施用有机肥对高砷红壤中小白菜砷吸收的影响

通过盆栽试验,研究了施用猪粪和鸡粪条件下红壤中的砷对小白菜生长和吸收的影响及土壤有效态砷含量的变化.结果表明：向高砷红壤中施用猪粪和鸡粪两种有机肥均使小白菜的生物量有不同程度的增加,其中,施用猪粪处理的小白菜生物量显著高于对照处理(P<0.05);猪粪和鸡粪两种有机肥的施用可导致土壤有效砷含量明显提高,施用猪粪后土壤有效砷含量增幅达394.9%～1033.6%,而施用鸡粪的土壤有效砷含量增幅为30.4%～94.1%; 施用有机肥明显促进了小白菜对砷的吸收,其中猪粪处理下小白菜的砷吸收量比对照增加20.7%～53.9%. 根据本研究结果,对砷含量较高的高风险农田,施用猪粪、鸡粪等有机肥可能会在一定程度上提高土壤有效砷含量和作物对砷的吸收量,使农产品质量和环境风险增加.     

快腐蚕沙对水稻生境及安全生长的影响

为了实现快腐蚕沙水稻安全生长与营养生态利用,该研究采用自主研发的蚕沙生物专用促腐剂,对蚕沙废弃物进行田间堆肥快腐处理,将处理后的蚕沙有机肥作为水稻基肥和分蘖肥施用,研究蚕沙快腐有机肥对水稻生态环境及安全生长的影响。结果表明:应用蚕沙生物促腐剂处理后的蚕沙废弃物堆体温度上升迅速,能将产生恶臭有机物降解或转化为抗氧化物。堆体温度显示,前10 d中有5 d温度保持在60℃以上,腐熟进程快,能有效抑制有害微生物生长,杀灭蚕沙病源微生物。蚕沙快腐后安全检测显示,大肠杆菌呈下降趋势,快腐4~5 d后臭味消除。稻田施用后,水稻分蘖期叶片叶绿素含量比对照高30.9%,硝酸还原酶活性提高48.9%,根系活力增加21.3%,根干物质增加26.5%。稻谷增产10.8%~22.9%,稻田土壤通透性增强。该研究结果表明快腐蚕沙能促进水稻的安全生长与营养健康利用,且应用效果良好。     

长期施用生物有机肥土壤的氮矿化

1997年在中国农业大学曲周试验站设置了施用EM堆肥、传统堆肥、化肥和对照处理的田间试验,在2004年和2005年取样测定土壤的矿质氮和氮矿化率.结果表明:在小麦生长的前期矿质氮含量是:化肥处理 > EM堆肥处理 > 传统堆肥处理 > 对照;但是在施用化肥前和小麦生长的后期矿质氮含量是: EM堆肥处理 > 传统堆肥处理 > 化肥处理 > 对照.土壤的氮矿化率是:EM堆肥处理 > 传统堆肥处理 > 化肥处理 > 对照.小麦的产量是:EM堆肥处理显著高于传统堆肥处理,传统堆肥处理显著高于化肥处理,化肥处理显著高于对照.与传统堆肥相比,EM堆肥提高了土壤的矿质氮含量,提高了土壤的氮矿化率,增加了小麦产量.     

长期施肥处理对红壤水稻土微生物群落结构和功能多样性的影响

利用磷脂脂肪酸分析法和微平板测定法研究红壤荒地开垦为水田耕种20年后,不同施肥处理条件下土壤微生物群落结构和功能多样性变化,并分析土壤微生物学指标与土壤养分含量变化的关系。结果表明,与不施磷处理相比,施磷处理的水稻年产量、土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷和速效磷含量平均提高了196.6%、11.4%、19.4%、14.0%、100.6%和300.1%;而与未施有机肥处理相比,施有机肥处理上述各指标平均提高了85.4%、23.8%、25.0%、15.0%、38.6%和86.8%。与对照相比,施用磷肥和施用有机肥处理的微生物总磷脂脂肪酸(PLFA)含量提高了13.6%~68.9%。磷肥和有机肥的施用也提高了各菌群微生物的PLFA含量。不同施肥处理土壤微生物群落平均吸光度(AWCD)值、Shannon指数、Simpson指数和Mc Intosh指数分别为0.17~0.30、2.79~3.03、0.93~0.94和1.46~2.27。磷肥和有机肥的施用提高了微生物群落的AWCD值和功能多样性指数。主成分分析表明,施用磷肥和施用有机肥的处理微生物群落结构和碳源利用方式明显区别于对照、单施氮肥和施用氮钾肥的处理。逐步回归分析显示,有机碳、全磷、全氮和速效磷是影响土壤微生物群落结构和功能多样性的关键因素。磷肥和有机肥的施用有利于促进土壤微生物活性和多样性,提高土壤生物功能和生产力。     

