金属尾矿微生物对尾矿环境的适应与调控机制研究进展

当前中国金属尾矿产生量和贮存量大、分布广、监管难度大、综合利用率低,由此而引起的环境污染问题引起了广泛关注。研究金属尾矿微生物对尾矿环境的适应和调控机制对于尾矿的生物修复具有重要的现实意义,是加强重金属污染防控的重要组成部分。综述了金属尾矿微生物群落的物种组成,并从pH、重金属和养分方面阐明其对尾矿环境的适应和调控机制。结果表明,金属尾矿中的优势细菌主要为变形菌门（Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、厚壁菌门（Firmicutes）和酸杆菌门（Acidobacteria）;优势真菌主要为子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和罗兹菌门（Rozellomycota）;奇古菌门（Thaumarchaeota）和广古菌门（Euryarchaeota）是其中的优势古菌。金属尾矿微生物属于K型策略微生物,它们通过阻止质子和重金属离子进入细胞和从细胞内部排出质子和重金属离子的方式来适应尾矿极酸性和高含量重金属环境,并在养分限制下利用有限的资源获取营养。微生物还进化出了主动改变尾矿环境的能力,...     

为可持续农业供给植物养分：肥料工业中的寿命周期思路

可持续家业体系的探索要求所有农业食品工业寻求就能源、原材料、制造、废物、流通和消费而言最高效率的生产形式,同时满足消费者的仪器保障与质量地该食物链的整个寿命周期进行环境表现和社会经济表现评估,这（在无机肥料的情况下）包括仪器和工业产品方面原材料的提取与加工、制造、流通、家业使用、和农场大门外的归归,再循环和该系统的流失都必须加以考虑。     

基于栅格的中国一季稻生产潜力研究

水稻在我国粮食安全和农业发展中地位重要,其中一季稻又是中国播种面积最大、分布最广泛、产量最大的水稻类型,科学估算一季稻生产潜力,对于合理制定水稻发展战略,挖掘水稻增产潜力,保证稻谷生产能力具有重要意义。该文利用国际上广泛采用的农业生态区模型,在地理信息系统技术支持下,将土地利用数据、作物属性数据进行从微观到宏观的综合集成,对我国一季稻光合生产潜力、光温生产潜力、光温水生产潜力以及包括土壤立地条件、质地、养分等在内的土地生产潜力及其空间分布进行1km×1km栅格尺度的估算和评价。研究结果表明,我国各农业生态区一季稻生产潜力存在明显差异,各农业生态区生产潜力具有自身的特点和优势,这与目前我国一季稻生产与布局基本相符。在此基础上提出了提高我国一季稻生产潜力,保障粮食安全的建议和措施,为中国农业生产和水稻发展战略提供了基础信息和科学依据。     

Promote Sustainable Development for Irrigated Rice Through SSNM Technology in China

Today, the overuse of nitrogen （N） fertilizer and high N loss result in serious nitrate pollution of water and deter the sustainable development of agriculture and social economy. A recently developed site-specific nutrient management （SSNM） can reduce fertilizer N use while preventing the yield from falling. In this paper, we raise the question of fertilizer N application in rice production through a survey of farmers＇ practice of fertilizer N in 18 villages of four provinces. The average rate of N application for rice production in the 18 villages was 190 kg/ha, and 76% to 100% of the total fertilizer N which was applied within l0 days after transplanting resulted in lots of nitrate leached into water. Furthermore, we tested the effect of SSNM through farmer participatory trial. The SSNM technology maintained rice yields with significantly less fertilizer N and there was no increase in labor input, as much as 31% fertilizer N were saved with the SSNM technology. Finally, the paper points that extension and further research of the SSNM technology should be an effective method to deal with the contradiction of population, food and nitrate nonpoint pollution of water resource and promote the sustainability of agriculture.     

城市污泥植物处理系统与污泥中转处理场建设

目前城市污水处理厂污泥处理利用的主要障碍是污泥中过多的水分和重金属,增加运输、处理成本,造成二次污染问题.文章首先回顾了城市污泥的主要处理处置方法及其特点;接着介绍了污泥农用的作用和限制;主要阐述了用污泥干化床同时种植重金属超富集植物、低累积作物或钾高累积植物,通过植物提取降低城市污泥重金属含量,同时生产植物产品,并使污泥干化和稳定化的城市污泥特种植物处理系统;最后,针对一种处理方法难以消化一个大城市全部污泥的现状,提出城市污泥中转处理场的设想,把植物处理系统、堆肥、太阳能干燥、有机肥和复合肥生产、建材制造等多项技术集成,建立城市污泥专用处理和集散基地,解决日益增多的城市污泥的处置问题.其成本应低于目前采用的填埋、焚烧、制砖等处理方法,具有显著的社会、经济和环境效益.     

多年连栽香蕉园土壤养分与酶活性变化

以海南乐东和澄迈两个种植区香蕉园为例,通过采取不同种植年限(0 a,1 a,5 a,10 a和15 a)香蕉园土壤,研究了连栽香蕉园土壤养分与酶活性的变化.结果表明:1)澄迈种植区土壤有机质、全氮和碱解氮含量呈现先降后升的趋势,而乐东种植区土壤有机质、全氮和碱解氮含量则呈下降趋势;2)两种植区土壤全磷、速效磷和速效钾含量随种植年限的延长而增加,呈现强烈的富集作用;3)澄迈种植区土壤过氧化氢酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性呈现先降后升的趋势,与土壤有机质、全氮、全磷和碱解氮含量的变化呈现出比较一致的趋势;而乐东种植区土壤过氧化氢酶活性与有机质、全氮和碱解氮含量的变化呈现出比较一致的趋势;4)连栽香蕉园土壤蔗糖酶活性与有机质、全氮、全磷和碱解氮含量极显著相关;过氧化氢酶活性则与有机质、全氮和碱解氮含量显著或极显著相关,可见,这两种酶可以做为香蕉园土壤肥力的敏感性指标.     

