农业科研院所实验室安全信息化管理体系的构建与探索

实验室安全管理对农业科研院所开展科学研究、学科建设、人才培养以及确保科研人员人身安全具有重要保障作用。加强实验室管理,逐步完善实验室安全管理体系,达到提升实验室安全管理工作效率目的。本文总结了在实验室安全管理体系构建过程中完成的关于制度建设、视频监控系统建设、危险化学品管理平台建设、仪器共享管理系统构建和门禁管理系统优化等重点工作的探索和实践,为农业科研院所加强实验室安全管理提供参考。

不同废弃物对黑水虻幼虫生长、营养组成及生产性能影响研究

本文以黑水虻Hermetia illucens为研究对象,探索不同废弃物对其幼虫生长、营养组成及生产性能的影响。结果表明,黑水虻幼虫可将餐厨垃圾(FW)、厨余垃圾(KW)、蔬菜废弃物(VW)、猪粪(PM)、牛粪(DM)、鸡粪(CM)等转化成优质蛋白质和脂肪。以FW和KW作为基质养殖10 d后,幼虫体长(19.0 mm、17.1 mm)与单头重(171.54 mg、136.82 mg)显著高于其它处理。虫粉粗蛋白含量受废弃物种类影响相对较小。不同废弃物处理虫粉均显示出良好氨基酸谱。尽管各处理虫粉总必需氨基酸含量低于鱼粉和豆粕,但FW、KW和CM处理虫粉缬氨酸含量高于鱼粉和豆粕,VW处理虫粉异亮氨酸和缬氨酸含量高于鱼粉和豆粕,PM处理虫粉组氨酸和缬氨酸含量高于鱼粉和豆粕。以FW和KW作为基质养殖10 d后,尽管虫粉不饱和脂肪酸和必需脂肪酸比例低于采食PM和DM的处理,但远高于其它处理的虫粉粗脂肪含量(42.13%、37.49%),虫粉不饱和脂肪酸和必需脂肪酸含量也最高;料虫比(6.06、7.90)显著低于其它处理,幼虫转化率(59.40%、52.07%)显著高于其它处理;废弃物减量化率(89.53%、84.46%)仅低于VW处理(94.86%)。利用黑水虻幼虫处理FW和KW,幼虫生长性能和营养组成优于其它废弃物处理,且生产性能最好。

营养型阻控剂影响菜园土中水稻生长及其Cd吸收

为了探索以钙硅钾等营养元素为主要成分的土壤调理剂(营养型阻控剂)对镉(Cd)超标菜园土旱改水时水稻(Oryza Sativa L.)生长及其Cd吸收的影响,于2014年下半年在Cd超标菜园土中施用营养型阻控剂,对不同用量(分别为0、1.5、3.0、4.5、6.0 g·kg^(-1),分别记作CK、T1、T2、T3、T4)营养型阻控剂的水稻盆栽试验开展研究。结果表明:营养型阻控剂对菜园土中水稻生长没有较好的促进作用,没有提高稻谷产量。供试水稻品种黄超占各部位Cd质量分数大小顺序为根>茎叶>稻米>稻壳,且各部位间达到显著差异水平;所有处理稻米Cd质量分数均低于现行的食品安全国家标准中Cd限量指标;与CK相比,营养型阻控剂显著降低糙米、水稻茎叶、水稻根的Cd质量分数,且呈现随营养型阻控剂用量增加而降低效应更佳的剂量效应;与CK相比,处理T4对稻米、水稻茎叶、水稻根三者Cd质量分数的降低效应最佳,降幅分别为32.8%、39.7%、24.4%;营养型阻控剂显著降低水稻根、茎叶和稻谷中Cd的累积量。施用营养型阻控剂显著提高了土壤pH值,提高的最大值为0.3个单位,但对土壤DTPA-Cd质量分数有提高作用(处理T1的DTPA-Cd质量分数显著大于CK、T3)、对土壤有效态硅质量分数有降低效应(处理T2、T3的有效态硅质量分数显著小于CK)。营养型阻控剂可适用于Cd超标菜园土,通过降低根Cd生物富集系数来显著降低水稻根、茎叶和稻米Cd质量分数,本盆栽试验中营养型阻控剂降低稻米Cd质量分数的最佳用量为6.0 g·kg^(-1)。

