蚯蚓对天竺葵-土壤体系中Cd转运的影响研究

利用石墨炉(GF-990)原子吸收法对蚯蚓诱导下天竺葵-土壤体系中Cd的转移规律进行了研究。研究结果表明:在相同Cd浓度下,随着蚯蚓数量的增加,天竺葵各部位中Cd含量均有增高的趋势,10条蚯蚓对天竺葵-土壤体系中Cd转运的影响最大;在高Cd浓度(150 mg.kg-1)下,随着蚯蚓数量的增加(10~50条),天竺葵地上部分Cd的富集量明显大于地下部分,并且土壤中Cd含量明显出现降低的趋势,说明蚯蚓可以促进土壤Cd向天竺葵植物体中的转移。     

蚯蚓粪配施化肥对玉米根际土壤生物学特征的影响

[目的]探讨蚯蚓粪与化肥配施对玉米根际土壤生物学性状的作用效果,为土壤培肥制度的建立与玉米的合理施肥提供理论依据。[方法]通过大田试验,研究CF(单施化肥)、VC(蚯蚓粪)与VC+CF(蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮)等处理对玉米根系分泌物、根际土壤微生物数量、酶活性与腐殖质组成的影响。[结果]同CF处理相比,VC+CF处理显著提高了根系分泌物含量,并明显提高了根际土壤中微生物数量、微生物量碳含量及脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶、中性磷酸酶活性,其中细菌数分别较CK,CF与VC处理提高124.32%,62.99%和15.45%,脲酶活性分别高出44.27%,23.53%和12.50%。此外,VC+CF处理亦显著提高了根际土壤中胡敏酸、富里酸含量和胡/富比。同VC+CF处理相比,VC处理对玉米根际土壤生物学特征的影响较小。[结论]蚯蚓粪与化肥配施能较好地改善玉米根际区域的微生态环境。     

蚯蚓粪的NH4+吸附等温线与DTA曲线特征

本文研究了南宁三种饲料人工饲养的蚯蚓的蚯蚓粪(简称蚓粪)对NH₄⁺的吸附等温线,并与武功的蚓粪作比较。蚓粪对NH₄⁺的吸附一般大于土壤对NH₄⁺的吸附,南宁蚓粪又大于武功蚓粪。蚓粪吸附NH₄⁺量的多少与其中有机质含量有关,特别与其中中温放热反应的有机质(即易于分解的有机质)呈正相关。不同饲料组成对蚓粪吸NH₄⁺等温线的参数影响不同。在Langmuir方程中与结合能常数有关的K值的次序为:纯牛粪>牛粪+烂橙果>牛粪+草菇培养基脚料而与最大吸附量有关的M值的次序为:牛粪+烂橙果>纯牛粪>牛粪+草菇培养基脚料而以K与真M的总的效应表示的b值的次序为:纯牛粪>牛粪+烂橙果>牛粪+草菇培养基脚料因此,牛粪不仅是一个良好的蚯蚓饲料,并且可使蚓粪具有良好的保NH₄⁺力,成为一种有效的吸附剂。     

蚯蚓粪施用方式及用量对土壤入渗的影响

通过室内土柱模拟试验研究蚯蚓粪施用方式及施用量对土壤水分入渗过程的影响,试验设置了3种施用量(50 g·kg~(-1),75 g·kg~(-1),100 g·kg~(-1))和5种施用方式(0～10 cm混施、10～20 cm混施、5～8 cm层施、10～13 cm层施、15～18 cm层施),以裸土为对照,分别测定0～180 min的土壤累积入渗量、湿润锋深度以及入渗30 min后层施条件下不同土层的土壤含水率。结果表明:不同用量蚯蚓粪混施入0～10 cm土层后均可加快湿润锋迁移速率,但在10～20 cm混施方式下,75 g·kg~(-1)和100g·kg~(-1)用量会抑制湿润锋的下移;当蚯蚓粪以层施方式加入土壤时,75 g·kg~(-1)和100 g·kg~(-1)用量处理的湿润锋迁移速率明显减小,且湿润锋深度随施用量的增加而减小;10～20 cm混施蚯蚓粪处理的累积入渗量小于0～10 cm混施处理,而75 g·kg~(-1)和100 g·kg~(-1)蚯蚓粪施用于5～8 cm和10～13 cm深度时也可明显减小累积入渗量,但100 g·kg~(-1)蚯蚓粪层施时则对入渗过程无显著影响;用Kostiakov模型拟合土壤入渗过程得出,施加75 g·kg~(-1)和100 g·kg~(-1)蚯蚓粪均能够增加初始入渗率,10～13 cm和15～18 cm层施蚯蚓粪则对入渗率的减小具有延缓作用;层施50 g·kg~(-1)蚯蚓粪能够提高下层土壤含水量,但层施75 g·kg~(-1)和100 g·kg~(-1)蚯蚓粪则会使下层土壤含水量降低。     

