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12 篇 江苏省农业科学院...
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转Bt水稻秸秆还田对水稻土反硝化和微生物多样性的影响

转Bt水稻秸秆还田对水稻土反硝化和微生物多样性的影响

引用

中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：蔚霞付庆灵胡红青刘继鹏华中农业大学资源与环境学院

本文以两种转Bt水稻(华1517A/09HNZ010和华1517A/09HNZ011)和两种常规水稻(金优207和华1517A/09HNZ009)为供试材料,研究了在淹水条件下秸秆还田后对土壤理化性质、反硝化酶、反硝化速率和土壤微生物功能多样性的影响,从而为转Bt作物对... 详细信息

本文以两种转Bt水稻(华1517A/09HNZ010和华1517A/09HNZ011)和两种常规水稻(金优207和华1517A/09HNZ009)为供试材料,研究了在淹水条件下秸秆还田后对土壤理化性质、反硝化酶、反硝化速率和土壤微生物功能多样性的影响,从而为转Bt作物对土壤环境的生态风险评价提供参考。其主要研究结果如下:1.秸秆降解中还田后土壤Bt蛋白的降解残留动态分为3个阶段:前期(1～4d)Bt蛋白大量释放、中期(4～30d)快速降解和后期(30～60d)缓慢降解。土壤Bt蛋白达到最大值(4～60d)后(4～60d)的残留动态符合一级动力学和移动指数模型,一级动力学拟合结果中,DT50值在24.47～28.21d之间,DT90值在80.13～94.07d之间,移动对数模型拟合结果中,DT50值在18.88～25.88d之间,DT90值在108.7～267.3d之间。2.与常规水稻相比,转Bt水稻秸秆还田后对土壤全氮、有机质、C/N、NO3-和NH4+养分含量并无明显差异。3.与常规水稻相比,转Bt水稻秸秆还田后对硝酸还原酶和亚硝酸还原酶活性并无影响。常规水稻秸秆还田后土壤硝酸还原酶活性为2.02～11.3NO～mg/g,转Bt水稻秸秆还田后土壤硝酸还原酶活性为1.72～9.36NOmg/g。亚硝酸还原酶活性1d时最大,随后急剧下降并无交化,常规水稻处理中保持在0.27～1.39 NOmg/g,转Bt水稻保持在0.33～1.10 NOmg/g之间。4.秸秆还田能够降低土壤反硝化速率,且转Bt基因水稻秸秆还田后土壤反硝化速率要小于常规水稻。Bt蛋白对土壤反硝化速率的影响较小,其并不是土壤反硝化的主要影响因素。SPSS多元线性回归分析表明,各个指标对反硝化速率影响程度为:有机质>全氮>C/N>NH>NO>Bt蛋白>硝酸还原酶>亚硝酸还原酶。***微平板法表明:转Bt水稻秸秆还田后能够提高微生物的代谢活性,提高对糖类和胺类的利用能力,而对氨基酸、羧酸、聚合物和双亲化合物的利用并无影响;转Bt水稻秸秆还田后物种的丰富度指数、优势度指数和McIntosh指数均大于常规水稻,而均匀度指数小于常规水稻;转Bt水稻和常规水稻秸秆还田后土壤微生物对碳源的利用方式存在显著性差异。聚类分析结果表明,微生物生长的对数期,常规水稻和转Bt水稻秸秆还田后对碳源的利用差异显著,到达稳定期后差异不再显著。

关键词：转Bt水稻常规水稻 Bt蛋白质秸杆还田人土壤反硝化微生物多样性

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融合菌株F14的构建及其对多环芳烃的降解研究

融合菌株F14的构建及其对多环芳烃的降解研究

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：党志郭楚玲卢静卢桂宁华南理工大学环境科学与工程学院

石油中主要含有的有毒污染物质-多环芳烃类化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类含有两个或两个以上苯环、广泛存在于环境介质中的有毒有机污染物,可产生致癌、致畸和致突变的"三致"效应.由于PAHs具有较强的... 详细信息

