辽宁地区农田土壤中微塑料丰度及其在团聚体中的分布特征

为了明确辽宁地区农田土壤微塑料污染情况,本研究以辽宁14个地区的农田土壤为研究对象,采用密度分离和氧化分解的方法,结合显微镜和红外光谱技术测定了土壤及各级团聚体中微塑料的丰度和分布特征。结果表明:辽宁地区农田土壤中微塑料丰度为3605个·kg^(-1),主要包括纤维状、颗粒状、块状和薄膜状4种形状,其中纤维状最多(42.11%),颗粒状和块状次之(29.10%和22.32%),薄膜状最少(6.47%)。纤维状微塑料的主要成分是尼龙,颗粒状微塑料的主要成分是聚对苯二甲酸乙二酯,块状和薄膜状微塑料的主要成分是聚乙烯。辽宁14个地区农田土壤中微塑料丰度及其形状组成各不相同,其中辽阳、朝阳、本溪、营口地区土壤中微塑料丰度显著高于其他地区。土壤中69.14%的微塑料以与团聚体结合的方式存在,尤其与小团聚体结合的最多,另外30.86%的微塑料以分散态存在。不同形状微塑料在团聚体中的分布也不同,纤维状和颗粒状微塑料主要存在于小团聚体中,薄膜状微塑料主要存在于大团聚体中,而块状微塑料在各级团聚体中的分布没有显著差异。研究表明,辽宁地区农田土壤中普遍存在微塑料污染,但是在空间上分布不均衡。土壤中微塑料主要是纤维,其成分是尼龙。土壤中的微塑料主要以与团聚体结合的方式存在,但是仍有一部分微塑料以分散态存在,在灌溉或降雨条件下存在向下淋失污染深层土壤和地下水的风险。

不同种类和裂解温度生物质炭添加对稻田土壤微生物多样性和群落结构的影响

为探讨制备生物质炭的原材料和裂解温度对土壤微生物的影响,采用露天盆栽培养试验,分别将350、550、750℃裂解温度制成的玉米秸秆和水稻秸秆生物质炭添加到稻田土壤中培养60和360d,采用IlluminaNovaseq技术分析了其对稻田土壤细菌和真菌多样性和群落结构及差异微生物的影响。结果表明:添加两种生物质炭培养360d均使稻田土壤细菌丰富度、多样性提高,其中水稻秸秆生物质炭提高最为明显;土壤中细菌优势类群为浮霉菌门(Planctomycetes)、绿弯菌门(Chloroflexi)和放线菌门(Actinobacteria)。土壤中真菌群落随着添加生物质炭培养时间的延长,其丰富度和多样性表现为先降低后升高的趋势;土壤中优势真菌类群为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);真菌科水平物种丰度更加均匀,土壤中普遍检测出壶菌门(Chytridiomycota)和毛霉门(Mucoromycota)。培养60 d时,添加550℃裂解温度玉米秸秆生物质炭处理提高细菌和真菌丰富度和多样性的效果最好,不同裂解温度水稻秸秆生物质炭添加导致真菌群落存在不同的优势门类,改变了土壤微生物群落结构。综上,在稻田土壤中,与玉米秸秆生物质炭相比,水稻秸秆生物质炭施加360d后提高土壤微生物多样性效果更好。生物质炭原材料种类是影响土壤微生物多样性的重要因素,裂解温度能够影响微生物的群落结构,尤其是水稻秸秆生物质炭裂解温度对真菌群落结构的影响。

地方本科院校教学质量保障体系的建构与实践

地方本科院校教学质量保障体系必须在全面构建任课教师-教学系(专业)-二级学院-学校“四位一体”质量主体意识,搭建条件建设-质量运行-质量管理-质量督察“四环联动”教学质量保障机制,再通过各质量主体应做什么、做了什么、做成了什么、还想做什么的“四维推进”,涵养教学质量持续提升文化氛围,落实“学生中心、产出导向、持续改进”理念,培育学校质量文化。

