有机肥施用对珠三角菜地土壤磷污染风险的初步研究

通过田间小区试验研究有机肥施用量对菜心产量、土壤磷形态的影响,分析土壤磷形态之间的相关性,评估菜地红壤磷污染风险。结果表明,有机肥施用并未提高菜心的产量和生物量,而超过一定使用量之后,反而降低菜心产量和生物量;土壤无机磷形态以Fe-P和Al-P为主,占土壤无机磷质量分数的90%以上。有机肥施用提高土壤各形态无机磷的质量分数,且有机肥用量越高,土壤Fe-P、Al-P、Ca-P和O-P质量分数越高。有机肥过量施用显著提高土壤速效磷和水溶性磷质量分数;分别对Olsen-P和CaCl2-P与各形态磷进行逐步回归分析,只有Olsen-P和CaCl2-P与Ca-P具有线性关系（p〈0.05）,方程为Y1=36.95＋0.622 1X,Y2=-0.102 5＋0.048 6X。表明施用有机肥下,Ca-P是菜地土壤有效磷的最直接来源,可以作为红壤磷污染风险评价指标。     

碳酸盐岩山地土壤施用有机肥的溶蚀作用探讨

选择碳酸盐岩山地常见耕植、未耕植土层,通过概化制作为系列模拟柱试验土层,按当地正常施肥方法,向土层定量施入有机肥并浇灌及控制其它相关条件变化,再定期观测预埋土层不同深度碳酸岩石片的溶蚀量和土层其它指标的变化,作了施用有机肥的土中碳酸岩石溶蚀变化研究。结果揭示,在未耕植红黏土表层施用有机肥,大大减弱了土中碳酸岩石的溶蚀作用,且减弱程度随土深加大而降低。但对其下伏碱性岩粉层而言,施肥又引起了溶蚀量的微小增加变化;另在耕植土表层施用有机肥,对其土中碳酸岩石的溶蚀作用改变不大,且无论施肥与否溶蚀作用随土深加大又略显增大变化。而其下部红黏土中碳酸岩石的溶蚀量要远大于耕植土中的溶蚀量,并受施肥的影响较小。表明,农业施肥对未耕植土土中包被、包裹的碳酸岩石溶蚀影响较大,对下伏碱性岩粉层的层中、层下碳酸岩石的溶蚀影响较小。同时,施肥对耕植土土中、土下碳酸岩石的溶蚀影响不大。人类可采取禁令开垦较薄土层措施,来有效规避耕作施肥对土中碳酸岩石溶蚀作用的抑制,减少反石漠化的不利因素。此将为丰富碳酸盐岩山地成土演化理论和石漠化灾害的防治提供依据。     

有机肥中4类典型兽药抗生素的多残留测定

建立了固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱（SPE—UPLC—MS／MS）法同时测定有机肥中7种磺胺类、4种氟喹诺酮类、4种四环素类和3种大环内酯类抗生素残留的方法。采用乙腈和磷酸盐缓冲液（pH=3）的混合液作为有机肥样品的提取溶液,用强阴离子交换柱（SAX）-亲水亲脂平衡萃取柱（HLB）串联进行提取液的富集和纯化。以甲醇-φ=0．1％的甲酸溶液作为流动相,进行液相质谱分析。18种抗生素在5—500μg·kg-1的浓度范围内线性关系良好,决定系数（r2）1〉0．99。以3倍信噪比估算磺胺类、氟喹诺酮类、四环素类和大环内酯类的检测限分别为0．37～4．65、0．43—2．42、0．94～2．78和0．83～4．20μg·kg-1,这4类抗生素50和500μg·kg。2个添加水平的样品平均加标回收率分别为71．6％～94．3％、72．3％～86．7％、71．0％～102．2％和70．7％～93．3％,相对标准偏差在2．1％～11．4％之间。采用所建方法对南京地区市售8种有机肥中18种抗生素含量的测定结果显示,除磺胺类外,其他抗生素均有不同程度的检出。     

不同肥料种类对稻田红壤碳氮淋失的影响

土壤中碳、氮淋失降低土壤肥力,污染水体环境.为探究不同施肥种类对稻田红壤碳氮淋失影响,本试验依托中国科学院千烟洲生态站(114°53’E,26°48’N)1998年建立的红壤稻田长期定位控制试验,选用负压法采集土壤溶液,研究秸秆还田(ST)、有机肥(OM)、化肥(NPK)对土壤碳、氮淋失状况及时间动态的影响.结果表明:1稻田土壤中氮素淋失以铵态氮(NH+4-N)为主,施用NPK使土壤中NH+4-N(1.2 mg·L-1±0.1 mg·L-1)淋失最严重,施用OM使土壤中可溶解性有机碳(DOC)(27.3 mg·L-1±1.6 mg·L-1)淋失最严重,且土壤中DOC和NH+4-N均在水稻营养生长期淋失最严重(P<0.05);2施用OM与NPK可以增加稻田红壤中NH+4-N、DOC、总有机碳(SOC)和总氮(TN)含量,且施用NPK增加TN效果最显著,施用OM增加SOC最显著;3土壤渗漏液中DOC含量与稻田红壤中SOC含量呈显著正相关(P<0.01),土壤渗漏液中NH+4-N含量与稻田红壤中TN含量呈显著正相关(P<0.01).     

