• 2022年第54卷第6期文章目次
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    • >专论与综述
    • 新烟碱类杀虫剂降解特性研究进展

      2022, 54(6):1093-1100. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.001

      摘要 (272) HTML (1896) PDF 653.42 K (1872) 评论 (0) 收藏

      摘要:新烟碱类杀虫剂是合成的具有较强杀虫能力的类烟碱衍生物,其已经发展成为世界上使用最广泛的的一类杀虫剂。在过去的20年里,新烟碱类杀虫剂的环境残留由于大规模的应用而急剧增加。因此探究有效的新烟碱类杀虫剂的降解方法势在必行。新烟碱类杀虫剂的光解和水解及降解途径已有报道。与化学方法相比,生物修复是一种经济、环保的处理农药污染环境的方法。然而,关于微生物降解新烟碱类杀虫剂及其代谢途径和降解机制的研究较少。因此,本文就新烟碱类杀虫剂的化学和微生物降解及其降解机制进行综述,并对微生物降解新烟碱杀虫剂未来的研究重点和方向提出了展望。

    • >研究报告
    • 不同形态叶面硒肥对水稻吸收和转运硒的影响

      2022, 54(6):1101-1107. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.002

      摘要 (292) HTML (661) PDF 633.87 K (951) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过田间试验,研究了不同形态叶面硒肥对水稻吸收和转运硒的影响。与空白对照相比,亚硒酸钠、硒酸钠、硒代蛋氨酸和化学纳米硒在水稻扬花期一次施用(15g/hm2)可使水稻籽粒、颍壳和秸秆的硒含量分别提高0.06~0.64、0.36~0.83和0.32~0.75mg/kg。籽粒硒的回收率大小顺序为:硒代蛋氨酸(34.6%)>亚硒酸钠(15.7%)>硒酸钠(15.0%)>化学纳米硒(6.6%);硒在水稻各部位中的分配比例的高低顺序为:秸秆>籽粒>颍壳。此外,硒用量与水稻籽粒的硒含量呈极显著线性相关。按照黑龙江省富硒大米的地方标准(DB23T 790—2004),达到一等大米的硒含量指标(0.20~0.30mg/kg),亚硒酸钠单施的施用量为6.01~10.62g/hm2,腐植酸+亚硒酸钠复合肥的施用量为4.26~8.63g/hm2。硒代蛋氨酸的富硒效率高于其他3种硒形态,腐植酸+亚硒酸钠复合肥的富硒效率高于亚硒酸钠单施。

    • 贵州省清镇市土壤硒含量的分布及其影响因素

      2022, 54(6):1108-1116. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.003

      摘要 (301) HTML (468) PDF 3.33 M (923) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解清镇市土壤硒(Se)含量特征与空间分布,明确其背景值与基准值,探明成土母岩、表生环境(土壤酸碱度、有机质、土壤类型等)与人类活动(施肥、浇灌等)对土壤Se含量的影响,采集了清镇市表层(0~20cm)土壤样品4637件和深层(150~200cm)土壤样品216件,分析了土壤pH、有机质、Se含量等指标。结果表明:清镇市表层土壤Se含量高于深层土壤,表层与深层土壤Se含量空间分布趋势一致;Se含量较高的区域集中分布在流长苗族乡、犁倭镇与站街镇接壤的区域;清镇市富硒(0.4~3.0mg/kg)土壤面积为103789.65hm2,占调查总面积的89.98%;清镇市土壤Se背景值为0.56mg/kg,土壤Se基准值为0.35mg/kg,该背景值是全国土壤Se背景值的1.93倍,且高于贵州省土壤Se背景值。清镇市不同土地利用方式与黄壤、黄棕壤、石灰土和水稻土的土壤Se背景变化率(△RCSe)均增加。2009—2019年清镇市土壤pH降低了0.15个单位,表层土壤Se含量与pH负相关,与有机质和深层土壤Se含量正相关,Se元素更容易在酸性强、有机质丰富的土壤环境条件下积累富集。清镇市玄武岩发育的土壤Se含量最高,紫色砂页岩发育的土壤Se含量最低;灌溉水与肥料均能向土壤带入Se,灌溉水Se代入量较大,年均带入量为2205mg/hm2

