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基于物种敏感性分布的江苏省典型水稻土Cd安全阈值研究
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作者 郑倩倩 王兴祥 丁昌峰 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期557-565,共9页
研究不同水稻品种富集镉(Cd)的敏感性差异和江苏典型水稻土Cd的安全阈值,可为水稻安全生产和产地安全性评价提供理论依据。选择江苏省主栽的12个水稻品种和2种代表性水稻土(酸性的兴化勤泥土和中性的常熟乌栅土),通过温室盆栽试验,分别... 研究不同水稻品种富集镉(Cd)的敏感性差异和江苏典型水稻土Cd的安全阈值,可为水稻安全生产和产地安全性评价提供理论依据。选择江苏省主栽的12个水稻品种和2种代表性水稻土(酸性的兴化勤泥土和中性的常熟乌栅土),通过温室盆栽试验,分别添加不同浓度的外源Cd,研究不同水稻品种对Cd的敏感性差异,并利用物种敏感性分布法(speciessensitivitydistribution,SSD)推导2种土壤Cd的安全阈值。结果表明:不同水稻品种糙米Cd含量存在显著的种间差异,最高含量和最低含量相差3~6倍,并表现为籼型杂交稻显著高于粳型常规稻和粳型杂交稻。利用BurrⅢ型分布函数拟合12个水稻品种富集Cd的SSD曲线,通过国家食品安全标准反推出勤泥土和乌栅土上保护95%的水稻品种糙米不超标的HC5值即安全阈值,其中全量Cd分别为0.78 mg/kg和1.17 mg/kg,CaCl2提取态Cd分别为0.13 mg/kg和0.14mg/kg,EDTA提取态Cd分别为0.46 mg/kg和0.64 mg/kg。2种土壤上基于全量Cd的安全阈值均高出我国《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中二级标准的限值(0.30mg/kg、pH≤7.5)。 展开更多
关键词 水稻品种 水稻 安全阈值
减氮配施菌剂对水稻土酶活性及水稻根系生长的影响 预览
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作者 李丽 韩周 +6 位作者 张昀 燕香梅 张广才 高晓丹 张雅楠 叶超 李少博 《辽宁农业科学》 2019年第2期1-7,共7页
为了研究氮肥减量后,微生物菌剂对水稻生长和土壤酶活性的影响机制,本试验采用田间试验方法,研究了水稻根系、产量和土壤酶活性在减氮配施微生物菌剂条件下的变化规律.结果表明:减氮配施微生物菌剂在水稻分蘖期、齐穗期、灌浆期均可增... 为了研究氮肥减量后,微生物菌剂对水稻生长和土壤酶活性的影响机制,本试验采用田间试验方法,研究了水稻根系、产量和土壤酶活性在减氮配施微生物菌剂条件下的变化规律.结果表明:减氮配施微生物菌剂在水稻分蘖期、齐穗期、灌浆期均可增加水稻根长、根表面积、总根体积,促进水稻根系生长;所有氮肥配施菌剂处理均提高了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性;其中减氮30%配施微生物菌剂S处理对土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性的提高效果最好,与单施全量氮肥处理相比,分别提高了14.19%、31.80%、39.07%;同时,其水稻产量相应也增加了686.17kg/hm^2.可见,减氮配施微生物菌剂可以改善土壤酶活性,促进水稻根系生长,提高水稻产量,能达到减少化肥用量,保持水稻产量和农业生态系统可持续性的目的. 展开更多
关键词 水稻 减氮施肥 微生物菌剂 壤酶活性 根系发育特性 水稻产量
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有机肥对水稻中汞/甲基汞累积的影响
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作者 卞永荣 朱波 +6 位作者 程虎 谷成刚 宋洋 杨兴伦 王芳 叶茂 蒋新 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期107-112,共6页
稻米对甲基汞的累积危害居民身体健康。本文通过施用厌氧腐熟有机肥的盆栽试验,探讨有机肥施用对水稻中汞-甲基汞累积的影响。结果表明,有机肥施用水稻土中甲基汞含量显著增加,对照(10.43μg/kg)<1%豆饼粉肥(16.80μg/kg)<1%鱼粉... 稻米对甲基汞的累积危害居民身体健康。本文通过施用厌氧腐熟有机肥的盆栽试验,探讨有机肥施用对水稻中汞-甲基汞累积的影响。结果表明,有机肥施用水稻土中甲基汞含量显著增加,对照(10.43μg/kg)<1%豆饼粉肥(16.80μg/kg)<1%鱼粉肥(24.10μg/kg)<2%豆饼粉肥(33.53μg/kg)<2%鱼粉肥(38.46μg/kg),可能是施加有机肥后,增加了土壤微生物数量,提高了酶活性,导致水稻土中甲基汞含量增加。有机肥施用后,水稻不同部位总汞累积差异显著,根部最高(2 812.83μg/kg),其次是糙米(336.78μg/kg)和茎叶(300.44μg/kg)。有机肥施用后,水稻不同部位累积甲基汞的能力不同,表现为糙米(180.06μg/kg)>根(59.71μg/kg)>茎叶(38.97μg/kg)。不同有机肥的施用均增加籽粒中甲基汞的含量,与对照相比,各处理增加量表现为1%豆饼粉肥(16.1%)<1%鱼粉肥(19.3%)<2%豆饼粉肥(41.5%)<2%鱼粉肥(57.9%)。同时稻米中甲基汞含量与水稻土中甲基汞含量呈正相关关系。有机肥施用增加汞污染土壤水稻中汞与甲基汞累积,其可为合理施肥提供科学依据和理论指导。 展开更多
