河北省典型设施菜地土壤抗生素积累变化分析

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作者 陆晨希 秦成 +3 位作者 路畅 赵美静 翁莉萍 赵丽霞 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第3期654-664,共11页

为明确河北地区典型设施菜地土壤中抗生素的污染现状和积累变化规律,本研究选取石家庄藁城、张家口崇礼和衡水武邑三地中连续耕种1~20 a不等的共计61个蔬菜大棚土壤,检测并分析了其抗生素残留特征。结果表明:三地设施菜地土壤中抗生素... 为明确河北地区典型设施菜地土壤中抗生素的污染现状和积累变化规律,本研究选取石家庄藁城、张家口崇礼和衡水武邑三地中连续耕种1~20 a不等的共计61个蔬菜大棚土壤,检测并分析了其抗生素残留特征。结果表明:三地设施菜地土壤中抗生素均有检出,其中以藁城地区土壤中抗生素残留量最高,这与其长期施加有机肥有关。抗生素总残留量范围为3.97~342μg·kg^(-1),其中90.2%的土样中抗生素总残留量未超过100μg·kg^(-1)。三地均存在四环素类抗生素残留量较高,喹诺酮类次之,磺胺类较低的现象。检出的4类共24种抗生素的残留组成具有区域差异性,藁城、崇礼、武邑地区残留量最高的分别是土霉素(26.7μg·kg^(-1))、诺氟沙星(5.09μg·kg^(-1))、强力霉素(9.92μg·kg^(-1))。随着种植年限增加,仅藁城地区抗生素残留量显著上升,长期种植和施肥行为会导致厚壁菌门、放线菌门、变形菌门微生物丰度的上升。 展开更多

关键词 抗生素 设施土壤 残留特征 种植年限

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蚯蚓对金霉素污染土壤酶活性和微生物群落的影响 被引量：6

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作者 杨思德 常兴平 +4 位作者 潘政 李明堂 翁莉萍 李永涛 赵丽霞 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1268-1280,共13页

为探究蚯蚓对抗生素污染土壤酶活性和微生物群落的影响,选取金霉素为目标污染物,威廉环毛蚓(内层种)和赤子爱胜蚓(表层种)为实验生物,通过高效液相色谱-串联质谱法、土壤酶试剂盒(微板法)、高通量测序技术和冗余分析对土壤中金霉素残留... 为探究蚯蚓对抗生素污染土壤酶活性和微生物群落的影响,选取金霉素为目标污染物,威廉环毛蚓(内层种)和赤子爱胜蚓(表层种)为实验生物,通过高效液相色谱-串联质谱法、土壤酶试剂盒(微板法)、高通量测序技术和冗余分析对土壤中金霉素残留、酶活性和微生物群落进行了测定与分析。结果表明:经过28 d的培养,蚯蚓处理组中金霉素浓度(0.0224~1.0060 mg·kg^(-1))显著低于对照组土壤(0.0335~1.5850 mg·kg^(-1))。金霉素抑制了土壤脱氢酶、蔗糖酶、脲酶和碱性磷酸酶的活性,激活了过氧化氢酶的活性。两种蚯蚓均激活了土壤脱氢酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶的活性,最大激活率分别为77.80%~88.50%、4.00%~6.16%、69.20%~72.60%、43.20%~48.80%;碱性磷酸酶的活性受到抑制,最大抑制率为23.8%~25.0%。高通量测序结果表明两种生态型蚯蚓均可改变土壤中细菌群落结构,不同蚯蚓类型对细菌群落结构的影响存在有差异。两种蚯蚓的加入均未改变土壤中优势菌门的组成,但都改变了其丰度占比。在属水平上,Flavobacterium、Aeromonas、Luteolibacter、Adhaeribacter和Pseudomonas等潜在金霉素降解菌被两种蚯蚓刺激丰度显著增加,加速了土壤中金霉素的降解。冗余分析结果表明,土壤中pH、有机质含量、金霉素浓度和细菌群落结构是影响土壤酶活性变化的重要因子。研究表明,威廉环毛蚓对脱氢酶、蔗糖酶和脲酶的促进作用优于赤子爱胜蚓。 展开更多

关键词 蚯蚓 金霉素 细菌群落 土壤 酶活性

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不同增强试剂对二维电场下伴矿景天修复镉污染土壤的影响 被引量：1

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作者 樊广萍 姚澄 +9 位作者 周东美 张振华 童非 史高玲 张维国 陈未 李江叶 刘丽珠 李云涛 高岩 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2669-2680,共12页

