两种种植体系下地下水硝态氮含量变化

寿光作为全国闻名的保护地蔬菜产区,过量施肥的现象非常普遍。为了解集约化大棚蔬菜种植区地下水中硝酸盐的含量变化状况,于2003～2005年对寿光市大田（小麦-玉米）、大棚（一年两茬番茄）两种不同的种植体系下农田灌溉水和农村饮用水水井进行了定点跟踪监测。结果表明：大田区地下水中硝态氮的含量随着时间的变化波动很小,农村饮用水中硝态氮含量没有超标现象;随着时间推移,大棚区灌溉水井中硝态氮含量年内（从年初到年末）呈明显的上升趋势,年际间则存在有规律的波动并逐年升高;灌溉水中硝态氮平均含量普遍高于饮用水,浅层地下水明显高于深层地下水;无论大棚区还是大田区,井深不同对地下水的硝态氮含量影响差异很大,浅井中硝态氮的含量明显高于深井。大棚区农村饮用水硝态氮含量超标现象非常普遍,对国家饮用水标准（20mg·L^-1）超标率最高达37.50%,平均为14.06%;对WHO推荐饮用水上限（10mg·L^-1）超标率最高达56.25%,平均为42.19%,硝态氮最高含量45.60mg·L^-1。集约化大棚蔬菜栽培模式已经对农村地下水造成了很大的硝态氮污染,饮用水中较高的硝酸盐含量已经对当地居民的健康构成了潜在的威胁。     

巢湖流域地下水硝态氮含量空间分布和季节变化格局

2009年冬季、2010年春季和夏季分别在巢湖流域采集了253个、249个和230个水井的地下水样品,分析了其硝态氮含量。结果表明,巢湖流域的地下水硝酸盐污染比较严重,冬季、春季和夏季的地下水硝态氮的超标率(≥10 mg/L)均超过20%。巢湖北部区的地下水硝态氮含量高于南部地区。在巢湖北部区,东北部江淮分水岭丘陵区的地下水硝态氮含量较低。在巢湖南部区,地下水硝态氮含量具有从西部山区向东部平原逐渐升高的趋势。不同土地利用类型的地下水硝态氮含量排序是村庄菜地旱地乡镇水稻-油菜(或小麦)轮作田果园单季水稻田养殖场,传统水稻田绿色水稻田。巢湖流域地下水硝态氮含量的季节变化总趋势为冬季≈春季夏季,主要与降水有关。不同土地利用类型的地下水硝态氮含量的季节变化格局不同,其中地下水硝态氮含量呈现冬季春季夏季的土地类型为菜地、果园和水稻田,春季冬季夏季的土地类型为旱地、乡镇、畜禽养殖场,春季夏季冬季的土地类型为村庄,这种季节变化格局主要与不同土地利用类型的施肥量、施肥时间的不同有关。     

三种集约化种植体系氮素平衡及其对地下水硝酸盐含量的影响

选取中国北方3种重要的集约化种植体系小麦玉米轮作、大棚蔬菜和果园,研究了3种体系年度氮素输入输出关系、土壤硝酸盐的累积、不同体系地下水硝态氮含量的动态变化.结果表明,大棚蔬菜年度化肥氮、有机肥氮、灌水带入的氮和总氮输入量分别为135.8、1881、402和36.56kg·hm^-2,分别为小麦玉米田的25、37.5、83.8和5.8倍,为果园的2.1、10.4、6.82和4.2倍.不同系统降水输入的氮在142～189kg·hm^-2之间.3个体系氮输出量分别为280、329和121kg·hm^-2.氮素年度盈余分别为349、332.7和74.6kg·hm^-2.0～90cm土层硝态氮累积量分别为22.1～2.75、1173和613kg·hm^-2,90～180cm土层硝态氮累积量分别为2.13～2.42、10.32和976kg·hm^-2.在0～180cm剖面中,小麦玉米田各层土壤硝态氮处于相对均一分布,大棚蔬菜以表层最高,30cm以下各层也远高于大田,果园土壤硝态氮累积随土壤深度而增加.3种体系均表现出硝酸盐的明显淋洗.大棚蔬菜区浅井地下水硝态氮含量99%超过了10mg·L^-1.而大棚深井和果园浅井超标率均为5%,小麦玉米深井为1%.大棚蔬菜区地下水硝态氮含量与井深呈指数函数降低关系.     

