小青菜对不同施肥模式的响应及其生态化学计量学特征

在大田小区试验条件下,研究了小青菜(3茬)对不同施肥模式的响应及其生态化学计量学特征.试验共设5个处理:不施肥对照、有机无机肥配施模式1(含氨基酸肥料)、有机肥施肥模式、无机肥施肥模式和有机无机肥配施模式2.结果表明,与其他处理相比,有机无机肥配施模式1能够提高小青菜产量,光合速率,可溶性总糖、蔗糖、维生素C和游离氨基酸含量,且这些指标与其地上部C/N和C/P比值之间存在显著正相关关系,而与施肥模式所提供肥料中C/N和C/P比值之间存在正相关趋势,但相关性未达显著水平.此外,有机无机肥配施模式1能够降低小青菜地上部硝酸盐含量,且该指标与其地上部和施肥模式所提供肥料中N/P、C/N、C/P和P/K比值之间均不存在相关关系.可见,在田间试验条件下,有机无机肥配施模式1能够促进小青菜地上部生长,改善小青菜品质;合理搭配肥料可提高小青菜的光合固碳能力,进而提高小青菜体内C/N、C/P比值,有利于提高小青菜的产量和品质.     

施肥覆膜对旱地小麦产量形成及土壤有机碳组分的影响

针对黄土高原旱地小麦化肥投入过量且养分供应不平衡问题,有必要探究当地冬小麦典型覆膜种植方式下监控定量施肥的增产效应及对土壤有机碳组分的影响.于2012-2016年通过大田试验,研究农户模式(FP)、监控施肥(MF)、垄膜沟播+监控施肥(RF)、全膜覆土穴播+监控施肥(FH)4种栽培模式对旱地冬小麦群体动态变化、干物质积累、产量形成及土壤有机碳组分的影响.结果显示:FH处理可显著改善旱地冬小麦的群体结构,基本苗、最大分蘖数和成穗数较传统农户模式分别提高24.8%、24.6%和31.3%(P 0.05),其干物质积累量增加主要在生育后期,成熟期干物质量较农户模式平均提高43.3%.不同处理籽粒产量与公顷穗数、千粒重均呈极显著正相关,相关系数分别为0.810~(**)、0.80~(**),其中FH处理具有最高的公顷穗数和千粒重,较FP处理分别高36.7%和4.8%,进而籽粒产量提高了42.1%.连续4年监控施肥结合覆膜种植较农户模式可显著提高土壤总有机碳(TOC)含量,其中垄膜沟播种植更有利于土壤轻组有机碳(LFOC)活性组分的增加,而全膜覆土穴播则更有利于土壤重组有机碳(HFOC)稳定性组分的增加.覆膜种植较监控施肥处理总体上可显著提高颗粒态有机碳(POC)的含量,但不同处理间水溶性有机碳(SWOC)含量差异不显著.总体上,全膜覆土穴播结合监控施肥可以更好地构建小麦群体结构,提高干物质积累量和籽粒产量的形成,并且可通过增加生物还田量提高土壤稳定性有机碳及总有机碳的增加,更适合黄土高原旱地冬小麦高产高效生产及土壤质量的提升.(图1表5参43)     

