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化肥减量配施紫色光养细菌对花生的增产作用和土壤细菌群落的影响

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应用与环境生物学报 2024年第2期30卷 262-270页

作者：彭双王一明华清清巫攀邱崇文林先贵江苏开放大学环境生态学院南京210017 中国科学院南京土壤研究所土壤与农业可持续发展国家重点实验室南京210008

微生物肥料在现代农业生产中具有很大应用潜力,可在提高作物产量的同时减少化肥使用,从而创造环境友好型农业生产体系.通过田间长期试验对分离的一株紫色非硫细菌Rhodopseudomonas palustris ISP-1的5年花生增产效果进行研究,并探讨浇... 详细信息

微生物肥料在现代农业生产中具有很大应用潜力,可在提高作物产量的同时减少化肥使用,从而创造环境友好型农业生产体系.通过田间长期试验对分离的一株紫色非硫细菌Rhodopseudomonas palustris ISP-1的5年花生增产效果进行研究,并探讨浇灌菌液(R1)和叶面喷施(R2)两种追肥方式对花生产量、花生仁品质和土壤细菌群落的影响.经过5年的连续施用,R1和R2处理分别使花生产量平均增加12.5%和17.9%,追肥时喷施菌液在植株的叶面比直接浇灌在植株根部增产效果更好.R1和R2处理显著促进了花生植株的生长,提高了花生仁中的蛋白质含量.在施肥第5年花生收获期,R1和R2处理土壤中的残留养分与对照处理相比无显著差异.R2处理显著改善了土壤pH并增加了细菌生物多样性,但R1和R2处理对细菌的丰富度和群落结构均没有显著影响,仅Verrucomicrobia门细菌丰度显著增加.细菌基因功能预测分析发现R1和R2处理的土壤细菌群落中参与磷吸收和转运的基因总相对丰度显著降低,而无机磷溶解和有机磷矿化的基因分别增加了2.71%和3.20%.偏最小二乘路径建模(PLS-PM)分析表明,施用R.palustris ISP-1菌液对花生产量和花生仁养分含量有显著的直接影响,而施用菌液导致的土壤细菌多样性增加、部分细菌群落结构以及细菌磷代谢功能的变化对花生增产的作用相对较小.本研究表明施用R.palustris ISP-1可以促进花生植株生长,提高花生仁蛋白含量,并在长时序年的田间试验过程中维持较高的花生产量,展示了紫色光养细菌作为生物肥料的应用潜力.(图6表3参44)

关键词：化肥减量紫色光养细菌沼泽红假单胞菌土壤细菌群落花生产量

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安徽省典型区域农田地膜残留特征研究

农业环境科学学报 2024年第1期43卷 79-90页

作者：刘莹武升童童郑晶曹迟姜家生黄文星施俊生马友华农田生态保育与污染防控安徽省重点实验室安徽农业大学资源与环境学院合肥230036 安徽省农业生态环境总站合肥230001

为探究安徽省典型区域覆膜作物地膜残留特征及影响因素,于2019—2021年选择安徽省8个代表性地市13个县区共计15个监测点,利用典型样点采集的方法开展地膜残留监测,同时随机选取周边的10个农户或合作社开展问卷调查。结果表明:2019—202... 详细信息

为探究安徽省典型区域覆膜作物地膜残留特征及影响因素,于2019—2021年选择安徽省8个代表性地市13个县区共计15个监测点,利用典型样点采集的方法开展地膜残留监测,同时随机选取周边的10个农户或合作社开展问卷调查。结果表明:2019—2021年安徽省地膜平均残留量为10.80 kg·hm^(-2),未超出国家标准限值(75.00 kg·hm^(-2))。各监测点3 a平均残膜量在0~30kg·hm^(-2)之间,残膜量为5~15 kg·hm^(-2)的监测点占53.33%。从不同区域来看,江淮丘陵区地膜残留量较多,其农田地膜残留量为3.62~25.76 kg·hm^(-2)。不同作物平均残膜量为马铃薯>露地蔬菜>烟草>果树>保护地蔬菜>大豆>瓜类>花生。保护地蔬菜地膜残留系数为1.59%,在沿用当前的覆膜生产模式下,此后连续覆膜8 a,残膜量将会超过国家标准限值。影响残膜量的因素有作物类型、覆膜年限、地膜规格。覆膜土壤的残膜含量存在显著差异,且不同厚度地膜的不规范使用在一定程度上加大了地膜回收的难度。研究表明:目前安徽省各监测点覆膜作物区地膜污染状况较轻,主要回收方式为人工捡拾,机械化程度较低。回收后的地膜主要作为农村生活垃圾处理,占比为52.91%。安徽省应通过调整种植结构、推广使用标准地膜、加强回收意识、提高回收率等方法来降低地膜污染。