石油中主要含有的有毒污染物质-多环芳烃类化合物(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类含有两个或两个以上苯环、广泛存在于环境介质中的有毒有机污染物,可产生致癌、致畸和致突变的"三致"效应.由于PAHs具有较强的吸附性和低水溶性,使土壤成为PAHs重要的储存库,承担着90％以上的PAHs环境负荷.由于PAH殖Hs的性质稳定、难于降解,土壤中PAHs的浓度呈上升的趋势,尤其是城市和工业区附近的土壤.微生物降解被认为是有机污染物PAHs在土壤中去除的最主要途径之一.由于具有修复成本低、易操作、二次污染少等优点,生物修复己成为去除环境中有毒有机污染物的重要途径.由于自然界土著微生物的降解能力有限,生物修复时间较长,在受污染的土壤中接种外来微生物进行生物强化(Bioaugmentation),增强污染物的生物降解过程,更是成为生物修复过程中的一种重要手段,日益引起人们的关注.采用生物修复去除环境中污染物,更多地研究以单一菌株利用多环芳烃作为唯一的碳源和能源,相比之下,对于环境中混合多环芳烃降解的研究则进展的比较缓慢;环境中的混合多环芳烃仅用单一菌株不能完全去除或只能微弱进行,必须借助两种或两种以上微生物的共同作用来完成.多种菌群的优化组合是一个很复杂的课题,菌群常很难实现作用的最大化.构建高效降解菌株,将几种菌各自突出的降解性能融合到一个菌株中,用于降解污水及土壤中的有害物质.采用原生质体融合技术及在其发展起来的基因组重组技术将不同降解菌株降解性能融合到一个菌株中,得到的高效降解融合菌能促进土壤中有机污染物的降解,该方法为在污染土壤中引入高效外源微生物降解混合多环芳烃,提高降解效率提供了可行的办法.本论文采用原生质体融合技术,研究了已从污染土壤中筛选到的一株菲高效降解菌株鞘氨醇单胞菌GY2B (Sphingomonas sp.)和一株芘菌株假单胞菌GY3A(Pseudomonas sp.)的融合细菌.GY2B在48h对菲的降解率可达到99.1％,最佳生长温度是25℃ ～ 30℃C,最佳pH值范围是7.1～7.4;GP3A在7d内对15 mg/L初始浓度芘的降解率达到48.3％,在pH为6.3时,对芘的降解作用最强,在7d后其降解率达97.0％.鞘氨醇单胞菌和假单胞菌是土壤中降解PAHs两个最重要的菌属.成功地利用原生质体融合技术以鞘氨醇菌(Sphingomonas ***3A,CCTCC No： M206019)和假单胞菌(Pseudomoas ***2B,CCTCC No： M207166)为亲本进行融合构建高效降解融合菌株F14,保藏编号为CCTCC No： M2010103;融合菌株F14获得了两亲本对多环芳烃的高效降解特性,可同时降解菲和芘;同时对环境也具有较高的适应性：F14在30℃对菲的降解可以达到100％,36℃也基本上可以完全去除菲,而GY2B和GP3A在36℃时对菲的降解率很小.

关键词：融合构建降解

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硝代壬基酚在好氧土壤中的归趋

硝代壬基酚在好氧土壤中的归趋

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：王永峰单军王联红季荣污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院南京210046

壬基酚作为一种环境内分泌干扰物质正引起越来越多的关注,近来有关壬基酚在土壤及底泥环境中降解方面的研究报道日益增多.研究表明壬基酚在好氧与厌氧环境中存在不同的降解途径.在好氧土壤中,壬基酚分子在酚羟基邻位可以发生硝基取代,... 详细信息

壬基酚作为一种环境内分泌干扰物质正引起越来越多的关注,近来有关壬基酚在土壤及底泥环境中降解方面的研究报道日益增多.研究表明壬基酚在好氧与厌氧环境中存在不同的降解途径.在好氧土壤中,壬基酚分子在酚羟基邻位可以发生硝基取代,形成硝代壬基酚.在环境中许多芳香烃化合物都存在苯环硝基取代过程,因而硝代芳香烃化合物是一类重要的环境污染物,但对于硝代壬基酚这种新出现的环境污染物还缺乏了解.目前已有研究证实硝代壬基酚对斑马鱼胚胎的毒性要小于壬基酚本身毒性.但有关硝代壬基酚在环境中的稳定性方面还缺乏研究. 本研究首先合成了在工业壬基酚中存在较多的4种壬基酚异构体的硝代产物(nitro-NP111,nitro-NP112,nitro-NP65,nitro-NP38)。同时利用14C标记技术，合成了14C标记的NP111硝代产物(14C-nitro-NP111)。利用这些硝代壬基酚研究了其在好氧土壤中的归趋情况。经过205天土壤培育实验，硝代壬基酚在有活性的土壤中的矿化量达到放射性总量的7％左右，而在灭菌土壤中基本不存在矿化，这表明在好氧土壤中存在利用硝代壬基酚的土著微生物群落。在205天的实验过程中，四种硝代壬基酚异构体的降解速率存在较大区别，其中nitro-NP111和nitro-NP112降解很缓慢，而nitro-NP65和nitro-NP38降解较快，40天后nitro-NP65基本降解完全，这些硝代壬基酚异构体与对应壬基酚异构体在土壤中相对降解速率基本一致，表明苯环上长链烷基的化学结构对生物降解过程产生了重要作用。利用甲醇作为有机提取溶剂，研究硝代壬基酚在可提取态中的变化，在灭菌组中，初始两个月内明显下降，之后基本稳定，而在活性土壤组中，可提取态随时间变化一直在下降.通过薄层色谱一放射性自显影和液相色谱一放射性在线检测器对有机溶剂提取态中组分进行分析，发现了一种极性强于母体硝代壬基酚的代谢产物，其在可提取态中的相对比例随时间逐渐增加。在土壤结合态残留中的硝代壬基酚在总量中的比例出现了先增加后减小的情况，在115天时达到最高，占放射性总量的40%。而在灭菌组中结合态残留的量较少，这表明微生物的作用促进了硝代壬基酚在土壤中结合态残留的形成。结合态残留腐殖酸、富里酸和胡敏素中的比例随培育时间的变化基本保持稳定，在胡敏素中的相对比例接近80%. 硝代壬基酚作为一种新型污染物在污泥以及在沉积物等环境介质中的代谢情况还不是很清楚，在未来研究中，有必要深入研究硝代壬基酚在活性污泥以及施用污泥的土壤中的代谢规律，并评价其风险。

