生物炭改良剂对小白菜生长及低质土壤氮磷利用的影响

生物炭技术是近年来新兴的具有多重农业和环境效益的土壤改良技术.本研究以宁夏低质淡灰钙土为研究对象,以"中白78"小白菜(Brassica chinensis)为供试作物,分别按0、1.5%、3%和5%(质量分数)的比例添加花生壳生物炭(Biochar,BC)和基于花生壳生物炭研发的生物炭改良剂(BC-based amendment,AD),系统研究了BC和AD对小白菜植株生长、产量及土壤养分利用有效性的影响.结果表明:BC和AD的添加均增加了小白菜的株高和产量,与BC相比,AD对小白菜的增产效果更为显著(BC和AD处理的产量分别为对照的2.34~3.77倍和4.37~4.60倍).各剂量BC处理中,小白菜地上部、根系生物量的顺序为1.5%BC3%BC≈5%BC;而对于AD处理,3种添加量处理的小白菜生物量无显著性差异.增产的主要原因包括两方面:第一是两种材料中主要养分对小白菜生长的直接贡献;第二则是两种材料均促进了小白菜根系的生长,增强了根际效应,从而改变了N、P等土壤养分的利用有效性.BC和AD的加入均增加了小白菜对N的利用有效性,AD促进了小白菜对P的利用有效性.可见,BC和AD均可作为土壤改良剂,改善宁夏低质淡灰钙土的养分状况,提高作物产量.     

土壤中四环素类抗生素降解及对小白菜根系生长发育的影响

采用土培试验,分析了小白菜(Brassica campestris L.)的发芽率、生物量和根长指标对3种抗生素胁迫的敏感性,比较了不同土壤中四环素类抗生素污染对小白菜根长生长的影响,并研究了四环素类抗生素在不同土壤中的降解特性.结果表明,小白菜对3种抗生素的敏感性为根长发芽率生物量.抗生素处理土壤30 d时,4种土壤中小白菜根长对3种抗生素胁迫的敏感性均为砖红壤红壤青紫泥黑土;同种抗生素在4种土壤中的降解率为黑土青紫泥红壤砖红壤,同种土壤中3种抗生素的降解率为土霉素金霉素四环素.相关性分析发现,土壤中四环素类抗生素的含量与土壤有机质、氮磷钾含量和阳离子交换量呈显著负相关.     

铜-磺胺嘧啶复合胁迫对蔬菜种子发芽的急性毒性效应

研究了黄潮土中常用兽药磺胺嘧啶(SD)与重金属铜(Cu)单一及复合污染对小白菜和西红柿种子发芽(发芽率、根伸长、芽伸长)的影响,分析了土壤中药物浓度与作物生长抑制的剂量-效应关系及复合污染的毒性效应。结果表明,无论是在Cu或SD单一污染物作用下,根伸长和芽伸长抑制率与污染物浓度显著相关(P0.01),发芽抑制率与污染物浓度不相关(P0.05);污染物对根伸长及芽伸长的抑制高于对种子发芽的抑制;SD对2种作物的毒性效应明显强于Cu,SD对小白菜和西红柿根伸长的ID50(抑制率为50%时污染物浓度)分别为1.7和33.6 mg·kg~(-1),而Cu为273.6和457.7 mg·kg~(-1)。Cu-SD复合污染,对西红柿的根和芽伸长的拮抗作用显著(P0.01);但对小白菜来说,在低浓度Cu(100 mg·kg~(-1))作用下,二者的联合拮抗作用不显著(P0.05),随Cu的增加,拮抗作用显著(P0.01)。     

潮土施镍对小白菜的生物效应及其临界值研究

研究潮土施Ni对盆栽蔬菜的生态效应,并通过小白菜生物量的变化、地上部茎叶Ni质量比及土壤有效态Ni质量比来表征土壤Ni污染的毒性临界值.结果表明,潮土施Ni对蔬菜未表现出增产效应.施Ni量低于25 mg/kg,其生物产量无明显降低.随施Ni量的增加,生物产量呈显著下降,生物量变化与Ni质量比呈高度负相关.潮土施Ni增加茎叶和根系中Fe,Mn,Ca,Mg元素质量比,降低Cu,Zn元素质量比.4种性质不同的提取试剂提取的土壤有效态Ni质量比与植物Ni吸收均呈高度正相关,较好地反映了植物的危害状况,且以DTPA提取效果最佳.以生物减产量突变点为依据,确定潮土施Ni毒害临界值为:土壤全量Ni为41.86 mg/kg,有效态Ni质量比为2.55mg/kg(DTPA)和茎叶Ni质量比为22.39 mg/kg.     

