蚯蚓活动对农田土壤脲酶活性变化的影响

[目的]在试验土壤中进行蚯蚓接种,跟踪测定蚯蚓-土壤交互作用下土壤脲酶活性。[方法]选择2种生活习性不同的毛利环毛蚓和赤子爱胜蚓,在试验土壤中进行接种。[结果]经蚯蚓接种后,土壤脲酶活性发生较大的变化,毛利环毛蚓对土壤脲酶活性的影响比赤子爱胜蚓明显。经组合接种后,土壤脲酶活性增加比较明显。[结论]产生这种差异的原因可能是与蚯蚓生活习性和接种蚯蚓后土壤微生物类群发生变化有关。     

不同品种蚯蚓对城市污泥的处理效果

[目的]探索城市污泥的利用途径。[方法]利用赤子爱胜蚓、大平2号、威廉环毛蚓3个蚯蚓品种处理城市生活污泥,以未接种蚯蚓为对照(CK),研究接种不同品种蚯蚓的污泥理化性质、氮、磷、钾含量、重金属含量以及蚯蚓生物量的变化。[结果]3种蚯蚓对污泥的矿化、降解能力基本一致。接种赤子爱胜蚓、大平2号及威廉环毛蚯蚓城市污泥的p H,均低于CK,城市污泥的氮、磷、钾含量均较CK增加,污泥中重金属含量降低。试验结束后,3种蚯蚓的生物量无差异显著。[结论]利用蚯蚓处理城市污泥是一条无害化有效途径。     

蚯蚓对金霉素污染土壤酶活性和微生物群落的影响

为探究蚯蚓对抗生素污染土壤酶活性和微生物群落的影响,选取金霉素为目标污染物,威廉环毛蚓（内层种）和赤子爱胜蚓（表层种）为实验生物,通过高效液相色谱-串联质谱法、土壤酶试剂盒（微板法）、高通量测序技术和冗余分析对土壤中金霉素残留、酶活性和微生物群落进行了测定与分析。结果表明：经过28 d的培养,蚯蚓处理组中金霉素浓度（0.022 4~1.006 0 mg·kg^-1）显著低于对照组土壤（0.033 5~1.585 0 mg·kg^-1）。金霉素抑制了土壤脱氢酶、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性,激活了过氧化氢酶的活性。两种蚯蚓均激活了土壤脱氢酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶的活性,最大激活率分别为77.80%~88.50%、4.00%~6.16%、69.20%~72.60%、43.20%~48.80%;碱性磷酸酶的活性受到抑制,最大抑制率为23.8%~25.0%。高通量测序结果表明两种生态型蚯蚓均可改变土壤中细菌群落结构,不同蚯蚓类型对细菌群落结构的影响存在有差异。两种蚯蚓的加入均未改变土壤中优势菌门的组成,但都改变了其丰度占比。在属水平上,Flavobacterium、Aeromonas、Luteolibacter、Adhaeribacter和Pseudomonas等潜在金霉素降解菌被两种蚯蚓刺激丰度显著增加,加速了土壤中金霉素的降解。冗余分析结果表明,土壤中pH、有机质含量、金霉素浓度和细菌群落结构是影响土壤酶活性变化的重要因子。研究表明,威廉环毛蚓对脱氢酶、蔗糖酶和脲酶的促进作用优于赤子爱胜蚓。     

接种蚯蚓对公路工程建设损毁赤红壤肥力及籽粒苋生长的影响

采用盆栽籽粒苋实验法,研究接种赤子爱胜蚓和壮伟环毛蚓对公路工程损毁赤红壤肥力修复和植物生长的影响。试验设计4个处理,分别为对照(CK)、接种20条赤子爱胜蚓(20Ef)、接种20条壮伟环毛蚓(20Ar)以及分别接种10条赤子爱胜蚓和壮伟环毛蚓(10Ef+10Ar)。结果表明:接种蚯蚓处理后,籽粒苋株高、茎粗、生物量和植株氮磷钾养分累积量显著高于CK处理(P0.05)。接种表栖型赤子爱胜蚓较接种内栖型壮伟环毛蚓更能促进籽粒苋植株生长和养分累积,但组合接种效果低于单独接种,呈现出20Ef20Ar10Ef+10ArCK的趋势。蚯蚓活动有助于土壤有机质的分解和土壤养分的活化,能快速提高土壤供肥能力,利于作物吸收,促进作物生长。蚯蚓对土壤肥力的影响与蚯蚓生态类型、接种地土壤性状关系密切。在土壤修复中,根据不同土壤特征接种不同生态类型蚯蚓和添加适宜有机物非常有必要。     