环境科学实验室废液“绿色化”管理探索与实践

高校实验教学是培养学生实践创新能力的重要环节,而如何安全有效地管理和处理实验教学产生的大量废液是目前亟待解决的问题。目前很多高校建立了废液回收制度,但是在执行中依然存在一些问题。因此文章在分析目前环境科学实验室废液特点的基础上,提出了废液“绿色化”管理措施,包括改革实验项目以减少废液产生、开展环保教育以控制废液流向、建立回收机制以科学回收废液,这些措施实施后取得了良好的效果。

生物有机肥配施化肥对设施土壤养分含量及团聚体分布的影响

本研究以番茄–黄瓜轮作下的设施土壤为研究对象,共设4个处理(1/2化肥氮+1/2生物有机肥氮,COF;全部施用生物有机肥氮,OF;全部施用化肥氮,CF;不施肥处理,CK),探讨生物有机肥配施化肥对设施土壤养分含量及团聚体分布和稳定性的影响。研究结果表明,相较于单施化肥处理,施用生物有机肥均提高了土壤有机碳、全氮、全磷、全钾、有效磷、速效钾养分含量和土壤pH,分别提高了9.61%~54.28%、7.38%~35.45%、31.86%~98.53%、40.88%~96.40%、3.02%~15.99%、0.96%~18.23%和0.73%~7.03%;单施生物有机肥或与化肥配施均可使土壤大团聚体(>0.25 mm)比例上升,微团聚体(<0.25 mm)比例下降,显著提高了土壤团聚体平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和>0.25 mm团聚体含量(R_(0.25))(P<0.05),且土壤团聚体稳定性随着施入生物有机肥年限的增加而增加;相关分析表明,MWD、GMD和R_(0.25)均与>2 mm和0.25~2 mm团聚体质量分数呈显著正相关(P<0.05),与<0.053 mm团聚体组成呈极显著负相关(P<0.01),与0.053~0.25 mm团聚体组成呈显著负相关(P<0.05)。生物有机肥替代化肥更有利于提高土壤养分含量、大团聚体的数量及团聚体的稳定性。

不同秸秆还田方式对玉米农田土壤CO_(2)排放量和碳平衡的影响

【目的】探究秸秆还田方式对土壤CO_(2)排放特征及碳平衡的影响,为东北地区农田土壤固碳减排和秸秆还田方式的选择提供科学依据。【方法】采用田间微区试验,以玉米为供试作物,设置3种秸秆还田方式:秸秆浅层还田(QH)、秸秆深层还田(SH)和秸秆覆盖还田(FG),无秸秆还田(CK)处理为对照。利用LI-8100A土壤碳通量自动测定仪监测玉米生长季不同秸秆还田方式下土壤CO_(2)的排放特征,探讨土壤温度、含水量、pH、微生物量碳及氮磷钾速效养分和全量养分对土壤CO_(2)排放的影响,并分析不同还田方式下的土壤碳平衡。【结果】在玉米生长季,各处理土壤CO_(2)排放速率均表现为先升高后降低的趋势。土壤CO_(2)累积排放量表现为FG>QH>SH>CK处理,相较于SH处理,FG和QH处理土壤CO_(2)累积排放量分别增加了14.0%和6.4%,各处理间差异显著(P<0.05)。不同还田方式下土壤CO_(2)排放速率与土壤温度、土壤含水量进行单因素模型拟合,均呈二次函数相关关系,且达到了显著水平(P<0.05),土壤温度和土壤含水量分别解释68.2%—73.7%和21.3%—82.8%的土壤CO_(2)排放速率变化,但土壤温度和土壤含水量的双因素复合模型能更好地解释土壤CO_(2)排放速率的变化,解释度达到78.5%—82.8%。相关性分析表明,土壤CO_(2)累积排放量与速效钾、微生物量碳呈极显著相关关系(P<0.01),与土壤有机质、碱解氮、全氮和pH呈显著的相关关系(P<0.05)。秸秆还田处理下土壤碳平衡均为正值,为大气CO_(2)碳汇。SH处理下土壤碳平衡和固碳潜力显著高于QH、FG处理,提高幅度分别为23.4%、475.7%和7.1%、30.7%(P<0.05),表现出较强的碳汇功能。在两年收获期,秸秆还田显著提高了玉米产量,其中SH处理最高,但与QH和FG处理间无显著差异。【结论】本试验条件下,综合考虑固碳减排效应和产量,3种秸秆还田方式相比,秸秆深层还田(SH)是一种较好的还田方式。