关键词：地膜残留回收分布特征残留系数农作物

改变碳输入对亚热带针阔混交林土壤化学性质和微生物群落的影响

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农业环境科学学报 2024年

作者：李静凯朱丽琴黄荣珍刘萍渝王金平房焕英侯斌南昌工程学院流域生态智能监测与综合治理江西省重点实验室

为探究有机碳输入改变对土壤微生物群落特征的影响，促进亚热带针阔混交林土壤肥力提升和生态系统恢复，本文以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷与马尾松针阔混交林为研究对象，原位设置凋落物输入+根系输入+菌根输入（LRM，对照）、双... 详细信息

为探究有机碳输入改变对土壤微生物群落特征的影响，促进亚热带针阔混交林土壤肥力提升和生态系统恢复，本文以亚热带红壤退化地恢复形成的木荷与马尾松针阔混交林为研究对象，原位设置凋落物输入+根系输入+菌根输入（LRM，对照）、双倍凋落物输入+根系输入+菌根输入（2LRM）、凋落物去除+根系输入+菌根输入（NRM）、凋落物去除+根系去除+菌根输入（NNM）和凋落物去除+根系去除+菌根去除（NNN）5种处理，利用高通量测序技术研究混交林表层土壤微生物群落特征，并探讨其与土壤化学性质的关系。结果表明：2LRM和NNN处理显著降低了土壤酸性磷酸酶的活性，NRM、NNM和NNN处理显著降低了土壤真菌的丰富度指数和多样性指数，改变有机碳输入对细菌Alpha多样性影响不显著。混交林土壤优势细菌门为酸杆菌门（15.5%～40.2%）、变形菌门（23.6%～35.5%）和放线菌门（11.2%～17.7%），优势真菌门为担子菌门（32.5%～47.8%）、子囊菌门（26.9%～48.8%）和被孢菌门（12.8%～34.5%）。NRM处理使子囊菌门的相对丰度提高了62.1%，使担子菌门的相对丰度降低了27.6%。NNM处理使放线菌门和被孢菌门的相对丰度分别提高了57.8%和169.8%，使酸杆菌门和担子菌门的相对丰度分别降低了57.7%和22.7%。NNN处理使被孢菌门的相对丰度提高了61.0%。土壤有机质、蔗糖酶和多酚氧化酶是影响土壤细菌群落变化的关键因子，pH和蔗糖酶是影响土壤真菌群落的关键因子。研究表明，有机碳输入增加和减少均降低了真菌Alpha多样性，均未改变细菌Alpha多样性；地上凋落物和地下根系的同时去除对微生物群落组成影响最大。

关键词：土壤微生物有机碳输入改变高通量测序土壤化学性质木荷与马尾松混交林

植物地下觅养性状对土壤富磷斑块塑性响应的研究进展

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林业科学 2024年第5期60卷 191-200页

作者：朱丽琴黄荣珍彭志远邹显花廖迎春李静凯陈光水南昌工程学院流域生态智能监测与综合治理江西省重点实验室南昌330099 福建师范大学地理科学学院福州350117

磷是影响植物生长的关键养分元素之一,地下细根觅养塑性是植物提高土壤磷吸收的重要方式。在自然环境条件下,土壤养分具有异质性或斑块状分布特点,特别是相对固定的养分(如磷)。植物如何调整地下觅养性状对养分斑块的塑性响应尚不清楚,... 详细信息