    • 喷施山梨醇螯合钙对花生生长及钾、钙、镁吸收的影响

      2022, 54(6):1117-1123. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.004

      摘要 (302) HTML (533) PDF 1.37 M (1147) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同山梨醇螯合钙喷施浓度对花生生长及养分吸收的影响,采用大田试验,以花育22号为试材,在施基肥基础上设置5个钙素喷施浓度处理(以Ca2+计,单位g/L):0(CK)、1.4(T1)、1.6(T2)、1.8(T3)与2.0(T4),测定了各处理对花生光合作用、收获期产量、品质、各器官干物质积累量及钾、钙、镁含量的影响。结果表明:①与CK处理相比,喷施山梨醇螯合钙提高了叶片SPAD值,促进了花生光合作用,尤其在结荚期;②喷施山梨醇螯合钙能提高花生产量及粗脂肪、粗蛋白含量,其中T2处理较CK处理分别提高11.48%、5.74%、7.82%;③喷施山梨醇螯合钙能够显著增加籽仁干物质积累量,有效提高花生生殖器官干物质占比,降低营养器官干物质分配比例,以T3处理改善效果较为突出,其次是T2处理;④喷施山梨醇螯合钙对花生各器官钾、钙、镁含量的影响不同,但总体上促进了花生对养分的吸收。主成分分析结果表明,喷施山梨醇螯合钙显著影响了花生生长发育。综合来看,喷施Ca2+浓度为1.6~1.8g/L的山梨醇螯合钙对花生增产提质效果更为突出。

    • 生物有机肥对宁夏盐碱地土壤养分和生物学特性的影响

      2022, 54(6):1124-1131. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.005

      摘要 (186) HTML (500) PDF 556.11 K (974) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨生物有机肥施用对宁夏引黄灌区盐碱地土壤化学和微生物特性的影响,明确生物有机肥的最佳施用量及施肥模式,以田间连续4年定位试验为依托,研究了生物有机肥施用量0(CK)、4.5(T1)、9.0(T2)、13.5t/hm2(T3)及生物有机肥9.0t/hm2配施无机化肥N 360kg/hm2(T4)对盐碱地土壤养分含量、酶活性、微生物生物量、微生物群落碳源代谢活性及多样性和玉米产量的影响。结果表明:①施用生物有机肥可明显降低土壤pH和全盐含量,土壤养分含量及土壤酶活性随着生物有机肥施用量增加呈递增趋势,且在T2处理基础上增施无机化肥可显著增加土壤速效钾含量14.73%;②土壤微生物群落碳源代谢活性及多样性指数均随着生物有机肥施用量的增加而增加,T3处理土壤培养192h时AWCD值为0.84,经Tukey检验分析,Shannon和Mcintosh指数较CK处理分别增加10.11%和62.67%;③随着生物有机肥施用量增加,土壤微生物生物量碳、氮、磷含量呈递增趋势,各处理平均分别比CK处理增加66.78%、59.19%和51.84%;④施用生物有机肥可明显增加玉米产量,提高玉米产值,其中以生物有机肥施用9.0t/hm2配施无机化肥N 360kg/hm2时,玉米产量和净收入最佳,分别为11499kg/hm2和8709元/hm2。因此,长期施用生物有机肥可改善宁夏盐碱土壤质地,提高土壤质量,增加土壤生物活性及玉米产量,其中以生物有机肥施用9.0t/hm2配施无机化肥N 360kg/hm2时综合效果最佳。

    • 升金湖沿湖不同土地利用方式下土壤有机质和养分变化特征

      2022, 54(6):1132-1137. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.006

      摘要 (117) HTML (476) PDF 831.53 K (849) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨升金湖沿湖不同土地利用方式土壤养分含量特征,以林地、农田、菜地和草地为研究对象,测定土壤有机质、pH、C/N以及氮磷钾元素含量。结果表明:①4种土地利用方式下,土壤pH大小顺序为:农田>草地>林地>菜地,菜地和林地pH均为弱酸性;②土壤有机质含量顺序为:菜地>林地>农田>草地,菜地和林地有机质含量丰富,农田和草地稍欠缺;菜地C/N最高,农田C/N最低;③土壤全氮含量顺序为:菜地>林地>农田>草地;全磷、全钾含量没有明显差异,土地利用方式对二者影响不大;菜地中碱解氮和速效钾含量最高,农田中有效磷含量最高。本研究结果可为升金湖湖区土地资源的合理利用、保持和提高土壤肥力以及区域生态协调提供参考。

    • 灌丛化对干旱区草地土壤有机碳化学结构和热稳定性的影响

      2022, 54(6):1138-1148. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.007

      摘要 (184) HTML (508) PDF 949.15 K (996) 评论 (0) 收藏

      摘要:在典型的干旱区新疆,选取沿海拔分布的4类草地,使用固态13C核磁共振技术与热分析技术研究了灌丛化对草地土壤有机碳(SOC)化学结构和热稳定性的影响。结果表明:灌丛间的芳香碳比例沿海拔从温性荒漠到山地草甸逐渐降低。在温性荒漠、温性草原化荒漠、温性荒漠草原和山地草甸,灌丛下烷基碳/烷氧碳的比值相对于灌丛间分别增加了0.10、0.09、0.03、0.21。低海拔的温性荒漠和温性草原化荒漠的热易分解SOC质量(较低温度下分解的SOC)与SOC总质量的比值(%Exo1)、SOC分解一半时的温度(TG-T50)和SOC在能量释放一半时对应的温度(DSC-T50)显著低于高海拔的温性荒漠草原和山地草甸。在草原化荒漠、荒漠草原和山地草甸中,灌丛下的%Exo1和DSC-T50均高于灌丛间,而TG-T50低于灌丛间。在温性荒漠,从灌丛间到灌丛下,低温时SOC燃烧释放出的能量占总燃烧能量(Q)的比例减小,而高温时SOC燃烧释放出的能量增加。本研究结果表明灌丛化增加了干旱区SOC化学结构的稳定性和热稳定性。

