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农业环境中抗生素风险评估的研究进展

环境科学 2024年第6期45卷 3468-3479页

作者：杨珍珍李红娜李娜中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

抗生素在畜牧、种植及水产养殖等农业领域广泛应用,且大量抗生素未经代谢就进入环境,因此明确其对生态环境和人类健康的影响至关重要.通过系统综述抗生素风险评估方法的相关研究.结果表明,生态环境风险主要通过风险商法(RQ)评估,预测无... 详细信息

抗生素在畜牧、种植及水产养殖等农业领域广泛应用,且大量抗生素未经代谢就进入环境,因此明确其对生态环境和人类健康的影响至关重要.通过系统综述抗生素风险评估方法的相关研究.结果表明,生态环境风险主要通过风险商法(RQ)评估,预测无影响浓度(PNECs)是生态环境风险评估的重要指标,但其取值尚存在争议;健康风险的评估方法为危害商法(HQ),抗生素暴露途径和毒理学阈值的选取是评估的关键.目前两类评估方法均缺乏对复合污染的研究,且未考虑抗生素代谢产物潜在的风险.进一步地分析表明,水环境和粪/肥/土壤环境中抗生素的生态风险普遍存在,粪/肥还田均会影响水土环境,土地利用类型与高风险抗生素种类有关;PNECs的取值受所选受试物种、实验条件、计算方法和土壤类型等影响;通过饮食摄入抗生素引起的健康风险极微,但沿海地区通过食用海鲜引起的健康风险不容忽视;农业环境中的喹诺酮类抗生素生态风险和健康风险均相对较高.基于抗生素在农业中的使用量及相关环境中的残留浓度和毒性,研究提出了农业环境中需要优先控制的抗生素清单,总结了抗生素风险评估存在的主要问题,可为农业环境中抗生素的风险评估优化和污染防治提供支撑.

关键词：抗生素农业环境生态风险健康风险风险评估

叶面喷施硅肥对再生水灌溉水稻叶际细菌群落结构及功能基因的影响

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环境科学 2024年第1期45卷 555-566页

作者：梁胜贤刘春成胡超崔二苹李中阳樊向阳崔丙健河北大学生命科学学院生命科学与绿色发展研究院保定071000 中国农业科学院农田灌溉研究所新乡453002 中国农业科学院农业水资源高效安全利用重点开放实验室新乡453002

再生水农业利用被认为是解决水资源短缺和减少水环境污染的有效途径.硅肥可提高作物产量及品质,并增强作物抗逆能力.叶面喷施硅肥对叶际微生物群落的影响仍缺少全面研究.通过盆栽试验,探讨了不同种类硅肥叶面喷施对再生水灌溉水稻叶际... 详细信息

再生水农业利用被认为是解决水资源短缺和减少水环境污染的有效途径.硅肥可提高作物产量及品质,并增强作物抗逆能力.叶面喷施硅肥对叶际微生物群落的影响仍缺少全面研究.通过盆栽试验,探讨了不同种类硅肥叶面喷施对再生水灌溉水稻叶际细菌群落结构组成及多样性和相关功能基因丰度的影响.结果表明,水稻叶际细菌优势菌门主要为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)和疣微菌门(Verrucomicrobiota).芽孢杆菌属(Bacillus)相对丰度较其他处理在再生水灌溉+叶面喷施那优硅(RIS3)处理中更高,再生水灌溉使潜在致病菌泛菌属(Pantoea)和肠杆菌属(Enterobacter)的相对丰度显著增加,其中未分类的菌属也是水稻叶际细菌群落重要的组成部分.硅肥处理显著富集了芽孢杆菌属(Bacillus)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、Aeromonas和柠檬酸杆菌属(Citrobacter).功能预测分析表明,指示物种主要参与代谢与降解功能,并且预测的功能类群主要来自化能异养、好氧化能异养、硝酸盐还原和发酵.定量PCR结果显示,各处理中氨氧化古菌(AOA)、氨氧化细菌(AOB)和固氮酶基因(nifH)均处于较低的丰度水平,亚硝酸还原酶基因(nirK)丰度在各处理间也无显著差异.上述研究结果有助于深层次了解叶面喷施硅肥影响水稻叶际细菌群落结构及多样性差异,为硅肥在再生水灌溉农业中的应用提供理论依据.