双氰胺单次配施和连续配施的土壤氮素形态和蔬菜硝酸盐累积变化

采用田间试验研究了双氰胺(dicyandiamide,缩写DCD)单次配施和连续配施的土壤氮素形态和蔬菜硝酸盐累积变化。结果表明,与单施化肥相比,DCD单次配施的长期叶菜甘蓝生长过程中土壤铵态氮含量增幅为21.3%—339.4%,土壤硝态氮和菜体硝酸盐含量降幅分别为5.4%—80.2%和4.4%—58.3%;短期叶菜空心菜收获时土壤铵态氮含量增加了299.4%,土壤硝态氮和菜体硝酸盐含量分别降低了26.2%和31.7%。DCD连续配施的"甘蓝-菠菜-空心菜-萝卜-大白菜"种植体系中,土壤铵态氮、硝态氮和菜体硝酸盐含量均呈累积的趋势,配施DCD的土壤铵态氮含量从略高于化肥处理(44.0%)发展到极显著高于化肥处理(392.5%,P<0.01),土壤硝态氮含量从极显著低于化肥处理(-68.2%,P<0.01)发展到显著高于化肥处理(146.6%,P<0.05),菜体硝酸盐含量从显著低于化肥处理(-30.2%,P<0.05)发展到极显著高于化肥处理(40.4%,P<0.01)。由此可见,DCD单次配施可显著降低菜体硝酸盐含量,而连续配施DCD的土壤能维持一定量的铵态氮水平,这些盈余的铵态氮会进一步转化为硝态氮残留在土壤中,并可能产生蔬菜硝酸盐累积的风险。     

浑河河水及其沿岸地下水污染特征

选择沈阳地区重要河流浑河及其沿岸地下水进行定量分析,研究并探讨了包括无机物和有机物在内的水质综合污染特征。结果表明,浑河河水中氨氮、硝氮、亚硝氮和酚超过了地表水环境质量标准,最大超标倍数分别为15.8、1.5、82.4和1.8倍,检测出的11种卤代烃、氯苯和六六六等有机物均未超标。浑河沿岸地下水中氨氮、硝氮、亚硝氮、化学需氧量、酚和铅超过地下水质量标准,超标率分别为31.6%、10.5%、26.3%、36.8%、47.4%和26.8%,检测出的4种卤代烃和六六六等有机物均未超标。河水及其沿岸地下水中的污染物,尤其是有机污染物种类和浓度高值基本出现在城西的谟家—大祝断面之间。浑河水质主要受城市工业废水、居民生活污水排放的影响,沿岸地下水的污染来源包括工业生产或农村居民生活造成的地表污染物垂直入渗式的点源污染、浑河水侧向渗透补给式的线源污染以及农药化肥使用产生的面源污染,而有机污染物主要通过点源污染地下水。浑河各区段的使用功能、包气带岩性及沿岸水源地开采井布局等因素都为受污染的河水对沿岸几百米范围内的浅层地下水的补给提供了条件,造成浅层地下水的污染,对当地生态系统及人类健康构成潜在威胁。     

变饱和带条件下污水灌溉对土壤氮素运移和冬小麦生长的影响

为了研究地下水浅埋区污水灌溉对土壤环境及作物生长的影响,设置地下水埋深(2、3m和4m)和灌水水量(900m3·hm-2和1200m3·hm-2)2个因素,对冬小麦全生育期土壤氮素和冬小麦生长发育指标进行试验,试验在地中渗透仪中进行.结果显示:灌水后,不同处理土壤中硝态氮含量均显著增加,灌水水平越高,土壤中硝态氮含量增加越多;灌水后,灌水水平B1(900 m3·hm-2)不同潜水埋深地下水硝态氮分别增加34.67%、24.94%、20.88%;灌水水平B2(1200 m3·hm-2)不同潜水埋深地下水硝态氮分别增加58.42%、38.98%、27.21%.潜水埋深越浅,地下水中硝态氮的浓度增加越大,这也就表明由于淋溶和硝化作用产生的硝态氮造成浅层地下水污染的风险越大.污水灌溉对冬小麦的生长发育指标和产量有促进作用;相同灌水水平(B1 和B2),地下水埋深影响冬小麦生长发育指标的大小顺序为:2m＞3m＞4m.     