关键词：好氧土壤壬基酚降解速率代谢产物

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硝代壬基酚在好氧土壤中的归趋

硝代壬基酚在好氧土壤中的归趋

引用

中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：王永峰单军王联红季荣污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院

壬基酚作为一种环境内分泌干扰物质正引起越来越多的关注,近来有关壬基酚在土壤及底泥环境中降解方面的研究报道日益增多。研究表明壬基酚在好氧与厌氧环境中存在不同的降解途径。在好氧土壤中,壬基酚分子在酚羟基邻位可以发生硝基取代... 详细信息

壬基酚作为一种环境内分泌干扰物质正引起越来越多的关注,近来有关壬基酚在土壤及底泥环境中降解方面的研究报道日益增多。研究表明壬基酚在好氧与厌氧环境中存在不同的降解途径。在好氧土壤中,壬基酚分子在酚羟基邻位可以发生硝基取代,形成硝代壬基酚。在环境中许多芳香烃化合物都存在苯环硝基取代过程,因而硝代芳香烃化合物是一类重要的环境污染物,但对于硝代壬基酚这种新出现的环境污染物还缺乏了解。目前已有研究证实硝代壬基酚对斑马鱼胚胎的毒性要小于壬基酚本身毒性。但有关硝代壬基酚在环境中的稳定性方面还缺乏研究。本研究首先合成了在工业壬基酚中存在较多的4种壬基酚异构体的硝代产物(nitro-NP,nitro-NP,nitro-NP,nitro-NP)。同时利用C标记技术,合成了C标记的NP硝代产物(C-nitro-NP)。利用这些硝代壬基酚研究了其在好氧土壤中的归趋情况。经过205天土壤培育实验,硝代壬基酚在有活性的土壤中的矿化量达到放射性总量的7%左右,而在灭菌土壤中基本不存在矿化,这表明在好氧土壤中存在利用硝代壬基酚的土著微生物群落。在205天的实验过程中,四种硝代壬基酚异构体的降解速率存在较大区别,其中nitro-NP和nitro-NP降解很缓慢,而nitro-NP和nitro-NP降解较快,40天后nitro-NP基本降解完全,这些硝代壬基酚异构体与对应壬基酚异构体在土壤中相对降解速率基本一致,表明苯环上长链烷基的化学结构对生物降解过程产生了重要作用。利用甲醇作为有机提取溶剂,研究硝代壬基酚在可提取态中的变化,在灭菌组中,初始两个月内明显下降,之后基本稳定,而在活性土壤组中,可提取态随时间变化一直在下降。通过薄层色谱—放射性自显影和液相色谱—放射性在线检测器对有机溶剂提取态中组分进行分析,发现了一种极性强于母体硝代壬基酚的代谢产物,其在可提取态中的相对比例随时间逐渐增加。在土壤结合态残留中的硝代壬基酚在总量中的比例出现了先增加后减小的情况,在115天时达到最高,占放射性总量的40%。而在灭菌组中结合态残留的量较少,这表明微生物的作用促进了硝代壬基酚在土壤中结合态残留的形成。结合态残留腐殖酸、富里酸和胡敏素中的比例随培育时间的变化基本保持稳定,在胡敏素中的相对比例接近80%。硝代壬基酚作为一种新型污染物在污泥以及在沉积物等环境介质中的代谢情况还不是很清楚,在未来研究中,有必要深入研究硝代壬基酚在活性污泥以及施用污泥的土壤中的代谢规律,并评价其风险。

关键词：硝代壬基酚降解土壤 14C示踪技术

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粘土及复配材料原位修复土壤镉铅污染研究

粘土及复配材料原位修复土壤镉铅污染研究

引用

中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：梁学峰徐应明王林孙约兵林大松天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津 300191 农业部产地环境质量重点实验室农业部环境保护科研监测所天津300191 天津市农业环境与农产品安全重点实验室天津 300191