肥料用量和养分配比对蔬菜生长及土壤肥力的影响

选择深圳市郊区常年连作菜地,采用田间小区试验方法,设置对照、常规施肥、减量施肥10%、优化施肥(减量施肥50%,氮磷钾优化配比)等不同处理,研究不同肥料用量和养分配比条件下减施化肥对蔬菜生长及土壤肥力的影响。试验以叶菜为供试蔬菜,连续种植2茬。结果表明,与不施肥处理相比,施肥显著增加蔬菜产量和氮、磷、钾养分吸收量,肥料增产贡献率为32.3%~37.7%,且化肥减施与常规施肥处理之间肥料贡献率无显著差异。常规施肥模式下蔬菜氮、磷、钾养分利用率分别为13.98%、5.39%、31.95%,优化施肥相比常规施肥显著提高蔬菜磷肥和钾肥利用率1.87倍、26.3%。施肥对土壤pH、有机质含量无明显影响,常规施肥、减量施肥10%提高土壤碱解氮含量12.27%~27.83%、有效磷含量26.49%~44.24%、速效钾含量13.17%~35.30%。与常规施肥相比,优化施肥显著降低土壤有效磷含量19.96%~23.65%、速效钾含量22.29%~23.23%。各处理土壤综合肥力指数为1.34~1.43,均属于II级水平,连续2茬短期施肥管理对土壤肥力指数无显著影响。总体上,常年连作菜地系统优化施肥即化肥减施50%并优化氮磷钾养分投入比例,可在蔬菜产量不降低的情况下维持土壤肥力水平,降低土壤有效磷累积导致的面源污染风险。

长期有机培肥对南方红壤区稻田土壤碳循环功能基因的影响

【目的】研究长期有机培肥对南方红壤区稻田土壤碳循环功能基因的影响,为南方稻田土壤碳库高效利用和施肥策略提供理论参考。【方法】依托江西省红壤研究所长期定位试验平台,设4个处理:不施肥处理(CK)、单施化肥处理(NPK)、早稻施绿肥紫云英处理(M1)、早稻施绿肥紫云英+晚稻秸秆还田处理(M2)。晚稻收获后采集土壤样品,测定土壤基本理化性质,利用实时荧光定量PCR测定土壤碳循环功能基因的绝对定量,分析不同活性碳含量及碳循环相关基因与环境因子的关系。【结果】长期有机培肥处理提高了土壤有机碳组分中活性有机碳含量,其中M2处理易氧化有机碳、热水提取态有机碳、可溶性有机碳含量均显著高于CK(P<0.05,下同);M1处理土壤微生物量碳含量最高(193.98 mg/kg)。各处理中,M1和M2处理参与碳水解、碳固定和甲烷代谢过程的相关功能基因表达量均处于较低水平。相关分析结果表明,碳水解过程相关功能基因(除amyX、IsoP、lig和naglu)、碳固定过程相关功能基因(除mcrA)和甲烷代谢(除emGDH)与全钾、微生物量碳和胡富比均呈显著负相关。碳固定过程功能基因和甲烷代谢过程功能基因(除emGDH)与pH和速效钾呈正相关。随机森林分析结果显示,长期有机培肥稻田土壤对碳水解功能基因和环境因子的解释率为89.22%,对碳固定功能基因和环境因子的解释率为90.12%,对甲烷代谢功能基因和环境因子解释率为87.14%;结构方程建模结果表明,长期有机培肥稻田土壤中mnp和apu基因、mct和rbcL基因、em GDH和pmoA基因分别直接影响碳水解、碳固定和甲烷代谢过程,土壤有机碳、胡敏素和胡富比间接影响碳水解和碳固定基因表达量,胡敏酸、有机碳和胡敏素间接影响甲烷代谢过程功能基因表达量。【结论】长期有机培肥有利于增加南方稻田土壤活性有机碳组分含量,降低碳循环功能基因表达量,提高土壤的稳定性,有助于环境变化中保持农田生产力的稳定。