关键词：硅肥再生水灌溉叶际细菌群落功能基因

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苹果轮纹病拮抗真菌Pa2的分离与鉴定

园艺学报 2024年第5期51卷 1113-1125页

作者：史冰柯王卓妮覃艮红黄天祥王丽涂洪涛袁洪波侯珲中国农业科学院郑州果树研究所郑州450009 中国农业科学院西部农业研究中心新疆昌吉831100 中国农业科学院中原研究中心河南新乡453004

为了分离和筛选对苹果轮纹病菌(Botryosphaeria dothidea)有抑制效果的拮抗真菌,通过组织分离法从苹果轮纹病抗性品种的枝条上分离出内生真菌。结果从40个分离菌株中得到5个拮抗真菌菌株,其中鉴定为砖红镰刀菌(Fusarium lateritium)的Pa... 详细信息

为了分离和筛选对苹果轮纹病菌(Botryosphaeria dothidea)有抑制效果的拮抗真菌,通过组织分离法从苹果轮纹病抗性品种的枝条上分离出内生真菌。结果从40个分离菌株中得到5个拮抗真菌菌株,其中鉴定为砖红镰刀菌(Fusarium lateritium)的Pa2菌株对苹果轮纹病的抑制效果最好,抑制率为77.49%。菌株Pa2上清液不仅可以破坏B.dothidea菌丝细胞膜,还可以诱导果实中致病相关基因MdPR1的表达。在苹果接种B.dothidea后5 d,菌株Pa2对苹果轮纹病的控制效果为63.63%。

关键词：苹果轮纹病拮抗真菌砖红镰刀菌防效

砖红镰刀菌菌株Pa2对草莓黑斑病菌的抑制活性分析

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果树学报 2024年第2期41卷 314-324页

作者：李晓倩史冰柯王卓妮覃艮红王丽涂洪涛袁洪波侯珲中国农业科学院郑州果树研究所郑州450009 中国农业科学院中原研究中心河南新乡453004

【目的】探究内生真菌砖红镰刀菌(Fusarium lateritium)菌株Pa2对草莓黑斑病菌(Alternaria alternata)的抑制效果,为开发草莓黑斑病生防菌剂奠定理论基础。【方法】以草莓黑斑病为防治对象,通过菌丝生长速率法、孢子萌发法以及SYTOX绿... 详细信息

【目的】探究内生真菌砖红镰刀菌(Fusarium lateritium)菌株Pa2对草莓黑斑病菌(Alternaria alternata)的抑制效果,为开发草莓黑斑病生防菌剂奠定理论基础。【方法】以草莓黑斑病为防治对象,通过菌丝生长速率法、孢子萌发法以及SYTOX绿菁染色法分析菌株Pa2对草莓黑斑病菌的菌丝生长、孢子萌发、细胞膜通透性的影响,通过离体果实与叶片测定砖红镰刀菌菌株Pa2对草莓黑斑病菌的防治效果,初步探讨砖红镰刀菌Pa2对草莓黑斑病的抑制活性与防效。【结果】平板对峙试验表明,菌株Pa2对草莓黑斑病菌生长抑制效果达80.96%。菌株Pa2上清液不仅可以破坏菌丝细胞膜,而且对病菌菌丝生长以及孢子萌发的抑制能力随上清液浓度的升高而增强。同时,菌株Pa2能够显著抑制草莓黑斑病菌在果实与叶片上的侵染能力。【结论】砖红镰刀菌菌株Pa2对草莓黑斑病菌具有很好的抑制作用,在草莓黑斑病的生物防治方面具有潜在的应用价值。

关键词：草莓黑斑病砖红镰刀菌抑制活性防治效果

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农村水环境治理研究进展

中国农业资源与区划 2024年

作者：魏同洋朱宁中国农业科学院农业信息研究所中国农业科学院农业经济与发展研究所

[目的]明晰农村水环境治理领域研究前沿及发展趋势，为农村水环境治理与宜居宜业和美乡村建设提供知识积累与未来研究展望。[方法]采用数理统计方法和文献计量法，运用Vosviewer软件对1995―2022年1874篇中英文文献进行可视化分析，并... 详细信息