攀枝花地区芒果园土壤pH现状及变化趋势

土壤pH是影响植物生长的关键因子,通常受到不合理的农业活动的影响而发生变化.为了解攀枝花芒果种植区土壤pH现状及其芒果种植适宜性,阐明果园土壤pH变化趋势及施肥管理对土壤pH的影响,选择不同海拔梯度(河谷区:950-1 200 m;低山区:1 200-1 500 m;中山区:1 500-1 800 m)和发育阶段(挂果初期:2-5年;挂果前期:6-10年;挂果盛期:10-26年)芒果园共162个,测定树盘和间空区不同深度(0-20、20-40 cm)土壤pH值.结果显示,种植区土壤pH在4.0-8.4之间,约63.5%果园土壤pH处于芒果生长适宜范围内(5.5-7.5);中山区土壤pH显著低于河谷和低山区;种植区内土壤发生酸化的果园比例高于碱化果园;酸化果园占比大小为挂果初期前期盛期;碱化果园中,挂果盛期土壤碱化程度显著高于其他发育阶段;仅施用复合肥施用而未施用石灰及土壤调理剂的果园土壤酸化程度高于施用石灰或调理剂的果园,施用石灰或调理剂可以在短期内缓解表层土壤的酸化趋势,但对深层土壤的酸化无明显效果.上述结果表明,种植区有较大比例的果园土壤pH适宜性较差;现有施肥体系导致土壤酸碱化趋势分化明显,酸化与长期施用复合肥有关,碱化则与施用石灰与调理剂有关;研究结果对提高芒果种植施肥管理水平及改善土壤质量具有指导意义.(图5表6参58)     

秸秆与氰胺化钙调控技术对温室黄瓜生长及氮素残留的影响

温室蔬菜生产中普遍存在着土壤硝态氮积累及地下水硝酸盐污染问题,合理调控氮素是减少氮素淋洗的重要措施之一。文章在京郊温室栽培条件下,以农户的习惯施肥措施为对照,在菜田夏季休闲期间施用秸秆-氰胺化钙并结合作物后期的氮素追施调控技术对秋冬茬黄瓜的生长及土壤硝态氮残留进行研究。结果表明:与当地农户的习惯施肥措施相比,采用秸秆-氰胺化钙综合调控技术显著提高黄瓜的产量,增产率达到20%;显著减少氮素追施数量,并具有最低的根层土壤无机氮(Nmin)含量;收获时该处理的土壤剖面(30～180cm)中硝态氮的积累量比农户习惯施肥降低388kg·hm-2,其中最明显的差异出现在30～90cm土层。表明采用秸秆-氰胺化钙综合调控措施通过土壤氮素形态的调控,明显减轻黄瓜生长季节期间的硝态氮淋洗的风险。     

北京地区典型果园NANI解析与消减对策

人类活动引起的过量氮素输入已经成为引起区域生态环境恶化的主要原因.为探究北京地区人类活动产生的氮素对果园造成的潜在影响,基于大气沉降、肥料、食物/饲料和生物固氮四部分氮素输入之和的人类活动净氮输入(net anthropogenic nitrogen input,NANI)模型,估算了聂各庄果园2018年人类活动导致的净氮输入量.结果显示,研究区域NANI值为234 kg hm~(-2)a~(-1).其中,肥料输入强度为179 kg hm~(-2)a~(-1),占NANI的62.1%;大气沉降输入强度为65 kg hm-2a-1,占NANI的22.5%;其他依次为生物固氮(18 kg hm~(-2)a~(-1);6.1%)和食物/饲料(-27 kg hm~(-2)a~(-1);-9.3%).研究区NANI值偏高,其为我国主要流域NANI值的1.4-3.9倍.肥料是该区域NANI的主要来源,其施用量高出全国和北京地区平均水平的13%和10%.大气氮沉降是NANI的第二大来源,其为全国平均沉降量的4.7倍.肥料和大气沉降都对区域生态环境造成了一定的压力,宜采取相应措施防止多余的氮素流向下游水体.在全国和北京地区平均施肥水平为基准的情况下,通过减少肥料用量17-22 kg hm~(-2)a~(-1)可以有效降低研究区NANI值.通过减少或替换汽油驱动的汽车100万辆,可以减小大气沉降中硝态氮7.16 kg hm~(-2)a~(-1).本研究表明该区域NANI最主要的来源为肥料和大气沉降,通过一系列措施能够对区域内过量的氮素进行消减,达到净化环境的目.(图4表5参40)     