关键词 甲基汞 水稻 有机肥 水稻
CO2倍增和施氮对水稻不同生长期土壤反硝化细菌丰度的影响 预览
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作者 陈娜 刘毅 +4 位作者 肖谋良 袁红朝 葛体达 徐华勤 唐启源 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期683-691,共9页
随着全球气候变化的不断加剧,大气CO2浓度呈明显增加趋势,这将间接影响土壤-植物-微生物系统的氮循环过程.为研究典型水稻土壤反硝化细菌对CO2浓度升高的响应规律和机制,借助水稻密闭培养箱,运用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-Time q... 随着全球气候变化的不断加剧,大气CO2浓度呈明显增加趋势,这将间接影响土壤-植物-微生物系统的氮循环过程.为研究典型水稻土壤反硝化细菌对CO2浓度升高的响应规律和机制,借助水稻密闭培养箱,运用实时荧光定量聚合酶链式反应(Real-Time q PCR)分子技术,设置不施氮(0 mg/kg)和常规施氮(100 mg/kg) 2个处理,研究CO2倍增对水稻不同生长期土壤关键反硝化功能细菌(nar G、nir K和nir S型)丰度的影响.结果表明:①在2种施氮水平,CO2倍增显著促进了水稻分蘖期、孕穗期、扬花期和成熟期水稻根系生长(增幅为2. 96%~28. 4%)、地上部生物量增加(增幅为7. 1%~107. 3%)以及成熟期籽粒干质量的增加(增幅为19. 5%和38. 0%),具有显著的增产效应.②反硝化细菌丰度对CO2倍增的响应与生育期及施氮水平有关,CO2倍增在2个施氮水平均抑制分蘖期反硝化细菌的繁殖,显著增加孕穗期反硝化细菌数量;在水稻扬花期,CO2倍增促进了施氮处理nar G和nir S型反硝化细菌数量的增加,在成熟期抑制未施氮处理下nar G、nir K和nir S型反硝化细菌的生长.另外,nar G、nir K、nir S型反硝化细菌丰度整体表现为nar G>nir S>nir K,且随水稻的生长,其在成熟期的丰度均呈降低趋势. nir K和nir S基因同属亚硝酸还原酶,但nir S基因丰度高于nir K,且对CO2倍增和施氮的响应有所差异.研究显示,CO2倍增可显著增加水稻生长和产量,不同施氮水平对稻田土壤反硝化细菌丰度的影响存在差异. 展开更多
关键词 CO2倍增 水稻 水稻生长 反硝化细菌 丰度
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高、低Cd积累水稻和小麦籽粒中Cu、Zn的富集特性 预览
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作者 何普 刘鸿雁 +1 位作者 吴龙华 牟婷婷 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期385-391,共7页
Cu、Zn含量过低不仅直接关系到稻麦植物的生长发育和籽粒的营养品质,而且与人类的饮食健康密切相关。采集我国水稻优势产区典型土壤,选择Cd高、低积累性明显不同的水稻和小麦品种各2个,通过温室盆栽试验研究稻-麦轮作体系下植物可食部... Cu、Zn含量过低不仅直接关系到稻麦植物的生长发育和籽粒的营养品质,而且与人类的饮食健康密切相关。采集我国水稻优势产区典型土壤,选择Cd高、低积累性明显不同的水稻和小麦品种各2个,通过温室盆栽试验研究稻-麦轮作体系下植物可食部分Cu、Zn吸收性差异。结果表明,高、低Cd积累水稻糙米Cu平均含量分别为5.07和5.75mg·kg^-1,Zn平均含量分别为42.10和33.60mg·kg^-1,品种间差异显著(P<0.05);高、低Cd积累小麦籽粒Cu平均含量分别为4.37和4.94mg·kg^-1,Zn平均含量分别为34.40和35.40mg·kg^-1,差异不显著。高、低Cd积累小麦籽粒Cu、Zn含量差异不显著,可能与小麦籽粒Cu、Zn变异系数大多属于强变异有关。稻麦籽粒对Zn的富集系数均高于Cu;对于东北地区土壤,高和低Cd积累水稻糙米Cu、Zn富集系数分别为0.31、0.73和0.41、0.64,而高和低Cd积累小麦Cu、Zn富集系数分别为0.19、0.44和0.22、0.42,即糙米Cu、Zn富集能力显著高于小麦。因此,与小麦相比,在北方种植水稻能更有效地提高Cu、Zn在作物中的富集。上述结果表明,从稻麦的安全品质和营养品质方面考虑,种植高、低Cd积累稻麦不会导致Cu、Zn含量过低而引起营养失衡。 展开更多
关键词 水稻 水稻 小麦 Cd积累性 Cu ZN 吸收性
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山东省水稻产地土壤重金属污染风险评价 预览
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作者 刘君 张猛 +2 位作者 张士荣 王凯荣 张磊 《青岛农业大学学报:自然科学版》 2019年第2期112-118,125共8页
