外源磷或有机质对板蓝根吸收转运砷的影响

采用土壤培养方法,研究了不同含砷水平土壤中添加外源磷或有机质对砷在板蓝根地下部和地上部累积与分配的影响。结果表明,在外源添加磷或者有机质的情况下,与自然土相比含砷土对板蓝根的生长有一定的促进作用;在自然土(13.4 mg/kg)中,外源磷没有明显影响板蓝根地下部对砷的累积,却显著降低了砷由地下部向地上部的转运,并且添加200 mg P2 O5/kg显著降低了砷在地上部的累积。然而,在含砷土(33.4 mg/kg)中,100 mg P2O5/kg处理显著降低了砷在地下部的累积,但随磷用量的增加反而促进了地下部砷的累积;在添加有机质试验中,10 g/kg的有机质显著降低了自然土中板蓝根地下部和地上部对砷的累积,并且砷的吸收能力也明显下降。在含砷土(23.4 mg/kg)中,添加5 g/kg的有机质不仅降低了砷在板蓝根中的富集,而且降低了其对砷的吸收能力,提高了砷由地下部向地上部的转运,但是随着有机质施用量增至10 g/kg,地下部砷含量及其吸收砷的能力均有一定程度的增大。因此,在砷水平较低的自然土壤上种植板蓝根添加200 mg P2O5/kg和10 g/kg的有机质是控制砷在该草药体内积累的适宜用量,而在砷水平较高的土壤上100 mg P2O5/kg和5 g/kg的有机质是降低板蓝根体内砷累积的适宜用量。

中低产田施氮对冬小麦氮素利用及土壤硝态氮累积的影响

采用田间试验法,研究了不同施氮水平(0、100、200、250、300 kg/hm2)对河北山前平原区低产田冬小麦产量、氮素利用和土壤硝态氮累积的影响。结果表明,随着施氮量的增加,冬小麦产量呈上升趋势,当氮素水平分别为200、300 kg/hm2时,冬小麦产量较高,分别达8 039.1、8 429.3 kg/hm2,与对照相比分别增产19.5%、25.3%。在产量构成因素中,穗数对产量的影响较为明显,且穗数与产量之间呈显著的正相关关系(P<0.05)。氮素利用率以100、200 kg/hm2处理较高,分别为68.2%、66.0%。在0～180 cm的土层中,各施氮水平土壤硝态氮均呈现不同程度的累积,其中当施氮量为200 kg/hm2时累积量最小,比300 kg/hm2处理低630 kg/hm2。综合考虑产量和环境因素,在本试验条件下该区域中低产田冬小麦的施氮量不宜超过200 kg/hm2。

草酸青霉菌产酶条件优化及其秸秆腐解能力

目前还田的玉米秸秆存在腐解难的特点，如何加速玉米秸秆腐解成为国内外研究的热点。该试验采用纤维素-刚果红染色法从河北山前平原小麦．玉米轮作且长期秸秆还田的土壤中分离筛选到一株纤维素酶活性高的真菌。将测得的ITS基因序列与NCBI数据库上进行同源性比对，综合形态特征和ITS基因序列同源性分析，该菌株鉴定为草酸青霉（Penicilliumoxalicum）。该文对其产酶条件和玉米秸秆分解能力进行了进一步研究。结果表明，在羧甲基纤维素钠（CMC—Na）液体培养基和玉米秸秆液体培养基上30℃培养72h，内切葡聚糖酶（CMCase酶）和滤纸酶（FPase酶）活性分别达672．8、282．9和774．6、618．3U；以玉米秸秆为底物其产天然纤维素总酶活性可达到376．1u，说明该菌具有较强的玉米秸秆分解能力。该菌最佳产酶条件为：0．3％的牛肉膏蛋白胨为氮源，接种量为5％，培养温度为28-35℃，pH值=4～7，培养48-96h；最优发酵条件为固液比为1：10，培养时间为48h，培养温度为30℃，pH值为6．5。该菌株对玉米秸秆腐解能力的研究表明，在秸秆摇瓶试验中，培养10d后，秸秆腐解率达87．3％，为对照的1．90倍；在土壤培养试验中，培养45d时，腐解率达83．5％，是对照的1．62倍；在玉米秸秆还田的小麦盆栽试验中，培养65d时，秸秆腐解率达70．8％，高于对照15．1％。因此，从原位秸秆还田土壤中筛选出来的草酸青霉对玉米有较强的腐解能力。

秸秆还田土壤中高效纤维素分解菌的筛选及其特性

采用纤维素-刚果红染色法,从河北省山前平原秸秆还田土壤中分离筛选出3株高效纤维素菌(B1、B2、B3),并进一步研究了其显微特性和酶活性。结果表明,B1、B2为芽孢杆菌,B3为无芽孢杆菌。培养12 h时B1和B3菌株的CMC酶活力接近峰值,分别为31.2、24.4 U;培养18 h时B2菌株的CMC酶活力最高,为36.3 U。培养12 h时B1菌株的FPA酶活力达高峰,为34.1 U;培养8 h时B2、B3菌株的FPA酶活力最大,分别为39.2、163.6 U。

