有机—无机肥料配施对红壤柑桔园土壤性状的影响

1985—1988年的试验结果表明,红壤柑桔园采用有机和无机肥料配施,明显改善果园土壤性状,既可增强多种土壤酶活性,又可使土壤养分含量保持较高水平。红壤柑桔园有机肥的施用量(指氮素)占总施肥量的一半左右是合适的。     

洞庭湖青山垸退耕地不同水位土壤种子库特征

研究退耕地土壤种子库的组成特点和分布规律是评价受损湿地生态恢复效应的重要组成部分.本文以洞庭湖典型退田还湖区——青山垸为对象,研究了不同水位及湿地土壤(0～2、2～5和5～10 cm)种子库的大小、物种组成多样性及其与地上植被的关系.结果表明: 青山垸土壤种子库密度、丰富度指数以及地上植被与土壤种子库的相似性系数沿低-中-高水位梯度呈“V”型变化.常淹区种子库密度最高,为(36943±5207)粒·m^-2,偶淹区最低,为(18618±6977)粒·m^-2,洪淹区居中,为(30572±5329)粒·m^-2;地上植被与土壤种子库的相似性系数(Sorensen系数)为常淹区(0.76)>洪淹区(0.53)>偶淹区(0.41).种子库密度、物种多样性指数和物种丰富度指数沿土壤剖面呈递减趋势,但不同水位的递减幅度存在差异.种子库密度、物种丰富度以及地上植被与湿地种子库的相似性系数沿水位梯度呈规律性变化,与其所处的地理位置水文波动和植被的物种生活型组成等密切相关.     

蚯蚓活动对红壤磷素主要形态及有效磷含量的影响

通过盆钵生物试验和采用Hedley磷素分级方法研究了秉氏环毛蚓(Pheretima pingi)对红壤磷素主要形态和红壤有效磷含量的影晌.结果表明,在蚯蚓和有机物料(稻草、花生秸、油菜秸)的共同作用下,经过100d培养后土壤有效磷含量显著提高.统计分析结果表明,花生秸接种蚯蚓处理与不接种蚯蚓处理和油莱秸接种蚯蚓处理与不接种蚯蚓处理之间的土壤有效磷含量差异均达显著水平.采用Hedley磷素分级法测得的树脂磷由原土的痕量增加到10.5～17.8 mg·kg^-1,NaHCO₃溶解态磷由原土的14.5 mg·kg^-1增加到23.5～53.6 mg·kg^-1,微生物细胞磷由原土的1.0 mg·kg^-1增加到6.8～9.7 mg·kg^-1,土壤有机磷含量由原土的37.9 mg·kg^-1增加到50.7～59.3 mg·kg^-1,而土壤中活性最低的残留磷含量则有所降低.蚯蚓活动对红壤磷素具有较强的活化作用.     

低分子量有机酸对红壤无机态磷转化及酸度的影响

以鄂南、赣北两红壤样品为材料,加入不同有机酸并经室温培养后,测定不同P组分、pH及活性Al含量的变化。结果表明,供试有机酸均使土壤Ca2－P含量增高,增幅大小依次为柠檬酸＞苹果酸＞琥珀酸＞乙酸;2种土壤的Ca8－P和Ca10－P含量无明显变化规律,Fe-P、Al-P和O－P含量有所下降,除乙酸处理的土壤pH值无显著变化外,其它有机酸的加入使pH下降0．65－1．96;有机酸引起活性Al量增多,除乙酸处理的变化较小外,其它有机酸或混合物的加入使土壤中0．02mol.L^-1CaCl2提取Al增加4．7－50．3倍,1mol.L^-1提取Al增加4．0－67．3倍。可见,有机酸具有双重作用,既增加P的有效性,又增加土壤酸度和Al毒。     