长期施肥对农牧交错带栗钙土土壤理化性质及生物学特性的影响

探究干旱栗钙土土壤长期施肥的施肥效应，揭示不同施肥模式下土壤理化性质及微生物特性的演变特征，为内蒙古农牧交错地区农田合理培肥和科学评估施肥效果提供依据。依托内蒙古武川旱作试验站的长期轮作定位施肥试验(2004—2019年),分析了不同施肥处理对农牧交错带栗钙土耕层土壤理化性质和生物学特性的影响。结果表明：长期有机肥配施化肥和单施有机肥可显著降低土壤容重，增大土壤孔隙度，而不平衡施肥(如NP、NK、PK、N处理)和不施肥处理土壤容重有增加趋势；与不施肥处理相比，不同施肥方式土壤有机碳、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量均有所提高，土壤养分均表现为有机肥配施化肥>有机肥施用>化肥平衡施用>化肥不平衡施用>不施肥；在土壤微生物方面，有机肥配施化肥土壤细菌数量显著提高108.36%～118.92%,真菌数量提高27.68%～50.46%,放线菌数量提高35.43%～40.25%;长期施用有机肥和平衡施用化肥能改善土壤结构，提高土壤养分和微生物数量，尤以有机肥与化肥两者配施联用效果最好。以合理氮、磷、钾多元素配比施用对农牧交错带干旱栗钙土土壤质量有明显改善，不平衡施肥土壤性...     

造纸污泥土地利用的资源价值与潜在风险

随着造纸工业的发展,造纸污泥产生的环境问题日益显露出来。造纸污泥含水量高达75％-80％,有机物含量高,易腐烂、有恶臭、不便于运输和施用,必须对污泥进行稳定化、无害化处理。造纸污泥经过堆肥无害化处理后可以作为一种价廉优质的有机肥料,造纸污泥不仅含有丰富的有机质,且含有N、P、K等其他营养元素,土地利用不会导致重金属、有机污染物、硝酸盐淋失等污染风险。大量的研究表明,施用造纸污泥及其堆肥,可以增加土壤的有机质含量,降低土壤容重,促进团粒结构形成,改善土壤结构,提高土壤孔隙度和保水、保肥能力,增强土壤酶活性。施用造纸污泥还可改善土壤的养分状况,且具有一定的增产效果和后效。造纸污泥经过堆肥后制成有机肥或有机复混肥是解决造纸污泥出路的主要途径。     

不同有机肥对砂田西瓜产量、品质和养分吸收的影响

探讨不同有机肥对西北砂田西瓜生长、产量、品质和养分吸收利用的影响,为砂田西瓜合理施肥、优质高效生产提供理论依据.本试验以单施化肥为对照,在氮、磷、钾等养分条件下,设置了牛粪、鸡粪、羊粪、猪粪4个处理,测定了西瓜不同生育时期生长指标、产量、品质及养分吸收积累量.结果表明: 施用牛粪、鸡粪和猪粪有机肥较单施化肥可促进西瓜营养生长和氮、钾养分的运转,显著提高西瓜产量和养分的吸收积累量,其中西瓜产量较化肥处理分别显著提高了27.4%、31.6%和30.2%,氮素积累量分别提高了26.3%、39.8%和47.4%,磷素积累量分别提高了49.3%、48.3%和55.9%,钾素积累量分别提高了35.8%、41.6%和51.9%.猪粪处理的西瓜品质最优,中心、边缘可溶性固形物含量较化肥处理分别显著提高了5.5%和11.6%,Vc含量提高了19.9%.羊粪处理各指标与化肥处理间差异不显著,甚至略低于化肥处理.综上,砂田西瓜种植应优先选用猪粪和鸡粪有机肥,避免或减少施用羊粪有机肥.     

施用污泥对小白菜生长及其迁转重金属的影响

采用盆栽方式,以厦门市筼筜污水处理厂的污泥作为有机肥种植小白菜,探讨污泥施用对小白菜生长和产量的影响及重金属在小白菜-土壤间的迁移转化和积累情况.结果表明:污泥中氮、磷、钾和有机质含量丰富,重金属含量均低于国家农用污泥中污染物控制标准;适宜的污泥施用量可促进小白菜的生长,污泥用量为5%时,小白菜长势最好,生物量最大;污...     