化肥与有机肥配施对设施土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量的影响

为探究设施栽培条件下化肥与有机肥配施对0~20 cm土层土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量的影响。以设施栽培连续7年定位施肥田间试验为依托,选择4个施用化肥处理(N0PK、N1PK、N2PK和N3PK)和4个化肥与有机肥配施处理(N0PKM、N1PKM、N2PKM和N3PKM),其中,N0、N1、N2和N3氮用量分别为0、187.5、375.0和562.5 kg·hm-2,磷(P2O5)和钾(K2O)用量分别为225.0和450.0 kg·hm-2,有机肥(M)为75000kg·hm-2,研究单施化肥及化肥与有机肥配施土壤团聚体稳定性及其有机碳、全氮含量。结果显示,与单施化肥相比,化肥与有机肥配施显著提高了土壤有机碳和全氮含量(P<0.05),提高幅度分别为93.21%~119.13%和106.69%~139.42%,均以N2PKM处理提高幅度最大,但单施化肥和化肥与有机肥配施的有机碳、全氮含量受施用化学氮量的影响均不显著。化肥与有机肥配施可使土壤大团聚体(>0.25 mm)的比例上升,微团聚体(<0.25 mm)的比例下降,提高了土壤团聚体平均重量直径及其稳定性,其中N1PKM、N2PKM、N3PKM处理土壤团聚体稳定性提高显著(P<0.05)。化肥与有机肥配施提高了大和微团聚体的有机碳和全氮含量,其含量的增幅以>2 mm团聚体为最大(285.30%和470.83%),其次为0.25~2 mm团聚体(235.32%和267.25%)和0.053~0.25 mm团聚体(113.69%和130.54%),<0.053 mm团聚体为最小(35.13%和34.10%);土壤有机碳(全氮)含量与各粒级团聚体有机碳(全氮)含量关系密切(P<0.05),但0.25~2和0.053~0.25 mm团聚体是赋存有机碳(全氮)的主要粒级,也是土壤有机碳(全氮)提升的关键。设施栽培田间试验条件下,连续7年化肥与有机肥配施促进了土壤大、微团聚体的形成,提高了土壤团聚体的稳定性,同时也显著增加了大团聚体(>0.25 mm)有机碳和全氮含量,提高了土壤有机碳(氮)库。

长期施用有机肥对设施番茄土壤有效磷含量及磷素淋失风险的影响

探讨设施蔬菜长期施用有机肥的土壤有效磷含量及磷素淋失风险,可为设施蔬菜栽培合理施肥提供重要参考。以连续8 a设施番茄栽培田间定位施肥试验为依托,选择不施肥(CK)、单施化肥(NPK)及与低、中、高量有机肥配施(M1NPK、M2NPK、M3NPK)5个处理,研究各施肥处理土壤全磷(Total-P)、有效磷(Olsen-P)和可溶性磷(CaCl_(2)-P)含量及其剖面分布特征,分析了土壤磷素环境阈值和农学阈值随剖面分布的变化以及设施番茄栽培适宜的磷素施用量。结果表明:在0~50 cm土层,各处理土壤Total-P、Olsen-P和CaCl_(2)-P含量均随土层深度的增加呈逐渐下降趋势,其含量均表现为0~10 cm土层显著高于30~50 cm土层(P<0.05);与CK相比,各施肥处理土壤Total-P、Olsen-P和CaCl_(2)-P含量均有所增加,且随有机肥施用量的增加而增加,且施用中量(M2)和高量(M3)有机肥对0~20 cm土层土壤Total-P、Olsen-P和CaCl_(2)-P含量的影响显著(P<0.05)。在0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm和40~50 cm土层,土壤磷素环境阈值随土层深度的增加呈先上升后下降趋势,其数值依次为139.6 mg·kg^(−1)、152.4 mg·kg^(−1)、133.5 mg·kg^(−1)、86.1 mg·kg^(−1)和42.3 mg·kg^(−1);在0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm土层,土壤磷素农学阈值随土层深度的增加而逐渐降低,依次为185.1 mg·kg^(−1)、120.5 mg·kg^(−1)、92.8 mg·kg^(−1)和56.0 mg·kg^(−1)。以土壤磷素农学阈值所对应的土壤Olsen-P含量作为磷素淋失风险评价标准,通过土壤Olsen-P含量与施磷量(P2O5)之间的相关关系,求出设施番茄栽培适宜磷素(P2O5)用量为344.9~530.3 kg∙hm^(−2),其中有机肥供应的磷素(P2O5)用量为119.9~305.3 kg·hm^(−2)。综上,连续8 a设施番茄栽培定位施肥条件下,在施用化学氮磷钾肥(N 375 kg·hm^(−2)、P2O5225 kg·hm^(−2)和K2O 450 kg·hm^(−2))的基础上配施低量有机肥(15000 kg·hm^(−2)),不仅可以提高0~20 cm土壤有效磷含量,使番茄产量显著增加,而且可以有效控制土壤磷素淋失风险。

