生物炭对多溴联苯醚在水稻中累积和生理耐性的影响

为给农田生物炭施用剂量的确定提供科学依据,在水培模式下将水稻暴露于BDE-153和生物炭(0、1.3、6.5、26.6 g/L)共同存在的污染修复体系中,考察不同剂量生物炭下,水稻组织中BDE-153的累积、迁移及植物的生理响应变化。结果表明:不同剂量生物炭均能显著降低水稻根部的BDE-153含量及污染物在水稻中的生物富集系数,但高浓度(26.6 g/L)生物炭显著抑制水稻鲜质量和叶绿素含量增长。因此,在修复BDE-153污染作物时,需要谨慎考虑是否施加生物炭及施加浓度,以保障作物质量和食用安全。

稀土氧化物纳米颗粒对植物的毒性效应及影响因素研究进展

稀土氧化物纳米颗粒(Rare Earth Oxide Nanoparticles,REONPs)具有纳米毒性和金属毒性的双重效应,其毒性效应、生态环境风险引起国内外学者的广泛关注。随着纳米技术的快速发展,纳米颗粒必然通过各种途径进入环境,给生态环境与人类健康造成危害。因此,研究REONPs在环境介质中的迁移转化及其对植物的毒性效应机制,对REONPs合理应用及其生态安全评价具有重要的理论价值和实践指导意义。本文通过查阅文献资料,总结了在水培、土培条件下REONPs对蔬菜和农作物毒性效应、毒性机理及其影响因素,并在此基础上就REONPs毒性效应和机理研究进行了展望。REONPs毒性效应主要表现为:(1)抑制根系生长发育;(2)抑制叶绿素合成进而影响光合效率和生物量。毒性机理主要包括:(1)REONPs溶出离子直接致毒或与矿质营养离子发生竞争,抑制营养吸收;(2)REONPs破坏细胞选择透性、产生活性氧自由基、使细胞膜发生脂质过氧化而丧失功能;(3)REONPs附着于组织表面,阻碍水分、营养物质运输和离子交换。影响REONPs毒性的因子主要包括REONPs特性(如溶解性、带电性、粒径大小及形状)、植物本身敏感性或耐受性、环境条件(如酸碱性、带电性等)。REONPs的毒性效应研究存在选择的污染物类型较少,主要针对幼苗期的植物,少有分子生物学、土培方式、全环境条件研究等问题,后期可从上述方面进行深入研究。

羊粪不同堆肥模式对温室气体排放的影响

为揭示羊粪不同堆肥模式对温室气体排放的影响,采用静态箱-气相色谱法研究了自然状态下羊粪(Y)、羊粪+秸秆(YC)、羊粪+土(YT)、羊粪+土+秸秆(YTC)、羊粪+牛粪+秸秆(YNC)等5种堆肥模式的温室气体排放规律及全球增温潜势。结果表明:堆肥温度和温室内气温变化均呈现先降后升趋势,加入秸秆具有提高堆肥温度的效果,加入土壤具有降低堆肥温度的效果;N_2O、CH_4、CO_2排放通量总体呈先升后降趋势,排放峰值出现在堆肥后15 d左右,此后明显降低并趋于稳定。N_2O、CH_4、CO_2排放总量分别按照YT>Y>YNC>YC>YTC、Y>YNC>YT>YTC>YC、YC>YNC>Y>YT>YCT依次降低;5种堆肥模式下N_2O、CH_4、CO_2排放通量与温度呈正相关;全球增温潜势大小依次为YT>YTC>Y>YC>YNC。综合考虑实际堆料组份及温室气体减排,羊粪+土的堆肥模式最具良好的应用推广前景。

牛粪不同堆肥模式对温室气体排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究了自然状态下牛粪(C)、牛粪+秸秆(CSt)、牛粪+土(CSo)、牛粪+秸秆+土(CSt So)4种堆肥模式对温室气体排放的影响,以期为温室气体减排和堆肥模式优化提供参考。结果表明:堆肥期间堆温和温室内气温随时间推进均呈升—降—升的趋势,同一观测时间点气温高于堆温,总体上CSt、CSt So处理的堆温略高于C、CSo处理,表明加入秸秆具有提高堆温的效果。随时间推进,C处理的CO_2、CH_4和N_2O排放通量总体均呈增加的趋势,第6~7周排放通量较大;CSt、CSo、CSt So处理的3种温室气体排放通量总体均呈先升后降的趋势,CO_2和CH_4排放通量最大值总体出现在第2周,N_2O排放通量在第5~6周时较大。CO_2平均排放通量表现为CSt>CSt So>CSo>C,除C处理与CSo处理无显著差异外,其他处理间差异显著;CH_4平均排放通量表现为C>CSt>CSt So>CSo,C处理与CSt、CSo、CSt So处理之间及CSt、CSo处理之间差异显著;N_2O平均排放通量表现为CSo>CSt>CSt So>C,CSo处理与C处理差异显著。CSt、CSo、CSt So处理的全球增温潜势(GWP)分别是C处理的3.25、2.61、2.59倍,主要是由于CSt、CSo、CSt So处理的CO_2和N_2O排放总量显著高于C处理,其对GWP的贡献率均高达97%以上。综合考虑广大农村堆料实际组分及温室气体减排,建议采用CSt So堆肥模式,但应适当增加牛粪和土的用量。

有机肥对日光温室生菜地土壤温室气体排放的影响

采用静态箱-气相色谱法研究日光温室生菜地不施肥(CK)、施用腐熟鸡粪(H)、羊粪(S)、鸡粪+秸秆(HSt)、羊粪+秸秆(SSt)、羊粪+鸡粪+秸秆(SHSt)等6种处理的温室气体排放通量及增温潜势(GWP)。结果表明:(1)H、S、HSt处理的N_2O排放通量在施肥前、中、后期呈近"V"型变化,CK、SSt、SHSt呈倒"V"型变化;S、SSt、SHSt处理的CH_4排放通量呈倒"V"型变化;CO_2排放通量均呈近"V"型变化(SSt除外);(2)施肥前期,HSt、S、H、SHSt、SSt处理的N_2O排放通量分别较CK显著增加2.89、2.32、1.48、1.17、0.95倍;S、H的CH_4排放通量显著高于CK处理1.91、1.11倍;H的CO_2排放通量显著低于CK处理3.88倍。施肥中期,HSt的N_2O排放通量显著低于CK处理1.93倍;SHSt的CH_4排放通量显著高于CK处理1.34倍;各施肥处理的CO_2排放通量与CK差异不显著。施肥后期,H的N_2O排放通量显著高于CK处理1.10倍;SHSt、SSt、S的CH_4排放通量显著低于CK处理3.76、5.25、5.58倍;HSt的CO_2排放通量显著高于CK处理8.61倍;(3)全球增温潜势(GWP)按照S>SHSt>HSt>SSt>CK>H依次减小,建议施用腐熟鸡粪、鸡粪加秸秆及羊粪加秸秆。