不同磷水平配施生物炭对土壤磷有效性

生物炭在提高土壤磷素有效性及促进作物生长方面具有显著作用,但其效果因土壤类型不同存在较大差异。试验以赤红壤(pH 4.91)和褐土(pH 7.24)为供试土壤,设置3种磷肥水平(0、30、90 kg P·hm^-2,分别以不施磷、低磷、高磷表示)配施稻秆生物炭(0、4%)的大豆盆栽试验,研究了不同磷水平下配施生物炭对土壤磷有效性、磷酸单酯酶活性和植株磷吸收的影响。结果表明: 不同磷水平配施生物炭显著提高了两种土壤的速效磷和全磷含量,且低磷水平添加生物炭处理速效磷增幅最大,在赤红壤和褐土的增幅分别为192.6%和237.1%。与低磷相比,赤红壤中低磷配施生物炭处理的碱性磷酸单酯酶活性显著增加78.9%,活性有机磷含量降低39.3%,同时显著促进了植株生长与磷吸收;生物炭添加显著降低了褐土活性有机磷含量,但不同处理对土壤磷酸单酯酶活性和植株生长无显著影响。土壤活性有机磷含量与速效磷含量均呈显著负相关。综上,生物炭对土壤磷有效性的作用因土壤类型和磷肥水平差异而不同,其在赤红壤上对植株生长和磷吸收的促进效应强于褐土,且在低磷条件下效果更佳。本研究为生物炭在减施磷肥和促进大豆磷吸收,特别是在赤红壤上的应用提供了科学依据。     

川西亚高山三种森林恢复途径对土壤生物有效磷的影响

土壤生物有效磷在提高森林生产力和生物地球化学循环中起着至关重要的作用,研究不同森林恢复途径对土壤生物有效磷的影响对于退化森林的适应性恢复和可持续经营具有重要意义。选取川西亚高山不同恢复途径下形成的3种森林类型,即粗枝云杉人工林（人工种植,PF）、岷江冷杉-红桦天然次生林（自然更新,NF）和粗枝云杉阔叶混交林（人工种植后自然更新,MF）,采用基于生物有效性的土壤磷分级方法测定土壤生物有效磷（CaCl₂-P、Citrate-P、Enzyme-P和HCl-P）,探究不同森林恢复途径对土壤生物有效磷的影响。结果表明：不同森林恢复途径对土壤生物有效磷影响显著（P<0.05）,NF和MF的土壤Citrate-P和Enzyme-P显著高于PF（P<0.05）,而PF的土壤HCl-P显著高于NF（P<0.05）。自然更新是3种森林恢复途径中最能提高土壤生物有效磷的方式。3种森林恢复途径下的土壤生物有效磷组分与速效磷均呈现显著的正相关关系,且NF的土壤速效磷与生物有效磷的相关性更强（CaCl₂-P除外）。显著影响NF土壤生物有效磷的土壤理化性质有全钾、铵态氮含量和pH值,且全钾对NF的土壤生物有效磷变异的解释程度最高（r²=0.63,P=0.001）。土壤pH值、钙和可溶性有机碳含量是显著影响MF土壤生物有效磷的主要土壤理化性质（P<0.05）。对PF的土壤生物有效磷具有显著影响的土壤理化性质是土壤有机碳、铁和可溶性有机碳含量。土壤理化性质对3种恢复途径下森林土壤生物有效磷的解释率均超过了80%,森林恢复途径对土壤生物有效磷的影响与土壤理化性质有关。     

亚硝酸盐对污水生物除磷影响的研究进展

亚硝酸盐作为生物硝化和反硝化的中间产物, 存在于污水生物脱氮除磷系统中。对于生物强化除磷工艺亚硝酸盐既是电子受体用于反硝化除磷, 同时又是抑制剂影响生物除磷过程。本文综述了聚磷菌在厌氧、好氧和缺氧环境中的代谢机理, 在此基础上分别从好氧除磷和反硝化除磷两方面介绍了亚硝酸盐对污水生物除磷影响的研究, 同时概述了亚硝酸盐对生物除磷的抑制机理, 并对该领域的研究提出了个人见解。     