    • 烟秆生物质炭与化肥配施对植烟土壤有机碳组分及微生物的影响

      2022, 54(6):1149-1156. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.008

      摘要 (207) HTML (577) PDF 659.73 K (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验,设置空白对照(CK)、化肥(F)、烟秆生物质炭(B)、烟秆生物质炭配施化肥(BF)4个施肥水平,配施化肥参考烟草专用肥养分配比(N:P2O5:K2O=12:7:22)与烟秆生物质炭混合施用,探究烟秆生物质炭与化肥配施对植烟土壤有机碳组分及微生物的影响。结果表明:①与单施烟秆生物质炭相比,烟秆生物质炭与化肥配施土壤pH显著降低6.59%;土壤有机碳(SOC)和易氧化有机碳(EOC)含量显著增加,但土壤可溶性有机碳(DOC)含量显著降低29.63%,土壤颗粒有机碳(POC)和微生物生物量碳(MBC)影响不显著;②与单施化肥相比,烟秆生物质炭与化肥配施使得土壤脱氢酶活性大幅提高近2倍;而与单施烟秆生物质炭相比,土壤蔗糖酶、脱氢酶和过氧化氢酶活性则显著降低;③烟秆生物质炭与化肥配施,能够提高土壤细菌群落丰富度及物种多样性;同时,与单施烟秆生物质炭相比,配施化肥使参与土壤有机质分解的土壤绿弯菌门相对丰度提高了16.79%,但土壤细菌α、β多样性显著降低;④RDA分析表明,土壤SOC、EOC、POC、MBC是影响土壤有机质分解和参与碳循环细菌分布的主要因素。综上所述,烟秆生物质炭与化肥配施能够提高土壤SOC、POC、EOC、MBC含量,降低土壤DOC含量,提高土壤酶活性和细菌多样性,增加一些主要参与碳循环相关细菌如绿弯菌门、芽单胞菌门的相对丰度,促进有机碳循环,提升土壤质量,优化土壤生态环境,为烟秆废弃利用及烟草种植施肥管理提供参考依据。

    • 滨海盐渍化土壤中氨氧化微生物丰度和多样性特征

      2022, 54(6):1157-1164. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.009

      摘要 (145) HTML (484) PDF 1.29 M (939) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究滨海盐土不同盐度梯度下氨氧化微生物的丰度和多样性特征,利用土壤化学和分子生态学手段(定量PCR、T-RFLP)对莱州湾南岸及黄河口4个河口断面(黄河、白浪河、堤河、胶莱河)14个不同盐度(6.4‰~51.1‰)盐渍化土壤样品的氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)的硝化潜势、丰度及多样性进行了分析。结果发现:土壤硝化潜势在高盐度(34.7‰~51.1‰)条件下被显著抑制,主要受土壤盐度、pH和NO3--N水平显著影响;AOA-amoA基因丰度比AOB-amoA高出两个数量级,在中盐度时丰度最高(9.92×106copies/g土),在高盐度时受到显著抑制(5.28×106copies/g土,P<0.05);AOB-amoA基因丰度受盐度的影响,低盐度时显著高于中、高盐度条件;然而AOA和AOB的多样性和群落结构受盐度梯度影响不大。相关分析表明,硝化潜势与AOA和AOB丰度均无显著相关性,而与AOA/AOB比值以及AOA的Shannon指数显著负相关。由此可见,滨海盐土中,盐度的波动对土壤氨氧化活性和功能微生物都会产生剧烈的影响,盐度和pH造成的土壤氮素有效性的变化可能是影响滨海盐土硝化活性和氨氧化微生物丰度及群落组成的关键因素。