AtNHX1基因对荞麦的遗传转化及抗盐再生植株的获得

通过农杆菌介导法将拟南芥液泡膜Na⁺/H⁺反向转运蛋白基因AtNHX1转入荞麦中,在2.0mg/L 6-BA、0.1mg/L IAA、1mg/L KT、50mg/L卡那霉素和500mg/L头孢霉素的MS培养基上进行选择培养,从来源于864块外植体的36块抗性愈伤组织中共获得426棵再生植株（转化频率为4.17%）。经PCR、Southern印迹分析、RT-PCR和Northern检测,初步证实AtNHX1基因已整合至荞麦基因组中。用200mmol/L的盐水对转基因植株和对照植株进行胁迫处理6周,转基因植株能够生存,而对照植株死亡。用不同浓度的NaCl溶液处理转基因植株和对照植株,发现Na⁺及脯氨酸含量在转基因植株中的积累水平显著高于对照植株,而K⁺的含量在转基因植株中的积累水平低于对照植株。次生代谢产物黄酮类化合物芦丁在转基因植株根、茎和叶片中的含量也比对照植株明显要高。这些结果表明利用基因工程手段提高作物的耐盐性是可行的。     

AtNHX1基因对荞麦的遗传转化及抗盐再生植株的获得

通过农杆菌介导法将拟南芥液泡膜Na⁺/H⁺反向转运蛋白基因AtNHX1转入荞麦中,在2.0mg/L 6-BA、0.1mg/L IAA、1mg/L KT、50mg/L卡那霉素和500mg/L头孢霉素的MS培养基上进行选择培养,从来源于864块外植体的36块抗性愈伤组织中共获得426棵再生植株（转化频率为4.17%）。经PCR、Southern印迹分析、RT-PCR和Northern检测,初步证实AtNHX1基因已整合至荞麦基因组中。用200mmol/L的盐水对转基因植株和对照植株进行胁迫处理6周,转基因植株能够生存,而对照植株死亡。用不同浓度的NaCl溶液处理转基因植株和对照植株,发现Na⁺及脯氨酸含量在转基因植株中的积累水平显著高于对照植株,而K⁺的含量在转基因植株中的积累水平低于对照植株。次生代谢产物黄酮类化合物芦丁在转基因植株根、茎和叶片中的含量也比对照植株明显要高。这些结果表明利用基因工程手段提高作物的耐盐性是可行的。     

不同植物构成的人工湿地对生活污水中氮的去除效应

测定由不同植物构成的人工湿地的氨态氮、硝态氮和亚硝态氮含量,对比不同植物对生活污水中氮的去除效率.结果表明,与不种植物的人工湿地相比,由风车草[Cyperus alternifolius L. ssp. flabelliformis (Rottb.) Kiikenth.]、香根草[Vertiveria zizanioides (Linn.) Nash]、芦苇(Phragmitas communis Trin.)和美人蕉(Canna indica Linn.)构成的人工湿地对氨态氮去除率分别提高6%、8%、11%和14%;对硝态氮去除率分别提高5%、6%、13%和9%;对亚硝态氮去除率分别提高5%、7%、10%和7%,说明种植芦苇和美人蕉的人工湿地对生活污水中的氮具有较好的去除效果.     