攀枝花地区芒果园土壤碳氮磷分布现状及变化趋势

土壤养分制约着果树产量和品质,同时受果园生产管理的影响而变化.为了解攀枝花地区芒果园土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)含量现状,探明果园管理导致的土壤养分变化趋势,选择3个发育阶段(挂果前期:2-5年;初期:6-10年;盛期:11-26年)芒果园共162个,研究果园树盘区和间空区0-20 cm和20-40 cm土层土壤C、N、P含量及差值.结果显示:(1)攀枝花市50%以上芒果园土壤C、N、P缺乏,挂果盛期最为严重.(2)芒果园树盘区相对于间空区,既存在土壤C、N、P损失现象(35.9%-49.7%),也存在累积现象(50.3%-64.1%).挂果前期、初期果园比挂果盛期更易发生C、N、P损失.果园树盘区0-20 cm层比20-40 cm层更易发生土壤C、N损失和P累积.(3)施用石灰可以促进表层土壤P累积,肥料养分投入量对土壤养分变化无显著影响.可见攀枝花地区芒果种植区土壤贫瘠,不同发育阶段、不同土层的土壤C、N、P变化特征存在区别;结果可为攀枝花地区芒果种植区精准施肥及土壤改良提供数据基础.(图4表9参48)     

生草栽培下果园土壤固碳潜力研究

果园是我国南方红壤丘陵区重要的土地利用类型之一,但目前丘陵区果园中存在一些不合理开发、传统粗放式的经营、水土保持技术缺乏等因素,导致水土流失严重,土壤退化严重。寻求合理的土壤管理措施,减少果园水土流失,增加红壤的碳汇功能一直是学术界和生产实践面临的重要问题。本研究以福建尤溪长期定位试验为研究平台,研究顺坡开垦＋清耕、梯台开垦＋清耕、梯台开垦＋套种平托花生Arachis pintoi这3种垦殖方式对红壤果园有机C含量的影响,并利用Jenny模型对不同处理的土壤有机碳动态进行模拟。结果表明,经过14年的垦殖,清耕模式导致土壤容重增大,而梯台生草处理土壤容重比开垦前降低了1.8%;生草栽培不但提高了果园土壤有机碳含量,且生草栽培处理的土壤有机碳储量比清耕处理提高了13.9%～34.7%,其与清耕处理间的差异达到显著性水平;本试验条件下果园土壤有机碳平衡值为16.607~25.608 g/kg,并以此估算得到生草栽培处理0~20 cm土层有机碳储量平衡值为54.801 t/hm2,其固碳潜力为24.6951 t/hm2,分别是顺坡清耕和梯台清耕处理的4.2倍和1.5倍。因此可以认为生草栽培有利于提高土壤的碳汇功能。     

开发多功能专用肥 促进“三高”农业发展

专用肥料是根据不同的作物特性和土壤特点进行科学配方设计生产的肥料.它适宜于特定的作物，其肥效及其肥料利用率最高，是农业上科学施肥、配方施肥的新成果.多功能专用肥，是在专用肥的基础上，引人诸如防治病虫害、除草、保温保肥、一次施肥等理念配制成多功能性的专用肥料.     

有机农户和无机农户系统水稻生产的持久性分析

现代农业生产对环境的不良影响,使人们越来越重视农业生态系统的持久性问题。本文从水稻生产的独立性,生产力水平的长期维持和提高,养分的循环损失,土壤肥力的维持与改善及经济收入五个方面进行的研究分析都表明,有机农户系统的水稻生产比无机农户系统的持久性好。但是,有机农户系统目前的肥料投入水平和单产仍较低,有必要进一步开辟肥源,提高有机肥用量以提高单产,满足人口增长的需要。如何减少化学氮素的损失,减少其用量及对环境的污染,合理使用其它营养元素以保持稻田养分收支平衡,进一步改进栽培管理措施,则是无机农户系统水稻生产能否持续的关键之一。加强有机肥和无机肥配合使用对环境影响的研究,也许能为持久性农业提供新的依据。     

广东省稻田肥料施用现状及其合理性评估

分析了近十几年来广东省稻田肥料的施用量以及施肥对水稻产量、土壤有机质和养分的影响,并就肥料品种搭配、养分数量及配比、施肥时期、施肥方法、肥料利用率等方面对肥料施用的合理性进行了评估。通过与国内外有关资料的对比分析.结果表明,广东省稻田肥料施用仍有较大的潜力,有必要采取措施进一步发挥,以促进农作物优质高产。     