磷是影响植物生长的关键养分元素之一,地下细根觅养塑性是植物提高土壤磷吸收的重要方式。在自然环境条件下,土壤养分具有异质性或斑块状分布特点,特别是相对固定的养分(如磷)。植物如何调整地下觅养性状对养分斑块的塑性响应尚不清楚,特定细根性状预测地下觅养性状塑性响应更具有较大不确定性。本研究总结植物地下觅养塑性的影响因素,阐述细根(形态、构型、增殖、化学、生理)和菌根真菌性状对富磷斑块的塑性响应,从真菌侵染方式、根系形态结构、养分获取策略等方面分析地下觅养性状及其塑性响应在丛枝菌根和外生菌根树种间的差异。基于地下觅养的碳成本假设,指出细根形态塑性和生理塑性在许多情况下是资源竞争的结果。真菌菌丝的增殖塑性更能提高植物养分获取效率,但当根系和菌根真菌均存在于养分斑块时,根系增殖比真菌反应更敏感。本研究还探讨细根性状对地下觅养塑性的预测,指出细根直径是地下觅养性状变化的重要预测指标。围绕当前植物地下觅养塑性研究存在的不足,从地下觅养塑性框架、地下觅养机制、细根性状对植物养分获取塑性的预测、细根觅养塑性与防御塑性之间的关系等方面提出今后的研究方向,深入理解植物地下磷养分获取策略及其对环境变化的适应机制。

关键词：地下觅养性状富磷斑块塑性响应丛枝菌根外生菌根

不同氮肥在石灰性潮土中的转化及ATS对尿素氮转化的调控效应

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农业工程学报 2024年

作者：王硕孙梦宇李长青孙志梅河北农业大学资源与环境科学学院河北省农田生态环境重点实验室

根据氮肥施入土壤后的转化特性进行氮肥的高效调控和管理是提高氮肥利用效率、缓解氮肥污染的重要措施。为探究不同氮肥在石灰性潮土中的转化特性差异及硫代硫酸铵(ammonium thiosulfate,ATS)作为氮肥调控剂对尿素氮转化的影响，该研究... 详细信息

根据氮肥施入土壤后的转化特性进行氮肥的高效调控和管理是提高氮肥利用效率、缓解氮肥污染的重要措施。为探究不同氮肥在石灰性潮土中的转化特性差异及硫代硫酸铵(ammonium thiosulfate,ATS)作为氮肥调控剂对尿素氮转化的影响，该研究采用室内土壤培养(土壤水分含量为田间持水量的60%，温度25℃)试验方法，以尿素、硫酸铵、氯化铵和ATS作为供试肥料，比较4种氮肥施入石灰性潮土后的转化特性差异，并以ATS作为氮素调控剂，以单施尿素作为对照，探究尿素配施不同用量ATS对尿素氮转化的影响。结果表明，4种供试氮肥在石灰性潮土中的转化过程明显不同。尿素在石灰性潮土中的水解速率最快，硝化作用强度也最高，硫酸铵其次；氯化铵由于Cl-的硝化抑制作用，土壤表观硝化率在7～21 d显著低于尿素和硫酸铵(P土壤后，NH4+-N转化为NO2--N的速率最高，而NO2--N转化为NO3--N的速率最低，NH4+-N在土壤中的存留时间最长，出现峰值之后也一直保持最高的含量，表观硝化率最低。将ATS作为氮素调控剂与尿素配合施用，当其用量在60 mg/kg(含S量)以上时，既表现出了明显的抑制尿素水解的作用效果，也表现出了显著的硝化抑制作用(P 土壤后均出现了亚硝酸盐的累积，其中ATS处理的累积量显著高于尿素、硫酸铵和氯化铵(P土壤中存留时间明显延长，含量和峰值明显提高，出现峰值的时间也明显延后。

关键词：土壤氮肥氮素转化脲酶抑制剂硝化抑制剂硫代硫酸铵(ATS)

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3种天然吸附剂对水中重金属的吸附效果研究

现代农业科技 2024年第14期 112-114页

作者：叶家健邹淑君姜凯杨丹张晓霞广东省清山环境技术股份有限公司广东广州510655 广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 广州华鑫检测技术有限公司广东广州510700

