抗生素土霉素对小麦根际土壤酶活性和微生物生物量的影响

【目的】探明四环素类抗生素土霉素在小麦根际的微生态效应。【方法】通过根箱模拟栽培法,研究了土霉素对小麦烟农21(对土霉素不敏感品种)和核优1号(对土霉素敏感品种)根际土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶4种酶活性以及微生物生物量的影响。【结果】(1)土霉素处理能够显著降低小麦核优1号根区、近根区和远根区土壤脲酶、蔗糖酶(根区除外)、磷酸酶和过氧化氢酶活性,而只显著降低了小麦烟农21根区、部分近根区和远根区相应的土壤酶活性。(2)土霉素能够显著增加小麦根际土壤微生物生物量氮的含量,且其影响作用随着距根表距离的增加呈逐渐增加的趋势,就小麦品种而言,土霉素对烟农21的影响大于核优1号。土霉素显著降低了小麦根际的微生物生物量碳的含量以及微生物生物量碳氮比,且随着距根表距离的增加,其影响作用逐渐减弱,就小麦品种而言,土霉素对烟农21根际土壤微生物生物量碳的影响小于核优1号。【结论】土霉素对小麦根际土壤酶活性和微生物生物量是有影响的,且存在基因型差异。如就土壤酶活性而言,土霉素对耐性品种的影响弱于敏感品种。     

硅对低温胁迫下冬小麦幼苗光合作用及相关生理特性的影响

采用水培试验，以抗寒性不同的两个小麦品种（临麦2号（Linmai 2）高抗；扬麦 5号（Yangmai 5）低抗）为材料，研究了不同硅处理（0、0.1和1.0 mmol/L）对低温胁迫条件下小麦幼苗光合作用、叶绿素和可溶性糖的影响。结果表明：低温胁迫条件下，小麦幼苗的光合作用显著受到抑制，扬麦5号的下降速率要大于临麦2号。施硅能够提高低温胁迫条件下小麦幼苗净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）、水分利用率（WUE）；蒸腾速率（Tr）在低温胁迫条件下降低，加硅处理后蒸腾速率下降。低温胁迫条件下两个小麦品种的叶绿素含量和叶绿素a/b的比值下降，可溶性糖含量显著升高；施硅能减缓低温胁迫对叶绿素含量、chl a/chl b和可溶性糖的影响。     