不同有机废弃物改良新复垦耕地的综合效果评价

由废弃地整理复垦形成的耕地存在土壤有机质和有效养分低、土壤板结、微生物活性弱和土壤耕作性状不良等问题,快速、有效地提高土壤肥力质量是全面提升该类耕地质量和生产性能的重要组成部分.本文通过田间小区试验研究了城郊有机废弃物对新复垦耕地土壤培肥的综合效果,并比较了不同类型城郊有机废弃物在培育耕地质量方面的差异.试验设置了施用等量猪粪、鸡粪、水稻秸秆、蔬菜收获残留物、城市污泥、沼渣、猪粪/水稻秸秆堆肥、生活垃圾堆肥和对照（不施有机肥）9个处理（年用量30 t·hm^-2）,连续进行3年的定点试验.结果表明： 施用任何有机物对改善土壤肥力均有明显的作用.其中,提升土壤碳库管理指数以施用猪粪、鸡粪、猪粪/水稻秸秆堆肥、水稻秸秆和沼渣的效果最为显著;增加土壤水稳定性团聚体和降低土壤容重以施用猪粪/水稻秸秆堆肥和沼渣的效果最佳;施用污泥、猪粪/水稻秸秆堆肥和生活垃圾堆肥可增强土壤保蓄能力;施用猪粪、鸡粪和猪粪/水稻秸秆堆肥对增加土壤有效态养分的效果最为明显;各类有机物均显著提高了土壤微生物数量和酶活性.长期施用污泥、生活垃圾堆肥及畜禽粪存在着土壤重金属污染的风险,但短期施用对土壤环境质量影响不明显.总体上,对土壤肥力的改善效果由大至小依次为：猪粪/水稻秸秆堆肥>鸡粪>猪粪>沼渣>生活垃圾堆肥>水稻秸秆>城市污泥>蔬菜收获残留物;对土壤的相对污染程度由大至小为：城市污泥>生活垃圾堆肥>猪粪>鸡粪>沼渣>猪粪/水稻秸秆堆肥>蔬菜收获残留物>水稻秸秆.     

长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响

利用沈阳农业大学蔬菜长期定位施肥试验田,研究了长期施肥对设施菜田土壤酶活性及土壤理化性状的影响.结果表明:长期施用有机肥或有机肥与氮肥配合施用可明显提高土壤有机质和氮、磷、钾养分含量,改善土壤物理性状,增强土壤转化酶、脲酶和中性磷酸酶的活性;而长期单施氮肥造成土壤pH值和土壤酶活性降低.土壤酶活性与土壤养分因子的相关分析表明,转化酶活性与土壤有机质、全磷含量呈显著正相关;脲酶活性与土壤有机质、全磷和速效钾含量呈极显著正相关,与碱解氮和速效磷含量呈显著正相关;中性磷酸酶活性与土壤有机质、全磷和速效钾含量呈显著正相关;脱氢酶活性与土壤各养分因子均无明显相关性.     

广西蚕沙细菌组成多样性解析和VBNC菌群的发掘

【目的】解析广西蚕沙中细菌群落组成与多样性,为蚕沙中菌种资源发掘和蚕沙的综合利用提供科学依据。【方法】通过高通量测序技术研究细菌群落组成特征,同时利用常规稀释涂布平板法和基于复苏促进因子(Rpf)的MPN培养系统解析并筛选蚕沙中可培养和活的非可培养(VBNC)状态的优势菌群,并经16SrRNA基因测序对筛选得到的菌株作初步分类鉴定。【结果】高通量测序表明,广西蚕沙样品中细菌归属于10个门、18个纲、27个目、57个科、96个属,其中4个属的丰度达1%以上,优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)肠杆菌属(Enterobacter);通过稀释涂布平板法共获得14个属的33株可培养细菌,其中4个属(Citrobacter、Weissella、Chitinophaga、Pseudoclavibacter)在高通量测序中未被检测到;而在MPN培养系统中,基于复苏促进因子的处理组细菌总数最大检出丰度提高了100倍,并从中共检出21株对Rpf敏感的VBNC菌株,其中6个属(Paenibacillus、Caulobacter、Roseomonas、Pantoea、Erwinia、Acinetobacter)为传统分离法中未能获得的菌属,2个属(Paenibacillus和Caulobacter)在高通量测序中未被检测到。【结论】蚕沙细菌多样性丰富,不同方法解析蚕沙细菌组成多样性存在一定差异,而且通过添加Rpf首次发现了蚕沙中存在大量过去未被认知的VBNC状态细菌,其中从16S rRNA基因序列同源性推测有3个VBNC菌株为潜在新种。此研究结果为深入挖掘蚕沙中微生物资源提供了新的视角与途径,为蚕沙的综合处理提供了研究基础。     

