添加硝化抑制剂DMPP对红壤水稻土硝化作用及微生物群落功能多样性的影响

通过室内培育试验,研究了不同施氮水平下添加硝化抑制剂(DMPP)处理对红壤水稻土NH4+-N、NO3–-N含量、微生物生物量碳及微生物群落功能多样性的影响。结果表明:56天培养期内,不同处理的NH4+-N含量总体呈下降趋势,而NO3–-N含量呈上升趋势。随施氮水平提高,培养期内NH4+-N平均含量从0 mg/kg处理的24.10 mg/kg增加到400 mg/kg处理的412.10 mg/kg,NO3–-N平均含量从0 mg/kg处理的41.88 mg/kg增加到400 mg/kg处理的99.83 mg/kg。添加DMPP显著抑制硝化作用进行,抑制效果随施氮量增加而提高,400 mg/kg施氮水平下,添加DMPP硝化率和硝化速率比不添加DMPP处理分别下降了29.0%和44.3%,下降幅度远大于其他施氮水平处理。施氮水平也影响土壤微生物生物量碳和微生物群落功能多样性。施氮量从0 mg/kg增加到400 mg/kg,土壤微生物生物量碳下降了12.5%,AWCD值下降了78.4%,Shannon指数下降了22.3%;与不添加DMPP处理相比,添加DMPP处理的土壤微生物生物量、AWCD值、Shannon指数分别提高了2.1%、23.9%、7.8%,尤其在400 mg/kg施氮水平下,提高的幅度更加明显。     

硫酸根自由基高级氧化技术对污染场地多环芳烃的修复效果研究

硫酸根自由基高级氧化技术(sulfate radical(SO_4~(·–))based advanced oxidation processes,SR-AOPs)是一种被广泛应用于降解土壤有机污染物的原位氧化修复技术。然而,关于SR-AOPs降解土壤多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)的报道相对较少。本研究以南京某炼钢厂附近土壤作为试验样本,通过设置不同比例混合体系的过硫酸钠(Na_2S_2O_8)和亚铁离子(Fe~(2+))以及反应不同时间,探究SR-AOPs对土壤中16种PAHs的修复效果以及最佳技术方案。结果表明:Na_2S_2O_8和Fe~(2+)的配比会显著影响土壤PAHs的降解效果,当两者比例达到10︰1时,即Na_2S_2O_8用量为5 mmol/g,Fe~(2+)用量为0.5 mmol/g,反应时间为24 h时,PAHs总降解率最高,可达到29.32%;不同环数的PAHs决定了SR-AOPs的降解效果,其中SR-AOPs对四环PAHs降解效率最高,总降解率达到37.32%;此外,降解效率随反应时间增加而增加,在24 h达到效果最佳。因此,本研究结果可为SR-AOPs修复土壤PAHs提供理论依据。     

新型有机肥的氮素在土壤中的转化及其对草莓生长和品质的影响

土壤中硝态氮和铵态氮的含量直接影响着作物的生长和品质。通过田间试验研究了不同有机肥料氮素在土壤中的转化及其对草莓生长和果实品质的影响。结果表明,施用有机肥可以提高草莓苗期土壤硝态氮的比例,硝铵比值大于尿素处理,同时有机肥处理硝铵比值从苗期至盛花期呈下降趋势,但尿素处理则表现为上升的趋势,而花序现蕾期土壤硝铵比的降低,有利于植株花蕾的形成,因此土壤硝铵比值的变化趋势一定程度上决定着草莓的产量和品质。在等量施用氮素养分的条件下,施用有机肥料均较尿素更能促进草莓生长发育和增加草莓产量。施用有机肥对草莓品质的改善作用也优于尿素,果实中糖/酸比值较无肥区提高23.7%-28.7%,较尿素区提高16.5%-21.2%。     

参与碳氮磷转化的水解酶对不同施肥响应的差异

本文旨在研究土壤水解酶对不同施肥的响应差异以及影响因素。通过在红壤中添加牛粪有机肥、化肥进行90d的室内土壤培养试验,采用微孔板荧光法动态分析5、30和90d参与碳氮磷转化的土壤水解酶(α-1,4-葡萄糖苷酶、β-1,4-葡萄糖苷酶、纤维素酶、木聚糖酶、亮氨酸氨基肽酶、β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、磷酸酶)活性。与不施肥(对照)相比,在30 d后,化肥处理的总酶活性显著下降,对应的参与碳氮磷转化酶活性均有不同程度下降;而有机肥处理的总酶活性在培养期内均未发生显著变化,但是其α-1,4-葡萄糖苷酶显著增加,而磷酸酶活性显著降低。参与碳转化的4种水解酶中,只有α-1,4-葡萄糖苷酶活性对施肥的响应较强,且施加有机肥增加其活性而无机肥则降低其活性;对于参与氮转化的水解酶而言,化肥明显抑制了亮氨酸氨基肽酶活性,而有机肥增加了β-1,4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性;磷酸酶活性明显受到有机肥的抑制作用,而对化肥的响应总体不明显。不同水解酶对不同施肥的响应有明显差异,NMDS分析表明,α-1,4-葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶响应最明显,其次为磷酸酶与木聚糖酶;相关和冗余分析显示,土壤p H、可溶性有机碳对酶活性的影响最大,一定程度说明了不同肥料通过影响土壤理化性质进而影响水解酶活性。     