中国土壤调查结果的地统计特征

【目的】我国于1979—1987年进行了第二次土壤普查（以下简称“二普”）,2005—2017年进行了农田耕层土壤养分调查。两次调查均为地面采样量大的全国性调查。两次调查生成数据是我国目前最精细的土壤资源与质量时空数据。通过地统计检验方法,探讨我国在这两次调查中所获土壤质量数据的地统计检验特征,为这些数据用于表征土壤资源与质量时空分布状况,及其在其他行业和研究领域的应用提供参考。【方法】检验方法是在我国东、南、西、北、中不同地域选取7个代表性类型区,提取7片区在两次调查中获得的土壤剖面点和耕层采样点0—20 cm土层的土壤有机质含量。选择土壤有机质含量作为检验指标的原因之一是有机质含量是最重要土壤质量性状之一,其二该要素可量化表达。剖面点数据源于二普对典型土壤类型的剖面采样,采样特征为优先选取典型土壤类型,全国完成了10万个0—100 cm剖面分层采样、化验。经数据整合和多要素匹配,有6万个剖面点获得坐标。耕层采样点数据源于2005—2017年农田耕层养分调查,采样为网格化均衡分布的大样本量,全国完成了1 000万个有GPS定位坐标的耕层样本。每片区含土壤剖面点500—1 300个,耕层采样点50 000—250 000个。用普通克里格插值方法进行地统计分析和检验。对每片区剖面点和耕层采样点数据分别随机选取80%数据作为训练样本集建模,20%作为验证样本集。将验证样本预测值与实测值进行线性回归,计算R ²（决定系数）和RMSE（均方根误差）,以此评价两组数据表达土壤要素空间分布特征的可靠性和误差。【结果】剖面数据的地统计检验显示,7片区二普剖面点数据表达的有机质含量分布状况可靠性均达极显著水平,但校验集预测值与实测值相关性较差,R ²值较低,为0.223—0.380,RMSE较高。2005—2017年耕层采样点数据地统计检验显示,通过网格化均衡分布和大样本量的地面采样,耕层采样点所获有机质含量分布图的可靠性和预测精度优于剖面点数据,R ²提高,RMSE下降。两组数据地统计结果还显示：尽管相隔30年,两时段调查展现的土壤有机质含量有一定变化,但两组数据反映的各片区土壤有机质含量空间分布总体规律相似。【结论】当土壤调查为网格化均衡分布的大样本量采样时,就表征土壤要素空间分布特征而言,其可靠性和精度较好;二普生成大比例尺土壤专题图数据（土壤图,有机质含量图,pH图,土壤氮、磷、钾养分含量图）和2005—2017年农田耕层养分调查数据均源于网格化均衡分布的大样本量地面调查,可靠性和精度优于二普剖面点数据。但剖面点含数据类别多,具有点坐标,也有可靠的土壤专题图表达,对了解多类别土壤要素空间分布特征极具价值。二普与农田耕层点养分调查间隔约30年,两时段数据有利于了解土壤质量时空演变。本研究还显示,获取精细土壤质量数据需要进行大样本量地面调查和采样,对于表征土壤类型、土体构造等稳定性要素而言,若地面采样量较小,将难以获得可靠性和精度优于二普的数据。从实际需求和我国已有工作基础考虑,今后土壤调查重点可考虑以土壤功能调查或缺区补漏调查为主。     

不同温度对APEX园艺专用控释肥料养分释放特性的影响研究

试验研究不同温度对APEX园艺专用控释肥料养分释放特性的影响结果表明,3种控释肥料释放速度均受温度的影响,且随温度的升高而释放速度加快,释放周期相应缩短,但3者对温度的敏感性不同,常绿植物肥尤其是P、K易受温度的影响,木本植物肥释放速度受影响最小,其养分释放也很平稳,控释效果最佳。     

京津冀地区葡萄园土壤肥力水平分析及施肥建议

土壤中的养分丰缺决定了葡萄果实的产出质量,明确京津冀地区葡萄园的土壤养分状况,可以采取对应的措施,有助于葡萄增产,为葡萄园合理施用肥料提供科学依据。采集了京津冀地区38个典型葡萄园的土壤样品,通过测定不同年限、不同土层深度的土壤pH值、EC值、有机质、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾等化学指标,分析京津冀地区主要葡萄产区的土壤性质随葡萄种植年限及土层深度不同、种植区域不同的演变规律,并对此区域的葡萄园土壤质量进行分析评价。京津冀地区不同种植年限的葡萄土壤中除全钾外在不同的土层都表现出了显著的变化,有效磷、速效钾整体而言表现出了富集的趋势。全磷含量平均值虽然有下降的趋势但整体而言含量仍较高,而有机质含量平均值较低且天津地区的有机质含量还在逐渐下降,pH值呈略高的碱性。为实现京津冀地区葡萄园的长期绿色可持续发展,应当注重碱性土壤修复以改善pH值较高的状况,减少磷肥的施用以减轻磷的富集,同时应加强有机肥的施用。     

