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不同形态叶面硒肥对水稻吸收和转运硒的影响

土壤 2022年第6期54卷 1101-1107页

作者：王琪王雅琦万亚男李花粉中国农业大学资源与环境学院农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室北京100193

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0.32~0.75 ... 详细信息

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0.32~0.75 mg/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(0.20~0.30 mg/kg),亚硒酸钠单施的施用量为6.01~10.62 g/hm2,腐植酸+亚硒酸钠复合肥的施用量为4.26~8.63 g/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。

关键词：水稻叶面喷施生物强化硒回收率

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施肥模式对设施土壤抗生素及抗性基因的影响

中国环境科学 2023年第2期43卷 772-780页

作者：刘肖应李莹耿家亘汪杰陈清李思中国农业大学资源与环境学院农田土壤污染防控与修复北京市重点实验室北京100193 中国农业大学烟台研究院山东烟台264670

采集不同施肥模式下设施菜地表层土壤(0~20cm),对83种抗生素和203种抗性基因(ARGs)进行检测.结果表明,各处理组土壤中共检出14种抗生素、129种ARGs亚型和10种可移动遗传元件(MGEs).四环素类(TCs)是土壤中残留的主要抗生素,β-内酰胺类... 详细信息

采集不同施肥模式下设施菜地表层土壤(0~20cm),对83种抗生素和203种抗性基因(ARGs)进行检测.结果表明,各处理组土壤中共检出14种抗生素、129种ARGs亚型和10种可移动遗传元件(MGEs).四环素类(TCs)是土壤中残留的主要抗生素,β-内酰胺类和多重耐药类抗性基因是主要的ARGs,放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和厚壁菌门(Firmicutes)是主要的细菌门.施肥增加了土壤中抗生素残留和ARGs的多样性及丰度,并且提高了土壤细菌群落α多样性.施用常量有机肥组抗生素、ARGs和MGEs相对丰度最大,有机肥减量可有效降低抗生素和ARGs污染程度,稻壳还田对控制抗生素和ARGs污染具有积极作用.设施菜地土壤中抗生素选择压力、细菌群落结构变化和MGEs是影响ARGs分布的驱动因素.

关键词：抗生素抗生素抗性基因抗性机制微生物多样性设施土壤

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神府矿区不同含水层水力联系的水化学证据

西北地质 2023年第6期56卷 198-208页

作者：吴亚坤谢臣臣孙魁范靓慧孙亚乔马雄德长安大学水利与环境学院陕西西安710054 旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室陕西西安710054 矿山地质灾害成灾机理与防控重点实验室陕西西安710054

神府矿区是陕北能源化工基地重要组成部分,煤矿开采过程中矿水害防治是亟待破解的科学问题与生产实践问题。其间,厘定不同含水层水力联系,可直接为水害防治提供科学依据,基于此,笔者综合利用水化学、多元统计学和^(2)H、^(18)O、^(3)H... 详细信息

神府矿区是陕北能源化工基地重要组成部分,煤矿开采过程中矿水害防治是亟待破解的科学问题与生产实践问题。其间,厘定不同含水层水力联系,可直接为水害防治提供科学依据,基于此,笔者综合利用水化学、多元统计学和^(2)H、^(18)O、^(3)H同位素方法分析神府矿区萨拉乌苏组、直罗组风化基岩和直罗组基岩含水层间的水力联系。结果表明,研究区各含水层pH值均为7~11,为碱性水。萨拉乌苏组与直罗组风化基岩地下水TDS均值分别为294.55 mg/L和267.72 mg/L,属于低矿化度淡水;直罗组基岩地下水TDS均值为867.35 mg/L,矿化度较高。萨拉乌苏组与直罗组风化基岩含水层主要水化学类型为HCO_(3)-C a型水,直罗组基岩含水层主要水化学类型为HCO_(3)-Na型水和HCO_(3)·SO_(4)-Na型水。水化学成分聚类分析结果表明萨拉乌苏组与直罗组风化基岩含水层有一定关联度。氢氧同位素特征显示萨拉乌苏组和直罗组风化基岩地下水补给来源相同,直罗组基岩地下水补给来源与两者不同;萨拉乌苏组地下水年龄较小,直罗组基岩地下水年龄相对较老。综合水化学和环境同位素信息,萨拉乌苏组与直罗组风化基岩含水层间水力联系较密切,两者与直罗组基岩含水层间水力联系较差。研究成果将为研究区煤炭开采、地下水合理利用及水害防治提供科学依据。