天然吸附剂对重金属吸附效果不同,关于不同种类的天然吸附剂对重金属吸附效果的比较研究较少。本试验进行了香菜种子、蛋壳内膜和人类头发对Pb、Cd、Cr的静态吸附效果研究。结果表明,3种吸附剂对重金属Cr的吸附率顺序为蛋壳内膜>人类头... 详细信息

天然吸附剂对重金属吸附效果不同,关于不同种类的天然吸附剂对重金属吸附效果的比较研究较少。本试验进行了香菜种子、蛋壳内膜和人类头发对Pb、Cd、Cr的静态吸附效果研究。结果表明,3种吸附剂对重金属Cr的吸附率顺序为蛋壳内膜>人类头发>香菜种子,对Cd和Pb的吸附率顺序均为人类头发>香菜种子>蛋壳内膜,人类头发对Pb和Cd的吸附率分别是香菜种子的1.27倍、1.62倍。人类头发和香菜种子对3种重金属的吸附率顺序均为Pb>Cd>Cr,蛋壳内膜对3种重金属的吸附率顺序为Cr>Pb>Cd。因此,净化水中Pb和Cd时,可优先选择废弃毛发;净化水中Cr时,选蛋壳内膜效果更好。

关键词：重金属天然吸附剂香菜种子蛋壳内膜人类头发水质净化

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聚丙烯酰胺对砂砾质滩涂红海榄幼苗生长及土壤养分的影响

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安徽农业科学 2024年第5期52卷 57-62页

作者：李婷陈玉军魏军发王跃强朱立安广东省科学院生态环境与土壤研究所/华南土壤污染控制与修复国家地方联合工程研究中心/广东省农业环境综合治理重点实验室广东广州510650 中国林业科学研究院热带林业研究所广东广州510520 广东森霖造绿有限公司广东广州510520

[目的]明确聚丙烯酰胺(PAM)对沿海困难立地砂砾质滩涂的改良作用。[方法]以红海榄胚轴为供试样本,通过室内潮汐模拟试验,研究不同PAM施用量(0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%,分别记为P_(1)、P_(2)、P_(3)、P_(4)、P_(5))与城市污泥... 详细信息

[目的]明确聚丙烯酰胺(PAM)对沿海困难立地砂砾质滩涂的改良作用。[方法]以红海榄胚轴为供试样本,通过室内潮汐模拟试验,研究不同PAM施用量(0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%,分别记为P_(1)、P_(2)、P_(3)、P_(4)、P_(5))与城市污泥发酵肥、复合生物菌剂混施对红树生长和土壤养分的影响。[结果]与CK相比,不同PAM施用量处理下红海榄幼苗树高、叶片数分别增加18.75%~48.82%、5.0%~55.0%,地径显著增加43.16%~71.43%;根系、茎部生物量分别增加16.41%~87.26%、14.91%~72.75%;叶片生物量显著增加64.36%~156.93%,根冠比显著降低15.62%~26.98%。施用PAM对土壤有机质、磷和钾的全量及速效养分影响较大,与CK相比,不同PAM施用量处理下土壤有机质、全磷、全钾分别显著增加623.47%~794.78%、114.49%~142.03%和145.90%~167.24%;速效磷、速效钾分别显著增加146.55%~268.12%、24.69%~61.74%。[结论]PAM与城市污泥发酵肥、复合生物菌剂混施可促进红海榄幼苗生长,保持土壤养分,可作为沿海困难立地砂砾质滩涂的土壤改良剂,推荐PAM施用量为0.75%。

关键词：聚丙烯酰胺红海榄砂砾质滩涂土壤养分土壤改良

土壤有机氯污染风险与调控：基于多过程耦合的视角

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土壤学报 2024年

作者：何艳苏心李淑瑶成洁杨雪玲窦继博徐建明浙江省农业资源与环境重点实验室浙江大学环境与资源学院土水资源与环境研究所

传统和新兴有机氯污染物（Organochlorine pollutants，OCPs）在环境中易形成持久性污染源，可对人类健康和生态环境造成巨大影响。已有大量研究证实，厌氧条件下由土壤微生物胞外呼吸电子传递介导的生源要素循环对OCPs的生物地球化学... 详细信息