施用海藻酸复合肥料的双季稻产量和氮磷肥料效应

以华南大田双季稻为研究对象,设置5个处理:不施肥、普通复合肥、海藻复合肥、80%普通复合肥和80%海藻复合肥,研究海藻复合肥减施条件下对双季稻产量、肥效、养分吸收和土壤养分残留及土壤生物活性的影响。结果表明:海藻复合肥能够提高水稻有效穗和稻谷产量,晚稻海藻复合肥较普通复合肥有效穗增加14.5%,早稻稻谷增产7.6%,晚稻增产5.1%,均达显著水平;而80%海藻复合肥与普通复合肥相比稻谷产量无差异。海藻复合肥能够提高氮肥和磷肥偏生产力。与常量施肥相比,减量施氮肥和磷肥偏生产力分别提高6.1~8.5 kg/kg和15.2~21.4 kg/kg,氮和磷吸收效率分别提高11.3~19.7和12.0~19.8个百分点,均以80%海藻复合肥处理最高。减量施肥显著降低20~40 cm土壤硝态氮的含量。海藻复合肥可提高土壤微生物量碳(氮)和土壤蔗糖酶、脲酶及酸性磷酸酶活性。主成分分析结果表明,土壤肥力综合得分为80%海藻复合肥>海藻复合肥>普通复合肥>80%普通复合肥>CK。在华南双季稻种植条件下,与普通复合肥相比,海藻复合肥减肥20%具有较好的稳产效应,但是周年氮磷养分平衡表现为亏缺,建议根据土壤肥力状况及目标产量制订减肥措施,以保持土壤肥力的可持续性。

生物质炭基肥料及作物施用技术研究进展

随着生物质炭在农业领域的应用研究不断深入,以生物质炭为载体,与常规化学肥料或有机肥等材料结合的新型肥料—生物质炭基肥料(biochar-based fertilizer)的研制及其在农作物上的试验研究越来越多。相关研究表明,生物质炭基肥料具有诸多优点,如控释/缓释养分的释放、改善土壤理化性状、增强抗旱能力、减少养分资源的损失和提高肥料利用率等。深入挖掘生物质炭基肥料的环境友好性和资源节约性潜力日益受到重视。通过综合分析多年来公开发表的生物质炭基肥料试验研究文献,阐述了各种生物质炭基肥料的组配材料、造肥制粒配方与工艺技术,以及生物质炭基肥料在水稻、玉米、小麦、蔬菜、薯类、花生、大豆、烟草、棉花、牧草和果树等作物上的施用技术,尤其是生物质炭基肥料对作物生长发育、产量、农产品品质以及土壤的影响等方面的研究进展。根据试验研究中存在的问题及技术需求,提出今后生物质炭基肥料的研究设想,展望其在土壤环境、作物高产高效以及绿色生态等方面的系统研究方向。

秸秆还田对南方稻田土壤N_(2)O排放及硝化和反硝化微生物群落的影响

【目的】以我国南方典型赤红壤水稻土为研究对象,探究不同秸秆还田量对双季稻区晚稻季土壤N_(2)O排放特征及硝化和反硝化微生物的影响,旨在为南方稻田N_(2)O减排提供科学依据。【方法】以2015年设置的定位试验为研究平台,设计5个处理:(1)CK,化肥+无秸秆还田;(2)CKS,化肥+当季秸秆全量还田;(3)S10,化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代10%钾肥;(4)S20,化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代20%钾肥;(5)S30,化肥+当季秸秆全量还田+秸秆替代30%钾肥。采用密闭静态暗箱-气相色谱法及宏基因组测序对气体和土壤微生物进行检测。【结果】稻田土壤N_(2)O排放主要集中在水稻分蘖期;较CK处理,秸秆还田各处理显著降低了稻田土壤N_(2)O累计排放量,其中,S30处理的N_(2)O累计排放量最低,为0.09 kg·hm^(-2),其全球增温潜势也最低;硝化过程中,氨氧化细菌(amoA和amoB)在分蘖期和成熟期的优势菌属均为甲基孢囊菌属;反硝化过程中,nirK型反硝化细菌的芽单胞菌属、罗河杆菌属、丰祐菌属在分蘖期和成熟期细菌属中均占据主导地位;nirS型反硝化细菌的嗜甲基菌属和甲基营养型反硝化菌属在分蘖期和成熟期细菌属中均占据主导地位;分蘖期,土壤N_(2)O排放量与nirS型反硝化细菌的甲基营养型反硝化菌属呈显著负相关、与nirS型反硝化细菌的沙壤土杆菌属呈显著正相关;成熟期,土壤N_(2)O排放量与nirS型反硝化细菌的水生细菌属呈极显著正相关关系。【结论】秸秆还田显著降低了稻田土壤N_(2)O排放,AOB(amoA)和AOB(amoB)的甲基孢囊菌属是氨氧化过程的优势菌属,nirK型反硝化细菌的芽单胞菌属、罗河杆菌属、丰祐菌属,和nirS型反硝化细菌的嗜甲基菌属及甲基营养型反硝化菌属是反硝化过程的优势菌属。