蚯蚓粪对温室黑土土壤酶活性及细菌多样性的影响

试验研究了蚯蚓粪对黑土土壤酶活性、细菌数量及多样性的影响。共设5个处理:处理1,对照(CK),不施肥;处理2,蚯蚓粪7.5 t hm-2;处理3,蚯蚓粪15 t hm-2;处理4,蚯蚓粪30 t hm-2;处理5,蚯蚓粪60 t hm-2。结果表明,蚯蚓粪对土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性有促进作用,但因酶类型的不同略有差异;随着蚯蚓粪施用量的增加,土壤细菌数量呈现先升高后降低的趋势,而土壤细菌群落多样性表现为递增趋势。各处理对土壤细菌丰富度和多样性指数的影响显著高于对照,但各处理间均匀度指数无差异。聚类分析表明,处理3(蚯蚓粪15 t hm-2)与处理4(蚯蚓粪30 t hm-2)的土壤细菌DGGE图谱相似性达93.8%,并聚成一簇,说明处理3土壤细菌种类与处理4相似性最高,处理3与处理4对土壤细菌多样性指数与均匀度指数影响均无显著差异,但条带数显著增加;处理4与处理5(蚯蚓粪60 t hm-2)相似性达到78.1%,与处理1和处理2(7.5 t hm-2)的相似性只有57.3%,说明蚯蚓粪的施入导致土壤有益微生物种类和数量增加,提高土壤细菌多样性,从而使土壤酶活增强。     

蚯蚓粪对土壤团聚体组成和入渗过程水分运移的影响

通过室内土壤团聚体组成分析试验和土柱一维垂直入渗试验,探究蚯蚓粪对土壤团聚体组成、抗水蚀稳定性以及入渗过程中水分运移特性的影响。结果表明:(1)蚯蚓粪可以有效降低土壤容重,增加0.25~2 mm粒级大团聚体的数量,分形维数D从2.84减小至2.65,减小了6.69%,显著提高了土壤团聚体抗水蚀稳定性;(2)施加比例为1/20时,可以显著增加湿润锋的运移距离,而后随着施加比例的增大,湿润锋距离有不同程度的减小,但均大于未施加蚯蚓粪的处理,且各处理下的湿润锋运移距离与入渗时间的关系均可用幂函数描述;(3)蚯蚓粪比例的增大可以显著提高累积入渗量和稳定阶段的入渗速率,当施加比例为1/3时,累积入渗量较对照组增大48.74%;其中Kostiakov-Lewis模型对入渗过程的模拟准确度最高,也更接近实测值。     

蚯蚓粪与酒糟不同配比对土壤理化性质及烤烟品质的影响初探

研究目的是为筛选适合陕西南郑烟区烤烟生产的蚯蚓粪与酒糟有机肥配比。试验采取随机区组设计,进行蚯蚓粪与酒糟6个配比(kg hm~(-2))(0+0、2400+0、1800+600、1200+1200、600+1800、0+2400)的大田试验。结果表明,蚯蚓粪1800 kg hm~(-2)与酒糟600 kg hm~(-2)效果较好,在圆顶期和成熟期,土壤容重分别较对照降低了13.5%和7.5%,土壤速效氮、速效磷、速效钾、有机质含量分别较对照提高了30.7%和41.2%、40.3%和42.2%、37.1%和22.2%、16.2%和17.1%;中部叶烟碱、总氮、钾及钾氯比分别比对照提高了8.6%、5.0%、3.4%和72.4%,氯和糖碱比分别比对照降低了40.0%和6.3%;上部叶烟碱和氯含量分别比对照降低了7.1%和37.5%,总氮、钾、氮碱比和钾氯比分别比对照提高了6.6%、9.9%、14.3%和65.7%。综合各处理土壤理化性质和烤烟品质,在南郑地区特殊生态条件下,烤烟种植以蚯蚓粪1800 kg hm~(-2)与酒糟600 kg hm~(-2)为宜。     