为明确山东省水稻产地土壤环境质量与重金属污染风险,本研究从水稻主产区采集代表性农田稻田土壤,测定了Cd、Hg、As、Cr、Pb、Zn、Cu等重金属元素含量,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对土壤... 为明确山东省水稻产地土壤环境质量与重金属污染风险,本研究从水稻主产区采集代表性农田稻田土壤,测定了Cd、Hg、As、Cr、Pb、Zn、Cu等重金属元素含量,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和Hakanson潜在生态风险指数法对土壤重金属污染水平及其潜在生态风险进行了评价。结果表明,山东省水稻主产区土壤中Cd、Hg、As、Cr、Pb、Zn和Cu的平均含量分别为0.25、0.06、9.48、102.7、34.0、111.3和29.3mg·kg^-1,与该省土壤环境背景值相比,表现出不同程度积累特征;与《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)II级标准比较,Cd和Zn含量超标样点分别为14.6%和9.8%。相关分析表明,土壤Cd、Cu、Zn、As全量与土壤pH值呈显著正相关性,有效态Cd、Pb含量与pH、有效态Cu含量与有机质含量呈显著正相关性,而有效态Cr含量与有机质含量呈显著负相关性。单因子污染指数和内梅罗综合污染指数评价结果显示,山东稻田土壤绝大多数点位污染指数小于1,表现为未受污染状态;而Hakanson生态危害指数评价结果显示,山东省稻田土壤Cd和Hg含量达到较强的潜在生态危害水平。总体而言,山东省水稻主产区稻田土壤重金属含量较低,土壤环境质量良好,尚无污染危害,但Cd和Hg在土壤中积累表现出一定的潜在生态风险。 展开更多
关键词 重金属 水稻 污染指数 生态风险 山东省
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浙江温岭土壤-水稻系统铜的空间异质性及其分布特征 预览
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作者 黄栋良 张璐瑶 董佳琦 《浙江农业科学》 2019年第3期514-519,共6页
通过系统布设采样点,在浙江温岭典型水稻产区采集92对水稻与土壤样品,基于Moran’s I和地统计学空间分析方法,研究土壤Cu及其各形态和水稻Cu的空间分布特征。结果显示,研究区土壤总Cu及其铁锰结合态、有机结合态和残渣态的平均含量分别... 通过系统布设采样点,在浙江温岭典型水稻产区采集92对水稻与土壤样品,基于Moran’s I和地统计学空间分析方法,研究土壤Cu及其各形态和水稻Cu的空间分布特征。结果显示,研究区土壤总Cu及其铁锰结合态、有机结合态和残渣态的平均含量分别为40. 25、7. 12、8. 73和18. 65 mg·kg-1,与浙江省土壤背景值和国家二级标准相比,研究区土壤已出现Cu累积现象,局部出现Cu污染特征。相关性结果显示,土壤p H值和有机质是影响有机结合态Cu分布的主要因子。研究区土壤和水稻Cu含量均具有一定的空间变异结构和分布规律,且有一定程度的相似性,以西北部含量高、西南部含量低。电子垃圾拆解区与水稻和土壤Cu的高浓度分布区吻合,是研究区Cu污染的主要来源。 展开更多
关键词 水稻 地统计分析 空间分布 电子垃圾
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零价铁粉对水稻土中六价铬的还原作用及其影响因素研究 预览
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作者 张亚莉 杨杰文 《广东农业科学》 CAS 2019年第4期51-57,共7页
【目的】研究雷州半岛水稻土吸附Cr(Ⅵ)反应特征以及零价铁粉对水稻土中Cr(VI)的还原作用,分析相关因素对上述过程的影响。【方法】通过批处理等温吸附和动力学实验,考察反应物浓度、时间、pH、离子强度和陪伴离子等因素对Cr(Ⅵ)吸附量... 【目的】研究雷州半岛水稻土吸附Cr(Ⅵ)反应特征以及零价铁粉对水稻土中Cr(VI)的还原作用,分析相关因素对上述过程的影响。【方法】通过批处理等温吸附和动力学实验,考察反应物浓度、时间、pH、离子强度和陪伴离子等因素对Cr(Ⅵ)吸附量和还原比例的影响,并用相关反应模型对数据进行拟合分析。【结果】在所研究的0.1~2.0mmol/L初始浓度范围内,水稻土对Cr(Ⅵ)吸附未达到饱和,吸附等温线可用Langmuir方程拟合(R2=0.9963)。提高pH和离子强度将抑制C(Ⅵ)吸附,且吸附动力学曲线可用假一级反应动力学方程拟合(R2=0.9935)。在所研究的反应条件下(初始溶液pH4.0、0.20mmol/LCr(Ⅵ)、0.01mmol/LNaCl、5.0g土+0.25g零价铁粉、体系总体积250mL),Cr(Ⅵ)还原比例可达100%。溶液中Cr质量衡算表明,所生成的Cr(Ⅲ)可部分被吸附到固体表面。磷酸根和邻菲罗啉的存在均可降低Cr(Ⅵ)还原比例,提高反应体系pH不利于Cr(VI)还原,其比例可从pH4.34时的100%下降至pH6.87时的56.3%。【结论】水稻土吸附Cr(Ⅵ)反应机理包含静电吸附,高pH条件所导致的土壤表面对Cr(VI)的静电斥力增加以及背景电解质中阴离子的竞争吸附均可减少水稻土对Cr(Ⅵ)的吸附量;零价铁粉对水稻土中Cr(Ⅵ)的还原比例随pH升高逐渐减少,且磷酸根的存在有抑制作用。 展开更多
关键词 水稻 零价铁粉 六价铬污染 还原作用 溶液因素
