硝酸钙泥配施泥炭和无机肥对不同土壤的效应

为明确硝酸钙泥对土壤的改良效果,采用盆栽试验研究了硝酸钙泥与泥炭和无机肥配施对石灰性褐土和菜园土的土壤pH值、含盐量、有机质、全氮、速效磷和速效钾的影响。结果表明,从土壤pH值和含盐量改变效果来看,泥炭∶钙泥为1∶6的施肥处理施用效果最好;从土壤有机、无机养分含量来看,泥炭∶钙泥为4∶3的施肥处理施用效果最好。不同施肥处理可以改善土壤酸碱度,增加土壤含盐量,提高有机、无机养分含量,因此,硝酸钙泥可与泥炭和无机肥配置成复混肥料,从而实现农业资源化利用。     

五台山土壤水稳性团聚体有机碳分布特征

为揭示五台山垂直带土壤不同形态团聚体有机碳的分布特征,以五台山垂直带土壤为研究对象,于2016年8月从高海拔至低海拔对亚高山草甸土、山地草甸土、棕壤、淋溶褐土、石灰性褐土样品进行采集,并且通过湿筛法和物理分组技术获得不同土壤类型中2,2~0.25,0.25~0.053,0.053mm水稳性团聚体,进一步分析了土壤及各级水稳性团聚体的总有机碳、颗粒有机碳(POC)和矿物结合有机碳(MOC)。结果表明:亚高山草甸土、山地草甸土和棕壤均以2mm团聚体为最多,达到总水稳性团聚体的45.13%。然而,淋溶褐土和石灰性褐土中分别以2~0.25mm和0.25~0.053mm团聚体为最多,分别达到33.79%和39.95%。随着海拔高度的降低土壤有机碳含量依次降低,且不同土壤类型中,2mm和2~0.25mm团聚体有机碳含量与其对应的土壤有机碳含量呈极显著正相关关系,相关系数分别为r2mm=0.986和r2~0.25mm=0.966(P0.01)。随着土壤团聚体粒径的减小,亚高山草甸土、山地草甸土、棕壤的POC含量呈现下降趋势,而淋溶褐土和石灰性褐土的POC含量呈现升高趋势。亚高山草甸土、山地草甸土、棕壤的MOC含量都以2mm团聚体为最大,淋溶褐土和石灰性褐土分别以2~0.25mm和0.25~0.053mm团聚体的MOC含量为最大。各土壤及团聚体中MOC的含量要明显大于POC的含量,而且在土壤和各级大团聚体中二者呈现正相关关系(P0.05)。此外,各土壤POC和MOC的含量与土壤有机碳含量也呈现正相关关系(P0.05)。因此,随着海拔高度的降低,各土壤团聚体组成由大团聚体向微团聚体转变,亚高山草甸土、山地草甸土、棕壤的碳截获能力强于淋溶褐土和石灰性褐土。     

硅对Cd胁迫下黄瓜苗期光合及抗氧化酶系统的影响

为了解石灰性土壤硅对Cd胁迫下黄瓜苗期叶片的光合特性和抗氧化酶系统及对实际土壤Cd毒害植物的防治,研究了硅介入下Cd污染土壤中黄瓜苗期的叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2(C_i)等光合作用指标,叶绿素含量,丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶系统等相关参数。结果表明:与空白相比较,单施Cd处理下,P_n、G_s、T_r和叶绿素含量下降,Ci提高。硅介入后,能明显提高P_n、G_s、T_r和叶绿素总量,降低C_i含量。当C_d含量为5mg/kg时,硅施加量100~200mg/kg情况下,与空白相比,P_n、G_s、T_r和叶绿素上升,C_i下降,但100mg/kg与200mg/kg的硅处理差异不明显,300mg/kg的硅添加量效果最好。对于抗氧化酶系统,与空白相比较,土壤Cd含量为3~5mg/kg时,3类抗氧化酶的活性均受到显著抑制,200~300mg/kg硅的引入可明显提高SOD、POD、CAT活性,降低MDA值。可见,硅的引入可明显改善Cd胁迫下黄瓜叶片的光合特性和抗氧化酶系统。施用少量硅肥在石灰性土壤中对缓解植物Cd毒害具有一定的应用前景。     

醋糟生物炭对石灰性土壤镉形态转化和小麦镉积累的影响

[目的]醋糟生物炭的制备及应用是有效处理酿醋产业副产物醋糟的方式之一,本文旨在探究醋糟生物炭对石灰性土壤中镉钝化效果的影响。[方法]采用盆栽试验,研究醋糟生物炭（施加量为0.5%和2%）对镉污染土壤理化性质、土壤镉形态及有效性和小麦吸收转运镉的影响。[结果]施加醋糟生物炭后土壤pH值无显著变化,但生物炭能显著提高土壤有机质和全氮含量,且当生物炭施加量为2%时其含量分别较对照增加了101.53%～109.54%和54.85%～61.14%。在镉污染浓度分别为2、4和8 mg·kg-1的土壤中,施入2%生物炭时,土壤DTPA提取态镉较对照分别显著降低了64.66%、13.47%和20.35%。当土壤镉污染浓度达到8 mg·kg-1时,与对照相比,施加2%生物炭可显著促使土壤可交换态镉（35.48%）和碳酸盐结合态镉（18.90%）向铁锰氧化物结合态镉（54.96%）、有机结合态镉（133.50%）和残渣态镉（4.56%）转化。此外,施加生物炭可有效降低小麦植株的镉含量,其中生物炭施加量为2%时,小麦地上部和地下部镉含量分别较对照降低了30.41%～51.73%和11.98%～38.93%。...     