为研究海泡石、膨润土及其复配材料对土壤镉铅污染的修复效果,在广西壮族自治区河池市南丹县某重金属复合污染农田开展原位修复实验,以海泡石、膨润土及其与磷肥复配作为修复材料,以青菜和水稻为模式作物,研究其对植株中镉铅含量的影响... 详细信息

为研究海泡石、膨润土及其复配材料对土壤镉铅污染的修复效果,在广西壮族自治区河池市南丹县某重金属复合污染农田开展原位修复实验,以海泡石、膨润土及其与磷肥复配作为修复材料,以青菜和水稻为模式作物,研究其对植株中镉铅含量的影响.试验点土壤总镉含量3.75mg/kg,总铅含量598mg/kg,为中度镉铅复合污染土壤.试验设置6种处理：(1)CK;(2)磷肥15kg/30m2;(3)海泡石67.5kg/30m2;(4)海泡石67.5kg/30m2+磷肥15kg/30m2;(5)膨润土67.5kg/30m2;(6)膨润土67.5kg/30m2+磷肥15kg/30m2.供试海泡石主要组成为：CaCO3 65％, Mg3Si2(OH)4O5 8％,Si3O6·H2O 9％,CaMgSi2O6 18％;膨润土主要组成为：SiO2 57.36％,MgO 1.20％,CaO 5.29％, A12O3 19.24％,TiO2 0.42％,Fe2O3 6.27％.磷肥为过磷酸钙Ca(H2PO4)2·H2O/CaSO4·2H2O.每个处理设置3个重复共计18个小区.收获的青菜样品分为地上部和根部两部分,粉碎后采用HNO3-HClO4法消解.在水稻的成熟期收割地上部,分成叶、茎、壳、仔四部分,粉碎后后采用HN03-HClO4法消解,原子吸收分光光度计测定镉铅含量.土壤添加钝化修复材料后均能有效降低青菜地上部铅镉含量,其中海泡石、海泡石/磷肥复配与对照相比铅含量降幅分别可达58.18％(P＜0.01)和45.38％(P＜0.01),镉含量降幅分别可达到43.98％(P＜0.01)和38.53％(P＜0.01).不同钝化材料对青菜吸收铅和镉的抑制率顺序为海泡石＞海泡石/磷肥复配＞磷肥＞膨润土/磷肥复配＞膨润土;综合以上试验结果考虑,以海泡石/磷肥复配可同时降低青菜对镉铅的吸收效果最佳.食品卫生国家标准《食品中污染物限量》(GB 2762-2005)规定,叶菜类蔬菜镉含量限定值为0.20mg/kg.对照中青菜地上部中镉含量分别为0.30mg/kg,超过国家标准限定值,海泡石和海泡石/磷肥复配的施用后均能降低青菜可食部位镉含量,可使其分别降低至0.16mg/kg和0.18mg/kg,达到国家标准限定值要求(P＜0.05).可见土壤添加钝化修复材料均能不同程度地降低蔬菜可食部位镉含量(P＜0.05).海泡石和膨润土处理均未能显著降低稻米镉含量,而海泡石/磷肥复配,膨润土/磷肥复配处理中稻米镉含量则显著低于对照处理,分别比对照降低65.1％(P＜0.05)和55.8％(P＜0.05);海泡石/磷肥复配处理稻米镉含量为0.19mg/kg,低于我国食品卫生标准规定限定值为0.20mg/kg.磷肥、海泡石/磷肥复配均显著降低了稻米铅含量,使其分别比对照降低40.2％(P＜0.05)、61.9％(P＜0.05).可知粘土复配磷肥处理可以显著降低稻米中的镉铅含量.天然粘土磷肥复配方案作为镉铅钝化修复材料具有两者的双重优势.综合示范试验结果及天然粘土储量巨大、价格低廉等优势考虑,利用天然粘土复配磷肥进行农田土壤镉铅污染原位钝化修复有效可行.

关键词：土壤镉铅修复

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保护性耕作对潮土AM真菌群落结构与功能的影响

保护性耕作对潮土AM真菌群落结构与功能的影响

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中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：胡君利杨安娜林先贵朱安宁王俊华戴珏土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室生物环境与生态安全安徽省高校省级重点实验室(安徽师范大学生命科学学院)

利用中国科学院封丘农业生态实验站潮土农田生态系统保护性耕作定位试验平台,研究长期不同耕作方式对土壤丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)真菌群落结构及其功能的影响。该试验平台始建于2006年夏季,实行玉米-小麦一年两熟轮作制度,... 详细信息