长期不同施肥措施对红壤水稻土有机碳和养分含量的影响

将红壤丘陵地区的荒地开垦为水田不仅可以防治土壤侵蚀,而且能增加土壤肥力,提高农田生产力.本文研究了红壤荒地垦殖为稻田,长期定位施肥15年后不同施肥措施下水稻土的有机碳和养分含量特征.结果表明:不同施肥措施包括不施肥条件下,15年水稻垦殖都提高了土壤肥力.不同施肥措施水稻土的pH提高了0.9～1.3个单位.耕层土壤有机碳含龟达到8.19～1O.13 g·kg-1,全氮含量达到0.89～1.20 g·kg-1,有机碳与全氮含最都有明显提高,且有机碳和全氮含量之间相关性极显著.水稻土耕层全磷含量在0.25～0360 g·kg-1之间,有效磷含量在2.2～20.9 mg·kg-1之间,化学磷肥的培肥效果好于有机肥(猪粪),有机无机磷肥配施能显著提高土壤全磷和有效磷库.土壤全钾还未有明显变化,土壤速效钾含量在40.4～142.5 mg·kg-1之间,不同施肥措施除氮钾肥处理外都造成了土壤速效钾含量下降,秸秆还田到目前为止对于土壤速效钾含量还没有明显作用.     

杨树人工林土壤养分有效性变化及其与土壤细菌群落演变的相关性

为揭示连作人工林衰退机制,基于离子交换树脂膜埋置和PCR-DGGE技术,对杨树人工林土壤养分库与流特征、土壤细菌群落结构的代际差异进行了对比分析.结果表明,随连作代数增加,杨树人工林土壤养分含量总体呈现逐渐下降的趋势;根际和非根际土壤中速效氮和钾的含量在代际间呈现显著降低(P0.05),说明连作人工林极易出现养分亏缺.养分离子流在非根际土壤中并没有显著差异,但根际土壤中NH4+和K+在单位时间内的提取量呈现显著增加,NO3-则显著减少(P0.05),说明连作杨树人工林土壤硝化作用存在障碍.对土壤细菌群落结构的研究表明,根际土壤细菌丰富度和Shannon-wiener多样性显著低于非根际土,但氨化细菌、好气性固氮菌和纤维素分解菌的数量显著高于非根际土;而且呈现出氨化细菌数量在代际间显著增加,亚硝化细菌和好气性固氮菌显著减少的趋势(P0.05).典型相关分析表明,杨树人工林土壤养分有效性变化与细菌群落演变具有极显著相关性(P0.01).因此,细菌群落演变可能是影响土壤硝化作用和氮素有效性变化的重要机制.     

湖北省主要植烟区土壤肥力状况及分析

2005年以来测土配方施肥项目获取了大量土壤数据,通过对湖北省2009和2010年所获取的植烟区土壤养分数据进行抽样分析,并划分以十堰为核心的环神农架、以恩施为核心的鄂西南、神农架及以襄阳、宜昌为核心的鄂西北4个烟区,分别探讨不同烟区、不同土壤类型植烟土壤养分丰缺状况。结果表明,目前湖北省烟区土壤pH值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为62、233 g/kg、1097 mg/kg、195 mg/kg和1236 mg/kg;569%的土壤pH适宜烟草生长,617%的土壤有机质含量在15～35 g/kg,土壤碱解氮、有效磷和速效钾缺乏面积分别为481%、363%和574%;各养分元素在不同烟区的分布存在一定差异,土壤pH以鄂西南最低,有机质含量鄂西南及神农架烟区明显高于环神农架和鄂西北地区,土壤碱解氮、有效磷含量鄂西南明显高于其余3个烟区,而土壤速效钾含量又以鄂西南烟区最低;湖北省烟区90%以上土壤为黄棕壤、水稻土、黄壤、石灰土、紫色土和棕壤,其中棕壤肥力水平较高,紫色土有机质及碱解氮含量低,水稻土有效磷和速效钾含量低。本研究还说明,充分利用测土配方施肥项目的资料对土壤养分数据进行系统分析,可全面掌握区域性土壤肥力现状并能指导科学施肥     

生物炭配施磷肥对土壤养分、酶活性及紫花苜蓿养分吸收的影响

生物炭作为一种既能单独施用,又能与化肥共同施用的土壤改良剂,在农业生产实践中被广泛施用.然而,关于不同粒径生物炭与磷肥联合施用对土壤和植物的影响研究较少.采用盆栽试验,研究在两个磷水平下,不同粒径生物炭对土壤养分、酶活性以及紫花苜蓿养分吸收的影响[生物炭根据直径分为：C1(>1 mm)和C2(<0.01 mm)这两种处理].结果表明,生物炭和磷联合施用显著提高了土壤养分、酶活性和苜蓿养分吸收;其中,C2处理显著提高了土壤有效磷含量(P<0.05)和磷酸酶活性(P<0.01),而C1处理对铵态氮、硝态氮、脲酶和过氧化氢酶活性有显著影响(P<0.05).并且,不同粒径生物炭处理间的养分及酶的差异受到土壤磷水平的影响,P0水平下,C1和C2处理的铵态氮和硝态氮含量并没有显著差异;而在P1水平下,C1处理的铵态氮和硝态氮含量比C2处理高24.19%和18.68%(P<0.05),但C1和C2处理的有效磷之间并无显著差异;磷添加显著提高了苜蓿地上和地下部的N和P含量(P<0.05),但是不同粒径生物炭之间苜蓿养分含量并没有显著影响.综上所述,生物炭与磷肥...