禽畜粪便沼气发酵液的分离及肥料再利用研究

用硫酸铁和饱和石灰水作为凝聚剂,对禽畜粪便经厌氧发酵制取沼气的残余物(发酵液)能进行效果较好的固液分离.分离所得残渣(沼渣),经适度烘干后与化肥配制成有机复混肥.用这一新型复混肥进行的辣椒盆栽试验结果表明,该肥料能增加辣椒苗期植物体对氮、磷、钾的吸收,提高肥料利用率.与化肥相比,等养分量沼渣有机复混肥增产9.5%～11.6%,80%养分量的沼渣有机复混肥增产14.5%～16.4%.有机复混肥还使辣椒Vc提高.     

几种低分子量有机酸、磷酸对土壤胶体和矿物吸附酸性磷酸酶的影响

 研究了有机酸根和磷酸根等配体体系中 ,针铁矿、高岭石和黄棕壤、砖红壤胶体对酸性磷酸酶的吸附。结果表明 ,磷酸根对针铁矿表面酶的吸附量抑制最显著 ,酒石酸根对酶与土壤胶体和高岭石表面酶的吸附量影响最强。随着配体浓度增加 ,乙酸根对酶吸附的影响表现为先促进 (0～ 10mmol·L-1)后轻微抑制 (>10mmol·L-1) ;草酸则表现为先抑制 (0～ 5mmol·L-1)后促进 (5～ 5 0mmol·L-1) ;酒石酸和磷酸对酶的吸附表现为一直抑制。在乙酸、草酸和低浓度的酒石酸和磷酸根体系中 ,酶在土壤胶体和矿物表面的吸附等温线符合Langmuir方程 (L型 ) ,高浓度的酒石酸和磷酸对应的吸附等温线符合线性方程 (C型 )。在酒石酸根和磷酸根体系中 ,配体与酶加入顺序对酶吸附的影响较大 ,一般来说 ,配体和酶同时进入体系具有最低的酶吸附量。     

安徽省沿江地区直播油菜钾肥效应研究

为了探明安徽省沿江地区直播油菜的钾肥产量效应,采用田间试验方法,研究了不同钾肥用量对油菜产量、钾肥利用率和经济效益的影响。结果表明,施用钾肥对直播油菜有显著的增产效应。3个不同土壤肥力的试验田块均是以处理K120获得较高产量。提高钾肥用量,油菜的钾肥偏生产力和农学利用率均有降低的趋势。油菜施用钾肥后的经济效益显著,处理K120产值和施肥效益最高,分别为6556.61元/hm2和6052.61元/hm2。产投比以处理K60和K120较高,产投比均高于2.0。综合考虑油菜施用钾肥的产量和经济效益,本试验条件下,安徽省沿江地区以每公顷施用120 kg K2O为最佳钾肥用量。     

梯田蓄水效益估算方法探讨

[目的]综合考虑梯田土壤性质、梯田形态及降雨雨型的差异,构建梯田蓄水保水效益的估算方法及框架。[方法]运用土壤水库计算模型与入渗模型,探讨蓄满产流和超渗产流模式下梯田土壤水分的预测方法;基于Richards方程,分析不同田坎边界的土壤水分入渗二维分异。在此基础上,进一步对前峰型、均匀型、后峰型、阶梯型4种降雨雨型下产生的单一产流模式或2种产流模式均存在时土壤水分运动进行情景分析。[结果](1)提出梯田蓄水效益分布式估算方法,计算单个梯田田块土壤最大蓄水容量(W_M);(2)对不同田坎类型的梯田而言,浆砌石坎梯田防侧渗效果最好,土坎梯田防侧渗效果最差,且孔隙大、密度小、修筑时间短的新土坎梯田比修筑时间长的土坎梯田在发生侧渗时损失水分更多;(3)得出不同雨型下蓄满产流的临界时间(t)。[结论]该估算方法可大幅度降低对野外设施、设备的依赖程度,降低投入成本,借助野外调查采样,基于模型模拟估算梯田蓄水效益。此外,该方法可根据单个梯田田块蓄水效益分布式计算数据,在区域尺度上估算梯田蓄水保水效益,以期为不同区域梯田的蓄水效益估算提供参考。     

施肥对黑麦草生长和产量的影响

通过大田试验,研究了不同施肥措施对一年生黑麦草(Lolium multiflorum)生长、叶绿素含量和鲜草产量的影响.结果表明,氮磷钾肥配合施用(NPK)、等氮量的有机肥(OM)处理均显著促进黑麦草的生长和提高其鲜草产量.NPK处理的黑麦草分蘖数、株高、表观叶面积较不施肥对照(CK)、不施氮(PK)和不施磷(NK)处...     