不同栽培管理模式对夏玉米产量形成和养分吸收及土壤硝态氮的影响

通过田间小区试验方法,研究了不同栽培管理模式下夏玉米产量、产量构成、作物养分吸收动态和土壤硝态氮的累积规律。结果表明:再高产、水肥高效、环境友好集成方案的夏玉米产量和生物量最高,分别达到11 032 kg/hm2和20 628 kg/hm2;对作物养分吸收和积累促进效果明显,氮磷钾在花后表现出较高的积累,成熟期作物氮磷钾养分累积比模式A分别高出39、36、42 kg/hm2,植株氮、磷、钾的养分吸收率比模式A分别高出13.6、12.2、7.5百分点;该模式土壤硝态氮累积量较低,在关键生育期30～90 cm土壤硝态氮含量低于其他2种优化模式,在一定程度上减缓了"粮食高产与环境污染"的矛盾,实现了高产与环境二者兼顾。

不同栽培管理模式对冬小麦产量、养分利用及土壤硝态氮的影响

针对目前冬小麦种植中多种管理模式并存的情况,通过田间试验研究了不同栽培管理模式下冬小麦的产量构成、作物养分和收获后土壤硝态氮的残留情况,以期对不同栽培模式进行综合比较。结果表明:与农民传统管理模式(模式A)下6.4 t/hm2的产量水平相比,养分投入优化模式(模式B)、高产模式(模式C)、高产养分再优化模式(模式D)均能够大幅度提高冬小麦产量,产量分别达到了7.3、7.7、7.5 t/hm2。养分利用效率结果与产量结果类似,B、C、D模式均高于农民传统的管理模式,其中D模式的籽粒生产效率较C模式有显著提高,氮、磷、钾的生产效率分别达到了29、160、16 kg/kg,表明目前的高产栽培模式仍有较大的养分利用效率提升空间。在冬小麦收获后,农户习惯模式A和模式C的土壤残留硝态氮积累量较高,而模式B、D的积累较少。综合比较发现,兼顾高产与环境友好的模式D的冬小麦保持了较高的产量水平而且养分利用效率高,同时收获后土壤中残留硝态氮的累积量较低,实现了冬小麦高产与环境的协调。

土壤水分和养分对树木细根生物量、生产力的影响分析

树木细根是树木的重要组成结构,主要功能是吸收水分和养分,是森林生态系统循环的一个关键环节。结合相关文献资料,针对土壤水分和养分对树木细根生物量与生产力的影响进行分析,明确细根的生长规律和变化特征,为森林系统的水分养分循环提供参考依据。

河北板蓝根产地土壤-植物中镉铅汞砷含量特征及其污染评价

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究了河北省安国市和蔚县板蓝根产地土壤-植物中Cd、Pb、Hg、As含量特征及其在菘蓝中的累积特性,并对板蓝根产地土壤和草药中Cd、Pb、Hg、As污染状况进行了评价,为该地区安全、合理地发展中草药生产提供数据支撑和科学依据。结果表明,安国市和蔚县板蓝根产地土壤中重金属Cd、Pb、Hg、As含量差异不大,土壤重金属含量的变异系数在11.70%~97.65%。以《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)一级标准值进行评价,综合污染指数评价结果显示45%板蓝根种植区土壤Cd、Pb、Hg、As污染等级为警戒限,其他处于清洁水平;而以《土壤环境质量标准》二级标准值进行评价,种植区单项污染指数及综合污染指数结果均<0.7,土壤环境清洁。此外,菘蓝地上部(大青叶)Cd、Pb、Hg、As平均含量分别为0.22 mg·kg^(-1)、0.89 mg·kg^(-1)、0.04 mg·kg^(-1)、0.25 mg·kg^(-1),对重金属的富集能力表现为Cd>Hg>Pb>As;菘蓝地下部(板蓝根)Cd、Pb、Hg、As含量均值分别为0.14 mg·kg^(-1)、0.57 mg·kg^(-1)、0.04 mg·kg^(-1)、0.26 mg·kg^(-1),对重金属的富集能力表现为Cd>Hg>As>Pb。所有菘蓝样品中Pb、Hg、As含量均未超出《药用植物及制剂进口绿色行业标准》(WM2—2001),大青叶9.09%样品中Cd超标,且Cd平均污染指数>0.7,属警戒限污染等级。因此,在中药材GAP(良好的农业规范)产地环境质量评价时,除板蓝根产地土壤完全符合土壤环境质量二级标准外,也不应忽视板蓝根和大青叶吸收和累积重金属的自身特性。

不同牧草种植对冀北沙化土壤的改良效果

为探究牧草种植对冀北沙化土壤的改良效果,以风沙土地为对照,设置5种牧草种植处理,分别为多花黑麦草、扁穗冰草、草木樨、沙打旺和披碱草,研究种植后土壤物理特性和养分的变化特征。结果表明,此次试验种植牧草均能够降低沙化土壤容重,提高土壤毛管孔隙度、总孔隙度以及有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量。不同牧草改良效果不同,沙打旺和草木犀改良效果较好,可推广使用。