    • 三种城市景观竹土壤微生物群落结构特征

      2022, 54(6):1165-1174. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.010

      摘要 (168) HTML (1032) PDF 4.24 M (1279) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究城市景观竹林对土壤微生物群落的影响,选取上海辰山植物园种植的3种景观竹,利用Illumina MiSeq高通量测序结合土壤理化指标分析研究了不同景观竹林对土壤理化性质和微生物群落结构特征的影响。结果表明:不同竹林土壤全磷、有效磷、有机质、全氮、全钾含量和电导率存在显著差异(P<0.05);土壤细菌丰富度和多样性指数在毛竹林土壤中最高,在淡竹林土壤中最低;土壤细菌优势门为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿弯菌门(Chloroflexi),真菌优势门为子囊菌门(Ascomycota),其中放线菌门和绿弯菌门在淡竹林土壤中的相对丰度最高,且显著高于其他竹林,而变形菌门、粘球菌门(Myxococcota)的相对丰度在毛竹林土壤中最高,土壤真菌优势门在不同竹林间的差异不显著。此外,土壤细菌群落结构和丰度受土壤pH、硝态氮、电导率、全磷、铵态氮、含水率、速效钾和微生物生物量碳影响显著,而真菌群落变化受全磷、电导率和全钾影响显著。

    • 不同类型粪肥还田对土壤酶活性及微生物群落的影响

      2022, 54(6):1175-1184. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.011

      摘要 (318) HTML (684) PDF 2.61 M (967) 评论 (0) 收藏

      摘要:畜禽粪便作为有机肥还田可以维持和提高土壤有机质、改良土壤,有利于农业可持续发展。不同类型粪肥还田后对土壤生物学性状的影响不同,为探究这一问题,在内蒙古乌兰察布市设置田间试验,包括化肥(F)、羊粪(GM)、猪粪(PM)、牛粪(CM)4个处理,研究其对土壤养分、酶活性及微生物群落的影响。结果表明,施用粪肥较化肥具有增加土壤有机质、全氮、有效磷、铵态氮等养分含量的趋势。不同粪肥较化肥处理的土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性最高增幅分别为32.4%、150.4%、26.8%和30.1%。牛粪处理的土壤微生物生物量碳氮显著提高,分别较化肥增加33.2%和33.4%。不同处理在细菌门水平上的优势种群较一致,放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)是优势种群。本试验条件下,牛粪处理更能提高土壤微生物生物量碳氮,短期内施用不同粪肥对于提高土壤微生物群落多样性差异不显著,土壤pH、有效磷、铵态氮是影响土壤微生物群落结构的主要环境因子。

    • 土壤微生态在西瓜枯萎病发病过程中的变化研究

      2022, 54(6):1185-1192. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.012

      摘要 (102) HTML (512) PDF 2.75 M (937) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究旨在通过分析不同健康程度的西瓜植株根际土壤的微生态及化学性质来解析西瓜枯萎病的发病过程,为西瓜枯萎病的防治提供理论基础。通过检测西瓜根围土壤的有效氮、有效磷、有效钾、pH等化学性质,并利用高通量测序技术对其根际土壤微生物组进行测序,从而比较不同健康程度的西瓜根际土壤的差异。结果显示,健康、严重发病植株根际都形成了各自的较为稳定的有益、有害微生物网络,根际微生物组成分析显示其各自富集了有益、有害菌;而轻微发病根际致病菌、生防菌都出现特异性富集,且特征物种不同于健康、严重发病植株,轻微发病植株根际较高的微生物多样性提示,在生防菌的分离筛选时,选择轻微发病植株的根际土壤或许能获得丰度更高的生防资源。根际特征物种分析显示,金孢子菌属(Chrysosporium sp.)、醋酸钙不动杆菌(Acinetobacter calcoaceticus)等可能在西瓜枯萎病的防治中发挥着重要作用。另外,土壤理化性质与土壤微生物α多样性关联分析结果显示,土壤理化性质与细菌丰度显著正相关。

    • 除草剂苄嘧磺隆降解菌Hansschlegelia zhihuaiae S113菌剂的研发

      2022, 54(6):1193-1200. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.013

      摘要 (167) HTML (568) PDF 667.70 K (733) 评论 (0) 收藏

      摘要:磺酰脲类除草剂苄嘧磺隆残留期较长,造成农田土壤的残留污染问题。以苄嘧磺隆高效降解菌株Hansschlegelia zhihuaiae S113为材料制备降解菌剂,优化液体菌剂的保护剂种类与配比,筛选固体菌剂的最佳载体,初步应用固体菌剂并评价修复效果。研究结果表明:①向液体菌剂中添加合适的保护剂(0.30%柠檬酸钠、0.20%羧甲基纤维素、0.10%CaCl2)可使活菌数提高37.25%,保存30d的液体菌剂对50mg/L苄嘧磺隆的降解率为94.25%;②筛选出猪粪有机肥为固体菌剂的最佳载体,保存60d时固体菌剂活菌数为7.45×107cfu/g,对土壤中10mg/kg苄嘧磺隆的降解率为91.22%;③固体菌剂的添加可有效减轻土壤中苄嘧磺隆残留对玉米的药害。