利用中国科学院封丘农业生态实验站潮土农田生态系统保护性耕作定位试验平台,研究长期不同耕作方式对土壤丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal,AM)真菌群落结构及其功能的影响。该试验平台始建于2006年夏季,实行玉米-小麦一年两熟轮作制度,分4个区组,每个区组设翻耕、免耕、玉米单季免耕等3个处理,组内随机排列。在试验平台平稳运行3年之后,本研究于2009年6月27日(玉米拔节期)与9月20日(玉米成熟期)及2010年3月31日(小麦拔节期)与6月8日(小麦成熟期)分别采集0～15 cm土壤样品,通过湿筛倾析法分离AM真菌孢子,经鉴定后共发现36个种(含3个未知种),其中优势属有Acaulospora、Glomus和Scutellospora,优势种为***。与翻耕处理相比,免耕处理AM真菌物种数总体上趋于升高,其中在夏季与翻耕处理的差异较大,特别是从四个重复的总物种数可以看出较为稳定的变化规律,说明免耕对AM真菌群落结构具有一定保护作用,但Shannon-Wiener多样性指数与均匀度指数均没有发现稳定的变化规律,而玉米单季免耕处理对此也没有产生明显的影响,这三个处理AM真菌群落两两之间的相似系数一直处于0.621～0.800之间。免耕处理土壤孢子密度与翻耕处理没有明显差异,但作物根系AM真菌侵染率始终保持着高于翻耕与玉米单季免耕处理的明显趋势,在作物拔节期更是大幅高于翻耕处理,但玉米单季免耕处理在玉米季拔节期和成熟期均没有呈现出与全免耕处理相同的水平,表明长期持续免耕对土壤AM真菌菌丝网络具有良好的保护作用。此外,免耕处理土壤速效磷含量与碱性磷酸酶活性在玉米季拔节期显著高于翻耕处理,此后亦始终保持着高于翻耕处理与玉米单季免耕处理的明显趋势,且土壤有机碳含量也一直显著高于翻耕处理,但土壤基础呼吸强度没有发生明显变化,表明土壤呼吸商(基础呼吸强度与有机碳的比值)趋于下降,因而具有良好固碳效益。与翻耕处理相比,免耕处理土壤微生物生物量碳没有明显变化,但土壤转化酶活性趋于升高,其中在玉米季拔节期和小麦季成熟期更是达到显著水平,表明土壤微生物碳代谢活性(转化酶活性与微生物生物量碳的比值)趋于增强。结果表明,免耕种植技术对土壤AM真菌菌丝网络具有良好保护作用,且对于提高土壤供磷能力和促进作物生长具有重要贡献,在农业土壤固碳增汇方面也起着突出作用。

关键词：免耕 AM真菌侵染率孢子密度菌丝网络土壤有机碳土壤酶活性

来源：评论

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胡敏酸对针铁矿-磷复合体中磷释放的影响

胡敏酸对针铁矿-磷复合体中磷释放的影响

引用

中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：王慧朱俊付庆灵胡红青冯雄汉华中农业大学资源与环境学院武汉430070

磷是重要的生命元素,在所有生命体的新陈代谢过程中起着决定性作用，并是潜在的不可再生资源，对磷行为的研究一直是土壤化学研究的热点和重点。在农业生产中,磷由于受到土壤组分，如铁氧化物的吸附、固持等作用而降低有效性.如何有效... 详细信息

磷是重要的生命元素,在所有生命体的新陈代谢过程中起着决定性作用，并是潜在的不可再生资源，对磷行为的研究一直是土壤化学研究的热点和重点。在农业生产中,磷由于受到土壤组分，如铁氧化物的吸附、固持等作用而降低有效性.如何有效利用土壤中被固定的磷素、减少磷的固定,一直是有待解决的问题.现有的研究主要从pH、微生物、有机质、低分子有机酸等方面研究各因素在提高土壤磷有效性方面的作用。本试验从西藏草甸土和沈阳棕壤中提取胡敏酸，以实验室人工合成的针铁矿为载体，先将磷吸附在针铁矿表面，制备针铁矿—磷复合体。设置不同胡敏酸种类与浓度、pH以及反应时间，研究胡敏酸对针铁矿—磷复合体中磷的释放效果。试验结果表明: (1)两种胡敏酸均能促进磷的释放，磷的释放量随着胡敏酸浓度(5mg/l-100mg/l)的增加而增大;其中草甸土胡敏酸处理的磷释放量明显高于棕壤胡敏酸处理的(P<0.01=，前者对磷的最大释放量比后者高0.277g/kg. (2)在pH梯度试验中，随着pH(3.0-8.0)的增加，磷的释放量逐渐增加，并达到极显著水平。pH为3时，草甸土胡敏酸和棕壤胡敏酸的磷释放量分别为0.173g/kg和0.170g/kg;pH为8时，磷的释放量分别为2.27g/kg和1.95g/kg. (3)在动力学试验中(0-15d)，设置固定过程pH和只控制初始pH两个处理。在两种不同处理条件下，随着时间的增加，磷的释放量逐渐增加，草甸土胡敏酸对磷的释放效果优于棕壤胡敏酸。在固定pH处理下，1d时，草甸土胡敏酸和棕壤胡敏酸的磷释放量分别为0.497g/kg和0.419g/kg;15d时，磷的释放量分别为0.640g/kg和0.625g/kg。同时，控制初始pH处理下磷的释放量大于固定整个过程pH的磷释放量(P<0.01=，在15d时，草甸土胡敏酸和棕壤胡敏酸处理的磷释放量分别高出0.808g/kg和0.657g/kg. (4)利用表观一级动力学方程、双常数方程和Elovich方程分别对两种处理的试验数据进行拟合，结果表明:在固定过程pH的动力学试验中，两种胡敏酸对磷的释放较符合表观一级动力学方程，说明此条件下磷的释放动力学可能只涉及针铁矿表面磷的简单扩散过程;对于不控制过程pH的试验中，两种胡敏酸对磷的释放动力学则较符合Elovich方程，说明磷酸根的释放主要以多个扩散机制为特征，反应涉及磷酸根从针铁矿内部向外的扩散以及包被胡敏酸结构的干扰等使矿物表面点位能量分布不均匀等机制，从而使磷的释放不仅仅受限于表面反应;草甸土胡敏酸的Elovich方程(q=A+Blnt)中的B值(B=4.092)大于棕壤胡敏酸处理的(B=3.363)，说明草甸土胡敏酸对磷释放速率比棕壤胡敏酸快，这与两种胡敏酸自身性质有关.

