和Zn 的含量水平,为该地区绿色食品和有机食品的基地建设提供指导。在新疆伊犁州8县采集了600 个农用表层土壤样品,应用AAS 分析测定了土壤样品中Cu 和Zn 含量。结果表明,采集的伊犁州农用土壤中Cu 和Zn 的平均含量分别为28.68、83.17 mg·kg^-1,范围值分别为11.07~59.90、39.58~160.40 mg·kg^-1,其中Cu 约有85%的数据分布在20~40 mg·kg^-1之间;Zn有90%分布在60~110 mg·kg^-1之间。另外,8 县中特克斯县土壤中的Cu 含量普遍较其他县高;而Zn 在8 县的差异不大。所有检测的土样样品中Cu和Zn 的含量均没有超过国家土壤环境质量标准中二级标准(GB 15618-1995),但是Cu 和Zn 含量均值比伊犁州背景值分别增高了7%和21%。此外,伊犁州土壤中Cu 和Zn 的含量水平均符合我国有机产品标准(GB/T19630-2011)和绿色食品产地环境质量标准(NY/T 391-2013)对产地环境的要求。     

用于农村污水安全灌溉的新型氮磷无机化反应器的实验研究

以常用的农村污水处理工艺"厌氧池+好氧生物滤池"为研究对象,通过运行参数的调控,把该工艺以除磷脱氮达到一级B排放为目的,转变为以除碳保磷保氮的资源化利用为目的,成为用于农村污水安全灌溉的新型氮磷无机化反应器。实验结果表明:在进水COD浓度为174~384 mg·L~(-1),NH_4~+-N浓度为28.45~97.28 mg·L~(-1),TN浓度为37~141.9 mg·L~(-1),TP浓度为3.65~14.57 mg·L~(-1),厌氧池水力停留时间HRT=4 h,好氧生物滤池水力负荷HLR=5.4 m~3·m~(-2)·d~(-1)时,氮磷无机化反应器的出水NH_4~+-N浓度为45 mg·L~(-1)左右,PO3-4-P浓度为6.5 mg·L~(-1)左右,COD平均浓度均在60 mg·L~(-1)以下,粪大肠杆菌群10 000个·L~(-1),均满足《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2005)中可生食蔬菜安全灌溉的水质要求。研究表明新型氮磷无机化反应器可以实现农村生活污水安全灌溉。     

施用石灰与钙蒙脱石对酸性土壤硝化动力学过程的影响

土壤酸化是粘土矿物缓慢风化的自然过程,但近年来随着人类高强度的农业利用,土壤酸化现象逐渐加剧,而铵态氮肥的硝化作用是土壤酸化的主要贡献者之一。传统的施用石灰改良酸性土壤,常常会有反酸现象,并可能导致土壤板结。蒙脱石是碱性或中性土壤的主要粘土矿物组分,而在土壤酸化的过程中,蒙脱石被进一步风化掉。本文通过室内模拟实验,采用硝化动力学拟合及对净硝化速率的计算,分别研究了蒙脱石（Ca-M）和石灰（Ca-OH）对酸性黄壤硝化作用的影响。结果表明：酸性黄壤添加石灰或蒙脱石后,土壤均发生了显著的硝化作用,且硝化过程符合一级动力学模型N_NO3=N₀+N_p（1-exp（-k₁t））（P<0.001）。Ca-OH 处理土壤样品的净硝化速率（3.429 mg·kg^-1·d^-1）显著大于Ca-M处理（2.381 mg·kg^-1·d^-1）;Ca-OH 处理土壤样品的潜在硝化速率（V_p）和平均硝化速率（V_a）在pH 值5.7 和6.2 时分别为6.42、8.58 mg N·kg^-1·d^-1和2.71、3.87 mg N·kg^-1·d^-1,均显著大于钙基蒙脱石处理（pH 值5.7 和6.2 时分别为3.40、4.56 mg N·kg^-1·d^-1和2.36、3.04 mg N·kg^-1·day^-1）。结果表明采用石灰改良酸性土壤发生复酸化现象的可能性及程度大于钙基蒙脱石,本研究为酸性土壤改良提供了新的参考。     

昆山市土壤养分现状与变化趋势研究

2009年对昆山市土壤养分进行检测,检测结果显示:有机质35.5 g·kg^-1,全氮2.22 g·kg^-1,碱解氮162 mg·kg^-1,有效磷15.1mg·kg^-1,速效钾115 mg·kg^-1,pH值6.0。与第二次土壤普查相比,有机质和全氮含量呈上升趋势,碱解氮、有效磷、速效钾含量明显提高,pH值呈下降趋势。     

不同养猪模式对土壤As累积的影响

通过对不同深度层次的发酵床垫料、垫料下土壤、发酵床外土壤和传统猪场外的土壤样品进行连续分析测定,比较了不同养殖模式下As的累积状况及对周边环境的影响情况。结果表明:发酵床垫料使用近1年后,As在0~20、20~40 cm垫料层中存在明显的累积,累积量分别达7.5、6.7 mg·kg-1,存在向垫料下层土壤迁移的风险,且As在垫料下土壤中浓度的增加量高于发酵床外同深度的土壤(P0.05);废弃垫料中As的浓度在11.5~12.0 mg·kg-1之间,符合我国有机肥料农业行业标准,可以适当处理后进行农用;发酵床养殖模式对周边土壤中As累积的影响低于传统养猪模式。