磷烯纳米材料的生物毒性研究进展

磷烯,即单层黑磷（BP）,由于具有直接带隙、显著的结构和功能各向异性、高电荷载流子迁移率等,已经在生物医学、药物输送、生物传感、疾病的诊断和治疗等领域取得了很大的进展。和其他纳米材料相比,磷烯具有更优异的生物相容性和生物可降解性,在生物医药领域有很好的应用前景。虽然已有大量磷烯生物学效应的报道,但磷烯与生物大分子,如核酸、脂质、蛋白质之间相互作用的过程细节仍缺乏系统的研究。目前实验上无法观测磷烯与生物分子相互作用的动力学过程,分子模拟在获取精确动态结构方面具有独特的优势,被广泛应用于纳米材料和生物学领域。本文综述了近年来国内外利用计算机仿真和实验方法在磷烯纳米材料与蛋白质、脂质膜和DNA等生物大分子相互作用方面取得的最新研究进展,对磷烯生物毒性目前的研究进行了评述,并对未来需要解决的问题作了分析。本文将促进磷烯生物学效应的基础研究,也将推动磷烯纳米材料在生物医药领域的应用。     

长期施用不同无机肥对旱地红壤线虫群落的影响

红壤生态系统中土壤生物群落对于维持土壤功能的正常发挥具有重要作用.本研究基于持续25年的红壤旱地化肥定位试验,研究不同无机肥组合,包括氮磷钾(NPK)、氮磷钾补充石膏(NPKCaS)、氮磷(NP)、氮钾(NK)和磷钾(PK)对花生生长季土壤线虫群落的影响.结果表明： 土壤线虫总数、营养类群以及各生态指数在处理间差异显著(P<0.01).线虫总数由高到低的顺序为PK>NPKCaS>NPK>NP>NK.除5月外,NPK、NP、NK处理的线虫总数均显著低于NPKCaS和PK处理.NPKCaS处理的优势类群为食细菌线虫,平均丰度为42.1%,其他处理均以植食性线虫为优势营养类群,其平均丰度为38%~65%.NPKCaS处理线虫群落较高的成熟度指数、瓦斯乐斯卡指数和结构指数说明土壤食物网结构较为成熟和稳定,同时表明氮磷钾补充石膏通过缓解土壤酸化创建了良好的土壤健康状况.仅施氮钾的处理则相反.本研究证实了施用石膏和磷肥是改善红壤质量的有效措施,土壤线虫群落分析能较好地反映不同无机肥对红壤旱地生态系统的影响.
     

不同有机无机肥配施比例对红壤旱地花生产量、土壤速效养分和生物学性质的影响

大田条件下,研究了不同有机无机配施比例对红壤花生旱地可培养微生物数量、土壤主要酶活性、土壤速效养分及花生产量的影响。结果表明:(1)有机肥配施花生产量显著高于其他处理,有机肥比例为40%时,荚果产量、籽仁产量、单株结果数及百粒重效果增加最明显,分别较常规施肥提高20.14%、26.92%、27.87%和7.08%;(2)有机肥配施可以显著提高土壤速效养分含量,40%有机肥在花生生育期结束后能显著提高土壤碱解氮、有效磷、速效钾含量,与常规施肥相比,分别增加了17.89%、22.96%、12.57%;(3)土壤中细菌、真菌、放线菌数量随着有机肥配施比例增高而增加;40%有机肥配施比常规施肥处理的细菌、真菌、放线菌数量全生育期平均值分别提高:71.62%、40.42%、43.94%。(4)施肥可以显著提高土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖转化酶活性,其中有机无机中量配施(40%有机肥)、高量配施(60%、80%有机肥)显著高于其他处理,低量有机肥配施(20%有机肥)接近于常规施肥水平。综上表明,在等量N、P、K养分条件下,配施40%猪粪N更有利于红壤地区土壤肥力及产量的改善。     