低位微生物发酵床养猪舍的设计与应用

新型低位微生物发酵床是在传统漏缝地板的下方建设发酵床,由漏缝地板与发酵床结合形成。低位微生物发酵床利用谷壳、锯糠、椰糠做垫料,加入微生物发酵剂,混合搅拌,平铺在发酵床内。发酵床表面建立一个轨道运行的翻堆蛟龙,定期翻堆混合垫料。猪群排泄物通过人工收集或经漏缝地板漏到发酵床上,经微生物发酵,消除臭味,分解粪污,发酵产生有机肥,达到养猪污染治理的目的。     

桑-蚕系统中镉的吸收、累积与迁移

对桑－蚕系统中镉的吸收,累积与迁移行为研究结果表明：（１）桑树对土壤镉污染有一定的耐性,桑树镉累积量和相对累积率与土壤镉浓度的关系可分别用回归方程Ｔａ＝ａ＋ｂｌｏｇ（Ｓｃ）和ｌｏｇ（Ｒａ）＝ａ＋ｂｌｏｇ（Ｓｃ）描述。（２）随着土壤镉浓度的增加,镉在桑树根部的分布率明显增加,地上部分的分布率有所降低,运转到叶片的比率明显降低。（３）蚕体,蚕砂和蚕茧的镉含量,镉累积量,随着桑叶镉含量的增加而增加。     

不同施肥处理对玉米-小麦轮作土壤微生物群落功能多样性的影响

土壤微生物多样性能反应土壤的肥力,不同的施肥措施对土壤微生物的种群和功能多样性也会产生重要的影响。以山东德州连续两年小麦季和玉米季收获后土壤为研究对象,利用Biolog技术研究了6种不同施肥处理对土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明:其中各个施肥处理的平均颜色变化率(average well color development,AWCD)差异显著,常规氮磷钾肥+全量秸秆还田+秸秆腐熟剂(FS)处理代谢活性最高;物种丰富度指数(H)和均匀度指数(E)也表明各施肥方式均能够维持微生物种群的多样性,其中FS和30%猪粪+70%常规氮磷钾肥(OF)处理物种丰富度指数(H)和均匀度指数(E)最高;PCA及RDA分析显示,OF和FS处理微生物功能多样性相似,且其微生物功能多样性与有机质(Soil organic matter,SOM)、全氮(Total N,TN)、速效磷(Available P,AP)和速效钾(Available K,AK)密切相关。猪粪堆肥有机无机复合肥3 600 kg/hm2(OI2)处理与猪粪堆肥有机无机复合肥1 800 kg/hm2(OI1)处理相似,其功能多样性比常规施肥(CF)处理稍高。综上所述,OF处理和FS处理的土壤微生物群落功能多样性程度高于其他处理,说明秸秆还田+秸秆腐熟剂和有机肥部分替代氮磷钾肥能够显著提高土壤微生物功能多样性,有利于保护土壤微生态。     

新型木霉氨基酸有机肥研制及其对番茄的促生效果

为提高贵州木霉NJAU4742固体发酵产孢能力,本研究拟用稻草秸秆和氨基酸水解液为原料进行固体发酵获得高分生孢子含量的固体菌种,将该固体菌种添加到含有不同比例氨基酸水解液的有机肥中进行二次发酵研制新型生物有机肥,并利用盆栽试验研究该生物有机肥对番茄的促生作用.结果表明: 在利用稀释30倍的氨基酸水解液浸泡秸秆过夜后调节秸秆为初始pH 3.5、75%含水量、30%玉米粉添加量的条件下,贵州木霉NJAU4742所产分生孢子数量高达2.40×10¹⁰ CFU·g^-1.接种2%固体木霉菌种于含有20%氨基酸水解液的腐熟有机肥后,该处理中木霉活菌数和吲哚乙酸(IAA)含量均达到最高,分别为6.40×10⁹ CFU·g^-1和38.66 mg·kg^-1,与对照相比分别增加了1142.30和1.42倍.盆栽试验表明,木霉氨基酸生物有机肥(AT)与氨基酸有机肥(AA)处理跟对照(CK)相比株高分别增加了98.8%和23.8%,茎粗分别增加了58.9%和10.3%,叶绿素、叶长、叶宽等指标也显著增加.利用稻草秸秆和氨基酸水解液进行浅盘固体发酵生产木霉分生孢子,克服了工厂化生产固体木霉菌种的瓶颈,以此制备的新型木霉氨基酸有机肥(AT)与等养分的氨基酸有机肥(AA)和对照(CK)处理相比,对番茄的促生效果显著,在集约化农业生产中具有良好的应用前景.     