南京市蔬菜中滴滴涕和六六六的残留及摄食暴露分析

为研究有机氯农药在食物中的残留及人群的摄食暴露,在2015年5月采集了南京市居民普遍食用的10种蔬菜,利用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)进行检测。研究表明滴滴涕(DDTs)和六六六(HCHs)在蔬菜中均有检出,∑DDTs的残留量为1.78~5.29 ng·g~(-1),∑HCHs的残留量为0.21~4.77 ng·g~(-1),其中∑10OCPs(有机氯农药)含量最高的蔬菜是藕(10.07 ng·g~(-1)),含量最低的是青菜(2.32 ng·g~(-1))。通过来源分析发现,蔬菜中DDTs可能有新的输入,而HCHs则主要源于历史残留。通过对不同人群的每日摄取量(EDI)进行摄食暴露分析发现,儿童的摄食暴露量要高于同性别其他年龄段人群,在儿童和未成年阶段,男性的暴露量普遍高于女性,而在成年和老年阶段,男性的暴露量低于女性。平均而言,各年龄段人群对γ-HCH和DDTs的日均口摄暴露量(EDI)值远低于联合国粮农组织和世界卫生组织(FAO/WHO)所规定的ADI值,表明在目前蔬菜消费量下,南京市居民通过摄入蔬菜引起的健康风险水平较低。     

Occurrence and removal of N-nitrosodimethylamine and its precursors in wastewater treatment plants in and around Shanghai

Six wastewater treatment plants （WWTPs） were investigated to evaluate the occurrence and removal of N-nitrosodimethylamine （NDMA）, NDMA formation potential （FP） and four specific NDMA precursors, dimethylamine （DMA）, trimethylamine （TMA）, dimethyl- formamide （DMFA） and dimethylaminobenzene （DMAB）. DMA and tertiary amines with DMA functional group commonly existed in municipal wastewater. Chemically enhanced primary process （CEPP） had no effect on removal of either NDMA or NDMA FP. In WWTPs with secondary treatment processes, considerable variability was observed in the removal of NDMA （19%-85%） and NDMA FP （16%-76%）, moreover, there was no definite relationship between the removal of NDMA and NDMA FP. DMA was well removed in all the six surveyed WWTPs; its removal efficiency was greater than 97%. For the removal of tertiary amines, biologic treatment processes with nitrification and denitrification had better removal efficiency than conventional activated sludge process. The best removal efficiencies for TMA, DMFA and DMAB were 95%, 68% and 72%, respectively. CEPP could remove 73% of TMA, 23% of DMFA and 36% of DMAB. After UV disinfection, only 17% of NDMA was removed due to low dosage of UV was applied in WWTP. Although chlorination could reduce NDMA precursors, NDMA concentration was actually increased after chlorination.     

Metallothioneins and lysosomes in metal toxicity and accumulation in marine mussels: the effect of cadmium in the presence and absence of phenanthrene

It has been confirmed that metallothioneins play an important role in the accumulation of cadmium (Cd) in the digestive gland cells of mussels (Mytilus galloprovincialis Lam.). The content of Cd in the tissue of mussels exposed for 9 d to the metal (estimated dosage of 180 g Cd mussel^-1 d^-1) was 66.2 ppm. This value is about the same as the metal content found in the digestive gland of Cd-exposed mussels kept in clean water for a recovery period of 28 d. At the end of the recovery period, however, the Cd bound to thionein had increased by approximately 250%. Our data demonstrate that the stability of lysosomes, a biological parameter adopted as a cellular stress index, is extremely low in mussels exposed to Cd for 9 d, but returns to control values in the digestive gland cells of mussels allowed to recover for 28 d in uncontaminated sea water. At this point most of the Cd present in the cytosol is bound to thionein. These data demonstrate the importance of metallothionein induction in the reduction of the cytotoxic effects exerted by high levels of Cd accumulation. The results of tests designed to clarify the reasons for the long biological half-life of Cd demonstrated that, in the digestive gland of mussels, the lysosomes are not able to eliminate Cd either bound to insoluble thionein polymers or to lipid peroxidation products such as lysosomal lipofuscin, both of which are apparently involved in the elimination of copper. The absence of these two mechanisms of metal sequestration and elimination via excretion of residual bodies (tertiary lysosomes) is in agreement with the persistence of cadmium in the digestive gland of mussels. Finally, the results also demonstrate that simultaneous exposure of mussels to Cd and phenanthrene, an established lysosomal membrane destabilizer, did not significantly alter the accumulation of Cd or the kinetics of the metal in mussels.     