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长期施肥对稻田不同土层反硝化细菌丰度的影响 预览
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作者 陈娜 刘毅 +5 位作者 黎娟 袁婧 葛体达 吴金水 孙志龙 徐华勤 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期2154-2160,共7页
为了探讨长期施肥对稻田不同土层关键反硝化功能种群丰度的影响及核心驱动因子,以湖南宁乡长期施肥定位试验田为平台,选取不施肥(CK)、全量化肥(NPK)和秸秆还田(ST)3个处理,结合实时荧光定量PCR(q PCR)技术,系统分析了稻田不同土层(0~10... 为了探讨长期施肥对稻田不同土层关键反硝化功能种群丰度的影响及核心驱动因子,以湖南宁乡长期施肥定位试验田为平台,选取不施肥(CK)、全量化肥(NPK)和秸秆还田(ST)3个处理,结合实时荧光定量PCR(q PCR)技术,系统分析了稻田不同土层(0~10,10~20,20~30,30~40cm)关键反硝化功能基因(narG、nirK和nirS)的丰度及其与土壤理化性质的内在联系.结果表明,相比于不施肥处理(CK),施肥处理(NPK和ST)在0~40cm土层土壤SOC、TN、NO3^--N、NH4^+-N和Olsen-P分别显著增加了2.2%~83.6%,3.5%~58.3%,70.8%~222.1%,0.9%~83.7%和16.5%~94.5%,pH值下降了0.31~0.67个单位;长期施用化肥和秸秆使narG、nirK和nirS基因丰度分别增加0.75~7.18倍,1.57~3.02倍和0.53~3.81倍,其中秸秆还田对反硝化细菌数量的影响比单施化肥更显著;稻田narG、nirK和nirS反硝化型细菌的丰度随土层深度增加而逐渐降低,具有明显的垂直分布特征;RDA分析结果显示,土壤养分如SOC和TN是影响水稻土narG、nirK和nirS反硝化型细菌垂直分布的关键因子,而pH值是调控反硝化细菌在稻田底土分布的核心驱动因子.研究结果可为提升稻田土壤肥力和减少稻田氮素损失和温室气体排放提供理论依据. 展开更多
关键词 水稻 长期施肥 不同 反硝化细菌 种群丰度
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九龙江流域水稻土重金属赋存形态及污染评价
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作者 林承奇 黄华斌 +3 位作者 胡恭任 于瑞莲 郝春莉 林颖 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期453-460,共8页
采用改进的BCR四步提取-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析九龙江流域71个水稻土中12种重金属元素的赋存形态特征,运用风险评价编码法(RAC)、次生相与原生相分布比值法(RSP)和地质积累指数法(Igeo)评价重金属污染特征.结果表明,大部... 采用改进的BCR四步提取-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析九龙江流域71个水稻土中12种重金属元素的赋存形态特征,运用风险评价编码法(RAC)、次生相与原生相分布比值法(RSP)和地质积累指数法(Igeo)评价重金属污染特征.结果表明,大部分重金属总量已存在不同程度的富集且不同重金属元素在水稻土中的赋存形态特征差异较大.Cd和Mn主要以F1弱酸溶态存在,平均比例分别为46.2%和35.2%;Fe和Pb主要以F2可还原态存在,平均比例分别为64.5%和41.5%;而V、Cr、Ni、As、Co、Sr、Zn和Cu主要以F4残渣态存在,平均比例分别为79.6%、78.4%、73.1%、67.7%、51.9%、49.7%、45.3%和38.4%.3种污染评价方法分别重点关注弱酸溶态、次生相和重金属总量,均有应用价值,缺点是不够全面.结合3种评价方法能更准确全面评估重金属污染特征.九龙江流域水稻土中Cd为中度~重度污染,Mn和Sr为轻度~重度污染,Zn、Pb、Cu和Co为轻度~中度污染,As和Ni为无污染~中度污染,V、Fe和Cr为无污染~轻度污染. 展开更多
关键词 BCR提取 污染评价 重金属 水稻 九龙江流域
长期施肥对水稻土碳氮矿化与团聚体稳定性的影响
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作者 李奕 刘玲玲 +5 位作者 房焕 李大明 柳开楼 彭新华 彭显龙 周虎 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期451-457,共7页