15N交叉标记有机与无机肥料氮的转化与残留

有机无机肥配施能够培肥土壤,改善土壤氮素供给,但目前有机无机肥配施主要集中在化肥氮的研究,忽略秸秆氮对化肥氮转化的影响。为了解秸秆还田对不同氮源转化和残留的影响,采用¹⁵N对尿素和水稻秸秆进行交叉标记,在两种不同肥力水稻土 (粘土矿物类型为1 ∶ 1型红黄泥和2 ∶ 1型紫潮泥) 进行水稻盆栽试验。设置对照(CK),单施尿素(¹⁵NU)、标记尿素与稻草配施(¹⁵NU-S) 和标记稻草与尿素配施(¹⁵NS-U)4个处理。结果表明,水稻吸收的氮素60%以上来自土壤氮,土壤氮素肥力相对较低的红黄泥较之紫潮泥对肥料氮的依赖更强;水稻生长期间微生物同化的尿素氮占标记底物的百分数红黄泥为1.8%-8.3%,紫潮泥为1.8%-19.2%;微生物同化的秸杆氮占标记底物的百分数红黄泥为1.7%-5.0%,紫潮泥为2.0%-6.2%。而粘土矿物固持的尿素氮占标记底物的百分数,红黄泥为0.3%-2.1%,紫潮泥为3.5%-18.7%;粘土矿物固持的秸杆氮红黄泥为0.2%-0.9%,紫潮泥为1.7%-5.0%。水稻成熟期尿素氮的残留率,红黄泥¹⁵NU处理、¹⁵NU+S分别为14.5%和17.0%,紫潮泥分别为16.9%和17.1%。秸秆氮的残留率分别为红黄泥38.8%、紫潮泥41.5%;有机无机肥配施提高了微生物同化化肥氮的能力,降低了粘土矿物晶格固持化肥氮的水平。有机无机配施提高了化肥氮利用率同时,提高了有机形态氮残留,降低了无机形态氮(矿质氮+固定态铵)的残留。     

植被恢复过程中芒萁覆盖对侵蚀红壤氮组分的影响

氮素是限制陆地生态系统生产力的重要因子。采用时空代换法,以红壤侵蚀区未治理、恢复12年和30年的马尾松林为研究对象,对比分析了林下芒萁覆盖地与裸地表层土壤之间氮同位素、不同形态氮组分含量以及不同组分氮含量所占比例之间的差异。结果表明:在所有马尾松林中,芒萁覆盖增加了表层土壤的全氮含量,δ~(15)N值则比林下裸地显著降低了33. 8%—83.1%(P0.05)。随着恢复年限增加,林下芒萁覆盖地表层土壤δ~(15)N值显著下降,而林下裸露地δ~(15)N值没有显著变化(P0.05)。不同恢复年限马尾松林的芒萁覆盖地表层土壤微生物生物量氮、可溶性有机氮和铵态氮含量显著高于林下裸地(P 0.05),而硝态氮含量则显著低于林下裸地(P0.05)。随恢复年限增加,表层土壤微生物生物量氮、可溶性有机氮、铵态氮含量均呈增加趋势,而硝态氮含量则呈下降趋势,不同形态氮占全氮比例表现为:微生物生物量氮铵态氮可溶性有机氮硝态氮。相关分析表明土壤δ~(15)N值与硝态氮极显著正相关,与其他氮组分极显著负相关(P0.01)。由此可见,与林下裸地相比,芒萁覆盖在植被恢复过程中有助于提高表层土壤中全氮、微生物生物量氮、可溶性有机氮和铵态氮含量,降低硝态氮的淋溶损失风险,促进土壤氮保持和积累,从而有利于退化红壤生态系统的恢复。     

城市污水厂污泥改良水蚀沙土对地下水风险模拟

为探究城市污水厂污泥改良水蚀沙土后对地下水的环境风险,检验污水厂污泥作为土壤改良剂改良水蚀沙土的可行性,试验基于污水厂离心脱水污泥对沙土的改良效果,模拟水蚀沙土土层后,利用污泥掺混量为15%的改良水蚀沙土作为0~20 cm土层土壤,通过饱和淋洗的方式分析渗出液水质水量,评价利用掺混城市污水厂污泥的改良水蚀沙土直接作为表层土壤后对地下水的环境风险。结果表明:氮素对地下水的风险较大,且存在较大的持续性风险,TN中硝态氮含量占比较高,硝态氮与TN含量显著相关(r=0.997,P0.01);深层土壤会发生亚硝化反应,极大地增加地下水亚硝态氮污染风险;渗出液TP峰值为0.18 mg·L~(-1),约是空白淋出液的2.6倍,淋出液COD与亚硝态氮和TP均显著相关(r=0.630,P0.05;r=0.677,P0.05),COD所代表的碳源成为改良水蚀沙土地下水亚硝态氮和TP风险的主要限制因素;而污泥的水解酸化在降低渗出液pH的同时,增加了渗出液的COD含量,进而增加地下水风险,试验COD峰值含量为46 mg·L~(-1),约是空白淋出液的2.5倍,pH与COD显著相关(r=-0.760,P0.01);重金属对地下水风险在试验后期较高,呈现一定的后效性;含泥量为15%的改良沙土在过饱和淋洗过程中会对地下水产生一定的环境风险,表明掺混城市污水厂污泥的改良水蚀沙土在一定条件下可能会对地下水产生影响,需要采取一定污染防控措施来控制风险。     