原生动物-病原菌互作与土壤健康综述

土壤健康是维持植物、动物和人类生命系统及陆地生态系统健康的重要保证。原生动物在土壤中分布广泛,可调控土壤微生物组、养分循环、污染物去除等众多生态过程,在维持土壤生态系统功能及土壤健康中发挥着重要作用。土壤原生动物捕食及杀菌机制与哺乳动物巨噬细胞免疫机制类似,其与细菌的相互作用,尤其是与病原菌的胞内共生关系,是影响病原菌毒力、扩散传播及感染风险的重要环境选择压力。本文总结了原生动物对病原菌毒力、进化、传播扩散的影响,以及病原菌在原生动物胞内的存活和进化机制,为预防环境病原菌富集、扩散和传播提供新的研究思路,对维持土壤健康有重要意义。     

天然有机质和金属离子在矿物表面的共吸附

天然有机质(NOM)在土壤、沉积物和水体等环境中无处不在,其中富里酸和胡敏酸是主要形态。富里酸及胡敏酸活性高,易与天然矿物颗粒和金属离子发生相互作用,影响矿物的表面化学特性以及金属离子的形态与迁移性,进而在控制环境中金属离子的生物有效性和毒性等方面起重要作用。本文主要综述了富里酸和胡敏酸等NOM和金属离子在矿物表面共吸附特性与主要影响因素,归纳了表面络合模型和现代光谱技术在上述三元体系研究中的应用及其反应机制研究进展。NOM在较大程度上改变了金属离子在矿物表面的吸附特性和反应机制,并受体系pH、金属离子类型和浓度、NOM浓度、NOM和金属离子的添加顺序、矿物类型等因素的影响。低pH时,NOM通常促进矿物对金属离子的吸附。NOM和金属离子在矿物表面的共吸附机制包括:NOM和金属离子竞争吸附表面活性吸附位点;在溶液中形成NOM-金属离子络合物;形成金属离子桥接矿物表面位点与NOM的A型三元络合物(矿物-金属离子-NOM)或NOM联接矿物表面与金属离子的B型三元表面络合物(矿物-NOM-金属离子);静电作用改变表面电荷特征。最后展望了天然有机质等配体与金属离子在矿物表面共吸附有关的研究热点和方向。     

Fenton法对沼液中三种四环素类和三种磺胺类抗生素氧化去除的研究

近年来各类抗生素广泛地用于畜禽养殖,经动物代谢后随粪便和尿液排出体外。代谢物通过沼气工程处理后,得到的沼液又多用于灌溉,使得抗生素进入环境被农作物吸收,通过食物链的传递对人体产生危害。因而沼液中抗生素的去除尤为重要。采用Fenton氧化技术去除沼液中的三种四环素类和三种磺胺类抗生素,通过设置单因素实验考察了pH值、H_2O_2浓度、摩尔比n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))对抗生素去除的影响。结果表明,最佳反应条件为pH=4,H_2O_2浓度为0.4 mol·L~(-1),n(H_2O_2)/n(Fe~(2+))=10∶1,在此条件下,四环素、土霉素、金霉素去除率分别为91.83%、92.38%、80.52%,磺胺甲恶唑、磺胺甲基嘧啶、磺胺嘧啶去除率分别为93.60%、91.97%、91.60%。同时TN、TP、TK的保留率分别为96.0%、97.7%、97.2%。可见,Fenton氧化法对沼液中抗生素的去除有良好的效果,同时又保证其养分的保留,为沼液中抗生素的去除提供了一条可能的途径。     

基于模糊层次分析法的生态环境脆弱性评价——以三峡水库生态屏障区湖北段为例

三峡水库生态屏障区的生态环境脆弱性评价,对屏障区自身生态系统的构建与维护、发挥屏障区对三峡水库水质和生态环境的安全保障功能,具有重要的意义。利用模糊层次分析法,基于GIS和RS技术,对屏障区湖北段的生态环境脆弱性进行了评价,并分析了主要影响因素。结果表明:(1)生态环境脆弱性以轻度、中度和潜在脆弱性为主,占屏障区总面积的74.9%,主要分布在秭归县中部和巴东县北部,严重脆弱区面积占总面积21.7%,主要分布在秭归县南部、巴东县中南部和夷陵区南部;(2)生态环境脆弱性级别较高的区域主要分布于高程800m以下、坡度25°以下、植被覆盖较低、人口密度较大的位置,人类活动是导致生态环境脆弱的重要原因;(3)在严重脆弱性区域通过构建农林复合系统,结合植树造林、生态恢复等措施,以提高植被覆盖度,是解决该区生态环境脆弱的可行性措施。     

南方红壤低山丘陵区水土流失综合治理

"南方红壤低山丘陵区水土流失综合治理"项目(2017YFC0505400)获得国家重点研发计划"典型脆弱生态修复与保护研究"专项支持。项目重点阐明区域水土流失演变规律及关键驱动因子,以生态功能提升与生产功能优化为核心,研发集成地表径流调控、土壤肥力提升、植被可持续恢复和景观结构优化为一体的水土流失治理技术体系,形成生态服务功能提升与民生改善的区域水土流失综合治理模式,为红壤低山丘陵区水土流失治理提供科技支撑。