水稻土有机碳、氮矿化过程对水稻土质量和作物养分吸收具有重要的作用,但是它们对施肥措施的响应及其与土壤结构之间的关系尚不清楚。本研究基于红壤性水稻土长期施肥定位试验,分析了不施肥(CK)、施用常量化肥(NPK)、2倍化肥(NPK2)和常... 水稻土有机碳、氮矿化过程对水稻土质量和作物养分吸收具有重要的作用,但是它们对施肥措施的响应及其与土壤结构之间的关系尚不清楚。本研究基于红壤性水稻土长期施肥定位试验,分析了不施肥(CK)、施用常量化肥(NPK)、2倍化肥(NPK2)和常量化肥配施有机肥(NPKOM)等处理下水稻土碳氮矿化特征,并研究了其与土壤团聚体稳定性的关系。结果表明NPKOM处理显著提高了土壤有机碳和全氮含量(PV0.05),而单施化肥处理(NPK2和NPK)则同CK处理没有显著差异。土壤有机碳矿化速率、累积矿化量和矿化率均为NPKOM>NPK2>NPK>CK处理,其中NPKOM处理显著高于其他处理(PV0.05),而后3个处理间没有显著差异。土壤氮矿化速率、累积矿化量和矿化率同土壤碳矿化的规律一致,NPKOM、NPK2和NPK处理累积矿化氮量较CK处理分别提高110.0%、29.4%和8.8%,矿化率分别提高110.8%、25.6%和13.0%。单施化肥处理(NPK和NPK2)的平均质量直径(MWD)分别降低了 17.1%和15.5%,而NPKOM处理则增加了 19.4%。相关分析表明,土壤碳氮矿化主要取决于土壤有机碳氮含量,而与土壤团聚体水稳定性无直接关系。在今后研究中,应重点分析土壤孔隙结构与有机碳氮周转的关系。 展开更多
关键词 水稻 碳氮矿化 团聚体水稳定性
长株潭地区5种母质发育水稻土锌和铜及镍元素剖面分布特征 预览
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作者 卜思怡 王翠红 +4 位作者 周伟军 杨蕾静 石敏 盛浩 施强 《湖南农业大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期391-397,共7页
以长株潭地区5种母质发育的水稻土,即河沙泥、红黄泥、黄泥田、麻沙泥和紫泥田为研究对象,按土壤系统分类原则挖掘典型剖面24个及剖面土样137个,分析测定了土壤全量和有效态铜、锌、镍含量以及土壤pH值、颗粒分级组成、有机质、游离氧... 以长株潭地区5种母质发育的水稻土,即河沙泥、红黄泥、黄泥田、麻沙泥和紫泥田为研究对象,按土壤系统分类原则挖掘典型剖面24个及剖面土样137个,分析测定了土壤全量和有效态铜、锌、镍含量以及土壤pH值、颗粒分级组成、有机质、游离氧化铁含量,研究水稻土铜、锌、镍元素的剖面分布特征以及与土壤理化性质之间的关系.结果表明:剖面各层土壤全铜、全锌含量平均值随剖面加深逐渐降低,耕作层、犁底层、底土层全铜含量分别为26.82、21.54、18.54 mg/kg,全锌含量分别为75.84、66.00、63.19 mg/kg,全镍含量分别为18.40、17.50、18.23 mg/kg;土壤铜、锌、镍有效态含量平均值随剖面加深均逐渐降低,耕作层、犁底层、底土层有效铜含量分别为4.04、2.99、1.29 mg/kg,有效锌含量分别为4.77、2.76、1.14 mg/kg,有效镍含量分别为0.54、0.44、0.23 mg/kg;黄泥田的全量和有效态铜、锌、镍含量均较高,麻沙泥的较低;土壤有机质含量是决定土壤有效态铜、锌、镍含量的主要因子,土壤游离氧化铁含量是决定土壤全铜、全镍含量的主要因子,全锌含量与土壤pH值、颗粒分级组成、有机质、游离氧化铁含量均无显著相关性.总体上,长株潭地区水稻土0~25 cm土体以及部分剖面土壤全层有效态铜和锌含量高于临界值(铜1.5 mg/kg、锌0.5 mg/kg),呈盈余状态,可满足浅根或中根作物对铜、锌的需求. 展开更多
关键词 水稻 河沙泥 红黄泥 黄泥田 麻沙泥 紫泥田 剖面分布 长株潭地区
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水稻田铁氧化菌的丰度及微生物群落结构组成 预览
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作者 狄霖 刘玲玲 +4 位作者 钟志仁 黄顾林 盛海君 王娟娟 朱友理 《江苏农业科学》 2019年第10期296-296,297-300共2页
水稻土中铁氧化物的存在对于土壤中的重金属离子及有机污染物有较强的吸附固定能力,研究参与其形成的微生物有重要的生态意义。分别采用浓度梯度试管富集培养不同水稻根部土壤中的铁氧化菌,用最大可能数(most probable number,简称MPN)... 水稻土中铁氧化物的存在对于土壤中的重金属离子及有机污染物有较强的吸附固定能力,研究参与其形成的微生物有重要的生态意义。分别采用浓度梯度试管富集培养不同水稻根部土壤中的铁氧化菌,用最大可能数(most probable number,简称MPN)方法计算其丰度;测定土壤主要微生物群落结构,并结合各种土壤理化因素进行多元生态统计分析。结果表明,几种不同肥力的水稻土中可培养的微好氧铁氧化细菌数平均达169万个/g,其丰度与土壤pH值呈正相关,而与其他主要土壤理化性质没有显著相关性。在门的水平上,所测样品中以Proteobacteria(变形菌门)为主要类别,平均占细菌总量的46.35%。在属水平上,则以Nitrospira(硝化螺旋菌属)、Anaeromyxobacter(厌氧黏细菌)、Geobacter(地杆菌属)、Anaerolinea(厌氧绳菌属)等为主,代表性的铁氧化菌Gallionella(披毛菌属)在所有相对丰度中排名第7,达2.2%。总体而言,各种样品的理化性质相近,但是微生物群落的结构差异较大,其分布受到样品理化性质的影响较为复杂。 展开更多
关键词 水稻 铁氧化细菌 微生物群落结构 丰度
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利用膜进样质谱仪测定水稻土几种厌氧氮转化速率 预览
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作者 李进芳 柴延超 +2 位作者 陈顺涛 单军 颜晓元 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1541-1549,共9页
