光照对水稻土中氧化铁还原的影响

选择不同地区的水稻土样品,采用泥浆厌氧恒温培育方法,在避光和光照条件下,测定了培养过程中土壤泥浆的Fe(Ⅱ)浓度及叶绿素a含量的变化。结果表明:光合微生物的产氧作用是影响水稻土中铁还原的主要原因,而光照对铁还原微生物没有直接影响;光合微生物仅在某些水稻土中大量繁殖,其叶绿素a含量随着光照时间延长由逐渐增加到趋于稳定。通过微生物镜检和光谱分析发现,由天津和四川水稻土中分离的光合微生物主要是念珠蓝细菌(Nostocsp.)和鱼腥蓝细菌(Anabaenasp.),其吸收光谱曲线均具有664 nm的叶绿素a吸收峰,表明其具有利用光合系统Ⅱ进行产氧光合作用的特征。在厌氧培养过程中Fe(Ⅱ)浓度与土壤中叶绿素a含量变化有着明显的负相关关系。     

设施农业表层土壤盐分状况分析

关中地区设施农业土壤盐分有明显的表聚现象,但全盐量均在作物安全生长范围内,基本不存在次生盐渍化问题.在增加的盐分离子中,硝酸根的增加幅度最大,全盐量与土层深度成极显著负相关,各盐分在0～2m土壤剖面均呈上多下减的分布特征.     

邻二氮菲分光光度法同时测定水稻土中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)

在HAc—NaAc缓冲系中,Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的邻二氮菲络合物的吸收光谱在390.5nm有等吸收交叉点,同时Fe(Ⅱ)络合物的最大吸收波长为510nm.在此波长下Fe(Ⅲ)也有吸收.本文选择上述两波长,按双组分分光光度计算法,导出了吸光度与Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)浓度的相关计算公式.在0～15μg/mL Fe(Ⅱ)及0～25μg/mL Fe(Ⅲ)范围服从Beer定律.标准混合物测定误差Fe(Ⅱ)为-3.43％～2.33％;Fe(Ⅲ)为-1.15％～+1.55％.并用于水稻土中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)的同时测定.铁的回收率为Fe(Ⅱ)90,6％～98,3％;Fe(Ⅲ)97.4％～102％.对19种阴阳离子作了干扰试验。     

厌氧富集培养对水稻土中铁还原菌种群结构的影响

采用有机质耗竭的水稻土样品,添加人工合成的氧化铁和混合碳源(葡萄糖、乳酸盐和乙酸盐)在30℃恒温箱中厌氧富集培养,分别于培养的0(CK)、1、7、14、21、28和50 d通过固体平板培养基分离菌株,对分离菌株进行基于16S rDNA的RFLP分析,测定不同类型菌株的16S rDNA基因序列。同时,将分离的菌株接种至Fe(OH)3-LB液体培养基中,通过厌氧培养观察其铁还原能力变化。结果表明,在7个不同富集培养时间处理中,分别得到了18、5、6、2、5、8和6个RFLP酶切类型。多样性指数计算发现,在厌氧富集培养的0~28 d中,铁还原菌种群结构多样性变化显著,其中培养14 d处理的多样性最小,优势类型所占比例最大。优势类型菌株属于发酵型的芽孢杆菌,说明发酵产H2的微生物对水稻土微生物铁还原过程具有重要作用。     

梭菌氢酶基因部分片段的同源克隆及敲除载体的构建

为从分子水平探索典型铁还原菌-梭菌的铁还原能力与其氢酶产氢之间的关系,以从水稻土中分离得到一株具有高铁还原能力和高产氢能力的梭菌为材料,通过同源克隆获得长度为761bp氢酶基因的部分序列。生物信息分析发现,该基因片段覆盖氢酶的活性中心,是氢酶的主要功能结构域。采用Overlap PCR的方法构建含有四环素抗性基因的氢酶基因敲除载体(pMD-19-HTH),以期进一步构建氢酶基因缺失的梭菌突变体,为分析氢酶产氢与铁还原的关系奠定基础。     