氮素形态配比对桔梗硝酸盐和亚硝酸盐动态积累及营养品质的影响

以桔梗（Platycodon grandiflorum）为试验材料,通过盆栽试验研究了等氮条件下6种氮素形态及铵硝氮配比(NH⁺₄ N/NO^-₃ N=100∶0、75∶25、50∶50、25∶75、0∶100、CO(NH₂)₂)对桔梗根中硝酸盐、亚硝酸盐动态积累以及营养、药用品质的影响。结果显示：（1）桔梗根中硝酸盐及亚硝酸盐积累量以铵硝比为25∶75处理下最低;硝酸盐积累量随栽培时间的增长呈上升趋势,尤其在10月采收时显著增加,亚硝酸盐变化趋势则与之相反。（2）桔梗根中Vc含量在全硝态氮处理下最高,可溶性多糖含量在铵硝比为50∶50处理下最高,而可溶性蛋白及总游离氨基酸含量均在铵硝比为75∶25处理下达到最大值。（3）桔梗根中N、Cu、Mn、Zn积累量在酰胺态氮处理下最高,其Fe、Mg、Cu积累量在铵硝比为75∶25处理下最大。（4）桔梗根中总黄酮含量随营养液中硝态氮比例增加而呈下降趋势,并在酰胺态氮处理下达到最大;桔梗多糖及桔梗总皂苷含量均在铵硝比为25∶75处理下有最大值。研究发现,在铵硝比为25∶75处理下,桔梗根中硝酸盐及亚硝酸盐含量最低,桔梗多糖及总皂苷积累量最高,且Vc、游离氨基酸等品质指标含量也较高,有利于桔梗品质的提升;由于10月采收时桔梗根中硝酸盐含量显著增高,桔梗采收前不宜大量追施氮肥。     

淹水条件下添加有机物料对蔬菜地土壤硝态氮及氮素气体排放的影响

蔬菜地大量施用氮肥可以引起土壤硝态氮积累,导致土壤退化,快速消除土壤积累的硝态氮,可以提高蔬菜地土壤质量,延长其使用时间.在硝态氮(360 mg N·kg^-1)积累的蔬菜地土壤中,分别加入0、2500、5000和7500 kg C·hm^-2黑麦草(记为CK、C₂₅₀₀、C₅₀₀₀和C₇₅₀₀),淹水条件下,30 ℃恒温室内培养240 h,研究土壤硝态氮含量及氮素气体排放量变化.结果表明：培养结束时,CK处理中土壤硝态氮含量高达310 mg N·kg^-1,添加黑麦草能有效地消除土壤中积累的硝态氮,C₂₅₀₀、C₅₀₀₀和C₇₅₀₀处理中土壤硝态氮含量降低至10 mg N·kg^-1以下需要的时间分别为240、48和24 h.添加黑麦草显著提高了土壤pH,降低了土壤电导率,其变化幅度随黑麦草添加量的增加而增大.添加黑麦草处理的土壤N₂O和N₂累积排放量为270～378 mg N·kg^-1,N₂O/N₂为0.6～1.5.淹水条件下添加黑麦草可快速消除蔬菜地土壤积累的硝态氮,但应充分重视N₂O在这一过程中的大量排放.     

