改性黏土对重金属污染土壤中小白菜吸收累积Pb的影响

[目的]研发土壤重金属修复材料,为土壤重金属污染治理修复提供研究资料。[方法]以巯基改性膨润土(巯基土)及其与钠化改性膨润土(钠化土)按1∶1质量比制备成的混合黏土为重金属修复材料,研究其对盆栽小白菜吸收累积Pb的影响,同时探讨改性黏土对土壤中Pb污染的修复效果。[结果]巯基土和混合黏土对土壤Pb污染都有良好的修复效果,有助于降低小白菜对Pb的吸收累积。在高污染土壤中,巯基土最高可比CK降低小白菜Pb含量31.6%。在中污染土壤中,按1.0%、2.0%添加混合黏土,可分别降低小白菜Pb含量38.9%、56.8%。形态研究显示,混合黏土材料施加到一定量后有助于降低土壤中Pb的有效态含量,最高可降低47.5%。[结论]巯基土及其与钠化土制备成的混合黏土对土壤中Pb有良好的修复效果。     

高碳基土壤修复肥对烤烟生物学性状及经济性状的影响

[目的]探讨高碳基土壤修复肥替代有机肥及部分化学肥料的施用效果。[方法]采用6个不同高碳基土壤修复肥用量,探讨其对烤烟生物学性状及经济性状的影响。[结果]高碳基土壤修复肥能够替代中烟生物有机肥,促进烟株生长和叶片开片,增加烟株根系体积与干物质积累,施用量在900 kg/hm2时其产值与效益最高。[结论]该研究为高碳基土壤修复肥的推广与应用提供理论依据。     

锌氮配施对玉米生长及氮素吸收的影响

为明确锌氮配施对玉米生长及氮素吸收的影响,选用大面积种植的郑单958和浚单20两个玉米品种,设置3个氮水平(0.08、4、8 mmol·L~(-1))和3个锌水平(0、10、100μmol·L~(-1)),共9个处理(N0.08Zn0、N0.08Zn10、N0.08Zn100、N4Zn0、N4Zn10、N4Zn100、N8Zn0、N8Zn10、N8Zn100),于2015-06进行水培试验。结果表明,在一定氮素范围内,施锌显著影响玉米幼苗的生长及氮素吸收。在N4Zn100处理下,郑单958和浚单20的株高和生物重数值达到最大;在N4Zn100处理下,郑单958的分根数和根尖数达到最大,而在N8Zn10水平下,浚单20达到最大值;在N4Zn100处理下,郑单958和浚单20的植株氮含量达到最大。而且随着植株氮吸收量的升高,植株氮素生理利用率显著下降。因此,适宜的氮水平下施锌能够调节根系和地上部的关系,促进根系发育和地上部生长,增加根系对氮的接触面积,提高植株对氮素的吸收。     

氮锌配施对烤烟氮、锌积累及品质的影响

为确定烤烟生产中合理的氮锌配比,以豫烟10号为材料,设置75.0(高氮)、52.5(中氮)、30.0(低氮)kg/hm23个氮水平和16.330(高锌)、8.165(低锌)kg/hm22个锌水平,共高氮高锌(HH)、高氮低锌(HL)、中氮高锌(MH)、中氮低锌(ML)、低氮高锌(LH)、低氮低锌(LL)6个处理,研究了氮锌配施对烟田土壤酶活性,烤烟不同部位氮、锌含量及烟叶品质的影响。结果表明:烤烟成熟期,ML处理烤烟根际土壤酸性磷酸酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性均最高,分别较最低值处理(LH、LL、MH处理)高71.43%、86.96%、9.38%。随着施氮量的增加,烤烟总氮含量升高;施氮量相同时,烟叶总氮的分配比例为HHHL、MHML、LHLL,根中总氮的分配比例则相反,表明高锌促进氮素向叶片转移,低锌促进氮素向根中转移。随着施锌量的增加,烤烟锌含量升高;在高锌条件下,烟叶中锌的分配比例为LHMHHH;低锌条件下,烟叶中锌的分配比例为MLLLHL,说明高锌低氮条件下促进锌向烟叶转移,低锌中氮条件下促进锌向烟叶转移。烤后烟叶以ML、LH处理糖碱比较为适宜,香气物质含量较高,分别较HH处理高31.56%、16.64%。总的看来,氮锌配施以中氮低锌和低氮高锌处理烟叶综合品质较好。     