Elevated methane emissions from a paddy field in southeast China occur after applying anaerobic digestion slurry

One hundred million tons of farm stalk waste and livestock and poultry excrement are used every year in China for the production of clean energy (biogas) by anaerobic digestion. Consequently, a large amount of fermented liquid is produced, and if disposed of improperly, it will result in secondary pollution. Agricultural application of this anaerobic slurry as a liquid fertilizer would reduce possible eutrophication of water sources from random slurry discharge and supply a superior organic fertilizer for farming. This study investigated the effect of applying anaerobic digestion slurry as a liquid fertilizer on the methane emitted from a paddy field. A two‐year (2008–2009) field experiment replacing chemical fertilizer with liquid fertilizer from anaerobically digested pig manure slurry was conducted in a paddy field in Yixing, Jiangsu, China. A static closed chamber method was used to measure methane fluxes over the period from June 2008 to October 2009. All fertilizer treatments increased methane emissions relative to untreated controls, with increases in methane ranging from 40–70% in 2008 to 48–84% in 2009. Paddy fields treated with anaerobically digested pig manure slurry had greater methane emissions (8–84% in 2008 and 3–26% in 2009) than those treated with chemical fertilizer. This suggests that the anaerobic digestion slurry would increase methane emission and so is unsuitable as a liquid fertilizer in paddy fields without development of cultivation practices to limit these emissions.     

Ap—2号磷菌肥的生产及田间应用效果

用深层发酵法生产Ａｐ—２号磷菌肥,于１９９０年至１９９２年在黑龙江省进行了田间试验。结果表明,与单施化学磷肥相比使小麦增产１８．１％;当代替５０—７０％化学磷肥时,与对照相比,使玉米分别增产１４．２７％和１２．１４％;用于大豆,其增产幅度与施磷菌肥的数量成正相关。当代替５０％、７０％和１００％化学磷肥时,分别比单施化学磷肥增产１２．８６％、１３．３２％和１４．１３％。     

解淀粉芽孢杆菌3-2发酵羽毛产氨基酸

【目的】建立废弃羽毛液体发酵工艺,优化发酵条件,提高羽毛降解率及氨基酸产量,研发新型、高效复合氨基酸肥料。【方法】利用解淀粉芽孢杆菌3-2发酵羽毛,探究温度、发酵时间、羽毛含量、单一碳源、复合碳氮源、金属离子等对废弃羽毛降解效果以及发酵液中氨基酸种类和含量的影响。【结果】废弃羽毛降解率与氨基酸总产量呈负相关。随着发酵时间延长,羽毛降解率增加,当发酵温度为37°C、羽毛添加量为1%、以乳糖为外加碳源、添加Mg2+时,羽毛降解率最高,达到81.92%。随着羽毛添加量增加,氨基酸总含量也增加(在20%范围以内),当发酵温度为37°C、降解时间为108 h、羽毛添加量为10%、乳糖添加量为0.5%、不添加复合碳氮源、不添加金属离子时,氨基酸的种类最全(富含17种氨基酸),总含量最高,达到20.861 g/kg。【结论】利用解淀粉芽孢杆菌3-2发酵废弃羽毛生产氨基酸复合肥料是一种可靠、环保、经济的方法,获得的氨基酸肥料营养齐全。研究结果为新型复合氨基酸肥料的研发提供技术支撑。     

以豆粕为氮源生产虫草菌丝体的研究

采用豆粕粉取代蚕蛹粉作氮源进行了虫草菌丝体的发酵试验,生产出无异臭味的虫草菌丝体,扩大了它的应用范围;对虫草菌丝体的抽提液进行超滤处理,测定了虫草多糖的含量和分子量。