天山林区不同类型群落土壤氮素对冻融过程的动态响应

季节性冻融过程对北方温带森林土壤氮素的转化与流失具有重要影响,但不同类型群落对冻融过程响应的差异尚不明确。通过在林地、草地、灌丛上设置系列监测样地,采用原位培养的方法,利用林冠遮挡形成的自然雪被厚度差异,监测分析了冻融期天山林区不同群落表层土壤(0—15 cm)的氮素动态及净氮矿化速率间的差异。结果表明:(1)不同类型群落土壤的铵态氮(NH+4-N)含量、微生物量氮(MBN)含量基本与土壤(5 cm)温度呈正相关,深冻期林地土壤铵态氮含量低于其他群落类型而硝态氮含量高于其他群落类型;(2)硝态氮(NO-3-N)为天山林区季节性冻融期间土壤矿质氮的主体,占比达78.4%。灌丛土壤硝态氮流失风险较大,融化末期较融化初期灌丛土壤硝态氮含量下降了64.6%;(3)冻融时期对整体氮素矿化速率影响显著,群落类型对氨化速率影响显著;(4)天山林区土壤氮素在冻结期主要以氮固持为主。通过揭示不同类型群落土壤氮素对冻融格局的响应,能够助益于对北方林区冬季土壤氮素循环的认识。     

Cr3+和Cd2+对普通小球藻生长及抗氧化酶活性的影响

[目的] 为探究重金属对淡水绿藻生长的影响。[方法] 选取对水质检测具有明显指示作用的普通小球藻（Chlorella vulgaris）为实验材料,CdCl₂·2H₂O和CrCl₃·7H₂O提供重金属离子,探究不同浓度Cr³⁺和Cd²⁺在单一和复合胁迫下对藻细胞浓度、叶绿素a及相关抗氧化酶活性的影响。[结果] 随着Cr³⁺和Cd²⁺浓度不断增加,藻细胞浓度呈先增长后下降趋势;叶绿素a含量呈现先下降后升高再下降的现象,浓度为1 mg/L的单一和复合胁迫下有最大值,且毒性作用表现为Cr³⁺ < Cd²⁺ < Cr³⁺+Cd²⁺;与藻细胞膜相关的丙二醛（MDA）和过氧化氢（H₂O₂）含量随着重金属离子浓度的增大而增长;重金属离子浓度低于10 mg/L时对藻细胞内抗氧化酶系统中的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）表现为促进作用,而大于10 mg/L时具有抑制作用。[结论] 结果表明在单一或复合重金属胁迫下,普通小球藻会充分调动与抗逆性相关的酶来维持自身的正常生长。     

施肥对麦田土壤可溶性有机氮的影响

利用长期定位试验,研究施肥和小麦生长对土壤可溶性有机氮(EON)的影响。长期不同施肥土壤包括不施肥(No-F)、施用化肥(NPK)和有机肥与化肥配施(MNPK)3种。EON含量范围为7.5—29.3 kg/hm~2,No-F、NPK和MNPK土壤中EON分别占可溶性总氮的40%、56%和56%。长期有机肥与化肥配施显著提高0—15 cm土层EON含量,但对30 cm以下土层EON含量无影响。在小麦开花期,可溶性有机氮的含量及其相对含量显著高于拔节期和收获期。虽然施用氮肥对当季EON含量无显著影响,但同位素示踪微区试验表明,土壤耕层(0—15 cm)中仍有0.4%—2.8%的可溶性有机氮来源于当季施入的肥料氮。可见,化学氮肥向可溶性有机氮的转化缓慢,但农田土壤中可溶性有机氮含量与矿质态氮含量相当,发生淋溶损失的风险大。     