生物质炭与氮肥配施对红壤线虫群落的影响

利用生物质炭改良土壤近年来受到关注,但仍缺乏对土壤动物群落变化的认识.基于野外定位试验,研究了不同用量的生物质炭(0、10、20、30、40 t·hm^-2)与氮肥(60、90、120 kg N·hm^-2)配施对干旱期和湿润期红壤理化性质和线虫群落的影响.结果表明： 施用生物质炭在干旱期和湿润期均显著影响土壤含水量和pH.随生物质炭施用量的增加,土壤含水量先增加后降低,而土壤pH保持增加的趋势.土壤微生物生物量碳氮、碳氮比及基础呼吸均受到生物质炭和氮肥的显著影响,且低量生物质炭对微生物生物量碳氮、碳氮比及基础呼吸有刺激作用,而高量生物质炭则对其有抑制作用.如生物质炭施用量低于30 t·hm^-2时,在干旱期和湿润期均促进土壤微生物活性.此外,生物质炭的效果也依赖于不同采样时期.如在施用量高于30 t·hm^-2时,微生物生物量碳在干旱期显著高于对照,在湿润期与对照无显著差异;而微生物生物量氮则呈相反趋势.可溶性有机物和矿质氮在干旱期受到生物质炭和氮肥的显著影响,但是在湿润期仅受到氮肥的影响.生物质炭、氮肥及二者的交互作用在干旱期和湿润期均显著影响线虫数量及营养类群的结构.高量生物质炭和氮肥配施能够提高土壤线虫的数量.值得注意的是,生物质炭显著提高了干旱期食真菌线虫的比例,尤其在干旱期趋势明显,暗示在生物质炭作用下土壤食物网结构趋向于以真菌主导的能流通道.总之,生物质炭对红壤的效果呈现出复杂的影响趋势,不仅依赖于生物质炭的施用量及与氮肥的交互作用,而且与红壤的采样时期有关,表明今后生物质炭的研究应结合多种生态因子.     

Effects of the long-term application of inorganic fertilizers on microbial community diversity in rice-planting red soil as studied by using PCR-DGGE

The effects of the long-term application of inorganic fertilizers on microbial community diversity were investigated in a rice-planting soil derived from quaternary red clay in the Ecological Experimental Station of Red Soil, Chinese Academy of Sciences. After 13 years' application of different inorganic fertilizers for double rice crops, the community structure of bacteria, archaea, actinomycetes and fungi in the soil changed greatly. The similarity of the SSU rDNA DGGE patterns of these four kinds of microorganisms between the soil without rice-planting and the soil with rice-planting reached only 33% and 66%, respectively. The microbial community structure among treatments with NP, PK and NPK types of P fertilizers were more similar; the similarity of the SSU rDNA DGGE patterns of the four kinds of microorganisms under these treatments reached a high range of 75%–81%. The microbial community structure between the treatment with N and K fertilizers (NK) and the treatment without inorganic fertilization (CK) with the treatments with P fertilizers differed greatly; the similarity of the SSU rDNA DGGE patterns of the four kinds of microorganisms under these treatments reached 69%–77% and 55%–77%, respectively. The results of this study provide a scientific basis for fertilizing and utilizing soil, protecting microbial diversity, and accomplishing the sustainable development of agroecology.     