蚯蚓粪覆盖对土壤水分蒸发过程的影响

通过模拟试验研究蚯蚓粪覆盖对土壤水分蒸发过程的影响,以蚯蚓粪覆盖厚度和覆盖度为试验变量,试验处理设置如下:覆盖度90%时,4个处理分别为覆盖1 cm、2.5 cm、4 cm和裸土;覆盖厚度2 cm时,4个处理分别为覆盖度30%、60%、90%及裸土,均连续测定15 d的土壤日蒸发量和12 h的日变化量,以及蒸发前后蚯蚓粪和土壤的有机质含量。结果表明:在覆盖度一定的条件下,土壤蒸发量随蚯蚓粪覆盖厚度的增大而减少;当覆盖厚度一定时,覆盖度越大,对土壤蒸发的抑制作用越强,但覆盖度对土壤蒸发过程的影响小于覆盖厚度。因此,蚯蚓粪覆盖对土壤蒸发有一定的抑制作用,土壤蒸发量随着蚯蚓粪覆盖度和厚度的增加而减小。由于蚯蚓粪具有良好的保水性能,且能够有效增加土壤有机质含量,因而对提高土壤持水能力有促进作用。     

施用蚯蚓粪对杨树苗根际土壤生物学特征的影响

通过盆栽试验,研究了CF(单施化肥)、VC(蚯蚓粪)和VC+CF(蚯蚓粪和化肥各提供50%的氮)处理对一年生欧美I-107杨根际土壤微生物数量、酶活性、根系建造水平及理化性状的影响。结果表明,VC+CF处理有利于协调土壤C/N比,并且化肥的施入补充了土壤中氮的消耗,从而明显提高了根际土壤中微生物数量及脲酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶和蔗糖酶活性,其中细菌数量分别比CK,CF和VC处理提高165.99%,67.34%和31.73%,蔗糖酶活性分别提高90.37%,45.31%和32.34%。施用蚯蚓粪有利于杨树苗细根的生长,但对地上部的增长速度显著快于地下部。此外,VC+CF处理使根际土壤pH值明显降低,显著增加了根际土壤中养分离子的有效性。与VC+CF处理相比,VC处理对根际土壤生物学特征的影响较小。因此,蚯蚓粪与化肥配施更好地改善了杨树苗根际区域的微生态环境。     

蚯蚓粪与椰糠配施对盐渍土的改良效应

选用蚯蚓粪和椰糠为改良剂,不同浓度人工海水淹泡的土壤为改良对象,通过盆栽试验种植空心菜研究未施肥、单施蚯蚓粪、单施椰糠、蚯蚓粪+椰糠不同比例组合配施对盐渍土的改良效应.结果表明:(1)对于20％、60％和100％人工海水淹泡的盐渍土,蚯蚓粪与椰糠分别按1:2.5、3:2.5和3:3.5配施种植空心菜效果最好,空心菜平均...     

Effects of combined application of vermicompost and mineral fertilizer on the growth of Allium cepa L. and soil fertility