关键词：水力联系水化学特征环境同位素地下水神府矿区

制革污泥渗滤液中特征污染物对土壤氨氮转化及微生物群落结构的影响

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中国地质 2022年

作者：孔祥科李义王平韩占涛刘圣华张兆吉王妍妍中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北省/中国地质调查局地下水污染机理与修复重点实验室河北省地质环境监测院生态环境部土壤与农业农村生态环境监管技术中心

【研究目的】为查明制革污泥渗滤液中特征污染物(Cr（III）、盐分、有机质)对土壤NH;-N转化和微生物群落结构的影响，【研究方法】通过土壤培养实验，研究不同污染物影响下土壤中NH;-N向NO;-N的转化规律，并利用高通量测序对比分析不同...

【研究目的】为查明制革污泥渗滤液中特征污染物(Cr（III）、盐分、有机质)对土壤NH;-N转化和微生物群落结构的影响，【研究方法】通过土壤培养实验，研究不同污染物影响下土壤中NH;-N向NO;-N的转化规律，并利用高通量测序对比分析不同条件下的微生物群落组成和结构变化特征。【研究结果】结果表明：制革污泥渗滤液中特征污染组分对土壤中NH;-N硝化过程的抑制程度排序为：Cr（III）>含盐量>有机质。外源Cr（III）进入对土壤中NH;-N的转化速率和转化量具有明显抑制作用，而土壤中含盐量和有机质主要影响硝化作用的启动时间和降低硝化速率。随着土壤中Cr（III）含量由100 mg/kg增加到250 mg/kg，培养90 d后NH;-N的转化量由94.23%降低到19.38%。高浓度Cr（III）和含盐量在污染初期对土壤中微生物丰度和群落结构影响显著，随土壤老化过程中Cr（III）生物有效性降低及微生物适应性增强，不同污染特征土壤中微生物群落结构和组成逐渐趋同，硝化功能菌（Nitrosospira、Nitrosomonas和Nitrosospira）丰度增加明显。【研究结论】冗余（RDA）分析结果表明，影响制革污染土壤中微生物群落结构演变的主要特征因子是Cr（III）(R;=0.53，P<0.01)、NH;-N(R;=0.59，P<0.005)和NO;-N(R;=0.53，P<0.01)。

关键词：

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不同品种冬小麦幼苗生长对镉响应的差异研究

山东农业科学 2022年第7期54卷 104-112页

作者：张堃许亚芳刘红恩赵鹏秦世玉河南农业大学资源与环境学院/河南省土壤污染防控与修复重点实验室河南郑州450002

为明确不同品种冬小麦幼苗生长对镉(Cd)的响应差异,本试验选用4个不同基因型冬小麦品种为供试材料,设置0(Cd)、0.2(Cd)、0.4(Cd)、0.8(Cd)、1.6(Cd)、3.2(Cd)、6.4(Cd)、12.8(Cd)μmol/L共8个Cd浓度梯度,采用营养液培养法研究不同浓度C... 详细信息

为明确不同品种冬小麦幼苗生长对镉(Cd)的响应差异,本试验选用4个不同基因型冬小麦品种为供试材料,设置0(Cd)、0.2(Cd)、0.4(Cd)、0.8(Cd)、1.6(Cd)、3.2(Cd)、6.4(Cd)、12.8(Cd)μmol/L共8个Cd浓度梯度,采用营养液培养法研究不同浓度Cd处理对4个冬小麦品种的生物量、根系生长参数、光合参数和地上地下部Cd含量的影响,并利用灰色关联度法对所有品种相关性状参数进行分析。结果表明,与Cd相比,低浓度Cd处理增加冬小麦干物质重,且在Cd处理下达到最大值,Cd浓度高于6.4μmol/L时,干物质重表现出减少趋势。株高则随着Cd浓度的增加逐渐减小。根系形态和光合参数也随着Cd浓度的增加呈现先增加后降低趋势,但因小麦基因型的不同而有所差异。小麦幼苗根系和地上部Cd含量随着Cd浓度的增加而增加,根中Cd浓度更高。综上表明,低浓度Cd对小麦幼苗具有刺激生长的作用,但高浓度Cd胁迫则抑制小麦生长;4个冬小麦品种的Cd阈值范围在7~8μmol/L。灰色关联度分析显示郑麦379对Cd的响应表现最好。