    • 不同施肥处理下旱地红壤中阿特拉津的环境归趋及其调控研究

      2022, 54(6):1201-1209. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.014

      摘要 (147) HTML (523) PDF 4.08 M (972) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究采集长期施用化肥或有机肥(猪粪)的旱地红壤,设置单一或复合添加木质素和牡蛎壳粉的不同组合处理,进行微宇宙试验。采用同位素示踪、定量PCR、高通量测序等方法,研究施肥及土壤改良措施对红壤中阿特拉津矿化特征及降解微生物的调控作用。结果表明,在14周培养期间,旱地红壤对阿特拉津的矿化率低于0.33%。牡蛎壳粉有效提高红壤pH、改变土壤细菌群落,将施化肥、有机肥土壤中矿化率大幅提高至43.3%和9.51%,同时导致atzCtrzN等阿特拉津降解功能基因的富集。木质素则显著促进阿特拉津残留态形成,使阿特拉津与土壤有机质的结合达对照组的6.1倍,但对污染物的矿化没有明显作用。本研究结果有助于阐明旱地红壤中阿特拉津的环境归趋,并为发展适用于红壤的污染物控制技术提供科学依据。

    • 过硫酸盐在不同类型土壤中分解产生自由基的过程机制研究

      2022, 54(6):1210-1218. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.015

      摘要 (212) HTML (964) PDF 1.07 M (1173) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于过硫酸盐的原位化学氧化(ISCO)被广泛应用于土壤与地下水的修复,土壤性质对过硫酸盐的分解和自由基的形成过程具有重要的影响,但相关的研究较少。基于此,本文选取了我国16种不同性质的典型土壤,研究了过硫酸盐在不同类型土壤中的分解转化和自由基产生情况,并深入解析了土壤有机质、铁、锰含量和颗粒组成等对此过程的影响。结果表明,土壤有机质、无定形锰含量和砂粒含量与过硫酸盐的分解速率呈显著的正相关,土壤不同形态铁的含量与过硫酸盐分解速率的相关性不显著。以上结果说明了土壤有机质、无定形锰和砂粒可能是影响基于过硫酸盐化学氧化修复土壤的重要因素,将为过硫酸盐在土壤修复中的应用提供理论支撑。

    • 三种有机物料对稻田土壤汞甲基化及水稻汞积累的影响

      2022, 54(6):1219-1224. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.016

      摘要 (118) HTML (452) PDF 1.41 M (896) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用盆栽试验,设置空白对照组、只添加外源汞(Hg)老化1个月的Hg对照组,以及外源Hg老化后分别添加3%(m/m)油菜秸秆、猪粪和水稻秸秆生物质炭的有机物料处理组,对比分析不同有机物料施用对水稻产量及Hg在稻田系统中迁移转化的影响。结果表明:3种有机物料的施用均显著提高了水稻产量,但对土壤Hg甲基化和糙米Hg的积累影响则并不一致。与空白对照相比,油菜秸秆、猪粪和水稻秸秆生物质炭处理下水稻产量分别提高17.6%、33.0%和39.9%。与Hg对照相比,施用猪粪提高了土壤Hg的生物有效性,促进了土壤甲基汞(MeHg)的生成,提高了糙米总汞(THg)的富集系数,使糙米THg和MeHg的含量分别提高了34.5%和30.3%;施用油菜秸秆降低了土壤Hg的生物有效性,抑制了土壤Hg甲基化过程和水稻对Hg的富集,糙米THg和MeHg的含量分别降低了34.6%和36.2%;施用水稻秸秆生物质炭降低了土壤Hg生物有效性和糙米THg的富集系数,糙米THg和MeHg的含量分别降低了46.9%和48.4%。因此,在Hg污染稻田中应慎重施用猪粪,可选择施用水稻秸秆生物质炭和油菜秸秆,以达到提高水稻产量和阻控糙米Hg积累的双重效果。