The promotion of organic farming involves curtailing extensive use of mineral fertilizers. The present study was aimed to compare the effects of vermicompost (10 Mg ha^–1), commercial mineral fertilizer (NPK—100:80:80), and their combination on (1) the growth of a major cash crop “onion” (Allium cepa L.) and (2) the changes that may have occurred in the amended soil. The experiment was a randomized complete block design with four replications during the crop‐growing season of 2008/09. Results showed significantly higher plant growth in the combined/mix treatment of vermicompost and NPK, as measured by the vegetative growth of bulbs, number and length of tillers per bulb, and fresh weight of bulbs and by the biochemical characteristics of the onion tillers/leaves (total chlorophyll, caretenoids, protein, and total sugar contents). Comparison of the mixed treatment as compared to the control showed increases in bulb size (54%), total number of bulbs per bed (52%), and fresh weight of all bulbs (198%). The chemical properties and enzyme activity of the amended soil also improved significantly in the combined treatment as compared to the application of vermicompost or the mineral fertilizer alone. Total organic C, microbial biomass C, and sulfate content were significantly higher in the mix treatment, with increases of 60%, 127%, and 126%, respectively, as compared to those of the chemical‐fertilizer‐alone treatment. Similarly, β‐glucosidase, alkaline phosphatase, and dehydrogenase were significantly higher by 145%, 91%, 71%, respectively, in the mix treatment as compared to those of fertilizer‐alone application. This study indicates that application of a combination of mineral fertilizer and vermicompost in the field can positively influence the biological properties and fertility of soils, and support better plant growth, when compared to the application of mineral fertilizer or vermicompost alone. The study suggests that this combined application can reduce the quantity and cost of mineral‐fertilizers application for bulbous‐crop cultivation by 50%, while also sustaining soil biological activity of tropical and subtropical soils.     

添加有机酸对土壤镉形态转化及苋菜镉积累的影响

植物根系分泌的低分子量有机酸能够与土壤中的镉形成镉–有机酸复合体,从而影响根际镉的移动性。本文通过添加有机酸对土壤镉形态转化的研究,阐明有机酸与镉生物积累的关系。采用盆栽试验及土壤培养等方法,研究了添加苹果酸、柠檬酸对赤红壤和黄棕壤中镉的形态转化以及超积累型苋菜天星米镉生物积累的影响。结果表明,与Cd 25 mg/kg处理比较,Cd 25 mg/kg＋苹果酸、Cd 25mg/kg＋柠檬酸处理对苋菜生物量未产生影响,但显著增加苋菜根系及地上部镉含量;添加苹果酸、柠檬酸处理显著降低土壤专性吸附态Cd含量,却显著增加了交换态Cd、碳酸盐结合态Cd和有机结合态Cd含量。说明添加苹果酸、柠檬酸还能够通过影响土壤镉形态转化而促进苋菜对镉的积累。     

蚓粪和益生菌互作对土壤性状、菠菜产量和品质的影响

选取两种益生菌(巨大芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌)分别与化肥和蚓粪配施,研究了蚓粪和益生菌配施对设施蔬菜地土壤化学性状、酶活性及菠菜产量和品质的影响。结果表明:在等养分条件下与单施化肥相比,蚓粪能够显著提高土壤有效磷含量及p H值,降低速效钾、铵态氮含量及EC值,有利于土壤脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性的提高,有效改善菠菜品质;与单施蚓粪相比,益生菌与蚓粪配施不仅显著提高土壤硝态氮含量、蔗糖酶活性,还增加了土壤EC值,提高了菠菜可溶性糖、蛋白及维生素C含量,且解淀粉芽孢杆菌配施蚓粪还增加了菠菜产量;而益生菌配施化肥对菠菜产量增加和品质改善效果不及益生菌配施蚓粪效果显著。综合比较两种益生菌和蚓粪配施效果,以蚓粪配施解淀粉芽孢杆菌对土壤性状改善和蔬菜产量、品质提高效果最好。     

表面活性剂LAS对土壤Cd形态及Cd在黄豆植株中分配的影响

A pot experiment was conducted to study the effect of an anionic surfactant linear alkylbenzene sulfonate （LAS） application on cadmium （Cd） fractions in soils and Cd distribution in different tissues of soybean （Glycine max） plants as well as soil pH. Soil samples were treated with three levels of Cd （0, 5, and 10 mg kg^-1） and five levels of LAS （0, 5, 15, 50, and 100 mg L^-1）. Results indicated that compared to the control soils （no Cd and no LAS treatment）, soil pH increased and available Cd decreased in the soil treated with external Cd and watered with LAS solutions. Meanwhile, soil exchangeable Cd and Cd bound to carbonates decreased; Cd bound to amorphous iron and manganese oxides and Cd bound to organic matter increased. In addition, LAS application could reduce enrichment of Cd in soybean plants, resulting in decreased Cd in the soybean plants. Thus, suitable LAS application could decrease bioavailability and mobility of soil Cd.     