关键词：镉浓度镉阈值根系形态光合参数灰色关联度分析

低温生物炭和化肥配施对冬小麦生长和土壤铅镉生物有效性的影响

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江苏农业科学 2023年第4期51卷 212-219页

作者：彭红宇刘红恩王秋红李畅秦世玉张玉鹏刘亥扬许嘉阳赵鹏河南农业大学资源与环境学院/河南省土壤污染防控与修复重点实验室河南郑州450002

以济源某基地土壤为研究对象,选用农业废弃物花生壳为供试生物炭原材料,采用温室小麦苗期盆栽方法,分别在低温(250℃)、高温(450℃)条件下热解制备生物炭,并作为辅料与化肥配施进行对比试验,设置不施肥对照(CK1)、基础施肥对照(CK2)、1... 详细信息

以济源某基地土壤为研究对象,选用农业废弃物花生壳为供试生物炭原材料,采用温室小麦苗期盆栽方法,分别在低温(250℃)、高温(450℃)条件下热解制备生物炭,并作为辅料与化肥配施进行对比试验,设置不施肥对照(CK1)、基础施肥对照(CK2)、1%低温生物炭(T3)、2%低温生物炭(T4)、1%高温生物炭(T5)、2%高温生物炭(T6)6个处理,研究低温生物炭和化肥配施后对原位铅、镉污染土壤有效性及冬小麦生长的影响。结果表明,相较于(CK1)其余处理均可以改善土壤中速效养分状况,提高土壤有机质含量,促进小麦地上部干质量及总干质量的积累,促进小麦养分吸收,但显著降低了小麦根部干物质质量和根冠比;相较于CK2来说,在施肥的基础上添加低温生物炭和高温生物炭,同样可以改善土壤养分状况,促进冬小麦生长,此外还可以抑制小麦地下部对重金属的吸收,降低土壤中有效态Cd、Pb含量。其中就冬小麦生长状况而言,低温T3处理与高温T6处理根冠比、地上部干质量、地下部干质量及总干质量均差异不显著;同样就冬小麦氮素、钾素吸收而言,差异也不显著;就土壤铅、镉有效性而言,T3、T6处理同样固定效果相当。说明在本试验中施肥的基础上添加1%低温生物炭(T3处理)对改善土壤,促进小麦生长,降低土壤有效态铅、镉含量有很大的潜力,可以达到高温几乎同样的施用效果。

关键词：生物炭重金属污染土壤修复重金属小麦铅镉

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施用低温生物炭对土壤镉、铅生物有效性的影响

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江苏农业学报 2022年第6期38卷 1524-1531页

作者：彭红宇聂兆君刘红恩李畅秦世玉张玉鹏刘亥扬许嘉阳赵鹏河南农业大学资源与环境学院河南郑州450002 河南省土壤污染防控与修复重点实验室河南郑州450002

为了研究低温生物炭在土壤污染修复领域的应用潜力,以玉米秸秆和花生壳为原料,在厌氧条件下,分别以250℃、450℃2种炭化温度制备4种生物炭,以1%和2%的生物炭施用量添加至原位镉、铅污染土壤中,短期培养30 d和60 d,研究施用低温生物炭对... 详细信息

为了研究低温生物炭在土壤污染修复领域的应用潜力,以玉米秸秆和花生壳为原料,在厌氧条件下,分别以250℃、450℃2种炭化温度制备4种生物炭,以1%和2%的生物炭施用量添加至原位镉、铅污染土壤中,短期培养30 d和60 d,研究施用低温生物炭对土壤镉、铅生物有效性的影响。结果表明,施用低温生物炭和高温生物炭均可减少土壤有效性镉、铅含量,但对pH值影响不显著;就花生壳生物炭而言,培养30 d后,随着低温生物炭、高温生物炭添加量的增加,土壤有效态镉、铅含量降低,生物炭固定重金属的能力提高;培养60 d后随着低温生物炭添加量的增加,土壤有效态镉、铅含量降低,生物炭固定重金属的能力增强,而高温生物炭则相反,可见培养30 d的试验结果与60 d相反;对于玉米秸秆生物炭,培养30 d后,发现随着低温生物炭添加量的增加,土壤有效态镉、铅含量增加,生物炭固定重金属的能力降低,而高温玉米秸秆生物炭则相反,30 d培养结果与60 d培养结果一致。