关键词：土壤化学磷元素释放效果胡敏酸针铁矿

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不同施肥措施对两种南瓜修复芘污染土壤的影响

不同施肥措施对两种南瓜修复芘污染土壤的影响

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中国土壤学会第十二次全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：秦华白建峰李永春徐秋芳浙江农林大学环境与资源学院上海第二工业大学城市建设与环境工程学院

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类环境中广泛存在且具有"三致"作用的持久性有机污染物,其能在土壤中持久残留并给环境和人体健康带来潜在威胁。利用植物及其根际微生物修复PAHs污染土壤的研究已经得以... 详细信息

多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)是一类环境中广泛存在且具有"三致"作用的持久性有机污染物,其能在土壤中持久残留并给环境和人体健康带来潜在威胁。利用植物及其根际微生物修复PAHs污染土壤的研究已经得以广泛开展并取得了良好的效果。本研究通过温室盆栽试验,研究有机肥、复合肥以及有机无机配施对中国南瓜及日本南瓜修复芘(Pyrene)污染土壤的影响,为生物强化促进多环芳烃污染土壤的生物修复提供技术支持。供试土壤采用芘浓度为100 mg/kg的人工污染土壤。按照等氮量施肥原则,试验设置复合肥(CF)、有机肥(OM)及有机无机配施(1/2CF+1/2OM)三个施肥处理以及不施肥的对照。试验采用两个南瓜品种,分别为中国南瓜(Cucurbita moschata ***)和日本南瓜(Cucurbita maxima Duch *** 1)。南瓜播种60 d后收获。研究结果表明,日本南瓜地上部生物量总体上大于中国南瓜。在同样的施肥条件下,日本南瓜的地下部生物量显著高于中国南瓜。在同一个南瓜品种内,施用有机肥的处理(OM)其生物量显著高于其他处理,不施肥的对照其生物量最低。与初始浓度相比,所有的处理土壤中芘的浓度都显著降低。无论是中国南瓜还是日本南瓜,不同的施肥处理之间土壤芘的残留量没有显著差异。中国南瓜土壤芘残留量为31.5-42.2 mg/kg之间,而日本南瓜土壤芘残留量介于34.3-43.8mg/kg之间。在同样的施肥条件下,中国南瓜地上部及地下部芘含量分别为日本南瓜的1.6-3.5倍和2.4-5.3倍。所有处理的植物地下部芘含量均为地上部的两倍以上,如1/2CF+1/2OM处理中,中国南瓜地下部和地上部芘含量分别为138.4 mg/kg和11.8 mg/kg,日本南瓜地下部和地上部芘含量分别为114.6 mg/kg和7.2 mg/kg。对于中国南瓜,OM处理地下部芘含量显著高于CF及对照处理,而1/2CF+1/2OM与CF及对照处理之间没有显著差异。不同施肥处理对中国南瓜地上部芘含量没有显著影响。不同施肥处理对日本南瓜地下部芘含量同样具有影响,其中施用有机肥处理(OM和1/2CF+1/2OM)显著高于单施复合肥的处理及对照。与中国南瓜相似的是,不同施肥处理同样对日本南瓜地上部的芘含量没有显著影响。中国南瓜对芘的生物富集系数大于日本南瓜。两个南瓜品种的地下部对于芘的生物富集系数均随着有机肥施用量的增加而逐渐增加,而地上都的生物富集系数没有显著变化。因此,相对于日本南瓜来说,中国南瓜在芘污染土壤的生物修复中具有更加良好的应用前景,且有机肥的施用在促进南瓜生长的同时,大大促进了植物根系对土壤芘的生物富集,为根际微生物对多环芳烃的利用提供了便利条件,为将生物强化技术应用于多环芳烃污染土壤的田间修复提供了理论基础。