    • 锰改性猪粪炭对水稻吸收累积土壤中汞镉的影响

      2022, 54(6):1225-1232. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.017

      摘要 (94) HTML (540) PDF 780.25 K (669) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探明KMnO4改性猪粪炭对水稻吸收累积复合污染土壤中汞(Hg)、镉(Cd)的阻控效果,通过盆栽试验研究添加不同量的锰改性猪粪炭(MZC)对水稻中Hg、Cd累积分布特征,根际土壤有效态Hg、Cd含量和土壤理化性质的影响,并探讨了MZC阻控水稻籽粒吸收累积Hg、Cd的可能机制。结果表明:与空白对照相比,添加0.5%的MZC使水稻籽粒的总汞(THg)、甲基汞(MeHg)和总镉(TCd)含量分别降低了50.4%、58.4%和79.3%,同时降低了31.1%和39.9%根际土壤有效态Hg、Cd的含量,但增加了70.3%根际土壤总锰含量;且添加0.5%的原始猪粪炭对水稻籽粒中THg、MeHg和TCd含量的降幅显著小于MZC,表明经过KMnO4改性可以显著增强猪粪炭对土壤Hg、Cd的钝化能力。水稻籽粒和茎叶中的Hg、Cd含量和根际土壤有效态Hg、Cd含量都随着MZC添加量的增加呈明显的降低趋势。相关分析显示,水稻籽粒和茎叶中的THg、MeHg、TCd含量与根际土壤中有效态Hg、Cd含量呈显著正相关,而土壤中有效态Hg、Cd含量与土壤pH、CEC呈负相关。添加MZC使土壤pH、CEC升高,降低了根际土壤中Hg、Cd的生物有效性,从而减少了水稻地上部分对Hg、Cd的吸收累积。因此,锰改性猪粪炭是一种具有应用潜力的能保障Hg、Cd复合污染农田水稻安全生产的土壤修复剂。

    • 不同分子量腐植酸的结构特征及其对土壤镉有效性的影响

      2022, 54(6):1233-1239. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.018

      摘要 (163) HTML (545) PDF 701.32 K (865) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同分子量腐植酸组分的结构特征,利用褐煤粉提取腐植酸进行超滤分级,获得4个不同分子量的腐植酸组分。研究发现,分子量大于50kDa和小于1kDa的腐植酸分别占总腐植酸的49.66%、47.07%,中间两个组分占比很小;腐植酸的理化性质和功能主要是由1kDa以下的腐植酸和50kDa以上的腐植酸所决定的。1kDa以下的腐植酸总酸性基、羧基和酚羟基官能团含量最高,酚羟基占总酸性基的比例也较高,腐植酸的芳香化程度、缩合度随分子量的增大而增大,含氧官能团含量、E4/E6值随分子量的增大而减少。通过盆栽试验,探索了不同分子量腐植酸对土壤Cd有效性的影响,土壤对Cd的吸附量随腐植酸分子量的增大而减少,各处理均在500mg/L时达到吸附平衡;土壤Cd的解吸量亦随腐植酸分子量的增大而减少。小分子量腐植酸的酸性官能团丰富,对土壤重金属的吸附络合能力更强,可以降低土壤对Cd的吸持能力,提高其移动性和生物有效性;大分子腐植酸则主要起吸持和固定作用,降低重金属的移动性和生物有效性。

    • 酸性土壤上伴矿景天铝毒的缓解技术研究

      2022, 54(6):1240-1246. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.019

      摘要 (140) HTML (485) PDF 621.46 K (794) 评论 (0) 收藏

      摘要:为缓解酸性土壤上铝(Al)毒对重金属污染超积累植物生长及重金属吸收的抑制作用,利用水培和盆栽试验比较了不同措施对镉(Cd)超积累植物伴矿景天的Al胁迫缓解作用。结果发现:①在水培条件下,锌添加促进了Al胁迫下伴矿景天根表Cd2+吸收速率,而添加氯化钙或柠檬酸没有显著的作用;②在盆栽试验条件下,添加石灰处理显著提高了土壤pH,促进了伴矿景天生长和地上部对Cd的吸收,但添加生物质炭或柠檬酸没有显著缓解Al毒对伴矿景天生长和Cd吸收的抑制,添加柠檬酸反而加剧了土壤酸化,提高了土壤Al的活性;③在伴矿景天与荞麦间作条件下,其一定程度上降低了土壤的Al活性,在合适的种植密度下并未显著影响伴矿景天单株地上部Cd吸收量。综上,酸性土壤上耐Al作物与修复植物间作结合添加改良剂调控Al毒,能够不显著降低土壤Cd的有效性和修复植物的Cd吸收,进而实现污染土壤的边生产边修复。

    • 基于文献计量分析的地下水中氨氮污染去除研究

      2022, 54(6):1247-1256. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.020

      摘要 (208) HTML (511) PDF 6.64 M (855) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文利用CiteSpace和VOSviewer文献可视化软件,分析了Web of Science数据库和CNKI数据库中已发表地下水中氨氮去除相关文献的发文数量、发文国家及机构、发文作者、载文期刊、关键词和共被引情况,研究了30a来地下水中氨氮污染去除的研究热点与发展趋势,结果表明:2000年之后,地下水氨氮污染去除研究的发文数量不断增长,中美两国在该领域的发文更多、联系更为紧密,近年来在相关政策的推动下,我国在该领域的研究成果明显增多;中国地质大学是发文量最多的机构。目前研究热点集中在材料吸附、厌氧氨氧化、硝化反硝化作用等去除方式,研究的污染介质较多关注浅层含水层、潜流带的地下水,未来应加强新型吸附材料筛选及微生物脱氮等技术的研发。

