不同菜地土壤的铁氨氧化脱氮过程探究

采集了不同菜地的土壤，分析其理化性质.采用同位素示踪技术测定了铁氨氧化、反硝化和厌氧氨氧化的速率，运用Miseq高通量测序技术探究了菜地土壤的群落组成.结果表明，铁氨氧化速率在种植蔬菜的土壤显著高于裸地的土壤，并且铁氨氧化速率与土壤Fe（III）（r = 0.736， P < 0.05）和总有机碳（r = 0.575， P < 0.05）均有显著的正相关.另外，在不同菜地中5种主要的铁还原菌（芽孢杆菌属，假单胞菌属，嗜酸菌属，脂环酸芽孢杆菌属，梭状芽胞杆菌属）被检测到，并且铁还原菌的相对丰度在种植蔬菜的土壤（1.38%~2.19%）比在裸地的土壤（0.75%）高.在脱氮贡献方面铁氨氧化， 反硝化和厌氧氨氧化分别贡献了7.3%~12.4%， 53.1%~72.3%和18.9%~36.4%的氮气产生，说明铁氨氧化是菜地中重要的微生物脱氮路径.     

土壤理化特性对冬季菜地N2O排放的影响

选取7种具有10 a以上种植史的菜地土壤,通过室外盆栽试验研究施尿素条件下影响冬季菜地N2O排放的主要土壤因素.结果表明,不同土壤间N2O排放具有显著差异.对照菜地的季节性N2O-N排放总量为2.74～4.37 mg·盆-1,排放量与土壤本底的铵态氮、硝态氮含量及pH值呈弱线性相关.施尿素不仅促进了N2O的排放,而且加大了土壤间N2O排放的差异,季节性排放总量为6.39～29.38 mg·盆-1.与2000-2001年麦田相比,虽然菜地施尿素量低于麦地,但是N2O排放量无明显减少,菜地和麦地土壤的N2O排放均与土壤有机碳含量、全氮含量、C/N比值呈显著负相关.此外,施尿素菜地的N2O排放与土壤粘粒含量呈显著负相关,与土壤砂粒含量呈显著正相关.进一步研究表明,化肥氮的N2O-N转化系数主要受土壤碳、氮含量的影响.     

桂林市菜地土壤和蔬菜中的镍含量及其健康风险

对桂林市菜地土壤和蔬菜中的镍含量进行大规模调查,评价其污染程度,并用目标危险系数(THQ)评估通过食用蔬菜摄入镍对人体造成的健康风险。采集菜地土壤样品160个,新鲜蔬菜样品566个,样品中镍含量采用石墨炉原子吸收分光光度法测定。结果表明,桂林市菜地土壤镍质量浓度范围、算术平均值和Box-Cox平均值分别为9.01～1 200.00、39.04、25.18mg/kg,其中有14.38%的菜地土壤样品镍含量超过《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)中农田土壤的二级质量标准(pH<6.5);桂林市蔬菜中镍质量浓度范围、中值和几何平均值分别为0.001～0.981、0.035、0.036mg/kg,与其他城市蔬菜镍含量相比,桂林市蔬菜镍含量总体处于较低水平,通过蔬菜摄入镍的健康风险小。蔬菜对镍的富集能力以豆苗和豌豆最高,因而其抗污染能力较差,茄子、西红柿和生菜富集能力低。     

珠江三角洲地区典型菜地土壤与蔬菜重金属分布特征研究

通过对珠江三角洲地区的广州市、佛山市、江门市和惠州市典型菜地土壤和蔬菜中重金属（Pb、Cr、Cd、As和Hg）含量及其土壤中有效态（Pb、Cr、Cd）含量的调查,分析蔬菜重金属污染状况与土壤重金属含量的相关性,探讨了土壤重金属含量、有效态含量与土壤理化性质的相关性。结果表明,菜地土壤主要受Pb、Cd、Hg污染。Pb、Cd主要以轻度污染为主;而Hg污染在广州市菜地土壤以轻度污染和重度污染为主,佛山市菜地土壤以中度污染和重度污染为主,江门市和惠州市菜地土壤以轻度污染为主。蔬菜主要受Pb、Cd、Hg污染,少数蔬菜受到Cr污染,但并未检测出蔬菜受As污染。蔬菜中重金属含量与土壤中Pb、Cr、Cd的总量、有效态含量之间呈显著正相关关系,与土壤中As、Hg的总量无显著相关性。土壤中Pb、Cr含量与土壤有机质含量、黏粒含量、粉粒含量均达到显著相关。土壤中有效Pb与有效锰含量呈显著负相关关系,土壤中有效Cr含量与土壤粘粒含量、有效铁含量呈极显著正相关关系。     