[目的]明晰农村水环境治理领域研究前沿及发展趋势，为农村水环境治理与宜居宜业和美乡村建设提供知识积累与未来研究展望。[方法]采用数理统计方法和文献计量法，运用Vosviewer软件对1995―2022年1874篇中英文文献进行可视化分析，并对热点研究主线以及研究主题进行归纳。[结果]（1）在农村水环境治理领域国外相关研究起步较早，发文数量也显著高于国内。（2）从文献热词分析结果看，国际期刊文献研究聚焦于农村水环境污染物排放与风险评价、农村生活污水治理效率、农村生活污水治理与乡村发展。（3）而国内期刊的研究具有一定的政策导向，研究可划分1998-2012年、2013―2017年、2018年至今三个阶段，围绕“农村水污染与水污染防治”、“农村水环境治理—农村生活污水治理”、“污水治理模式—排放标准与农民获得感提升”等主线展开。[结论]基于已有研究，通过可视化叠加时间分析，提出未来我国农村水环境治理研究应重点关注的内容与展望。

关键词：农村水环境治理文献计量 VOSviewer 研究热点研究展望

生物炭与不同类型氮肥配施对菜地土壤反硝化细菌群落的影响

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环境科学 2024年第4期45卷 2394-2405页

作者：柳晓婉刘杏认高尚洁李贵春中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

为了明确生物炭与不同类型氮肥(铵态氮肥和硝态氮肥)配施对土壤反硝化菌群落的影响,以北京顺义菜地土壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施(NH_(4))_(2)SO_(4)(N1)、(NH_(4))_(2)SO_(4)+生物炭[30 t·(hm^(2)·a)^(-1)](N1B)、单施KNO_(3)... 详细信息

为了明确生物炭与不同类型氮肥(铵态氮肥和硝态氮肥)配施对土壤反硝化菌群落的影响,以北京顺义菜地土壤为研究对象,设置不施肥(CK)、单施(NH_(4))_(2)SO_(4)(N1)、(NH_(4))_(2)SO_(4)+生物炭[30 t·(hm^(2)·a)^(-1)](N1B)、单施KNO_(3)(N2)和KNO_(3)+生物炭[30 t·(hm^(2)·a)^(-1)](N2B)这5个处理,采集冬、春、夏这3个季节的土壤样品,利用高通量测序分析nar G型、nir K型、nir S型和nos Z型反硝化菌群落组成和多样性,探究其主要影响因子,明确生物炭与不同类型氮肥配施对土壤反硝化菌群落组成和多样性的影响.结果表明:(1)生物炭与两种类型氮肥配施均能够增加土壤矿质氮含量,与单施(NH_(4))_(2)SO_(4)相比,生物炭和(NH_(4))_(2)SO_(4)配施土壤NH_(4)^(+)-N含量增加了14.6%,NO_(3)^(-)-N含量增加了9.4%;与单施KNO_(3)相比,生物炭与KNO_(3)配施土壤NH_(4)^(+)-N含量增加了16.0%,NO_(3)^(-)-N含量增加了15.9%.(2)反硝化菌群落的优势门类在不同处理中均为变形菌门,其组成和优势菌属受生物炭和氮肥类型的影响.生物炭与(NH_(4))_(2)SO_(4)配施主要增加了α-、β-和γ-变形菌纲的相对丰度,占比前3的属分别为Acidiphilium、Sulfuricaulis和Klebsiella.生物炭与KNO_(3)配施主要增加了α-和β-变形菌纲的相对丰度,占比前3的属分别为Rhodopseudomonas、Microvirga和Methylobacterium.(3)生物炭与两种类型氮肥配施显著影响了土壤反硝化菌的群落组成和多样性,土壤p H值、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N和土壤含水量(SWC)是影响土壤反硝化菌群落组成的主要环境因子.以上研究可为减少菜地土壤硝态氮积累和反硝化损失提供理论依据,同时也为优化农业肥料管理措施提供科学依据.

关键词：生物炭铵态氮硝态氮高通量测序反硝化菌群落

生物炭负载氨氮对土壤碳排放、酶活性及微生物群落的影响

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环境科学 2024年第6期45卷 3533-3542页

作者：杨如意董艳红肖鑫徐艳丽况帅宋文静董建新郑学博中国农业科学院烟草研究所农业农村部烟草生物学与加工重点实验室青岛266101 中国农业科学院研究生院北京100081 山东省农业技术推广中心济南250003

土壤氮输入形式显著影响土壤CO_(2)排放.生物炭负载氨氮作为一种新型氮输入形式,既降低了农田化学氮肥投入,又减少了环境治理成本,其对推动国家化肥零增长、农田面源污染防治和实现国家“碳达峰”、“碳中和”目标意义重大.通过室内培... 详细信息