Changes in chemical forms of lead in temperate and semiarid soils in sterile and unsterile conditions

Sequential extraction has been used as a suitable method for fractionation of chemical forms of trace elements and study of their plant availability. Surface soils were sampled from Guilan and Hamadan provinces in north and northwest of Iran with temperate and semiarid climates. The chemical forms of Pb in the Pb(NO₃)₂-treated (400 μg Pb g⁻¹) soils have been studied in solid state incubation (FC) at 27°C in sterile and unsterile conditions. After 20 min and 3600 h a sequential extraction scheme was also used to fractionate Pb of incubated samples into soluble-exchangeable (Sol-Exch), carbonates associated (ACar), organic matter associated (AOM), Mn oxide associated (AMnOx), Fe oxide associated (AFeOx), and residual (Res) forms. Temperate soil samples had higher clay content, cation exchange capacity (CEC), dichromate oxidable organic carbon (OC), total Kjeldahl-nitrogen (TN), biological activity, amorphous and crystalline Fe and Al, but semiarid soil samples had higher sand content, pH, equivalent calcium carbonate (ECC), available P and K. Soil lead fractionation revealed that in both groups of soils Pb largely changed to exchangeable, carbonates associated and organic associated forms after 20 min. The chemical forms of Pb differed widely among soils after 3600-h incubation. The conversion rate of Pb from more available forms to less available forms was higher in temperate soils with higher Fe–Mn oxides and OM contents compared to semiarid soils. In temperate soils after 3600-h incubation, greater content of Pb was observed in Res (68%), AOM (14%), ACar (7%), and AMnOx (5%) fractions. However, in semiarid soils greater content of Pb was observed in Res (61%), ACar (16%), Sol-Exch (8%), and AOM (8%) fractions. The sum of AMnOx and AFeOx chemical forms for Pb in semiarid soils compared to temperate soils was lower. It was only 7% against 9% in temperate soils. Soil microorganisms in unsterile soils had significant effect on AOM, AFeOx and Res fractions of Pb. They not only increased AOM and AFeOx fractions of Pb in soils but also decreased Res fraction of Pb significantly.     

包装材料及食品中纳米材料的检测与表征技术

随着纳米技术的发展,纳米材料在包装行业及食品工业中得到了广泛的应用。然而,纳米材料的安全应用高度依赖于对其生物及环境效应的了解。有研究表明,纳米材料对人类健康及生态环境存在着潜在危害,这使得纳米材料的安全性成为毒理学领域的热点研究课题。同时纳米材料的安全性问题也成为纳米复合包装材料及纳米食品研究和开发的新瓶颈。在对纳米材料没有充分认识的情况下,为了消费者和生态环境的安全,必须控制包装材料及食品中纳米颗粒的种类、来源、含量及可能的释放,这就需要可靠的方法对纳米颗粒的性质和结构进行检测及表征。首先,综述了目前纳米材料在复合包装材料及食品加工中的应用,然后总结了包装材料及食品中纳米材料的检测技术及表征方法,例如显微技术、色谱分离技术、光谱与质谱技术等。由于纳米材料的理化性质参数众多,应用多种分析手段来检测和表征纳米材料成为必然。最后对目前检测技术及表征方法的不足和今后发展方向进行了探讨。     