畜禽粪便中兽用抗生素削减方法的研究进展

兽用抗生素具有显著的促动物生长、预防动物疾病的作用。随着集约化畜牧业以及配合饲料工业的不断发展,抗生素作为饲料添加剂在全球范围内已被广泛应用。我国畜禽养殖业对抗生素的依赖甚是严重,每年用于畜禽养殖的兽药抗生素超过了8吨,占抗生素总产量的一半以上。这些兽用抗生素并不能完全被动物体所吸收,绝大部分以原药或者代谢产物的形式随畜禽粪便和尿液排出体外,导致畜禽粪污中多种抗生素残留,最高浓度达到了183.50 mg·kg~(-1)。残留抗生素可能经各种途径进入土壤和水体环境中,一方面影响土著微生物的活性,另一方面引起抗性菌和抗性基因的产生和传播,给生态系统安全和人类身体健康带来巨大的负面效应。因此,充分、有效消减畜禽粪污中兽药抗生素十分重要而迫切。论文作者在总结大量文献的基础上,对国内外畜禽粪便抗生素的污染特点和赋存规律进行了系统介绍,并着重阐述了国内外畜禽粪便中兽用抗生素削减方法的最新研究进展,描述了畜禽粪便好氧堆肥和厌氧发酵的分类及工艺流程。在此基础上重点对好氧堆肥和厌氧发酵两种处理方式下畜禽粪便中兽用抗生素的去除程度进行了详尽、深入分析,同时对抗生素消减效果的影响因素进行了充分讨论。主要结论:好氧堆肥对土霉素、四环素、金霉素、磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶、磺胺甲基嘧啶、环丙沙星、恩诺沙星和泰乐菌素等主要类别抗生素的最高去除率可达65.5%—100%,去除效果受抗生素种类、初始浓度、添加方式、堆肥温度、供养方式、底物组成影响;厌氧发酵对氨苄青霉素、四环素、磺胺甲氧二嗪的去除可达100%,但几乎无法去除磺胺噻唑、磺胺二甲基嘧啶、磺胺氯哒嗪、泰乐菌素,去除效果受抗生素种类、浓度、发酵温度、污泥性质、混合速率和发酵时间影响。最后,对需要进一步开展的研究进行了展望,建议加强兽用抗生素的监管,制定相关的法规和标准,加速兽用抗生素替代物品的研发,减少源头污染;深入开展畜禽废弃物好氧堆肥或者厌氧发酵过程中抗生素降解产物及机理研究;筛选具有强降解能力的微生物作为菌剂,强化其对畜禽养殖废弃物中兽用抗生素的消减;深入研究好氧堆肥和厌氧发酵过程中抗生素和ARGs之间的相互关系,去除兽用抗生素的同时也加速ARGs的削减。     

高供氮水平下不同硅肥对水稻茎秆特征的影响

【目的】 倒伏是水稻生长的主要限制因子,不仅降低稻谷的产量,而且还影响其品质。因此,通过在两种氮水平条件下,研究硅肥对水稻茎秆特征及其抗倒伏的影响。 【方法】 以唐粳2号水稻品种为材料,在田间试验条件下,设不施硅 (–Si)、硅酸钠 (Si1) 和硅钙肥 (Si2) 三个硅处理 (SiO₂ 用量 70 kg/hm2),每个硅处理含正常和过量两个氮水平 (分别为N 180 和450 kg/hm2)。水稻成熟期,测量株高、第1节和第2节长度、茎粗、旗叶和倒2片叶夹角、茎秆厚度和茎秆抗折力,分析水稻植株中硅和钾的含量,并观测了水稻茎秆的解剖显微结构。 【结果】 正常供氮水平(180kg/hm2)下,施硅对水稻株高、节间长度、茎粗、旗叶和倒2片叶夹角均无显著影响。过量供氮条件下,施硅显著降低水稻基部第1节和第2节长度,倒2片叶夹角显著降低了20%(P < 0.05),显著增加了水稻基部第1节和第2节壁厚度和茎粗,增加了茎的细胞层数和紧实度,促进维管束的发育。过量供氮水平下,与不施硅相比,施用硅酸钠的植株硅含量在水稻拔节期和成熟期分别显著提高了14.2%和11.3% ( P < 0.05),施用硅钙肥处理的均显著提高了14.9% ( P < 0.05);成熟期各处理水稻植株抗折力从大到小表现为Si2 > Si1 > –Si,施硅的水稻茎秆倒伏指数均显著低于不施硅处理,且过量供氮水平,施硅钙肥的倒伏指数比施硅酸钠的处理显著降低了6.2% ( P < 0.05);施用硅酸钠和硅钙肥的水稻产量分别显著增加12.3%和12.5% ( P < 0.05)。 【结论】 过量施用氮肥条件下,可增加水稻基部第1节和第2节壁厚度和茎粗,增加茎细胞层数和紧实度,从而提高茎秆的抗倒伏指数,显著提高水稻产量。供试土壤上硅钙肥效果好于硅酸钠。      