澧阳平原古水稻土有机无机复合度及腐殖质结合形态研究

通过化学分析方法研究澧阳平原杉龙岗古水稻土和现代水稻土有机无机复合度及结合态腐殖质的组成及空间分布特征。结果表明:随剖面深度的加深有机无机复合量减少,复合度则相反,且埋藏古水稻土复合度现代耕作土复合度。古水稻土腐殖质结合形态以松结态为主,紧结态其次,稳结态最少,平均含量分别为12.75、4.07和0.42 g/kg,且埋藏古水稻土含量现代耕作土含量。从剖面空间分布上看,各结合态腐殖质含量变化幅度较大,现代耕作土松结合态含量呈先下降后上升趋势,稳结合态呈下降趋势,紧结合态呈下降后平稳趋势;埋藏古水稻土松结合态含量呈下降趋势,稳结合态缓慢上升趋势,紧结合态呈先下降后上升趋势。     

不同灌水模式和施氮处理下稻田N2O排放通量及其与硝化-反硝化细菌数量的关系

为获得减少稻田N_2O排放的合适灌溉模式和施氮管理,通过大田试验,研究了不同灌溉方式和施氮处理对生育期内稻田N_2O排放通量和不同时期土壤无机氮含量和硝化-反硝化细菌数量的影响,并分析了采样当天稻田N_2O排放通量与无机氮含量和硝化-反硝化细菌数量的关系。试验设3种灌溉方式,即常规灌溉(CI)、"薄浅湿晒"灌溉(TI)和干湿交替灌溉(DI),以及2种施氮处理,即全部施用尿素(RN1)和50%尿素+50%猪粪(RN_2),2种施氮处理氮用量相同。相同施氮处理下,TI模式可以降低稻田N_2O排放;DI和TI模式土壤无机氮含量、硝化细菌数量和亚硝化细菌数量较CI方式高,而CI和TI模式土壤反硝化细菌数量较DI模式高。相同灌水模式下,RN1处理可显著降低稻田N_2O排放,且RN1处理土壤无机氮含量、硝化细菌数量、亚硝化细菌数量和反硝化细菌数量较RN_2处理低。稻田N_2O排放通量与土壤反硝化细菌、硝化细菌数量和NH_4~+-N含量之间均呈极显著正相关关系(r≥0.309,P0.01),且土壤NH_4~+-N含量与硝化细菌数量和反硝化细菌数量之间也均呈极显著正相关关系(r≥0.555,P0.01)。因此,"薄浅湿晒"灌溉和尿素处理可以降低稻田N_2O排放,且稻田N_2O排放通量受到土壤NH_4~+-N含量、反硝化细菌数量和硝化细菌数量的综合影响。     

纳米材料在有机污染土壤修复中的应用与展望

工农业发展过程中排放入土壤中的高毒性有机污染物可以通过食物链进入人体,并产生富集作用,对人体存在致突变、致畸和致癌的潜在危害。近几年,纳米材料因其巨大的比表面积和良好的催化反应活性逐渐成为有机污染土壤修复的研究热点。通过对金属类纳米材料及其改性技术、碳基纳米材料和聚合类纳米材料等典型纳米材料在有机污染土壤修复中研究进展的综述,对纳米材料在土壤介质中能够发挥实用性所需的性质予以归纳总结,并对未来纳米材料的合成及应用进行了展望,以期为修复有机污染土壤的相关纳米材料研究提供参考。     