虱螨脲在棉花和土壤中的残留动态

在长沙和郑州2地进行田间试验,采用液相色谱技术研究虱螨脲在棉籽、棉叶及土壤中的残留动态.结果表明:虱螨脲在棉叶、棉籽和土壤中的添加回收率分别为86.0%～94.7%、88.5%～92.1%和83.9%～97.7%;最低检出浓度分别为0.025、0.025和0.006 mg·kg-1.虱螨脲在棉叶和土壤中的半衰期分别是3.06～3.45和2.51～2.88 d.在推荐使用剂量和高剂量条件下,收获的棉籽中虱螨脲最终残留量均未检出,拟推荐我国棉籽中虱螨脲的MRL(最高残留限量)值为0.05 mg·kg-1.     

氯虫苯甲酰胺在甘蓝和土壤中的残留及消解动态

参照《农药残留试验准则》,采用田间试验方法,研究了济南和杭州两年两地的氯虫苯甲酰胺在甘蓝和土壤中的消解动态和最终残留。结果表明,氯虫苯甲酰胺最终残留在甘蓝、土壤中的质量分数分别是〈0.297 mg.kg-1,〈0.097 mg.kg-1;在甘蓝、土壤中的降解均符合一级动力学方程,降解半衰期分别为7.2～8.9 d和6.9～10.7 d;统计分析表明,两地区甘蓝中的残留消解行为无显著性差异,土壤中的残留消解行为差异性显著,土壤性质的不同是影响消解过程的主要因素。文章为制定该农药在甘蓝上最大残留限量标准和合理使用准则以及风险评估提供了科学依据。     

茶树中镉、砷元素的吸收累积特性

通过田间调查及盆栽试验,探讨砷、镉元素在茶树中的分布规律及吸收累积特性。结果表明,砷、镉元素在茶树体内活性较低,大部分被吸收根固定,向地上部运输的比例较低。正常状况下,砷、镉元素在茶树体内由高到低的分布次序是:吸收根>茎(生产枝)或主根>老叶(当年生成熟叶)>新梢(1芽2叶)。茶树受砷、镉污染时,吸收根对阻止土壤砷、镉向新梢转移起到明显的缓冲及屏障作用。当镉添加量为6 mg.kg-1时,茶树的叶绿素含量开始受到显著的负面影响,但光合速率、蒸腾速率及气孔导度变化不明显;当镉添加量为20 mg.kg-1时,上述4项指标均显著降低。砷添加量为50 mg.kg-1时,对茶树光合速率、蒸腾速率及气孔导度产生显著负面影响,但对叶绿素含量的影响不明显;砷添加量为200 mg.kg-1时,则对光合速率、蒸腾速率及气孔导度无显著影响。     

食物中营养物及污染物的生物可给性研究进展

随着人们对食物质量关注度的提高,生物可给性的测定结果已逐渐代替物质的总量进行评价,包括有毒物质对人体健康的危害程度和营养物质的被吸收利用程度.因此,在阐述生物可给性意义,概括并介绍生物可给性的不同的测定方法及各自的优缺点的基础上,重点综述了in vitro消化方法的生理基础和实验操作,以及应用于各种食物样品生物可给性检...     

顺式和反式氯丹在家鸡体内的分布和转运

通过工业氯丹口服暴露实验,研究了顺式氯丹(CC)和反式氯丹(TC)在家鸡体内的吸收、代谢、排泄和在各个器官组织内富集的动态过程.分别测定了未暴露个体和一次性暴露后60、120、160、200、300、500、1000和2000min时脑、肝、肠、肌肉、皮、脂肪等组织和器官样品以及胃部和肠道残余物、排泄物中的氯丹含量.研究发现,暴露2000min后,95%以上的氯丹通过代谢途径被消除,只有少量氯丹通过排泄方式被消除;体内氯丹的消除满足一级反应动力学.研究还发现,在代谢过程中,反式氯丹快于顺式氯丹.另外,在吸收和代谢的过程中,有明显的手性特征,(+)-CC和(-)-TC更易被消除,但各个器官组织存在明显差异.