施肥对丹参产量及丹参根主要有效成份含量的影响

研究了苏北中药材种植基地常用有机肥及化肥对丹参产量和丹参根主要有效成份丹参酮ⅡA、丹参酮Ⅰ、隐丹参酮、丹酚酸B含量的影响。结果表明,施肥可以提高丹参根产量,影响三种丹参酮及丹酚酸B的含量。有机肥对丹参产量和丹参酮、丹酚酸B含量的影响优于化肥,三种有机肥常规施肥水平处理均优于相对应的两倍施用量处理;三种有机肥中猪粪较菜籽饼和鸡粪更有利于丹参酮和丹酚酸B的累积。根膨大期的丹参根中三种丹参酮、丹酚酸B的含量高于成熟期。为了提高丹参产量,稳定其有效成分含量,建议大田生产中合理施用有机肥,适度密植,适当提早采收期。     

抗生素/抗性细菌/抗性基因在土壤-植物系统中迁移转化及阻控消减的研究进展

抗生素在土壤环境中的迁移转化过程及生态毒理效应已成为各国土壤学、植物学、环境科学和食品科学等领域学者及政府关注的热点。阐明抗生素及其复合抗性污染物在土壤-植物系统中的环境行为及生态毒理学机理,对管控生态环境风险及保障食品安全具有重要的意义。本文综述了近年来国内外关于土壤-植物系统中抗生素的迁移转化规律,抗生素/抗性细菌/抗性基因的生态风险以及复合抗性污染物阻控消减技术的研究进展。本综述可以为土壤-植物系统中抗生素抗性污染风险的管控和消减提供科学支撑。     

盐胁迫下转Bt基因棉的K+、Na+转运及SOD活性的变化

通过对转Bt基因棉(苏抗103)和受体棉(苏棉12)在不同浓度盐胁迫条件下的钾钠离子的转运、累积分布以及它们SOD活性和H2O2含量变化的比较,证明了Bt抗虫基因的导入一方面导致棉花植株地上部钾累积增多,根部钾含量降低,从根往地上部的钾转运能力增强,而且根吸收能力也有增强趋势;然而另一方面,受盐胁迫时转Bt基因棉对钾的向上运输选择性减弱,地上部钠积累偏多,盐耐性减弱;SOD活性受盐胁迫影响,下降显著,超氧自由基的清除能力可能受到影响。结果表明,与常规棉有所不同,转Bt基因棉可能不太适宜在盐碱土壤上种植。     

长期施肥后简育湿润均腐土中磷素形态特征的研究

对黑土（简育湿润均腐土）长期定位施肥15年后土壤磷素形态进行分析研究。结果表明：土壤中积累的Al-P、Ca2-P量与施磷量成正相关；只施NK能促进植物对Ca8-P的吸收；闭蓄态磷（Oc-P）含量均较低。施磷肥能增加黑土Fe-P含量，却未能增加Ca10-P含量。黑土各形态无机磷的含量大小顺序为：Fe-P〉Ca10-P〉Al-P〉Cas-P〉Ca2-P〉Oc-P。施磷能增加土壤中有机磷（O-P）的含量，但不能增加土壤有机质含量。土壤有机质含量均有不同程度的下降。本试验黑土中施入N112．5kg hm^-2a^-1和P20kg hm^-2a^-1能保持土壤中无机磷（I-P）平衡。     

不同株高粳稻氮素累积和转运的基因型差异

以矮秆粳稻4007、武运粳和高秆粳稻豫粳和云粳为材料，研究了不同株高水稻累积和转运氮素的基闪型差异。结果表明，4007和武运粳的产量显著高于豫粳和云粳。矮秆粳稻4007和武运粳在分蘖期累积的氮素量低于豫粳和云粳，开花期后吸收的氮素显著高于豫粳和云粳。矮秆粳稻转运到籽粒中的氮素转运量和转运率以及籽粒氮素产量均显著高于高秆粳稻，而成熟时残留在茎叶中的氮素低于高秆粳稻。上述结果表明，种植矮秆粳稻更有利于水稻高产和提高氮素的利用效率。     

旱作水稻产量和品质的研究

通过半腐解秸秆 (稻草 )覆盖旱作、地膜覆盖旱作、裸地旱作和水作比较试验 ,着重研究了覆盖条件下旱作水稻(协优 6 3)的产量与品质表现。结果表明 ,旱作水稻较水作减产 12 4 6 %～ 32 5 9% ,以半腐解秸秆覆盖旱作减产最小。水稻旱种后籽粒长和宽变小 ,半腐解秸秆覆盖旱作处理稻米垩白度变小 ,碾磨品质得到改善 ,籽粒蛋白质含量提高 ,峰值黏度、低谷黏度、崩解值、最终黏度和峰值时间低 ,回复值和糊化温度高于水作 ,米饭质地和口感下降。