    • 盐碱地应用根际促生菌对土壤改良、作物产量与品质的影响——基于Meta分析

      2022, 54(6):1257-1264. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.021

      摘要 (240) HTML (795) PDF 1007.27 K (883) 评论 (0) 收藏

      摘要:本研究搜集了1990—2021年间国内外已发表关于盐碱地根际促生菌(PGPR)应用效果的文献,利用Meta分析方法从土壤盐碱程度、PGPR的接种方式和施用菌种3个方面分析了盐碱地施用PGPR对土壤盐碱化程度、理化指标、作物产量和品质的影响。结果表明,盐碱地应用PGPR降低了土壤pH和EC,显著提高了土壤肥力(有效磷、速效钾、速效氮、全氮、有机质)、作物生理指标(叶绿素含量和抗氧化酶活性)以及作物的产量和品质。与中度和轻度盐碱条件相比,重度盐碱条件下接种PGPR对作物的增产提质效果更加明显,作物产量、类胡萝卜素、可溶性蛋白和可溶性糖含量分别增加了36.3%~57.4%、31.0%~62.5%、37.8%~60.9%和37.9%~68.6%,并且土壤接种方式比种子接种在提升作物产量方面更有优势;接种假单胞菌属PGPR对降低土壤盐碱化程度更显著,土壤pH和EC分别降低了5.2%~9.5%和7.3%~23.0%;接种芽孢杆菌属PGPR对促进作物的产量与品质效果更加明显,作物产量增加了36.5%~54.0%,类胡萝卜素、可溶性蛋白和可溶性糖含量等品质指标提高了30.0%~49.5%、26.0%~64.5%、23.0%~37.7%。通过结构方程模型发现,接种PGPR通过降低土壤盐碱程度、提高土壤肥力与作物生理指标,从而实现了增产提质效果。

    • 黄土高原丘陵区典型退耕恢复植被土壤碳分布特征及其影响因素

      2022, 54(6):1265-1273. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.022

      摘要 (152) HTML (603) PDF 890.93 K (825) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入了解退耕地植被恢复对土壤碳库的影响,选取黄土高原丘陵区典型退耕还林树种沙棘、油松、山杏和山杏油松混交林0~100cm土壤为研究对象,以天然草地土壤为对照,运用方差分析、冗余分析和随机森林模型等方法,探究黄土高原丘陵区典型退耕恢复植被有机碳、无机碳、全碳含量分布特征及其影响因素。结果表明:①研究区各植被平均土壤全碳含量为1.685~1.898g/kg,平均土壤有机碳含量山杏(0.368g/kg)>草地(0.299g/kg)>沙棘(0.250g/kg)>油松(0.233g/kg)>油松山杏混交(0.209g/kg),平均土壤无机碳含量为平均土壤有机碳含量的5.6倍;②所有植被土壤深层(60~100cm)无机碳含量均无显著差异。除油松外各植被表层(0~20cm)土壤有机碳含量显著高于其他土层(P<0.05);③坡向、坡度、海拔、土地利用类型、土壤含水量、土壤黏粒、有效磷和速效氮共解释了78%、24%和77%的有机碳、无机碳和全碳含量变化,其中海拔、坡向和土壤含水量为研究区土壤碳含量变化的主要影响因素(P<0.05)。在黄土高原植被恢复过程中应充分考虑地形因子和土壤理化性质对土壤碳含量分布的影响。本研究结果可为正确评估人工林土壤碳储量及其生态效益提供基础数据和科学参考。

    • 大面积高寒山区土壤养分空间预测与管理分区

      2022, 54(6):1273-1282. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.023

      摘要 (158) HTML (394) PDF 12.14 M (778) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于青海省土系调查的205个土壤剖面数据,利用随机森林模型,分别建立了表层(0~20cm)土壤全氮(TN)、全钾(TK)、全磷(TP)与环境因素变量(地形、气候、植被、遥感数据)之间的定量关系,对青海省土壤养分含量的空间分布进行了预测;在此基础上,结合全国土壤养分的分级标准,利用投影寻踪法,生成了土壤养分的管理分区。留一交叉验证结果显示,TN、TK、TP空间预测的R2分别是0.89、0.85、0.82,可解释土壤养分空间变异的80%以上,表明随机森林模型和环境因素变量结合可以在稀疏样本条件下有效地预测大面积高寒山区土壤养分空间变异。青海省土壤养分呈现东高西低的分布模式,土壤综合养分高等级出现在南部的玉树、果洛、黄南和东部的湟水谷地地区;低等级主要分布在柴达木盆地、可可西里、海南州中南部;全省土壤综合养分分级均在中上等级以上,占全省面积的81%。分析发现,植被是影响青海省表层土壤养分TN、TP、TK空间分布的主要环境因素,其中年均降水量、地表温度是影响青海省表层土壤TN空间模式的重要因素;地表覆被、海拔和地表温度等环境因子对表层土壤TP的空间变异占主导作用;年均降水量、昼夜温差是影响表层土壤TK的空间模式的重要因素。