不同种类有机肥施用对稻田CH4和N2O排放的综合影响

以麦茬稻田为对象,研究基肥施用不同有机肥对稻田CH₄和N₂O排放的综合影响.结果表明:有机肥施用对稻田CH₄和N₂O排放的季节变化模式无明显影响,但影响其排放量.与施用化肥(化肥处理)相比,施用菜饼+化肥(菜饼处理)促进CH₄和N₂O的排放,其季节排放总量分别增加了252%和22%;施用小麦秸秆+化肥(秸秆处理)和牛厩肥+化肥(牛厩肥处理)明显增加CH₄排放,增加量分别为250%和45%,同时却减少N₂O排放,分别减少18%和21%;施用猪厩肥+化肥(猪厩肥处理)降低CH₄和N₂O的排放,分别降低4%和18%.对CH4和N₂O排放的综合温室效应分析表明,菜饼和秸秆处理的全球增温潜势(GWP)约为化肥处理的2.5倍,牛厩肥和化肥处理基本持平,但施用猪厩肥可减少10%～15%.各处理的GWP从高到低依次为菜饼、秸秆、牛厩肥、化肥和猪厩肥.单位产量的GWP以秸秆处理最高,菜饼次之,牛厩肥比化肥处理略高,猪厩肥处理最低.从本生长季来看,猪厩肥的施用对于实现环境效益与生产效益的协调发展具有一定作用.     

厨余垃圾有机肥对土壤微生物活性及功能的影响

为评估厨余垃圾有机肥(OFK)的肥效和安全性,在土壤中添加1%、 3%和5%OFK进行土壤培养试验,动态测定土壤理化性质、酶活性、微生物量碳以及微生物群落组成,并对微生物功能进行预测.结果表明,添加OFK后,土壤有机质、有效磷、速效钾、 NH₄⁺-N和NO₃^--N含量较对照分别提高了23.80%～35.13%、 13.29%～29.72%、 16.91%～39.37%、 164.7%～340.2%、28.56%～32.71%;与碳、氮、磷循环的相关水解酶如α-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶和酸性磷酸酶等酶类活性也显著高于对照.OFK刺激了土壤微生物生长,提高了微生物量碳含量.扩增子测序结果表明,不同处理土壤微生物群落结构在纲和属水平均有显著变化;在属水平上,土壤中有益菌相对丰度增加,植物病原菌显著降低.RDA结果佐证了添加OFK会显著改变土壤微生物群落结构,并主要受土壤pH、有机质、有效养分和微生物量碳等因素影响.利用PICRUSt和FAPROTAX分析细菌群落功能,结果表明各处理在功能层上表现相似,并...     

有机肥部分替代化肥对桃园N2O和NO排放的影响

有机肥替代作为一种减肥增效和多元化肥替代技术在农业生产中被大力推广.然而,目前尚缺乏对于有机肥在果园N₂ O和NO排放方面的影响综合评估.采用静态暗箱-气相色谱法,周年观测桃园种植过程中N₂ O和NO的排放,比较了单施化肥和有机肥部分替代化肥处理对桃园氮氧化物排放的影响.结果表明,有机肥部分替代化肥分别降低桃园N₂ O和NO排放总量15.0 %和9.4 %,同时 N₂ O和NO排放系数降低21.3 %和21.1 %.有机肥处理土壤的矿质氮含量低于单施化肥处理.有机肥处理提高了硝化作用中AOA的贡献,降低AOB的贡献,从而减少了硝化作用产生的N₂ O.此外,双同位素混合模型[δ¹⁸O（N₂ O/H₂ O）vs.δ¹⁵N^SP]结果表明,硝化细菌反硝化/细菌反硝化（bD/nD）是桃园土壤N₂ O排放的主要途径.施用有机肥增强了土壤反硝化作用,导致更多的N₂ O和NO被还原.因此,有机肥部分替代可以缓解果园氮氧化物排放,是实现农业绿色低碳的可行措施.     

低温热解对有机肥中抗生素及抗性基因的消减研究

为研究低温热解作用下有机肥中抗生素和抗性基因(antibiotic resistance genes, ARGs)的消减规律,利用高分辨液相色谱-串联质谱技术和荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, Real-time PCR)技术分别测定热解前后有机肥中抗生素和ARGs含量。结果发现,80～250℃低温热解后抗生素总量降低,去除率在11.63%～47.32%之间。热解温度与抗生素熔点对有机肥中抗生素去除影响显著：热解温度越高,对抗生素的去除效果越好;抗生素熔点越低,去除越彻底。80～250℃低温热解对ARGs丰度和水平转移有强烈抑制作用。温度升高,对ARGs的去除效果不断增强,去除率最高可达99%;可移动元件平均去除率高达90%,在250℃下,几乎被完全去除;大肠杆菌指示基因uida在各个温度下的平均去除率均达到99%以上。添加硅藻土和沸石与单一有机肥相比,在80～150℃对抗生素和ARGs的去除分别发挥促进和抑制作用;在250℃显著抑制了抗生素的去除。本研究揭示了不同热解温度对抗生素...     

生物有机肥和鬼针草对赤泥、矿泥壤质化生态修复的影响

为解决赤泥、矿泥规模化安全处置问题,以拜耳法改性赤泥和脱水矿泥为研究对象,配施生物有机肥和种植鬼针草,通过分析壤质化壤土的理化指标和矿相变化,探究生物有机肥和种植鬼针草对赤泥、矿泥壤质化生态修复的影响。结果表明,壤质化壤土的理化性质随配施生物有机肥比例的增加而改善,鬼针草生长越旺盛。其中,鬼针草在配施3%生物有机肥的壤质化壤土中平均长至87.0 cm,叶片数平均257片,pH和电导率分别降至7.87和429.01μS·cm^-1。Pearson相关性分析结果表明,增加有机质对壤质化生态修复起积极作用。壤质化处置60 d时,配施1.5%生物有机肥,碱性化学结合碱和Na质量分数减少,形成较大的团聚体。本研究结果可为赤泥、矿泥壤质化生态修复提供参考。