营养型阻控剂在Cd高风险双季稻田上的应用效果评价

【目的】针对稻米镉(Cd)超标现象较为突出的问题,研发一种营养型阻控剂并进行田间应用,以验证其阻控稻米吸收镉与提升土壤养分的效果。【方法】在珠三角3个地市各选择1处Cd高风险双季稻田作为示范区,分别于早、晚造水稻插秧前,基施营养型阻控剂,研究并评价其对早、晚两造不同水稻品种糙米Cd质量分数及土壤性质的影响。【结果】营养型阻控剂对3个示范区的早、晚造水稻产量无显著影响,降低了水稻糙米Cd质量分数,降低幅度达8.43%~72.5%。施用营养型阻控剂对土壤性质有不同影响,3个示范区的早、晚造水稻田土壤pH值较对照区提高了0.10~0.42个单位,土壤交换性钙(Ca)、交换性镁(Mg)和有效硅(Si)质量分数最高增幅分别为66.2%、109%和53.0%,但土壤水解性氮(N)质量分数变化不明显,其中示范区Ⅰ和示范区Ⅱ的2造土壤有效磷(P)和速效钾(K)质量分数最高增幅分别为78.3%和24.6%,但示范区Ⅲ的2造土壤有效P和速效K质量分数无显著变化;营养型阻控剂显著降低了示范区Ⅰ的土壤有效态Cd质量分数,降幅为4.9%~7.3%,但对示范区Ⅱ和Ⅲ的土壤有效态Cd质量分数作用效果不显著。【结论】营养型阻控剂在降低水稻糙米Cd含量的同时,对土壤大、中量营养元素和有效态Cd的影响具有分异性,但不会对土壤性质和水稻产量产生不良影响,具备在珠三角地区Cd高风险稻田上安全利用的可行性。

氨基酸配合硼喷施对油麦菜硼营养及生长、品质的影响

为探究有机营养类物质氨基酸与硼酸配合喷施对油麦菜生长的应用效果,本研究采用盆栽试验,设置单独喷施1%硼酸处理,以及谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸3种氨基酸各设3个喷施浓度(5、10、20 mmol·L^-1)与1%硼酸配合喷施处理,并以喷施清水为对照(CK),共11个处理,收获后测定植株的生长指标和硼含量。结果表明,单独喷施硼酸对油麦菜生物量无明显影响,低浓度氨基酸与硼配合喷施均能显著提高油麦菜生物量,其中丙氨酸-硼喷施处理油麦菜生物量较CK平均增加了9.4%。与CK相比,3种氨基酸与硼配合喷施均能明显提高油麦菜叶片总蛋白含量,同时降低硝酸盐积累,从而改善品质。与单独喷施硼酸相比,适宜浓度氨基酸与硼配合喷施均可显著提高油麦菜氮、钾积累量,另外谷氨酸-硼和天冬氨酸-硼喷施对油麦菜磷积累量也有明显促进作用。与单独喷施硼酸相比,氨基酸与硼配合喷施均可显著提高油麦菜地上部硼含量,其中丙氨酸-硼喷施处理油麦菜地上部硼含量平均增幅为41.0%;此外,丙氨酸-硼喷施对油麦菜地下部硼含量也有明显提升作用,平均增幅为15.6%;喷施丙氨酸浓度与油麦菜地上部和地下部硼含量均呈显著正相关关系。综合比较不同氨基酸与硼酸配合喷施对油麦菜的影响,可考虑将丙氨酸作为增效剂与硼肥配合施用,提高硼肥的应用效应。本研究为开发新型硼肥提供了理论依据。

农业科研院所危险化学品安全管理探索与实践

危险化学品安全管理是实验室安全管理的重要环节,对农业科研院所开展科学研究、学科建设、人才培养及确保科研人员人身安全具有重大保障作用。本文总结了在规范实验室安全管理过程中的危险化学品制度建设、危险化学品采购储存、试剂材料库安全建设、危险化学品废液统一处置及实验室安全培训等重点工作的探索和实践,为农业科研院所加强实验室危险化学品安全管理提供参考。