改良剂对复垦土壤团聚体组成及其稳定性的影响

土壤结构是土壤肥力的重要指标,土壤团聚体稳定性能够很好地反映土壤的结构状况。为了探究不同改良剂对复垦土壤团聚体稳定性的影响,以太原古交市屯兰煤矿区复垦基地采集的复垦土壤为供试材料,经干筛法和湿筛法获得土壤机械稳定性团聚体和水稳性团聚体组成,并以土壤大团聚体的含量(0.25 mm)、土壤团聚体结构破坏率(PAD)、平均质量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和分形维数(D)为评价指标,分析泥炭、腐植酸和蛭石加入复垦土壤后土壤中团聚体的稳定性。结果表明,使用改良剂能够不同程度地改善复垦土壤质量、增强复垦土壤团聚体稳定性;泥炭的加入能够提高复垦土壤机械稳定团聚体的稳定性,但抗侵蚀能力较弱;腐植酸的加入有效提高了复垦土壤团聚体稳定性、增强了抗侵蚀能力,且在6个月时效果更加明显;蛭石的效果较差,对土壤稳定性的提高无明显效果。相关性分析结果表明,MWD与GMD呈极显著正相关,且均与分形维数(D)呈极显著负相关,MWD、GMD和D值能很好地反映复垦土壤的团聚体稳定性,且在表征过程中具有一致性。当土壤中加入5%的腐植酸进行改良后,土壤团聚体D值最小,团聚体最稳定。     

镉抗性细菌的筛选及其生物矿化硫化镉去除溶液中的镉离子

水体重金属污染中,镉[Cd（Ⅱ）]因其高毒性成为最受关注的对象之一。生物矿化是通过生物作用影响金属形态,把有毒重金属转化为不相容的危害较小的化合物,成为环境污染治理领域的研究热点。本研究从重金属污染土壤中筛选出一株镉抗性细菌N1905,基于16S rRNA序列分析鉴定为Enterobacter ludwigii N1905。研究其对多种重金属抗性和不同镉浓度下生长情况,结果表明菌株N1905具有多种重金属耐受性,在LB液体培养基中对Cd（Ⅱ）的最小抑制浓度（MIC）为8 μmol·L^-1,高浓度的Cd（Ⅱ）抑制其生长代谢。同时研究发现,细菌N1905以L-半胱氨酸为特异性底物产硫化氢;在细菌N1905、1 μmol·L^-1硝酸镉和2 μmol·L^-1 L-半胱氨酸共存培养过程中,通过细胞外沉淀硫化镉可以100%去除水溶液中的Cd（Ⅱ）。此外,细菌N1905对消除多种复杂水溶液中Cd（Ⅱ）污染有较好应用潜力。XRD、SEM-EDS及光谱学分析表明细菌N1905可生物合成具有光学特性的硫化镉纳米颗粒。     

硅和硒对镉胁迫下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化酶系统的影响

探究在石灰性土壤中施用硅（Si）和硒（Se）对镉（Cd）胁迫下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化酶系统的影响，为Si和Se在缓解Cd毒性方面的应用提供理论依据。采用盆栽试验，研究在Cd(5 mg/kg)胁迫下，单独或同时施用Si(300 mg/kg)、Se(2、4 mg/kg)对黄瓜幼苗生长、叶绿素含量、光合参数及抗氧化酶活性的影响。结果表明，Cd胁迫对黄瓜幼苗植株的生长、叶片光合作用以及抗氧化系统产生了明显的毒害作用。与空白对照相比，Cd处理下黄瓜叶片叶绿素含量、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）显著降低，胞间CO2浓度（Ci）显著升高，过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著降低，丙二醛（MDA）含量显著增加。施用300 mg/kg Si或2、4 mg/kg Se均能有效缓解Cd毒害，促进黄瓜生长，显著提高黄瓜叶片叶绿素含量、Pn、Tr、Gs以及POD、SOD、CAT活性，降低Ci、MDA含量。同时施用Si和Se的作用效果比单施Si或Se更明显，施用300 mg/kg Si和2 mg/kg Se时作用效果最好，与单施Cd相比，黄瓜叶片P...     

施硅对镉胁迫下生育前期水稻生长及其植株体内抗氧化酶活性的影响

【目的】探究在北方水稻土中施硅对镉胁迫下水稻生长、光合特性以及抗氧化系统的影响，为进一步应用硅缓解水稻镉毒害提供理论依据。【方法】通过盆栽试验方法，研究在不同浓度镉添加水平(0、1、3、5 mg kg^-1)下，施加不同浓度的硅(0、100、300、500 mg kg^-1)对生育前期(至分蘖期)水稻生长、叶片光合特性和抗氧化系统的影响。【结果】不同浓度镉胁迫均显著降低了水稻株高、根长和生物量(地上部和根部鲜重)，增加了水稻茎叶中镉含量，降低了水稻叶片叶绿素含量、净光合速率、胞间CO2和蒸腾速率。施镉量为3和5 mg kg^-1时，水稻叶片气孔导度显著下降。镉胁迫下，施硅增加了水稻叶片叶绿素含量，降低了水稻茎叶中镉含量，改善了水稻叶片光合特性；水稻的株高、根长和生物量也随着硅的施入而得到提高。对于抗氧化系统来说，与空白对照(Si0Cd0)相比，施镉量为3和5 mg kg^-1时，水稻叶片超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著降低、降幅达16.9%、26.3%和9.3%、15.7%，而过氧化物酶活性显著提高、提高...