稻秆碳氮在黑土种稻土壤颗粒有机质中的分配特征

颗粒有机质是土壤活性有机质的重要组成部分,是评估土壤有机质变化的敏感指标。东北地区气候寒冷,稻田土壤淹水期短,非淹水期长且多处于冻结状态,水稻秸秆碳氮在黑土不同种稻年限土壤颗粒有机质中的分配如何尚不清楚。通过室内培养试验,将1%双标记(13C/15N)水稻秸秆添加到不同种稻年限(0、12、35、62和85 a)土壤,淹水培养150 d(培养温度20℃,淹水层1 cm),去除淹水层后冻结培养150 d(培养温度–15℃,饱和水分状态),研究水稻秸秆碳(氮)在不同种稻年限土壤颗粒有机碳(Particulate organic carbon,POC)和颗粒有机氮(Particulate organic nitrogen,PON)中的分配特征。结果表明,在培养过程中,未添加和添加水稻秸秆处理,各年限稻田土壤POC和PON含量均低于对照土壤(0 a),添加秸秆处理的各年限土壤POC和PON含量在淹水培养5 d时明显增加,但其后并未表现出一致的增加趋势。秸秆碳(氮)对各年限土壤POC(PON)的相对贡献率为0.2%~13.9%(0.4%~3.8%),分配进入到各年限土壤POC(PON)中的比率为0.7%~13.8%(1.4%~9.9%);经随后150 d冻结后,秸秆碳分配进入到0 a和12 a土壤POC和PON中的比率明显下降,秸秆氮分配进入到0 a和85 a土壤PON中的比率明显下降,而分配进入到其他年限土壤POC(PON)中的比率仍有增加。秸秆碳在土壤POC中的分配比率与土壤有机碳、全氮和碱解氮含量呈显著负相关,与土壤C/N、有效磷和微生物生物量碳含量呈显著正相关,秸秆氮在土壤PON中的分配比率与土壤有机碳含量呈显著负相关。研究表明东北典型黑土开垦种稻年限越长,土壤有机碳、全氮和碱解氮含量相对较低,而土壤C/N、有效磷和微生物生物量碳含量相对较高,秸秆碳氮在土壤颗粒有机质中的分配比率越大,土壤颗粒有机质对水稻秸秆添加的响应越为敏感。

固相萃取-超高效液相色谱串联质谱同时测定鸡粪中27种抗生素

基于固相萃取-超高效液相色谱串联质谱建立同时检测鸡粪中27种抗生素(12种磺胺类抗生素、8种喹诺酮类抗生素、5种四环素类抗生素和2种大环内酯类抗生素)的分析方法.样品中加入乙腈/磷酸-柠檬酸混合液及乙二胺四乙酸,经涡旋和超声提取,HLB固相萃取柱净化,采用高效液相色谱串联质谱测定.结果表明,27种抗生素在1—500μg·L^(‒1)范围内线性关系良好,相关系数r均大于0.994,检出限和定量限分别为0.1—0.8μg·kg^(‒1)和0.3—2.7μg·kg^(‒1).在50、100、500μg·kg^(‒1)的3个添加水平条件下,27种抗生素的平均回收率在66.1%—111.3%之间,相对标准偏差在2.3%—15.0%之间.采集4家养鸡场的鸡粪样品进行验证分析,发现鸡粪样中磺胺类、喹诺酮类和四环素类抗生素的检出浓度分别为未检出ND—28.1、ND—120.0、ND—4246.2μg·kg‒1.由此表明,该方法可用于鸡粪中多种抗生素的同时检测.