    • 四川盆地耕地土壤pH空间变异特征及影响因素

      2022, 54(6):1283-1290. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.024

      摘要 (387) HTML (745) PDF 1.61 M (1369) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于四川盆地4362个耕地表层土壤(0~20cm)采样点数据,采用地统计学法、方差分析和回归分析法分析了该区域耕地表层土壤pH的空间分布特征及不同影响因素对土壤pH空间变异的影响程度。结果表明:研究区土壤pH介于3.53~8.76,平均为6.54,以微酸性至中性为主;变异系数为18.89%,属于中等程度的空间变异。半方差分析表明,指数模型为该区域土壤pH变异的最佳拟合模型,块金效应为49.97%,属于中等程度的空间自相关性,受结构性因素和随机性因素共同影响。空间分布上,整体呈现北高南低、西高东低、中间高四周低的空间分布格局。回归分析结果表明,土壤pH的空间变异主要受到土壤类型、降雨量、地形和耕地利用方式的影响。其中,土壤类型和降雨量分别能独立解释14.6%和11.6%的土壤pH空间变异,是该区域土壤pH空间变异的主控因素。

    • 黄河三角洲不同长势柽柳对土壤水盐异质性的影响

      2022, 54(6):1291-1299. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.025

      摘要 (217) HTML (580) PDF 2.88 M (1095) 评论 (0) 收藏

      摘要:黄河三角洲土壤水盐变化剧烈,为探究当地柽柳灌丛土壤水盐变化特征及其影响因素,以恢复柽柳群落生态,在黄河三角洲选定长势较差(N1)和较好(N2)的2处天然柽柳林,对比分析两处地下水状况、土壤含水率、盐分富集率及Cl-、Na+的时空变化。结果表明:①N2样地地下水平均埋深和矿化度都大于N1样地;②雨季时N2样地土壤含水率高于N1样地,旱季则相反,尤以内围区(距植株水平距离0~30cm)更明显;③两地土壤盐分皆随土壤深度增加而递减,在雨季和旱季分布呈“盐谷”和“盐岛”特征,且N2样地的“盐谷”效应强于N1样地;④雨季时N2样地内围区Cl-、Na+含量整体低于外围区(距植株水平距离30~90cm),呈“左-右”空间分异,而N1样地呈“上-下”空间分异,再次说明N2样地雨季“盐谷”效应更强。综上,柽柳形成“盐谷/岛”效应是其适应高盐环境的重要策略。因此,通过柽柳适生种植,促进柽柳冠层生长以增强“盐谷/岛”效应是确保柽柳群落恢复和稳定的有效措施。

    • 铁矿尾砂配施有机物料对褐土压缩及回弹特性的影响

      2022, 54(6):1300-1306. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.026

      摘要 (97) HTML (533) PDF 525.88 K (655) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨铁矿尾砂配施有机物料对褐土压缩-回弹特性的影响,将混有铁矿尾砂和有机物料的土壤以18%含水率培养一昼夜,按1.25g/cm3容重装入土工试验专用环刀,采用快速固结试验方法,进行单轴压缩试验。结果表明:随铁矿尾砂施用量增加,在低应力时,土壤孔隙比减小量(∆e)变大;在高应力时,土壤△e变小。预固结压力值(Pc)和压缩指数(Cc)均随铁矿尾砂施用量增加而降低,PcCc变化范围分别为72.91~119.30kPa、0.445~0.720,二者均与有机质含量呈极显著正相关关系(P<0.01),与砂粒含量呈极显著负相关关系(P<0.01)。回弹指数(Cs)变化范围为0.0109~0.0169,与有机质及砂粒含量均无显著相关关系,有机物料是影响土壤Cs的主要因素。与对照相比,200g/kg铁矿尾砂配施有机物料处理使Cs降低12.77%,PcCs分别提高6.93%和22.14%,降低压实风险。

    • 浙江省典型土壤类型整段标本的采集和制作

      2022, 54(6):1307-1312. DOI: 10.13758/j.cnki.tr.2022.06.027

      摘要 (247) HTML (829) PDF 3.29 M (1426) 评论 (0) 收藏

      摘要:土壤整段剖面标本能真实反映出完整的土体结构和土壤性态,既可为土壤演变历史的科学研究提供实体样本,也可为土壤知识的科普和专业交流提供基础平台。浙江省农业科学院于2019年启动建设“农业管理与土壤演变研究展示平台”,采集和制作了浙江省典型土壤整段标本97个。本文介绍了不同类型土壤整段剖面标本采集与制作过程中遇到的问题以及解决方案,旨在为今后土壤整段标本的采集和制作提供借鉴。

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