Effects of the long-term application of inorganic fertilizers on microbial community diversity in rice-planting red soil as studied by using PCR-DGGE

The effects of the long-term application of inorganic fertilizers on microbial community diversity were investigated in a rice-planting soil derived from quaternary red clay in the Ecological Experimental Station of Red Soil, Chinese Academy of Sciences. After 13 years' application of different inorganic fertilizers for double rice crops, the community structure of bacteria, archaea, actinomycetes and fungi in the soil changed greatly. The similarity of the SSU rDNA DGGE patterns of these four kinds of microorganisms between the soil without rice-planting and the soil with rice-planting reached only 33% and 66%, respectively. The microbial community structure among treatments with NP, PK and NPK types of P fertilizers were more similar; the similarity of the SSU rDNA DGGE patterns of the four kinds of microorganisms under these treatments reached a high range of 75%–81%. The microbial community structure between the treatment with N and K fertilizers (NK) and the treatment without inorganic fertilization (CK) with the treatments with P fertilizers differed greatly; the similarity of the SSU rDNA DGGE patterns of the four kinds of microorganisms under these treatments reached 69%–77% and 55%–77%, respectively. The results of this study provide a scientific basis for fertilizing and utilizing soil, protecting microbial diversity, and accomplishing the sustainable development of agroecology.     

施磷对土壤速效磷含量及径流磷组成的影响

在水稻生长季节设置不同施磷水平 (0、30、70、15 0、30 0 kg P/hm2 )田间小区试验 ,研究施磷对环境及水稻产量的影响。结果表明 ,施磷量与土壤速效磷含量、土表径流磷含量均呈极显著正相关 ,随施磷量提高 ,表层土壤速效磷含量明显增加 ,径流磷含量也随之增加。早期径流液中的磷以颗粒磷为主 ,而后期可溶性磷的比例加大。一般施磷水平下径流液的可溶性磷中有机磷占的比例较大 ,而大施磷量时无机磷占的比例较大。虽然通过径流损失的磷占总施磷量的 0 .2 %以下 ,但径流液中可溶性磷的浓度和总磷浓度均已超过水体富营养化磷浓度的临界值 ,意味着长期的田间排水存在诱发附近水体富营养化的可能     

有机无机肥混施对水稻土CH4排放的影响

通过网室水稻盆栽试验 ,探讨几种有机无机肥混施方式对CH4排放的影响 .结果表明 ,水稻土CH4排放有明显的逐日变化 ,在水稻分蘖末期和抽穗前期出现CH4排放高峰 .不同有机无机肥混施方式对CH4排放的影响明显 ,最高和最低的CH4排放量分别为 8.1 2和 5.72 g·m- 2 ,两者相差 42 .0 % .粒状有机无机复肥的CH4排放量高 ,但稻谷产量也高 ,因而其单位稻谷产量的CH4排放量反而较低 .     

重金属污染对红壤旱地小节肢类土壤动物群落结构的影响

土壤重金属污染对农田土壤节肢动物的影响是其环境风险评价和监测的重要方面。基于现有国家土壤环境质量二级标准(GB 15618—1995),设计2个浓度重金属Cd(0.3 mg/kg,0.6 mg/kg)、Pb(125 mg/kg,250 mg/kg)和As(30 mg/kg,60 mg/kg)污染的田间试验,分别研究Cd、Pb和As对红壤旱地小节肢类土壤动物群落组成和多样性的影响。结果表明,试验土壤小节肢类动物共11类群,其中符跳属、棘跳属、蜱螨目为本地区红壤旱地的主要类群,占全部捕获小节肢类土壤动物总数的78%。重金属Pb、As高浓度污染分别显著降低了土壤弹尾目的个体密度73.5%、55.2%,而Cd高浓度污染对其无显著影响,仅降低15.9%;As和Cd高浓度污染分别显著降低了土壤蜱螨目的个体密度74.3%、36.4%,而Pb高浓度污染对其无显著影响。Pb、As和Cd污染对小节肢类土壤动物群落多样性指数均无明显影响。因此,与丰度相比,多样性指数对重金属污染反应的灵敏度较差。主成分分析表明,前气门亚目、符跳属和棘跳属的得分值较高,为小节肢类土壤动物群落中的主导因子,可作为未来该地区重金属污染环境影响监测的重要指标生物和重金属污染阈值研究的重要生态受体。