不同氮源对红花幼苗生长及营养成分影响

为了提高红花苗菜产量,探讨氮源与红花幼苗生长的关系,该研究以1-3、H-7和3-10红花株系为试验材料,采用盆栽砂培试验,以不施肥为对照,研究铵态氮、硝态氮、生物有机肥、尿素、生物有机肥/铵态氮、生物有机肥/硝态氮、生物有机肥/尿素、铵态氮/硝态氮等9个处理对红花幼苗生物学性状、可溶性糖、可溶性蛋白质、硝酸盐、羟基红花黄色素A、黄酮等的影响。结果显示:(1)与对照相比,所有施氮处理红花幼苗的株高、单株鲜质量、食用部分质量和生物学产量均有提高,其中尿素处理红花幼苗的食用部分质量、单株鲜质量和生物学产量最高,比对照平均增加了34.16%、25.15%和35.63%,产出比均值达81.94,其次为生物有机肥/硝态氮处理,比对照平均增加27.59%、21.78%和29.81%,产出比均值达78.18。(2)与对照相比,铵态氮和硝态氮处理均降低了红花幼苗可溶性糖含量,尿素处理显著增加红花幼苗可溶性蛋白含量,生物有机肥/尿素处理的幼苗可溶性蛋白含量仅低于尿素处理。(3)铵态氮、硝态氮和尿素与生物有机肥配施处理,红花幼苗的硝酸盐含量增加幅度小于铵态氮、硝态氮和尿素单施,表明生物有机肥处理可降低红花幼苗的硝酸盐含量。(4)不同氮源对红花幼苗羟基红花黄色素A没有显著影响;与对照相比,仅生物有机肥/硝态氮处理的红花幼苗中黄酮略有增加,其他处理的黄酮含量均下降。研究表明,氮源为生物有机肥/硝态氮时,红花幼苗生物学产量、可溶性糖、可溶性蛋白和黄酮含量相对较高,而硝酸盐含量相对较低,为红花苗菜生产最佳氮源。     

异养硝化-好氧反硝化菌Acinetobacter johnsonii sp. N26的脱氮性能及代谢途径

【背景】水体中含氮物质的大量累积会造成水体富营养化、水生生物死亡等问题,严重威胁水生态环境,制约我国环境保护的持续发展。【目的】为去除生活污水中的含氮污染物,从羊粪堆肥中筛选出了一株具有异养硝化-好氧反硝化功能的细菌——约氏不动杆菌Acinetobacter johnsonii sp.N26,研究其脱氮性能和代谢途径。【方法】测定菌株N26在氨氮和硝态氮中的生长和脱氮曲线,通过单因素试验对其脱氮性能进行优化,通过氮平衡分析和功能基因鉴定研究其脱氮代谢途径。【结果】生长和脱氮曲线表明,菌株N26对初始浓度均为50 mg/L的氨氮和硝态氮的去除速度快、效率高,其中9 h内对氨氮的去除效率为95.5%,最大去除速率为5.330 mg/(L·h);15 h内对硝态氮的去除效率为93.6%,最大去除速率为3.147 mg/(L·h),且最终仅有少量硝酸盐、亚硝酸盐积累。脱氮性能优化结果表明,该菌株的最适氮源为氯化铵,最适碳源为丁二酸钠,最适温度为30℃,最适接种量为15%,最适p H值为8.0-9.0,最适碳氮比为15,最适转速为120 r/min,最适氮负荷≤300 mg/L (氨氮)。氮平衡...     

红壤地下水厌氧氨氧化菌分布特征及环境响应

【目的】进一步了解红壤区地下水中厌氧氨氧化菌群落结构分布规律及其生态功能差异化机制。【方法】以酸性红壤地下水为研究对象,结合理化指标和微生物高通量测序技术,研究吉安市地下水中微生物群落结构和厌氧氨氧化菌的分布规律及其影响因子。【结果】11个地下水研究点中,氮含量超标点位有3个,超标率达27.3%;仅有2个站点的水质符合《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)要求,超标率达81.8%。地下水中厌氧氨氧化菌广泛存在,11个样品的厌氧氨氧化细菌hzsB基因拷贝数在3.67×10⁴-6.62×10⁸ copies/g,与其他生态系统相比,红壤地下水厌氧氨氧化菌功能基因拷贝数更高,说明地下水环境特性更适合厌氧氨氧化细菌生长代谢。每个点位均检测出厌氧氨氧化菌的4个属：CandidatusBrocadia为优势菌属,平均丰度值为62.47%,Candidatus Scalindua平均丰度值为17.44%,Candidatus Jettenia平均丰度值为14.41%,Candidatus Kuenenia平均丰度值为5.67%。相关性分析表明,厌氧氨氧化菌基因丰度与氨氮、锰、氯化物相关性显著,可见地下水中氨氮、锰、氯化物含量的升高可能会增强厌氧氨氧化菌的活性及丰度。【结论】本研究结果突出了厌氧氨氧化菌对红壤地下水元素地球化学生物循环的重要价值,可为我国红壤区地下水污染的生物防治技术的研究提供基础资料。