关键词：生物炭生物有效性镉铅土壤培养

基于数据同化的土壤水力参数反演方法:研究进展与展望

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土壤学报 2023年第6期60卷 1543-1554页

作者：满俊张江江郑强尧一骏曾令藻中国科学院土壤环境与污染修复重点实验室(南京土壤研究所) 南京210008 长江保护与绿色发展研究院(河海大学) 南京210024 数学与理论部(鹏城实验室) 深圳518055 浙江省农业资源与环境重点实验室(浙江大学) 杭州310058

土壤水力参数及其非均质性刻画关乎到诸多土壤与地下水等领域的量化模拟研究问题。受限于时间和采样成本,传统的直接测定方法并不能很好地解决这个问题。随着物联网技术的发展,与土壤水运动有关的一些状态表征量(如含水量和水头)已经能... 详细信息

土壤水力参数及其非均质性刻画关乎到诸多土壤与地下水等领域的量化模拟研究问题。受限于时间和采样成本,传统的直接测定方法并不能很好地解决这个问题。随着物联网技术的发展,与土壤水运动有关的一些状态表征量(如含水量和水头)已经能够通过传感器实时获得。如何充分融合这些观测数据信息,反演出土壤水力参数是当前的一个研究热点。数据同化方法能够通过融合观测数据与模型预测值信息,实现对模型参数的反演估计。本文系统分析了土壤水力参数不确定性的来源及测定方法,阐述了常用数据同化方法的基础理论及其在土壤水力参数反演方面的应用,并从计算效率和反演精度两方面着重论述了数据同化方法的最新前沿进展,最后探讨了数据同化方法未来的发展方向。研究表明:数据同化方法能够突破传统测定方法的限制,用于土壤水力参数及其非均质性刻画。尽管如此,由于土壤非饱和流模型的强非线性以及原位观测数据的相对稀缺性等问题的存在,当前数据同化方法的计算效率和反演精度还有待进一步提升。未来可从发展监督式降维方法、多源多尺度数据融合以及耦合物理机制的机器学习等方面深化土壤水力参数反演方法研究,这有利于农业土水管理、污染防治和修复等工作的合理开展。

关键词：数值模拟土壤水力参数参数反演数据同化优化试验设计机器学习

天津污灌区水稻土壤汞形态特征及其食品安全评估

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农业工程学报 2016年第18期32卷 207-212页

作者：武超张兆吉费宇红吴国庆钱永孟素花中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061 河北省地下水污染机理与修复重点实验室石家庄050061

选择天津污水灌溉区作为研究区域,该文的主要研究目的是分析土壤不同形态汞对水稻不同组织中总（THg）和甲基汞MeHg富集的影响以及评估污灌区稻米食用汞暴露风险,并对污灌区土壤溶解与可交换态汞安全阀值进行了初步分析。结果表明,北塘... 详细信息

选择天津污水灌溉区作为研究区域,该文的主要研究目的是分析土壤不同形态汞对水稻不同组织中总（THg）和甲基汞MeHg富集的影响以及评估污灌区稻米食用汞暴露风险,并对污灌区土壤溶解与可交换态汞安全阀值进行了初步分析。结果表明,北塘、大沽和北京污灌区稻田土壤THg和MeHg浓度显著高于对照区海河土壤THg浓度。大沽、北京河污灌区和海河土壤汞的形态为残渣态浓度最高,而北塘污灌区为有机结合态浓度最高。由于水稻地上组织中THg浓度受到大气汞浓度影响,各组织中汞浓度在不同污灌区分布规律不同。水稻籽粒的MeHg富集系数为1.63～3.70,通过人体每天摄入MeHg量的安全值计算得出土壤溶解与可交换态汞质量分数应低于9.19 ng/g。污灌区食用稻米MeHg暴露对居民健康存在较大风险,人体MeHg每天摄入量超标率达到20.83%。因此,可以对超标土壤进行治理或改变耕作方式来降低土壤污染对人体MeHg暴露造成的影响。

关键词：重金属土壤风险分析食品安全甲基汞溶解与可交换态汞土壤生态毒理风险