水氮耦合对设施农田土壤自养和异养硝化作用的影响

水氮措施影响设施土壤氮素的转化及硝化微生物活性,但水氮耦合对设施土壤自养和异养硝化作用差异的影响尚不明确。以连续8年设施水氮耦合田间定位试验土壤为研究对象,控制不同土壤田间持水量(WHC)(40%WHC、60%WHC和80%WHC)进行室内微宇宙培养试验,通过添加乙炔抑制剂抑制自养硝化途径,研究水氮耦合对设施土壤自养和异养硝化速率及参与自养硝化的氨氧化微生物的影响,分析氨氧化微生物氨氧化古细菌(AOA)和氨氧化细菌(AOB)对自养硝化作用的贡献。结果表明,水氮耦合下,不同硝化途径NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N含量以及参与自养硝化的AOA amo A和AOB amo A基因拷贝数均有显著差异。无乙炔培养7 d后,NO_(3)^(-)-N含量显著增加,而NH_(4)^(+)-N含量显著降低,AOA amo A和AOB amo A的基因丰度显著增加。添加乙炔后,NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N含量基本保持恒定,AOA amo A和AOB amo A基因丰度显著减少。水氮耦合显著影响自养和异养硝化速率,冗余分析(RDA)表明,NH_(4)^(+)-N含量、AOB amo A、NO_(3)^(-)-N-C_(2)H_(2)、AOA amo A可分别解释自养和异养硝化速率变异的68.9%、34.9%、32.8%和24.4%。设施土壤存在自养硝化和异养硝化两种途径,60%~80%WHC各施氮处理均以自养硝化为主,占总硝化速率的65%~86%;仅40%WHC下,氮纯养分量300和525 kg·hm^(-2)处理以异养硝化为主,占总硝化速率的61%~77%。AOB和AOA共同驱动自养硝化,且AOB贡献更大。

辽西北半干旱区土壤深松对玉米生长发育及产量的影响

针对辽宁西北半干旱区耕层浅、犁底层厚,影响雨水下渗和玉米生长的实际,玉米苗期进行深松,并测定了深松部位土壤含水量、土壤容重及玉米生长发育状况和产量。结果表明,深松与对照相比,耕层土壤含水量增加、土壤容重降低,玉米株高提高了6.3%,茎粗增加了7.0%,穗长增加了19.4%,穗径增加了:3.9%,产量提高了10.5%。

辽西半干旱区秸秆深还田对土壤含水量、容重及玉米产量的影响

研究不同量玉米秸秆深还田对辽西半干旱区农田土壤含水量、容重、玉米生长发育及产量的影响。结果表明:与不施秸秆相比,6000,12000,18000,24000kg.hm-2秸秆深还田处理玉米产量分别增产7.60%,9.40%,7.80%和4.51%;秸秆深还田各处理土壤含水量、容重均优于对照,800kg.hm-2处理的土壤墒情优于其他各处理,差异均达极显著水平。秸秆深还田对提高耕层土壤含水量,改善土壤结构,降低土壤容重,促进玉米生长发育及提高玉米产量有重要作用。

秸秆深还田对东北半干旱区土壤结构及水分特征影响

采用定位田间小区试验方法，研究秸秆深还田对东北半干旱区农田土壤结构和土壤水分特征的影响。结果表明，秸秆深还田能够有效地改良土壤结构和土壤水分分布状况。秸秆深还田第3年土壤0～50 cm 层对照处理容重为1．45 g·cm -3，各处理的平均容重为1．34 g·cm -3，土壤容重显著减小；干筛团聚体以＞5 mm 团聚体增加为主占18．69％～27．20％，抵抗外力破坏而保持原有形态的能力增强；平均重量直径及几何平均直径均较对照和深耕有所提高；施入秸秆量800 kg·667m -2处理的水稳性团聚体稳定率和土壤结构体破碎率降低最为明显。不同处理之间表现出秸秆深还田处理的持水量要高于对照处理。