玉米专用型腐殖酸长效尿素肥效研究

为延长普通尿素的肥效期, 在前期关于风化煤腐殖酸脲酶抑制剂研究的基础上, 采用盆栽培养和田间试验, 进行了玉米专用型腐殖酸长效尿素的肥效研究.结果表明:就玉米产量而言, 尿素与腐殖酸(HA4)的比例以32.5∶1～121.7∶1较为适宜;加工而成的腐殖酸长效尿素(UHAⅢ)对玉米不同生育期土壤脲酶活性的抑制作用在苗期最强, 达24.1%, 拔节期后逐渐减弱;UHAⅢ在玉米后期供氮能力明显高于普通尿素, 土壤中碱解氮含量较普通尿素增加31.58%～32.73%;与普通尿素相比, 施用UHAⅢ后玉米籽粒产量增加40%, 产投比增加40%, N利用率提高39.70%, 表明UHAⅢ比普通尿素肥效高, 适于作玉米专用型长效尿素.     

玉米专用型腐殖酸长效尿素肥效研究

为延长普通尿素的肥效期, 在前期关于风化煤腐殖酸脲酶抑制剂研究的基础上, 采用盆栽培养和田间试验, 进行了玉米专用型腐殖酸长效尿素的肥效研究。结果表明：就玉米产量而言, 尿素与腐殖酸（HA4）的比例以32.5∶1~121.7∶1较为适宜;加工而成的腐殖酸长效尿素（UHAⅢ）对玉米不同生育期土壤脲酶活性的抑制作用在苗期最强, 达24.1%, 拔节期后逐渐减弱;UHAⅢ在玉米后期供氮能力明显高于普通尿素, 土壤中碱解氮含量较普通尿素增加31.58%~32.73%;与普通尿素相比, 施用UHAⅢ后玉米籽粒产量增加40%, 产投比增加40%, N利用率提高39.70%, 表明UHAⅢ比普通尿素肥效高, 适于作玉米专用型长效尿素。     

土地利用方式对红枫湖入湖流域土壤团聚体磷含量及其形态的影响

以贵州省安顺市红枫湖入湖口4种典型土地利用方式 （玉米地、菜园、林地及撂荒地）为研究对象,分别探讨了土地利用方式对0～15 cm和15～30 cm两个层次土壤团聚体总磷含量及其形态的影响。结果表明,不同土地利用方式下,原状土壤及各粒级团聚体总磷含量均表现为玉米地>菜园>撂荒地>林地。土壤各粒级团聚体磷形态含量以Residual P、NaOH-P、NaHCO3-P为主,其中Residual P在各土地利用方式中的含量均最高,变幅分别为玉米地 28.3%～45.4%、林地 61.1%～72.7%、菜园45.9%～53.0%、撂荒地52.1%～72.4%;玉米地和菜园土壤均表现为有机磷含量约为无机态含量的2倍;随团聚体粒径的减小,土壤对总磷含量的贡献率呈减少趋势,土壤团聚体对总磷含量贡献主要集中在5~2 mm和2～0.5 mm两个粒级中,贡献率均达77%以上,其中耕作土壤（玉米地、菜园）中5～2 mm和2～0.5 mm两个粒级团聚体中的磷是湖泊面源污染中磷素的主要贡献载体,也是造成湖泊富营养化的关键因素。