稻田土壤中添加不同浓度铬对 异化铁还原和铬还原的影响

采用水稻土为供试土壤,通过添加不同浓度铬的模拟试验,在厌氧培养条件下测定了土壤中可浸提态的亚铁和Cr(VI)浓度的变化,探讨了不同Cr(VI)浓度对厌氧条件下水稻土中微生物铁还原的影响及Fe(III)和Cr(VI)还原的竞争关系。结果表明:以一定浓度值为界限,在此浓度之下,铬参与水稻土中铁的微生物还原过程,可显著降低土壤中Cr(VI)浓度;在此浓度之上,铬对于土壤中的铁还原微生物是有毒害作用的,而导致铁的微生物还原不能发生,使土壤中Cr(VI)不被还原。     

生物炭对水稻土Fe(Ⅲ)还原过程中碳源利用效率的影响

研究以采自吉林和江西的水稻土为供试土壤,采用恒温泥浆厌氧培养方法,探讨添加生物炭和不同有机碳源(葡萄糖、乙酸钠、丙酮酸钠和乳酸钠)条件下土壤泥浆中Fe(Ⅱ)浓度和pH值的变化,采用Logistic模型对Fe(Ⅲ)的还原特征进行了拟合分析。结果表明,添加生物炭可以促进2种水稻土中的Fe(Ⅲ)还原能力。添加生物炭条件下,不同外源有机碳对水稻土中Fe(Ⅲ)还原特征的影响存在差异,在吉林水稻土中,对Fe(Ⅲ)还原的调控能力显著大于江西水稻土。2种水稻土均能较好地利用乳酸盐、丙酮酸盐和葡萄糖还原Fe(Ⅲ),而添加乙酸盐后的Fe(Ⅲ)还原则表现出一定的滞后性。添加乳酸盐处理最大Fe(Ⅲ)还原速率高于其他有机碳源,且达到最大Fe(Ⅲ)还原速率的时间最短,表明乳酸盐是2种水稻土中铁还原过程的优势碳源。添加发酵性的有机碳源可显著影响泥浆培养过程中的pH值,有机碳源对江西水稻土pH的影响明显大于吉林水稻土,表明吉林水稻土中有机碳源对发酵过程产生的氢的利用能力优于江西水稻土。     

渤海沉积物中微生物铁还原能力及其影响因素探讨

采用恒温厌氧培养实验,以Fe(OH)3为唯一电子受体,通过测定接种不同沉积物提取液后的体系中Fe(Ⅱ)含量变化,研究了渤海沉积物在不同的碳源、温度、厌氧培养时间及pH条件下的铁还原特征.结果表明,从不同水质海区沉积物提取的微生物群落均可以葡萄糖和丙酮酸盐为优势碳源,并迅速还原Fe(Ⅲ),其利用不同碳源的铁还原能力表现为...     

施用氮肥对设施栽培土壤硝态氮累积量的影响

研究施用氮肥对蔬菜设施栽培土壤中硝态氮累积量的影响,结果表明:施氮量对土壤NO3--N的累积量影响较大,随施氮量的增加,土壤各层硝态氮累积量呈递增趋势。其中对0~1 m土层NO3--N累积的影响尤为突出。设施栽培0~2 m土层硝态氮累积总量远远高于相邻粮田,硝态氮的大量累积和高迁移能力对环境所造成的潜在威胁不容忽视。     

有机酸对石灰性土壤磷素的活化效应

土中添加不同浓度的柠檬酸、酒石酸及草酸，在９６ｈ恒温培养过程中其有效磷含量均有增加。随加入酸的浓度增大，土壤中磷的活化率提高。土壤中添加的有机酸浓度分别为：４，８，１２及２０ｍｍｏｌ／ｋｇ土，磷素最大活化率分别为：耕层１２．０％～９５．２％；粘化层１０．３％～１９９％。