包膜肥料用改性聚乙烯醇膜材料降解性的研究（英文）

采用自然环境暴露和田间埋土试验,利用质量变化、红外光谱和电镜扫描技术研究自行研发的包膜肥料用改性聚乙烯醇膜材料的降解性。自然暴露和田间埋土试验结果表明,研发的膜材料均具有一定的降解性,且降解率随培养时间增加呈现上升的趋势。两种试验条件下,降解率最高的膜材料可达到35%以上,其中柠檬酸作为改性剂研发的膜材料降解性远远强于环氧树脂作为改性剂研发的膜材料。柠檬酸/聚乙烯醇/硅藻土复合膜材料因硅藻土的添加使得降解性能进一步增强,强于未改性的膜材料。而环氧树脂/聚乙烯醇膜材料虽然有一定的降解性,但是相较于对照差别不显著,添加硅藻土之后也不能明显增加其降解率。红外光谱表征结果显示,膜降解后一些主要基团C=O,C=C,=C—H的数量较对照有所减少,透射率增强,这说明膜发生了一定的降解。电镜扫描结果显示膜降解后表面变粗糙、凹凸不平,也说明该膜材料具有一定的降解性。红外光谱和电镜扫描的结果与质量变化试验的结果相一致,能够更客观地表征膜材料的降解性。研发的聚乙烯醇改性后的膜材料既能有效控制养分释放,又能在自然环境中自行降解,又不对环境造成危害,适合作包膜肥料用的膜材料。

辽西半干旱区秋后覆膜保墒对翌年春玉米生长发育的影响

针对辽西半干旱地区春旱严重、降雨资源年内分布不均的气候特点,在秋收后、霜冻之前进行灭茬覆膜处理,试验对旱地雨水资源跨时间调节。翌年春季土壤含水量、玉米生长状况及产量的试验结果表明,秋覆膜处理的耕层土壤含水量比未覆膜处理高出60%,播种15d后玉米出苗率达到85%,抽穗期玉米株高比未覆膜处理高33cm、径粗增加0.42cm,秋收时玉米穗重比未覆膜处理提高了49.62%。研究表明,春墒秋保、跨时间调控农田水分状况是北方干旱半干旱地区有效的农业节水措施。

包膜缓释肥料研究进展

本文概述包膜缓释肥料国内外研究应用现状,详细地介绍了该类肥料的缓释材料、缓释机理、评价方法及存在的问题与未来的发展方向。

PVA包膜缓释肥料在旱稻上施用效果

对自行研制的3种包膜缓释肥料(PG、PGg、PG f)的肥效进行旱稻盆栽试验。试验结果表明:所研制的包膜肥料具有较好的养分缓释效果,能使土壤中长时间保持较高的养分含量,包膜肥料缓释效果PGg型优于PG型和PG f型。相同试验条件下,PGg处理株高和生物量比对照处理(CK)分别增加了15.7%和12%,氮素利用率比CK提高了7.5%,减少了氮素损失。

金樱子的饮料开发资源价值与展望

从金樱子的营养成分与保健功能、野生分布与产量等方面,探讨金樱子的饮料开发资源价值,介绍金樱子饮料开发利用现状,展望其开发利用前景。

新型包膜尿素抑制氮素挥发及其降解性研究

为揭示新型包膜尿素对环境的影响,采用室内培养和室外田间小区相结合的研究方法,研究了有机无机复合物包膜尿素抑制氮素挥发及其在土壤中降解性。研究结果表明,氮素挥发主要以NH3为主,制备的两种新型包膜尿素BG、BF的NH3、NOX的挥发高峰期出现的时间延缓,NH3挥发率比未包膜尿素CK降低了54.8%、51.3%,NOx挥发率比CK降低了47.8%、41.8%;电镜图像分析表明,在辣椒整个生长期内,膜材料表面出现一些细微的孔隙;辣椒收获后在自然环境中继续暴露60d后膜材料表面产生裂缝和孔洞。研究结论为研发廉价、环境友好的包膜肥料提出新的思路。