:为了在同一体系下区分和测定水稻土反硝化、厌氧氨氧化(Anammox)和硝酸根异化还原成铵(DNRA)过程发生速率和相互关系,并获取近似原位情况下的净脱氮速率,本研究通过将15NH4^+化学氧化法测定DNRA速率和添加尿素模拟原位土柱测定净脱氮... :为了在同一体系下区分和测定水稻土反硝化、厌氧氨氧化(Anammox)和硝酸根异化还原成铵(DNRA)过程发生速率和相互关系,并获取近似原位情况下的净脱氮速率,本研究通过将15NH4^+化学氧化法测定DNRA速率和添加尿素模拟原位土柱测定净脱氮速率与膜进样质谱法(MIMS)进行联用,完善了一套基于膜进样质谱法(MIMS)的稻田硝态氮转化测定方法体系,利用该方法测定了5种典型的水稻土[辽宁营口(YK)、江苏宜兴(YX)、浙江金华(JH)、广西桂林(GL)和四川广安(GA)]的反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮4种氮转化速率。结果显示:基于MIMS的方法体系可实现对水稻土中反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮速率的测定,5种水稻土反硝化、Anammox、DNRA和净脱氮速率范围分别为(358.63±25.37)~(479.96±22.12)、(-14.81±0.22)~(5.29±1.22)、(25.76±12.71)~(109.87±3.88)g N·hm^-2·h^-1和(33.33±11.16)~(72.74±14.18)g N·hm^-2·h^-1,相关结果与其他方法研究结果具有可比性。相关性分析显示:水稻土NO-3、可溶性有机碳(DOC)和土壤Fe^2+含量是反硝化过程的主要限制因素;NO3-是Anammox的关键限制因素;而土壤DOC和Fe^2+含量是DNRA过程的主要限制因素。基于MIMS的方法体系可以在短时间内(1周)测定水稻土四种厌氧氮转化速率,且所需样品量低、精确度高,在稻田或湿地土壤厌氧氮转化过程研究中有很好的应用前景。 展开更多
关键词 水稻 15N示踪 反硝化 厌氧氨氧化 硝酸根异化还原成铵
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长期施肥对稻田土壤可溶性有机氮和游离氨基酸剖面分异的影响 预览
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作者 雷秀美 王飞 +3 位作者 周碧青 杨文浩 聂三安 邢世和 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1550-1559,共10页
为探讨长期不同施肥对稻田土壤可溶性有机氮(SON)和游离氨基酸(FAA)剖面分异的影响,阐明长期施肥稻田土壤SON和FAA的剖面迁移特性。以不施肥(CK)、单施氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾配施牛粪(NPKM)和氮磷钾结合秸秆还田(NPKS)4种处理的稻田长... 为探讨长期不同施肥对稻田土壤可溶性有机氮(SON)和游离氨基酸(FAA)剖面分异的影响,阐明长期施肥稻田土壤SON和FAA的剖面迁移特性。以不施肥(CK)、单施氮磷钾化肥(NPK)、氮磷钾配施牛粪(NPKM)和氮磷钾结合秸秆还田(NPKS)4种处理的稻田长期(33年)施肥定位试验小区为研究对象,采用带总氮检测器的总有机碳分析仪(TOC-TN)、连续流动注射和氨基酸自动分析仪测定不同深度(0~20、20~40cm和40~60cm)土层SON、FAA及其组分的含量。结果表明:长期不同施肥水稻土SON含量剖面分异较明显,0~20、20~40cm和40~60cm土壤SON含量分别为24.14~49.80、11.30~13.86mg·kg-1和6.35~9.38mg·kg-1;不同处理0~20 cm土壤SON含量表现为NPKS>NPKM>NPK=CK,NPKS处理较NPK和CK分别提高67.1%和106.3%,NPKM处理较NPK和CK分别提高了28.5%和58.7%;不同土层SON与可溶性总氮(TSN)的比值为40.0%~69.3%。长期不同施肥水稻土FAA含量也存在较明显剖面差异,0~20、20~40cm和40~60cm土壤FAA含量分别为8.15~15.91、0.83~2.13mg·kg-1和0.69~0.99mg·kg^-1,FAA/SON比例的均值分别为35.3%、12.6%和11.2%;NPKM和NPKS处理0~20cm土壤均包含20种FAA,较CK和NPK处理增加了3种易分解的碱性氨基酸(鸟氨酸、赖氨酸和精氨酸);NPK、NPKM和NPKS处理20~40 cm土壤均包含10种FAA,较CK处理增加了3种中性氨基酸(缬氨酸、胱氨酸和苯丙氨酸),而40~60cm土壤则均包含7种FAA,较CK处理增加了2种中性氨基酸(异亮氨酸和胱氨酸);不同处理不同深度土壤FAA组成均以中性氨基酸占优势。研究表明:土壤SON、FAA含量与组分及其剖面分异和施肥模式密切相关,长期化肥配施牛粪和秸秆能增加0~20cm土壤SON、FAA含量且丰富FAA种类。 展开更多
关键词 长期施肥 水稻 可溶性有机氮 游离氨基酸 剖面差异
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生物炭对淹水土壤中溶解性有机质含量及组成特征的影响 预览