有机物料接种蚯蚓对设施菠菜产量及品质的影响

为解决农村有机固体废弃物产能过剩及设施菜地生产力下降的问题,本研究拟建立"有机物料还田+蚯蚓"的生态农业生产方式,实现有机物料资源化利用,并提高蔬菜产量和品质。通过2个田间试验,研究不同种蚯蚓(赤子爱胜蚓和威廉腔环毛蚓)和有机物料种类及施用方式对菠菜产量与品质的影响。结果表明:腐熟牛粪的施用方式对菠菜产量和品质无显著影响,在施用腐熟牛粪条件下,接种赤子爱胜蚓和威廉腔环毛蚓分别提高菠菜产量32.78%~37.23%和18.70%~44.26%。而且,接种赤子爱胜蚓显著提高菠菜的可溶性糖和维生素C含量,同时降低了菠菜中Cu、Pb和Zn含量。另外,本研究还发现赤子爱胜蚓对菠菜产量和品质的影响与有机物料种类有关,综合效果最佳的处理是施用腐熟牛粪+食用菌渣+赤子爱胜蚓。     

两种生态型蚯蚓对四环素污染土壤中酶活性和细菌群落结构的影响

土壤酶和微生物可参与土壤中诸多复杂生物化学过程,是指示土壤自净能力和土壤肥力的关键生物学指标。本试验以赤子爱胜蚓(表层种)和壮伟环毛蚓(内层种)为工程生物,研究两种不同生态习性的蚯蚓在不同时间段(0、10、20、30d和40d)对四环素污染土壤酶活性的影响,以期明确蚯蚓对四环素污染土壤的自净能力和土壤肥力的影响程度。利用冗余分析明确蚯蚓通过改变何种环境因子影响四环素污染土壤的酶活性,利用高通量测序分析蚯蚓对四环素污染土壤细菌群落结构的影响。结果显示,试验结束时(40 d),添加蚯蚓的土壤中蔗糖酶(2.15~4.98 mg g-1 d-1)、脲酶(0.55~1.70 mg g-1 d-1)、过氧化氢酶(0.54~1.08 mL g-120 min-1)和脱氢酶活性(0.78~5.14 g g-1 d-1),显著高于自然土壤(3.24 mg g-1 d-1、0.66 mg g-1 d-1、0.89 mL g-120 min-1和2.03 g g-1 d-1)和灭菌土壤(0.70 mg g-1 d-1、0.23 mg g-1 d-1、0.24 mL g-120 min-1和0.21 g g-1 d-1),但添加蚯蚓中酸性磷酸酶活性(0.02~0.15 mg g-1 d-1)显著低于自然土壤(0.17 mg g-1 d-1)和灭菌土壤(0.04 mg g-1 d-1)。添加蚯蚓显著改变了土壤原有的细菌群落结构,提高了四环素污染土壤中的变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)的微生物群落丰度,降低了绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(A ctinobacteria)、酸杆菌门(A cidobacteria)和芽单胞菌门(G emmatimonadetes)中的微生物群落丰度。冗余分析表明,两种生态型蚯蚓主要通过影响土壤pH值、有机质、胡敏酸和胡敏素等环境因子,提高土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和脱氢酶活性,抑制土壤酸性磷酸酶活性。赤子爱胜蚓对土壤蔗糖酶促进作用显著优于壮伟环毛蚓,而壮伟环毛蚓对脲酶和过氧化氢酶的促进作用优于赤子爱胜蚓。     

蚯蚓与植物协同对沙壤土中铬移除的影响特征

采用控制试验探究蚯蚓(赤子爱胜蚓、威廉环毛蚓)与植物(黑麦草、玉米)协同对铬污染(15、50 mg·kg^-1)土壤中铬的移除特征。结果表明：(1)蚯蚓吞食过腹后土壤中稳定态铬(残渣态、可氧化态)含量显著降低,活性态铬(酸可提取态、可还原态)含量显著增加。(2)吞食铬污染土壤后蚯蚓肠道细菌主要为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteriota),蚯蚓体的丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著增加,谷胱甘肽S-转移酶(GST)和线粒体活性氧酶(ROS)活性显著降低;高铬浓度(50 mg·kg^-1)土壤使蚯蚓体MDA含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性增加量更大。(3)黑麦草移除土壤铬能力显著优于玉米,赤子爱胜蚓与黑麦草协同后低铬浓度(15 mg·kg^-1)和高铬浓度土壤中铬的移除率分别达到88.4%和79.5%。综上,蚯蚓能有效提升土壤中铬生物有效性,赤子爱胜蚓与黑麦草协同最有利于移除土壤中的铬。     