土壤氮输入形式显著影响土壤CO_(2)排放.生物炭负载氨氮作为一种新型氮输入形式,既降低了农田化学氮肥投入,又减少了环境治理成本,其对推动国家化肥零增长、农田面源污染防治和实现国家“碳达峰”、“碳中和”目标意义重大.通过室内培养试验,设置不施肥(CK)、单施化学氮肥(CF)、生物炭配施化学氮肥(BF)和生物炭负载氨氮(BN)这4种处理,研究了不同氮输入形式对土壤碳排放、酶活性及微生物群落的影响.结果表明,与CF相比,BF显著提高了累计碳排放量(66.24%),而BN未见显著性差异.值得注意的是,BN累计碳排放量较BF处理显著降低了35.28%.与CF和BF相比,BN处理β-葡萄糖苷酶,过氧化物酶,多酚氧化酶活性显著提高了20.25%和5.20%,36.72%和36.19%,90.36%和61.36%.与CF相比,BF处理提高了微生物群落丰富度和群落多样性,BN处理降低了微生物群落丰富度.与BF相比,BN处理变形菌门相对丰度降低了11.16%,放线菌门和拟杆菌门相对丰度分别提高了8.12%和5.83%.对微生物群落结构影响最大的土壤因子是木糖苷酶活性,绿弯菌门相对丰度与纤维二糖水解酶活性极显著相关;芽单胞菌门相对丰度与β-葡萄糖苷酶活性极显著相关;变形菌门相对丰度与累计碳排放量呈极显著相关.综上所述,生物炭负载氨氮较生物炭配施化学氮肥显著减少了累计碳排放量,其减排效果更优.研究结果将有利于国家“双碳战略”落地、生物天然气产业健康发展、国家绿色种养循环农业体系构建和国家化肥零增长战略实现.

关键词：生物炭负载氨氮生物炭累计碳排放量酶活性微生物群落

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新时代国家粮食安全的理论构建与治理进路

中国农村经济 2024年第2期 2-19页

作者：钟钰巴雪真陈萌山中国农业科学院农业经济与发展研究所中国农业科学院

党的十八大以来,习近平关于粮食安全的重要论述,系统阐述和回应了新时代粮食安全的重大理论与实践问题。本文在阐释新时代粮食安全总目标、总要求、总任务、总方针、总路径的基础上,揭示其蕴含的理论逻辑、历史逻辑和实践逻辑。沿着“产... 详细信息

党的十八大以来,习近平关于粮食安全的重要论述,系统阐述和回应了新时代粮食安全的重大理论与实践问题。本文在阐释新时代粮食安全总目标、总要求、总任务、总方针、总路径的基础上,揭示其蕴含的理论逻辑、历史逻辑和实践逻辑。沿着“产品-商品-特殊商品”的理论逻辑,明晰粮食的属性和战略价值;回顾“地方分化-资源匹配-治理转变”的历史逻辑,厘清粮食安全政策体系建立轨迹;围绕“工业化技术化之路、要素集聚之路、县域之路、产业之路、保障之路”的实践逻辑,明确维护粮食安全的发展路径。走好中国特色粮食安全治理之路,应坚持主体论、“两藏”论和自主论,从充分调动地方抓粮和农民种粮“两个积极性”、深入实施“两藏”战略、统筹利用国内国际“两种资源”方面发力。

关键词：粮食安全粮食安全理论粮食安全治理

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微生物脱盐燃料电池高效除盐研究进展

精细化工 2024年第3期41卷 465-478页

作者：刘崇涛李同刘壮壮李洋洋宋建超陶秀萍中国农业科学院都市农业研究所四川成都610200 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

微生物脱盐燃料电池(MDC)是一种新兴的绿色可持续循环能源技术,利用微生物胞外呼吸作用同步驱动除盐、产电及降解有机污染物。首先,概括了传统能源密集型除盐技术(热浓缩法和膜法)的能耗及局限性;然后,介绍了MDC运行机制、耦合系统及可... 详细信息

微生物脱盐燃料电池(MDC)是一种新兴的绿色可持续循环能源技术,利用微生物胞外呼吸作用同步驱动除盐、产电及降解有机污染物。首先,概括了传统能源密集型除盐技术(热浓缩法和膜法)的能耗及局限性;然后,介绍了MDC运行机制、耦合系统及可持续发展影响因素;重点阐述了多种MDC耦合工艺协同高效处理废水的研究进展及其可持续发展面临的挑战;最后,展望了MDC在高效、可持续和低碳废水处理、盐水淡化和能源/资源回收方面的研究前景。

关键词：微生物脱盐燃料电池耦合系统除盐膜污染生物膜