四种土壤调理剂对镉、铅的吸附效果研究

采用等温吸附试验研究了主要原料为麦饭石(M)、蒙脱石(T)、牡蛎壳(O)和硅钙矿(S)4种土壤调理剂对溶液中镉和铅的吸附效果。结果表明,4种土壤调理剂对镉和铅的吸附均可用Langmuir方程进行描述;相比而言,4种土壤调理剂对镉吸附量的大小顺序为O调理剂>S调理剂>M调理剂>T调理剂,对铅吸附量的大小顺序为M调理剂>S调理剂>O调理剂>T调理剂;随溶液pH值的增大各调理剂的吸附量逐渐减小,尤其当Cd溶液pH值>8,Pb溶液pH值>6,各调理剂的吸附量迅速降低。     

富硅稻壳灰施用对土壤镉活性和不同品种水稻镉积累的影响

施硅（Si）可以有效减少水稻镉（Cd）积累,但稻壳灰（rice hull ash,RHA）作为一种广泛易得的富Si材料能否减控水稻Cd积累尚未清楚。为探究RHA对水稻Cd积累的影响,寻找一种可应用到田间的低成本富Si控Cd材料,该试验按土壤质量比分别添加0.2%、1.0%、4.0%的RHA,种植湘晚籼（低Cd积累品种）和玉针香（高Cd积累品种）两种水稻,探究RHA对两个水稻品种Cd积累的影响。结果显示,施加RHA提高了土壤Cd活性,促使铁锰氧化物结合态Cd向可交换态Cd和碳酸盐结合态Cd转换。RHA对水稻Cd积累的影响因水稻品种而异,施加RHA可抑制湘晚籼体内Cd转运,使秸秆Cd含量降低25%～44%,由白根至秸秆、节点I至节间I、节点I至旗叶的转移系数分别降低42%～48%、2%～55%、30%～70%;RHA对玉针香吸收与转运Cd则无抑制作用。该研究结果揭示了RHA对水稻Cd积累的差异影响,为减控水稻Cd吸收提供了一种低成本的富Si材料。     

镉污染土壤根际环境的调节与植物修复研究进展

简要回顾了近年来土壤镉污染现状,介绍了根际环境的调节作用、镉污染土壤的植物修复技术的类型、特点及植物修复情况,并对今后植物修复发展前景作了进一步展望,为实现对镉污染土壤进行有效的生态整治与安全高效益的利用提供了新的技术途径。     

The effect of different N rates on Cd speciation of Cd-contaminated soil with oilseed rape

The aim of the study is to explore the effects of Nitrogen (N) rates on the speciation of Cadmium (Cd) in soil with oilseed rape (Brassica napus L.). A pot experiment was conducted at N1 (0 g/kg), N2 (0.125 g/kg), N3 (0.25 g/kg) and N4 (0.375 g/kg) rates. Correlation between Cd speciation and bioavailability, soil pH were analyzed. Cd speciation was significantly affected by N rates. Exchangeable Cd (EXC-Cd) and carbonate Cd (CAR-Cd) in soil showed a contrary pattern with residual Cd (RES-Cd) and organic Cd (ORG-Cd), respectively. Correlation analysis demonstrated EXC-Cd and CAR-Cd positively correlated with Cd bioavailability but negatively correlated with soil pH at later phase of oilseed rape (p < 0.05). Cd bioavailability could be promoted by increasing the EXC-Cd and CAR-Cd concentration at the expense of RES-Cd. Our results suggest that N rates may affect Cd speciation in regulation of soil pH, thus further affect Cd bioavailability.     

影响土壤中镉的植物有效性的因素及镉污染土壤的植物修复

阐述了镉的来源及其对人类的危害,并对影响土壤中镉的植物有效性的土壤因素中的pH、氧化还原电位(Eh)、有机物质、营养物质浓度对镉的植物有效性的作用作了详细的阐述。此外对其它如EDTA、淤泥等对土壤中镉的植物有效性的影响和镉污染土壤的植物修复等方面也进行了综述,并对镉污染土壤的修复治理与趋势进行了展望。