华南地区壮伟环毛蚓（Amynthas robustus）和皮质远盲蚓（Amynthas corticis）对土壤酶活性和微生物学特征的影响

【目的】研究华南地区两种常见蚯蚓对水稻土和菜园土的土壤酶活性和微生物学特征的影响。【方法】选取两种生态类型蚯蚓：壮伟环毛蚓（Amynthas robustus）和皮质远盲蚓（Amynthas corticis）,接种到水稻土和菜园土中。通过分析蚯蚓对土壤过氧化氢酶、脲酶、转化酶、酸性和碱性磷酸酶以及土壤基础呼吸、微生物量碳、微生物代谢熵等微生物特征的影响,探讨其对不同土壤的生物学性状的作用。【结果】皮质远盲蚓可以显著提高水稻土基础呼吸,增强过氧化氢酶和脲酶活性,并降低酸性磷酸酶活性（P＜0.05）;两种蚯蚓均可增加菜园土脲酶活性,同时壮伟环毛蚓能够促进转化酶活性提高,而皮质远盲蚓则有利于过氧化氢酶活性增强（P＜0.05）。多元数据分析结果显示皮质远盲蚓和壮伟环毛蚓均能够显著提高两种土壤的生物学综合性状（P＜0.05）;且皮质远盲蚓对菜园土生物质量的优化作用高于壮伟环毛蚓。【结论】蚯蚓活动有助于土壤生物学质量的提高,因此其能够作为有效生物资源应用于可持续土壤管理体系。但是,蚯蚓对土壤生物学性状的改变与蚯蚓自身生态类型和土壤特征密切相关。在未来工作中,根据不同土壤特征进行蚓种筛选和适宜有机物添加十分必要。     

全灭菌环境下蚯蚓和堆肥对土壤五氯酚老化过程的影响

通过全灭菌环境下的土壤五氯酚(PCP)污染模拟实验,分别测定水提取态、乙醇提取态、腐殖质固定态以及蚯蚓生物累积态PCP的变化,研究添加两种不同蚯蚓品种(赤子爱胜蚓和壮尾环毛蚓)和堆肥对土壤PCP老化过程的影响。结果显示,在42d的培养期内,水提取态PCP在全灭菌土壤对照和添加灭菌堆肥的处理中随时间推移逐渐下降,存在明显的老化效应。在蚯蚓处理中,水提取态PCP呈现先下降后上升的趋势,说明蚯蚓促进土壤PCP的解吸附,这主要与蚯蚓的生物扰动作用以及调节土壤pH趋向中性的作用直接相关。培养结束时,蚯蚓能够有效促进土壤PCP向腐殖质固定态转化,并进一步促进PCP的去除,这与蚯蚓提高土壤腐殖质的含量,促进PCP的化学还原转化作用以及蚯蚓自身对PCP的消解作用有关。壮尾环毛蚓比赤子爱胜蚓更能有效促进PCP的转化与去除,这与两者的生活习性不同有关。灭菌堆肥对全灭菌土壤PCP向其他形态转化的影响不显著。     

锑污染土壤中添加蚯蚓对油菜生长及土壤特性的影响

为探究蚯蚓对锑污染土壤中油菜的生长及根际土壤特性的影响,通过盆栽培养试验,研究了赤子爱胜蚓添加后锑污染下油菜幼苗生物量、富集系数的变化,并从根际土壤养分、酶活性和细菌群落结构3个方面初探了锑污染状况下蚯蚓对油菜富集锑的影响机制。结果表明：锑污染土壤中,赤子爱胜蚓可以提高油菜的生物量以及锑的富集,南油杂1号锑的富集含量达到358.30mg·kg^-1;锑显著抑制了过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性(P<0.05),蚯蚓显著提高了锑胁迫下两个油菜品种根际土壤的过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性(P<0.05),最大激活率分别为13%～31%、15%～48%和24%～44%;冗余分析表明全磷、全氮、碱解氮是影响土壤酶活性变化的重要因子;添加蚯蚓未改变油菜根际土壤中优势菌门的组成,主要增加了Bacteroidetes、Cyanobacteria和Chloroflexi的丰富度,其中Bacteroidetes与过氧化氢酶、脲酶活性呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,蚯蚓-油菜联合能降低农田土壤中锑的含量,起到一定的生态修复效果,南油杂1号的修复潜能大于沣油958。