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作者 索慧慧 林颖 +2 位作者 赵苗苗 王坤 曲东 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期155-161,271共8页
为了探究生物炭对土壤中溶解性有机质(DOM)的影响,采用向水稻土中添加生物炭的厌氧泥浆培养试验,分析添加生物炭后对不同培养阶段的厌氧泥浆中水溶性有机碳(DOC)含量、DOM组成、荧光光谱特性及土壤中Fe(III)还原特征的影响。结果表明:... 为了探究生物炭对土壤中溶解性有机质(DOM)的影响,采用向水稻土中添加生物炭的厌氧泥浆培养试验,分析添加生物炭后对不同培养阶段的厌氧泥浆中水溶性有机碳(DOC)含量、DOM组成、荧光光谱特性及土壤中Fe(III)还原特征的影响。结果表明:添加生物炭可增加水稻土中DOC含量及影响紫外光谱特征值(SUVA254),引起DOM组分种类和相对含量变化,不同类型土壤间的变化存在差异,酸性水稻土中的作用更为明显。水稻土中Fe(III)的还原效率在添加生物炭下得到促进,同时对土壤的初始pH也产生一定影响。相关分析结果揭示添加生物炭可通过调节SUVA254、DOM组成和体系pH,从而影响厌氧水稻土中的硝酸盐还原、铁还原及产甲烷过程。 展开更多
关键词 水稻 生物炭 溶解性有机碳 铁还原
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吉林西部盐碱地区稻田土壤有机碳矿化特征 预览
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作者 汤洁 刘禹晴 +2 位作者 王思宁 王静静 曲云柯 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期162-168,共7页
以吉林西部盐碱地区(前郭灌区)土壤为研究对象,选取不同盐碱程度的4块水田(P1、P2、P3和P4),采用野外实地调研采样与室内模拟试验相结合的方法,分别在培养期的第1,4,7,10,14,21,28,35,70天测定土壤CO2气体的排放通量,结合土壤基本理化性... 以吉林西部盐碱地区(前郭灌区)土壤为研究对象,选取不同盐碱程度的4块水田(P1、P2、P3和P4),采用野外实地调研采样与室内模拟试验相结合的方法,分别在培养期的第1,4,7,10,14,21,28,35,70天测定土壤CO2气体的排放通量,结合土壤基本理化性质,分析盐碱稻田矿化模拟培养过程中CO2通量的动态变化,研究土壤盐碱化程度对有机碳矿化过程的影响。结果表明:P1、P2、P3为弱碱化土,P4为强碱化土;各样地土壤有机碳(SOC)含量差异显著,并存在表层富集现象,与碱化度(ESP)呈显著负相关关系(r=-0.945);SOC矿化量累积过程与培养时间符合一级动力学模型Ct=C0(1-e^-kt),各样地土壤在矿化培养初期CO2释放量较大,释放强度降低较快,矿化速率随时间延长呈缓慢平稳下降,在培养期结束时降至最低。SOC矿化过程受多种因子共同作用,ESP是该过程的主要影响因子。土壤的盐碱化抑制了土壤碳循环的速度,相对于碳源过程而言,对碳汇的影响更大。伴随SOC含量增加,SOC矿化反应强度和矿化反应的完全程度加强,矿化反应累积量增加,反之,随ESP程度增加而减弱。 展开更多
关键词 盐碱化 水稻 有机碳 壤有机碳矿化
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施肥和淹水管理对水稻土氨氧化微生物数量的影响
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作者 曹彦强 王智慧 +2 位作者 莫永亮 王梅 蒋先军 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1004-1011,共8页
全程氨氧化细菌(Complete ammonia oxidizers,Comammox)的发现被认为是氮循环研究的重要进展,但复杂土壤中Comammox与氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)共存的环境驱动机制尚不... 全程氨氧化细菌(Complete ammonia oxidizers,Comammox)的发现被认为是氮循环研究的重要进展,但复杂土壤中Comammox与氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)共存的环境驱动机制尚不清楚。针对紫色水稻土长期定位试验的植稻淹水(夏季植稻施肥并且全年淹水)管理、休耕冬干(不植稻、不施肥,仅在夏季植稻期间淹水,冬季排水落干)管理,研究了施肥和水分管理对水稻土硝化潜势及氨氧化微生物类群丰度的影响。结果表明,植稻淹水土壤的硝化潜势显著高于休耕冬干,分别为25.0 mg·kg^-1·d^-1、2.11mg·kg^-1·d^-1,相差可达12倍之多。实时荧光定量PCR分析表明,两种管理方式下水稻土中均能检测到Comammox、AOA和AOB,并且其数量均为Comammox>AOA>AOB。植稻淹水中Comammox丰度分别为AOA的8.5倍、AOB的77.3倍,而休耕冬干中Comammox丰度分别为AOA的4.1倍、AOB的490.3倍。相比于休耕冬干管理,植稻淹水刺激了Comammox分支A(Clade A)、AOA和AOB的生长,三者增长倍数分别为9、3、42,但Comammox分支B(Clade B)的降幅高达两倍之多。这些结果表明,与休耕冬干管理相比,28年长期植稻淹水,可能导致水稻土氨氧化微生物类群长期处于低O2胁迫,并选择性促进了Comammox Clade A和AOA的生长,高强度施肥则显著促进了AOB生长,而ComammoxClade A和AOA则具有更广的铵态氮底物适应范围。未来应通过稳定性同位素示踪DNA技术,明确水稻土中数量上占优势的Comammox的功能意义及其与AOA和AOB的相对重要性。 展开更多