关键词：有机肥复合肥南瓜植物修复芘

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植物残体与土壤pH对农田土壤呼吸的影响研究

植物残体与土壤pH对农田土壤呼吸的影响研究

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：肖孔操刘杏梅吴建军汪海珍徐建明浙江大学土水资源与环境研究所浙江省亚热带土壤与植物营养重点开放实验室杭州310058

土壤是全球陆地生态系统中最大的碳库载体,其碳贮存量是全球陆地植被碳库的2～3倍,是大气碳库的2倍多.土壤呼吸则是生态系统碳循环过程中的一个重要流通环节,同时也是导致土壤碳库向大气圈转移的主要驱动过程.据统计,全球每年以土壤呼... 详细信息

土壤是全球陆地生态系统中最大的碳库载体,其碳贮存量是全球陆地植被碳库的2～3倍,是大气碳库的2倍多.土壤呼吸则是生态系统碳循环过程中的一个重要流通环节,同时也是导致土壤碳库向大气圈转移的主要驱动过程.据统计,全球每年以土壤呼吸的形式向大气排放CO2的量为60 ～ 80 Pg,为化石燃料燃烧释放CO2量的12～16倍.由此可见,土壤作为大气CO2主要的源和汇,在调控大气CO2浓度与缓解全球气候变化中起着至关重要的作用.土壤呼吸包括3个生物学过程(即土壤动物呼吸、土壤微生物呼吸和植物根系呼吸)和一个非生物学过程(含碳矿物质的化学氧化过程),其强弱变化受自然环境和人为活动等多种因素的共同影响,如植被、降水、温度、土壤pH、耕作方式、施肥及残茬管理等.长期以来,在众多影响土壤呼吸的自然因素当中,温度和水分一直是研究者们关注的焦点.土壤pH作为土壤重要的理化性质之一,同时也是影响土壤中微生物活性及许多生物地球化学过程的关键因子,其变化不可避免会对土壤呼吸作用造成深远影响,然而目前相关研究报道甚少.与此同时,由于作物秸秆还田不仅可以改良土壤结构,提高土壤肥力,同时也可以提高土壤有机碳含量,增加土壤固碳,一直以来在农业生产实践中被广为提倡,另一方面秸秆还田也为土壤动物、微生物等提供了丰富的食物与能量来源,从而大大促进土壤生物的增殖与活性提高.目前对于土壤呼吸作用的研究多集中在森林、草原等生态系统,对占全球陆地表面12％的农田生态系统研究较少.相比于前两者,农田生态系统具有人为扰动频繁,固碳潜力大等特点,因而深入探索农田土壤呼吸规律及农田管理措施对土壤呼吸动态的影响,有助于通过优化农田管理措施,实现农业固碳减排.本研究以浙江地区典型农业土壤类型黄斑田为供试土壤,原始土壤pH值为5.4(H2O,1∶2.5),采用电流酸化处理方法将土壤pH值分别调节成pH3.8,pH4.2,pH4.7,pH5.4和pH6.5系列梯度.将土壤含水量调节至40％田间最大持水量,选取稻草,油菜以及紫云英等三种常见农田作物秸秆为添加材料(60℃烘干12小时,过lmm筛)进行室内恒温培养试验,碱液吸收法测定土壤呼吸.试验结果表明,与对照相比,添加植物残体后土壤呼吸速率显著提高,尤其是在植物残体分解初期.各不同植物添加处理土壤呼吸速率均在培养开始后1-3天内即达到最大,随后逐渐降低,但不同植物残体对土壤呼吸速率的影响作用存在明显差异.此外,土壤呼吸累积碳释放量也急剧增加,添加紫云英、油菜秸秆和稻草培养102天后CO2累积释放量分别比对照处理高出534％、479％和359％.除了植物残体特性(可溶性碳含量,碳氮比)对土壤呼吸作用影响明显外,土壤pH也是影响土壤呼吸作用强弱的重要决定因素.土壤呼吸作用随着土壤pH值的降低而降低,这很可能与低pH值土壤环境下微生物活性受到抑制有关.