有机肥料的合理增施对土壤性质影响研究

为深入了解有机肥料对土壤培肥的效应及对土壤的调控作用,[方法]综述了近年来有机肥料对土壤氮磷钾三种养分元素、容重和孔隙度、土壤微生物、土壤重金属方面的研究进展。[结果]其主要内容包括：合理施用有机肥料可以增加土壤中可矿化氮含量,促进不同形态的氮素转化;可提高土壤速效磷及有机磷含量,使有效钾和缓效钾的含量显著提高;有机肥料可以降低表层土壤容重,有效保持土壤的孔隙度;促进土壤微生物活动并提高其生物量;有选择的施用有机肥料还可以对土壤中的重金属起到固定和净化作用,反之施用不当也会导致重金属污染等。除此之外,还对有机肥料在土壤污染及修复方面的研究趋势提出了展望,[结论]以期在土壤中最大效益的施用有机肥料,进一步提高土壤肥料的利用率。     

牛粪与秸秆配施对棕壤镉赋存形态及玉米吸收镉的影响

以受镉(Cd)污染的棕壤为供试土壤,采用盆栽方法,研究牛粪与秸秆不同配比对土壤Cd形态及作物吸收Cd的影响。结果表明:(1)与对照相比,牛粪与秸秆氮含量比1∶1,3∶1,5∶1的3个处理分别使可交换态Cd含量下降34.39%,28.04%,20.11%,使有机结合态和残渣态Cd含量显著增加。土壤中可交换态Cd含量与pH呈极显著负相关关系,而残渣态Cd含量与pH呈极显著正相关关系。(2)与对照相比,牛粪与秸秆氮含量比1∶1,3∶1,5∶1的3个处理使土壤pH分别提高0.36,0.17,0.16个单位。(3)牛粪与秸秆配施降低了玉米各部位对镉的吸收,并使Cd主要积累在玉米的根、茎、叶部位,降低了籽粒中Cd含量。牛粪与秸秆氮含量比1∶1,3∶1,5∶1的3个处理使籽粒Cd含量浓度分别减少79.64%,72.70%,56.38%。     

不同培肥方式对土壤有机碳与微生物群落结构的影响

为揭示旱作区耕地土壤有机碳累积规律及其与土壤微生物群落间的相互作用机制,试验采用磷脂脂肪酸(PLFA)指纹图谱及土壤腐殖质形态分组的方法,通过田间定位试验,研究了马铃薯-马铃薯-油用向日葵-马铃薯-油用向日葵轮作模式下,有机、无机肥配施(不施肥、单施化肥、化肥配施牛粪、化肥配施羊粪、化肥配施生物有机肥、化肥配施黄腐酸钾)对土壤有机碳累积、土壤腐殖质形态的影响及其与土壤微生物群落结构间的相互关系。结果表明:在连续培肥5年间,随培肥时间延长,土壤有机碳呈波动性上升趋势。与对照相比,化肥配施牛粪、化肥配施羊粪处理土壤有机碳以年6.61%和8.97%的增长率累积增加,不同处理外源有机碳含量及有机肥种类的差异影响了土壤有机碳的累积速率。化肥配施高量有机肥(化肥+羊粪、化肥+牛粪)处理显著提高了土壤稳结态、松结态腐殖质含量及松结态/紧结态腐殖质的比例,且以PLFA表征的土壤细菌、真菌、放线菌、原生动物、土壤微生物群落总生物量与对照处理间均有显著性差异(P0.05)。与对照相比,各施肥处理的革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G+/G-)值均呈降低趋势;但不同有机无机相结合的土壤培肥方式对土壤G+/G-的比例没有显著差异。多元分析表明,基于土壤微生物主要类群磷脂脂肪酸含量的排序轴与基于土壤有机碳、腐殖质形态的排序轴之间相关性(P1=0.568,P2=0.611)较好,累积变量在98.69%上揭示不同有机无机培肥措施影响下的土壤微生物群落生物量与环境因子间的相互关系。土壤松结态腐殖质含量与土壤G+/G-比值正相关。外源有机碳的施入促进了土壤紧结态腐殖碳向稳结态、松结态腐殖质转化;较高量外源有机碳施入有助于提升土壤细菌、真菌的生物量。总体而言,土壤微生物群落结构的变化是受有机无机培肥措施所引起的土壤有机碳含量、腐殖质形态变化驱动;化肥配施牛粪和化肥配施羊粪有利于土壤有机碳积累和松结态腐殖质的形成,促进土壤中微生物生物量提高。研究结果可为宁夏中部干旱区土壤合理培肥提供科学依据。