关键词 水稻 硝化潜势 氨氧化古菌 氨氧化细菌 全程氨氧化细菌
不同深度土壤控水对稻田土壤微生物区系及细菌群落多样性的影响 预览
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作者 张静 可文静 +4 位作者 刘娟 王留行 陈浩 彭廷 赵全志 《中国生态农业学报(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期277-285,共9页
为研究不同深度土壤控水对壤土稻田土壤水势、微生物区系和细菌群落多样性的影响,通过土培池栽试验,在水稻生育后期设置土壤深度0~5cm(S05)、0~10cm(S10)和0~15cm(S15)控水处理,以保持水层为对照,分析了不同深度控水处理下5cm、10cm、1... 为研究不同深度土壤控水对壤土稻田土壤水势、微生物区系和细菌群落多样性的影响,通过土培池栽试验,在水稻生育后期设置土壤深度0~5cm(S05)、0~10cm(S10)和0~15cm(S15)控水处理,以保持水层为对照,分析了不同深度控水处理下5cm、10cm、15cm深土壤水势与土壤微生物区系、细菌群落多样性的变化。结果表明:土壤5cm、10cm、15cm深度的水势随着控水深度增加而降低,S05控水处理主要影响上层(5cm)土壤水势,S10控水处理影响上、中层(10cm)土壤水势,S15控水处理土壤水势随土层深度的增加而升高。花后8d和32d,S05控水处理上层土壤细菌数量显著高于S10、S15控水处理;花后16~24d,S05控水处理中层、下层(15cm)土壤细菌数量均显著高于S15控水处理;土壤水势与水稻生育后期中、下层土壤细菌数量呈极显著正相关关系。S05控水处理10cm、15cm土层的细菌丰富度Chao指数均显著高于S15控水处理及CK。3个控水处理中,5cm土层细菌的多样性Shannon指数以S05控水处理最低。优势细菌菌群分析发现,优势群落主要为变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门,四者总相对丰度在80%以上;S15控水处理中层土壤变形菌门相对丰度低于S05和S10控水处理。3个控水处理土壤样品中优势纲(相对丰度大于2%)达15个,主要包括α-变形菌纲、β-变形菌纲、δ-变形菌纲、厌氧绳菌纲等,这4个纲的总相对丰度在47%以上,其中厌氧绳菌纲相对丰度最高;上层土壤中S05控水处理的β-变形菌纲相对丰度显著低于S10和S15控水处理。因此,不同深度土壤控水对壤土土壤水势、细菌数量存在影响,改变了细菌的多样性及丰富度,对土壤细菌优势菌种类无显著影响。 展开更多
关键词 水稻 控水深度 壤水势 壤微生物 壤细菌群落
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不同施肥处理下水稻根际和非根际土壤中氨基糖积累特征
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作者 宁赵 陈香碧 +5 位作者 唐海明 葛体达 何红波 胡建良 苏以荣 邓扬悟 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期189-197,共9页
以水稻长期定位施肥试验土壤为研究对象,选取不施肥(CK)、化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(NPKS)、30%有机肥+70%化肥(LOM)和60%有机肥+40%化肥(HOM) 5种处理,分析水稻分蘖旺期根际土和非根际土中氨基糖积累特征.结果表明:与CK和NPK处理相比,... 以水稻长期定位施肥试验土壤为研究对象,选取不施肥(CK)、化肥(NPK)、秸秆还田+化肥(NPKS)、30%有机肥+70%化肥(LOM)和60%有机肥+40%化肥(HOM) 5种处理,分析水稻分蘖旺期根际土和非根际土中氨基糖积累特征.结果表明:与CK和NPK处理相比,长期施用有机物料(NPKS、LOM、HOM)显著增加了水稻根际土和非根际土中有机碳、总氨基糖及其氨基单糖(胞壁酸、氨基葡萄糖和氨基半乳糖)含量.不同施肥处理下3种氨基单糖的积累规律不同,说明不同微生物对施肥处理的响应趋势和强度有所不同.受稻田翻耕等均匀化土壤的农事操作影响,各处理总氨基糖含量在根际土与非根际土间无显著差异.氨基糖碳对土壤有机碳积累的贡献范围为24.0~28.3 mg·g-1,且以NPKS处理最高,HOM和CK处理最低.真菌氨基葡萄糖/胞壁酸比值范围为24.4~36.6,说明该试验点所有处理的根际土与非根际土中有机质的降解与转化过程以真菌为主导,且与NPK和CK相比,NPKS处理的真菌参与度提高,而施用HOM处理的细菌参与度提高. 展开更多
关键词 长期施肥 水稻 氨基糖 有机碳
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