传统和新兴有机氯污染物（Organochlorine pollutants，OCPs）在环境中易形成持久性污染源，可对人类健康和生态环境造成巨大影响。已有大量研究证实，厌氧条件下由土壤微生物胞外呼吸电子传递介导的生源要素循环对OCPs的生物地球化学过程具有重要影响，将进一步调控土壤健康演变方向。从多过程耦合角度厘清残留OCPs的潜在土壤健康风险，在全球“一体化健康”的需求下显得尤为必要。有鉴于此，本文先简明扼要梳理近42年关于土壤中残留OCPs的研究进展与现况，明确热点领域与学术前沿；再从微生物介导的土壤氧化还原多过程耦合角度，梳理OCPs还原脱氯与土壤中关键元素生物化学循环过程之间的潜在关系，深入认识OCPs残留土壤的地下生态环境与健康风险；最后对我国土壤OCPs污染调控的未来研究方向提出建议和展望，为实现OCPs残留土壤的污染治理提供研究思路，以支撑完善土壤健康理论。

关键词：有机氯健康风险多过程耦合土壤氧化还原甲烷排放

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不同种类秸秆添加对稻田NH挥发的影响机制

生态学报 2024年

作者：马锦峰赵梦颖李雨欣谢婉玉纪洋冯兆忠冯彦房南京信息工程大学生态与应用气象学院中国气象局生态系统碳源汇开放重点实验室江苏省农业科学院农业资源与环境研究所农业农村部长江下游平原农业环境重点实验室

秸秆还田对稻田土壤NH3挥发可产生影响，但相关排放变化规律和调控机制有待系统研究。以南粳46水稻品种为材料，太湖地区典型单季稻田原状土为研究对象，利用连续气流封闭法监测三种秸秆(水稻秸秆：RS；小麦秸秆：WS；玉米秸秆：MS)两... 详细信息

秸秆还田对稻田土壤NH3挥发可产生影响，但相关排放变化规律和调控机制有待系统研究。以南粳46水稻品种为材料，太湖地区典型单季稻田原状土为研究对象，利用连续气流封闭法监测三种秸秆(水稻秸秆：RS；小麦秸秆：WS；玉米秸秆：MS)两种添加量(W秸秆：W_土=0.5%、0.8%)下水稻各生长期NH3挥发通量、土壤理化因子及水稻产量；进而结合分子生物学技术，将环境因子与氮循环相关的功能微生物丰度进行耦合，揭示NH3挥发对不同种类秸秆和不同添加量的响应机制并解析关键因子，从而筛选出稻田生态系统氨减排效果最佳的秸秆还田种类及施用量。试验结果表明，秸秆种类及秸秆种类与其施用量交互作用对稻田土壤NH3挥发均产生显著影响，总体来看，与CK相比，施加秸秆处理NH3挥发变化幅度为-33.2%—27.3%。不同秸秆种类对稻田土壤NH3挥发影响不同，低添加量下，与CK相比，RS与WS施用对NH3挥发量均无显著影响，而MS施用显著增加NH3挥发量21.1%；高添加量下，RS施用显著降低NH3挥发量33.2%。不同秸秆施加量对稻田土壤NH3挥发影响亦不同，RS和MS处理下稻田NH3挥发量随施用量的增加分别降低31.2%和32.8%，而WS处理则呈现相反规律；不同秸秆种类及不同施加量交互作用下RS-0.8处理显著降低稻田土壤NH3挥发33.2%。田面水pH、总氮(TN)浓度、土壤微生物量碳含量(MBC)、土壤氨氧化古菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)群落丰度是导致不同秸秆种类和用量下稻田土壤NH3挥发产生差异的主要影响因素；RS-0.8处理相较于其他处理显著增加土壤AOA、AOB群落丰度并显著降低田面水TN含量，综合效应下显著减少稻田NH3挥发量33.2%，并显著增加水稻产量22.9%。因此，综合稻田NH3挥发总量和水稻产量，秸秆施用水稻种植体系中水稻(RS)秸秆以0.8%施用量模式下减排增产效果最佳。

关键词：稻田土壤NH 挥发秸秆种类秸秆用量水稻产量结构方程模型