3种氨基酸与肥料配施对油麦菜生长、品质和养分积累的影响

为探究不同氨基酸与肥料配施对作物生长的应用效果,明确具备增效功能的氨基酸及其适宜施用浓度。以油麦菜为供试作物采用盆栽试验,以淋施清水为对照,谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸各设3个淋施浓度与肥料配施。试验结果如下:丙氨酸配施处理增产效果整体最优,淋施浓度为20 mmol/L时,油麦菜产量显著高于对照,增幅为9.40%;适量氨基酸淋施均能增加油麦菜总蛋白含量,同时降低硝酸盐的积累,其中淋施天冬氨酸大幅降低了植株硝酸盐含量,降幅为42.57%~79.91%;不同氨基酸淋施均能促进植株的养分积累,其中淋施谷氨酸使油麦菜植株氮、磷、钾积累量分别较对照增加了12.87%、14.50%和8.87%;淋施谷氨酸、丙氨酸、天冬氨酸均可促进油麦菜对养分的吸收,提高产量,改善品质,但具体作用效果因氨基酸种类,施用浓度存在差异,可根据生产目的选择适当增效氨基酸及使用浓度。

氧化石墨烯在农业领域的应用研究进展

氧化石墨烯作为一种新型碳质纳米材料,具有生物相容性好、化学性质稳定、分散性高、比表面积大、丰富的含氧官能团等优良特性,是纳米材料领域研究的热点,在航空航天、医药、新能源和生物传感器等领域应用广阔。近年来,氧化石墨烯在现代农业技术领域也得到了广泛的关注和应用,为现代农业的可持续性发展带来新的机遇和挑战。综述了国内外关于氧化石墨烯在农业领域的应用研究进展,包括对农作物生长发育(种子萌发、枝叶生长、根系生长)、提高农作物抗逆性能、产量和品质、开发具有缓控释功能的氧化石墨烯基肥料,实现提高肥料利用率和降低环境风险的功效;作为农药载体及增效剂用于农作物病虫害防控,达到缓控释放、高效利用的目的;探讨氧化石墨烯作为吸附剂或降解细菌固定剂来修复受污染土壤的效果,为污染土壤修复提供新技术、新方法;介绍了氧化石墨烯作为高灵敏度的湿度传感器,可实现土壤墒情实时监测和无损监测植物生长状况;最后探讨了氧化石墨烯在农业领域的未来研究方向。目前,氧化石墨烯技术在农业中的应用仍处于初期阶段,尚不具备大规模商业化应用的条件。随着氧化石墨烯在农业领域的研究深入和应用范围的扩大,有望实现农业生产方式和技术的变革、实现资源高效利用、降低农业生产带来的环境危害,为推进绿色低碳农业的发展助力。

有机肥与石灰配施对华南酸性土壤的改良效果

为明确有机肥与石灰对华南酸性土壤的改良效果,采用田间小区试验,研究了有机肥、石灰分别单施与配施对双季稻区酸性土壤的酸化性质、水稻生长及产量的影响。试验包括5个处理:不施肥(CK)、单施控释肥(CF)、控释肥+石灰(LM)、控释肥+有机肥(OF)、控释肥+石灰与有机肥配施(CLO),除CK外,各处理养分保持一致,物料均在水稻移栽前一次性施入土壤。结果表明,CLO处理对土壤pH的改良效果最优,其pH提高了0.42个单位,而OF和LM处理的pH分别提升0.27、0.37个单位;OF处理土壤有机质含量最高,达44.46 g·kg^(-1),其次为CLO处理,达37.76 g·kg^(-1);LM、OF及CLO处理均显著降低了土壤交换性酸含量,降幅最高的处理为CLO,达71.4%。相关性分析表明,土壤交换性氢和交换性铝与pH的回归方程斜率绝对值分别为1.3568和0.1560,均呈显著负相关;LM处理的土壤交换性盐基离子总量达7.52 cmol·kg^(-1),显著高于其他处理,其次为CLO处理,达6.92 cmol·kg^(-1)。配施处理能增加灌浆期水稻叶片叶绿素含量,显著高于CK,增产效果最优。研究表明,有机肥与石灰配施较单独施用对华南酸化土壤的改良效果更好。