关键词：植物残体土壤pH 土壤呼吸

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pH对红壤、黑土不同粒级组分镉吸附解吸的影响

pH对红壤、黑土不同粒级组分镉吸附解吸的影响

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中国土壤学会第十二届全国会员代表大会暨第九届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会

作者：肖双成李朝丽李永梅郑毅云南农业大学资源与环境学院昆明 650201

土壤对镉的吸附和解吸是影响镉在土壤溶液中的浓度、生物有效性及其向地表和地下水迁移的重要因素.土壤对镉的吸附和解吸受土壤类型、土壤溶液的组成和土壤的化学及矿物学特性的影响.土壤各粒级组分在理化性质上有显著差异,必然导致不... 详细信息

土壤对镉的吸附和解吸是影响镉在土壤溶液中的浓度、生物有效性及其向地表和地下水迁移的重要因素.土壤对镉的吸附和解吸受土壤类型、土壤溶液的组成和土壤的化学及矿物学特性的影响.土壤各粒级组分在理化性质上有显著差异,必然导致不同组分吸附的镉其环境学归宿的差异,而pH是影响吸附解吸过程的关键因素之一.本研究将红壤和黑土用"湿筛法+沉降法+离心法"分别分离为不同粒级组分(粘粒≤2 μm,粉粒2～20 μm,细砂粒20～200 μm,粗砂粒200～2000 μm),然后采用平衡吸附法研究了pH(3.5～7.0)对红壤和黑土不同粒级组分吸附解吸镉的影响.结果表明: (1)随pH的升高，两种土壤的4种不同粒级组分的镉吸附量和解吸量都随之增大.如:pH=6.611±0.03时，红壤粘粒、粉粒、粗砂粒、细砂粒的镉吸附量分别为92.84±0.85 mmol·kg-1、83.47±0.57 mmol·kg-1、68.69±2.27 mmol·kg-1、47.67±2.27 mmol·kg-1，比pH=3.56±0.04时分别增加了286.8％、399.0%、390.7%、322.9%e pH=6.74±0.06时，黑土粘粒、粉粒、粗砂粒、细砂粒的镉吸附量分别为139.4±3.13 mmol·kg-1、114.7±2.84 mmol·kg-1、97.95±2.56 mmol·kg-1、59.60±0.57 mmol·kg-1，比pH=3.52±0.00时分别增加了122.0％、148.6%、245.7%、222.4%。pH=6.61±0.03时，红壤粘粒、粉粒、粗砂粒、细砂粒的镉解吸量分别为68.81±0.86 mmol·kg-1、61.89±0.46 mmol·kg-1、51.52±1.90 mmol·kg-1、35.46±2.65 mmol·kg-1，比pH=3.56±0.04时分别增加了241.2%、341.4%、327.0%、256.8%。pH=6.74±0.06时，黑土粘粒、粉粒、粗砂粒、细砂粒的镉解吸量分别为94.00±3.74 mmol·kg-1、76.39±2.07 mmol·kg-1、63.95±O.19 mmol·kg-1、39.04±1.32 mmol·kg-1，比pH=3.52±0.00时分别增加了97.45%、108.2%、159.7%、147.4%。 (2)对Cd在各粒级组分中的分配系数Kd(土壤所吸附的镉与溶液中未被吸附的镉的浓度的比值)的对数值与pH值进行拟合，其结果显示分配系数的对数值与pH值呈显著线性正相关，其相关系数r2在0.960-0.990(n=6),供试的各粒级组分对偏的专性吸附随着pH的增加而加强。 (3)两种土壤4种不同粒级组分镉的吸附量由高到低都为粘粒>粉粒>粗砂粒>细砂粒，墓本上有随着粒径增大吸附量降低的趋势，只有细砂粒和粗砂粒不遵循这一规律，初步判断是由于其有机质含量及矿物组成的差异引起的.两种土壤粗砂粒与细砂粒的动电电位(Zeta电位)的测定结果显示，相同pH下两种土壤粗砂粒的Zeta电位都要比细砂粒的低，表明粗砂粒表面带有较多的负电荷，这是其能吸附较多的Cd2+的原因之一。另外，红壤与黑土的粗砂粒的有机质含量是细砂粒的2.00-4.02倍。去除有机质后，黑土和红壤的粗砂粒与细砂粒之间镉吸附量的差异明显变小，据计算，约72%-78%的差异是由有机质引起，且去除有机质后的红壤与黑土同一粒级间吸附量的差异也明显减小。 (4)两种土壤4种不同粒级组分镉的解吸率都有随pH值的增加而减小的趋势，但每种土壤的各粒级组分间无显著差异。 (5)黑土各粒级组分对镉的吸附量均大于红壤相应粒级组分的，这与两种土壤物质组成的差异导致的土壤理化性质的差异有关。随pH的增大，红壤各粒级组分的镉吸附量增幅比黑土的大，这可能是由于红壤是一种可变电荷土壤，其所带电荷受pH的影响比为恒电荷土壤的黑土更大。

关键词：土壤粒级组分镉元素吸附量氢离子浓度指数

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