紫云英对污染土壤上叶菜生长及其镉和铅含量的影响

为降低城郊菜地土壤叶菜可食部分Cd、Pb含量,通过3茬盆栽试验研究了紫云英(Astragalus sinicus L.)绿肥对重金属污染菜地上的叶菜生长、叶菜镉铅含量及土壤Cd、Pb活性形态(土壤溶液中Cd、Pb浓度及DTPA浸提态)的影响.结果表明,与对照相比,紫云英显著提高了供试生菜和苋菜的地上部生物量;但对DTPA-Cd和DTPA-Pb没有显著影响,对土壤溶液Cd、Pb浓度影响较小,没有显著影响供试生菜和苋菜地上部Cd、Pb含量.因而紫云英可以施用到供试菜地土壤上以提高叶菜产量,且不会提高叶菜Cd、Pb的食物链风险.     

万州老城区楼顶菜地土壤重金属污染特征

为研究万州老城区菜地土壤重金属污染状况,运用ArcGIS地统计分析模块分析了万州老城区楼顶菜地中5种重金属元素Cr,Cd,Cu,Ni和Mn的空间分布特征,并采用地累积指数法评价了楼顶菜地土壤中重金属的污染状况.结果表明:w(Cu),w(Ni)和w(Mn)属于中等变异,w(Cr)和w(Cd)属于强变异,说明楼顶菜地重金属的来源受外界干扰明显,空间变异较大;在空间分布上,这5种重金属存在一个相同的高值区A,位于研究区西北部;w(Cr),w(Ni)和w(Mn) 另一高值区在研究区中西部部分重合,表明Cr,Ni和Mn元素之间可能存在一定的复合污染,与相关性分析的结果一致;根据地累积指数法评价结果,万州老城区楼顶菜地土壤Cd为重度污染,Cr为轻度污染,Cu,Ni和Mn未受污染.      

广州北部山区农业土地利用方式与水资源氮素含量的关系

城市的发展给广州北部山区的环境带来了一些负面的影响。为探讨农业土地利用方式与水资源氮素含量的关系,通过取样调查,结果表明：在不同利用方式的土壤渗出水中,平均总氮质量浓度依菜地、水田、砂糖桔园、荒山林、油茶林而逐渐减少;油茶林和砂糖桔园的土壤渗出水未检出铵态氮（NH4+-N）;较少受到扰动的油茶林的土壤渗出水硝态氮（NO3--N）质量浓度较低。结论如下：1）广州北部山区土地利用方式应控制或清退规模集约化菜场;2）广州北部山区可实行油茶种植生产方式,这可能是平衡农民收益与环境保护的一种有效模式;3）山区土地利用不宜大量翻动土壤,以减少 NH4+-N 在土壤渗出水中的出现而造成流失和污染。     

高镉地质背景区设施菜地土壤镉生物有效性主控因子分析

以贵州织金县某设施蔬菜基地为例,运用简单相关、主成分分析和路径分析等方法,研究高Cd地质背景区设施菜地蔬菜Cd累积特征,土壤Cd的主要来源、生物有效性及其与土壤pH、有机质(SOM)、碱解氮(NA)等土壤基本理化性质的相关性,并分析土壤Cd生物有效性的主控因子。结果表明,该基地耕作层土壤Cd含量大于贵州省耕作层土壤Cd背景值(0.659 mg·kg~(-1))的点位占比为75.32%,基地设施蔬菜对Cd的累积规律表现为白菜番茄豇豆,3种蔬菜均未超标。从食品安全角度考虑,在设施菜地土壤污染风险评价中,土壤有效Cd比土壤全Cd能更准确表征土壤Cd的安全风险。该基地设施菜地Cd主要来源为成土母质风化,其高Cd含量与高施氮量分别是提高土壤Cd生物有效性的直接因子和间接因子,土壤SOM、P和K等养分指标对土壤Cd生物有效性的影响不显著。因此,在高Cd地质背景区发展设施蔬菜栽培,可以考虑种植豇豆,并严格控制氮肥施用量,从而保证"菜篮子"安全。