氮肥与生物炭、有机肥配施对菜心生长及养分积累的影响

【目的】研究氮肥配施生物炭、有机肥对菜心生长和养分积累的影响,为优化菜心养分管理策略、推动菜心提质增效生产提供科学依据。【方法】于2022年和2023年,在广东省蔬菜新技术研究重点实验基地开展连续两年的田间试验,采用裂区试验设计。主因素为氮肥用量,包括不施氮(−N)和优化氮肥用量(N 135 kg/hm^(2),+N)处理;副因素为有机肥(+M)和生物炭(+C)处理。在收获期取样测定菜心生物量、养分含量,并计算养分积累量,并监测2023年菜心生长期内叶面积、生物量及养分积累量的动态变化。【结果】有机肥和生物炭施用均能提高菜心生物量,但施用效果受施氮量的影响,在−N条件下,+C和+M处理两年生物量较−N处理分别平均提高了18.6%和84.5%,而在+N条件下,+C和+M处理生物量比+N处理分别平均增加了10.1%和48.3%。不论是否施用氮肥,有机肥对菜心生物量的提升效果均优于生物炭,−N+M处理两年生物量分别比−N+C增加了19.2%和88.9%,+N+M处理两年生物量较+N+C分别高27.0%和41.1%。氮肥与生物炭、有机肥配施主要提高了收获期菜心氮含量,−N+C、−N+M处理在2022和2023年菜心收获期氮积累量分别较−N处理增加了38.6%、94.4%和51.3%、226.2%,+N+C、+N+M处理在2022年和2023年菜心氮积累量较+N处理分别提高了5.0%、42.1%和31.7%、132.1%。与−N处理相比,−N+C处理菜心收获期磷、钾、镁和硼积累量两年间无显著性差异,而−N+M处理菜心磷、钾、钙和镁积累量均显著提高。无论施氮与否,有机肥对菜心不同生育期生物量和叶面积的促进作用均优于生物炭。【结论】氮肥与生物炭或有机肥配施均能促进菜心生长,提高菜心生物量和养分积累量,不论是否施氮肥,有机肥的施用效果优于生物炭。因此,在高产、高效菜心生产中应结合生物炭和有机肥特点进行合理施用。

生物炭-椰糠栽培基质特性及其对香蕉组培苗生长的影响

为筛选出适用的香蕉组培苗栽培基质,开展以生物炭为主要物料的栽培基质研究。采用单因素方差分析方法,以‘中蕉8号’为香蕉组培苗,椰糠、铁粉和生物炭为基质材料,通过在椰糠中添加系列体积比的生物炭(2%、5%、10%、20%、50%)及铁粉,设置7个处理,于2022年在广东省农业科学院农业资源与环境研究所的试验基地开展盆栽试验。结果显示,添加生物炭对椰糠的大部分性状没有产生显著影响,但同时添加铁粉大幅降低了基质有效磷含量。生物炭添加低于20%时,香蕉植株地上部干物质量显著增加了3.5%~193.8%,地下部干物质量显著增加了22.2%~39.8%,植株氮含量显著提高了5.0%~182.9%(B10I除外)、钾含量显著提高了7.1%~178.1%,说明添加生物炭改善了香蕉组培苗的氮素和钾素营养。生物炭添加量高于20%,尽管对基质的性状没有显著影响,但抑制香蕉植株生长。同时添加铁粉,大幅降低了基质有效磷含量,也抑制了植株的生长。综合比较,在椰糠中添加2%~10%体积比的生物炭适用于香蕉组培苗栽培,具有推广应用前景。

石灰、磷酸盐及硅酸盐对土壤硒有效性及水稻累积硒的影响

华南地区酸性土壤硒有效性低,本研究旨在探讨石灰、磷酸盐及硅酸盐类土壤改良物质对酸性水稻土硒有效性及水稻吸收硒的影响。结果表明,在施0.25 mg/kg硒基础上,石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠以及三者配合施用对水稻单株产量影响不大;对大米硒含量提升效果以石灰、硅酸钠及石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠三者配合施用的处理较好;酸性土壤中各形态硒的含量高低依次为有机物/硫化物结合态硒、残渣态硒、铁锰氧化物结合态硒、交换态硒和水溶态硒。石灰、磷酸氢二钠处理显著提升易被植物吸收的水溶态硒及交换态硒含量,显著降低难利用残渣态硒含量;石灰、硅酸钠、磷酸氢二钠三者配合施用的处理显著降低了有机物/硫化物结合态硒的含量。施用石灰以及施用磷酸氢二钠均可有效提升土壤硒的有效性,并促进水稻对硒的吸收,施用硅酸盐对土壤硒有效性影响不大,但能促进水稻对硒的累积。