生物质炭-过氧化氢联合修复对火电厂土壤性质与小白菜生长的影响

本文建立了一种利用生物质炭并结合过氧化氢对火电厂多环芳烃(PAHs)污染土壤的修复方法.采集诸城火电厂多环芳烃污染土壤为研究对象,采用盆栽试验的方法,研究了不同梯度生物质炭与过氧化氢配合施用修复多环芳烃污染土壤,对小白菜生长指标及土壤多环芳烃含量的变化.结果表明,合理施用生物质炭配施过氧化氢能促进小白菜生长,有效降低土壤和小白菜中多环芳烃含量.与T1(不施生物质炭)对比,生物炭处理的小白菜生物量增加8%—15%,叶绿素SPAD值增加25%—50%,荧光参数和光谱反射率有一定提高,小白菜和土壤多环芳烃含量显著减少.同时,使污染酸化土壤pH值提高了0.2—0.6个单位,土壤有机质含量提高了9.5%—45.6%,碱解氮、速效磷与速效钾等养分有一定量的增加.其中,T7(0.5‰H_2O_2+2‰生物质炭)处理修复效果最好,供试蔬菜和土壤中多环芳烃去除率分别达到了69.6%和58.8%.其次是T3(2‰生物质炭)处理,供试蔬菜和土壤中多环芳烃去除率分别达到了42.9%和54.6%,也具有较好的去除效果.因此,可推荐在修复实践中参考应用.     

IFC化肥增效剂对盆栽小白菜的生物效应和环境效应

IFC化肥增效剂在盆栽小白菜上的应用试验表明:与单独施用碳铵处理相比,施用碳铵 IFC化肥增效剂可使小白菜鲜重增加8.97%(P＜0.01),干重增加3.45%(P＜0.05),吸氮总量增加8.70%(P＜0.01),NO-3-N含量降低30.10%(P＜0.01),但含氮率无明显变化.IFC在小白菜上的应用效果好于常用氮肥增效剂双氰胺.适量施用IFC化肥增效剂使土壤氨化强度略有增加,能在一定程度上抑制土壤反硝化作用,但对土壤微生物生物量未产生明显影响.     

蔬菜对硒的吸收及适宜补硒食用量

以小白菜、番茄和萝卜为研究对象，通过施用外源硒，研究了不同蔬菜对硒的吸收特性。结果表明，施硒均明显提高了蔬菜可食部分的含硒量，且含硒量随施硒量的增加而增加；随生长时间的增加，小白菜的含硒量逐渐增加，而萝卜的含硒量逐渐降低。随着采收时间延后，番茄的含硒量逐渐降低；为保证合理补硒，确定了本试验所生产富硒蔬菜的适宜食用量。     

不同收获时期和控氮条件对水培小白菜硝酸盐含量的影响

在水培中采用收获前降低营养液浓度、完全停止供氮以及在不同时期采收等方法来研究小白菜硝酸盐含量的控制方式及其效果,结果表明:适时采收和收获前适当控氮可以降低小白菜的硝酸盐含量。在小白菜生长第26d左右硝酸盐含量最低,此后l~2d产量增长较快,此时采收品质较好;小白菜硝酸盐含量呈明显的日变化,并且与硝酸还原酶活性呈正相关,在下午16:00时左右采收硝酸盐含量最低,仅为894mg.kg-1;完全断氮7d后,小白菜硝酸盐含量显著降低,但产量也受到明显的影响。而采用低浓度营养液控氮4d左右采收既可控制硝酸盐含量又不会使产量过低。     

有机无机肥配合施用对菜园土壤及蔬菜硝酸盐类动态的影响

通过田间小区试验和室内测定，研究了有机肥与化肥以不同比例配合施用对小白菜硝酸盐和亚硝酸盐含量以及土壤硝酸盐含量的影响。结果表明：有机肥与化肥配合施用可以明显降低小白菜硝酸盐含量，减少硝酸盐在土壤剖面中向下淋溶，尤以有机肥与化肥施用比例为1：1(质量比)时小白菜产量较高，体内硝酸盐含量较低，土壤下层的硝酸盐含量也较低，达到蔬菜高产优质，生态环境清洁健康的目标。