生物炭影响地带性土壤等温吸附丁草胺的特征及关键机制

为解析土壤理化性质与生物炭添加效果之间的相关性,明确生物炭影响地带性土壤等温吸附丁草胺的特征及关键机制,本研究采用9种不同理化性质地带性土壤,加入系列用量稻壳生物炭,考察了丁草胺在生物炭-土壤混合体中的等温吸附特征。结果表明:在不同生物炭添加剂量条件下,丁草胺在土壤中的吸附等温线均遵循Freundlich吸附模型,生物炭添加显著增加了9种地带性土壤对丁草胺的吸附能力[模型平衡常数(Kf)增加],降低了线性吸附的程度[模型指数(1/n)降低]。生物炭添加剂量越高,丁草胺吸附容量越大。热力学计算结果显示,在0.5%~2%生物炭添加条件下,丁草胺在地带性土壤中的吉布斯自由能为-16.30~-21.67 kJ·mol^(-1),表明吸附过程是自发且有利的。皮尔森相关性分析结果表明,土壤有机碳与Kf增长率呈显著负相关,说明土壤可溶性有机质抑制生物炭对丁草胺的吸附。多元线性回归方程分析结果显示,当土壤未添加生物炭时,土壤有机碳、pH、黏粒、粉粒4种土壤理化性质对Kf值的解释能力高达99%,而当生物炭添加为0.5%、1%、2%时,土壤有机碳、pH、黏粒、粉粒4种土壤理化性质对Kf值的解释能力分别下降至83%、70%、90%。通径系数研究表明,生物炭添加剂量从0上升至1%时,土壤黏粒和土壤粉粒对丁草胺吸附的直接作用系数增大,而有机碳和pH对丁草胺吸附的直接作用系数减小。研究表明,生物炭输入改变了丁草胺的吸附特征,土壤黏粒和土壤粉粒等土壤质地因素对丁草胺吸附产生重要影响。

成都假单胞菌处理畜禽养殖污水的效果研究

成都假单胞菌WD211是一株从养殖污水中筛选得到的具有良好脱氮性能、良好抗逆性的菌株。文章从畜禽养殖污水原液处理、模拟污水处理和微生物群落结构变化分析等方向对WD211菌污水处理效果进行了初步研究。研究结果表明,外源添加WD211菌对畜禽养殖污水的TN和NH_(4)^(+)-N的去除效率有明显提升,可达25.03%和27.30%,高于空白对照;外源添加WD211菌对畜禽养殖污水的NH_(4)^(+)-N的生化去除能力有促进作用,且这种促进作用在2%添加剂量时更为明显。模拟污水中WD211菌对COD、TN、NH_(4)^(+)-N的去除率分别为83.16%、28.35%、44.58%,仅积累少量的NO_(3)^(-)-N(0.907 mg/L)和NO_(2)^(-)-N(0.047 mg/L)。WD211菌在NH_(4)^(+)-N浓度较高的条件下能发挥较好的性能;外源添加WD211菌后,水样中假单胞菌属、类产碱菌属和副球菌属等脱氮相关菌属丰度上升。

有机物料还田对稻田土壤温室气体排放及产量的影响

本研究旨在探讨不同有机物料还田条件下对土壤温室气体排放及水稻产量的影响,为农田土壤碳管理提供科学依据。以水稻秸秆及其生物炭为研究对象,在等量碳投入条件下分析秸秆及生物炭还田对早稻产量、温室气体排放特性及土壤理化性质的影响。结果表明:在早稻产量方面,秸秆还田处理相对于对照处理提高了4.71%,而生物炭还田处理相对于对照处理提高了17.2%。在温室气体排放方面,生物炭还田处理显著降低了水稻田温室气体排放强度(P<0.05),而秸秆还田处理显著提高了CH4排放通量、温室效应和温室气体排放强度(P<0.05)。生物炭还田处理不仅能显著提高早稻的产量,同时能显著降低水稻田温室气体的排放,而秸秆还田处理对产量提升效果有限,具有较高的环境增温风险。