为探讨添加不同增强试剂对二维电场下伴矿景天(Sedumplumbizincicola)修复镉(Cd)污染土壤的影响,采用室内盆栽试验,通过构建棒状石墨阳极在花盆四周,垂直网状不锈钢阴极在土壤表层的二维电场,研究了硫粉、菌菇渣溶解性有机质(DOM)和柠... 为探讨添加不同增强试剂对二维电场下伴矿景天(Sedumplumbizincicola)修复镉(Cd)污染土壤的影响,采用室内盆栽试验,通过构建棒状石墨阳极在花盆四周,垂直网状不锈钢阴极在土壤表层的二维电场,研究了硫粉、菌菇渣溶解性有机质(DOM)和柠檬酸等不同增强试剂及固定直流电场和反转电场等不同电场模式对土壤理化性质、Cd迁移转化、伴矿景天生长和Cd吸收的影响。结果表明:无电场条件下,施加硫粉能使土壤pH下降0.5~1.0个单位,整体提高了土壤有效态Cd含量,并且显著提高了伴矿景天根部对Cd的积累,但显著降低了伴矿景天地上部生物量和地上部Cd积累量;施加DOM和柠檬酸可显著促进伴矿景天生长,但对伴矿景天吸收Cd影响较小,植物地上部Cd积累量分别是不添加增强剂的对照的1.43倍和1.60倍。施加固定直流电场使土壤表层总Cd发生迁移,增加了植物根区土壤总Cd含量,但并未使底层土壤总Cd向表层土壤迁移;反转电场缓解了土壤pH和有效态Cd的变化,使表层土壤总Cd向底层迁移。直流电场与DOM和柠檬酸共同作用时,固定直流电场和反转电场均显著抑制了伴矿景天的生长和对Cd的积累,电场对伴矿景天生长和Cd吸收的影响占主导地位;直流电场与硫粉共同作用时,硫粉对伴矿景天生长和Cd吸收的影响起主要作用。整体上,固定直流电场相较反转电场可增加植物对Cd的吸收,反转电场相较固定直流电场能增加植物生物量。固定直流电场与硫粉共同作用可显著增加伴矿景天根系Cd浓度,其对地上部的Cd吸收也有促进作用。研究表明,在利用伴矿景天修复碱性污染土壤时,电场+硫粉处理可作为一种有效的强化措施,但是硫粉的施用量需要进一步优化。 展开更多

关键词 增强试剂 二维电场 电场模式 伴矿景天 CD吸收

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虾壳生物炭对Cd-As复合污染土壤修复效应及土壤可溶性有机碳含量的影响 被引量：11

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作者 孙涛 孙约兵 +1 位作者 贾宏涛 吴泽嬴 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1675-1685,共11页

为探究虾壳生物炭对Cd、As复合污染土壤的修复效果和作用机制,将小龙虾壳厌氧热解制备成生物炭,通过土壤静态培养实验,在广东酸性和新疆碱性Cd、As复合污染土壤中添加不同剂量的虾壳生物炭(质量比为0.5%、1%和3%),研究虾壳生物炭对土壤... 为探究虾壳生物炭对Cd、As复合污染土壤的修复效果和作用机制,将小龙虾壳厌氧热解制备成生物炭,通过土壤静态培养实验,在广东酸性和新疆碱性Cd、As复合污染土壤中添加不同剂量的虾壳生物炭(质量比为0.5%、1%和3%),研究虾壳生物炭对土壤理化性质、Cd-As有效性和形态分布特征的影响,同时分析其对土壤可溶性有机碳的影响。结果表明:施加虾壳生物炭可显著提高土壤pH、有机碳、碱解氮、铵态氮、硝态氮、速效磷、速效钾、全氮和全磷含量(P<0.05),增幅随生物炭添加量的增加而增大。与不加生物炭的对照相比,添加0.5%~3%虾壳生物炭可使酸性土壤有效态Cd含量显著降低15.76%~26.50%,却使有效态As含量增加11.64%~24.53%;而生物炭添加可显著降低碱性土壤中有效态As、Cd含量(P<0.05),降幅分别为3.51%~8.12%和4.43%~28.90%。在土壤As、Cd形态分布上,添加虾壳生物炭增加了土壤中钙结合态As的比例,促进了土壤Cd由可交换态向残渣态转化。此外,添加虾壳生物炭显著提高了土壤可溶性有机碳含量,且土壤可溶性有机物的紫外光区吸收强度和芳香化程度有所增强。研究表明,虾壳生物炭可降低碱性土壤中Cd、As有效性,同时提高土壤养分含量,是一种绿色可持续的土壤钝化修复材料,具备碱性土壤Cd、As复合污染修复的潜在应用价值。 展开更多

关键词 虾壳生物炭 CD AS 土壤修复 可溶性有机物

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赤子爱胜蚓对乙草胺污染土壤微生物群落的影响 被引量：8

5

作者 郝月崎 孙扬 +4 位作者 李晓晶 周斌 翁莉萍 李永涛 赵丽霞 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2456-2466,共11页

为研究赤子爱胜蚓对乙草胺污染土壤微生物群落的影响,本实验通过土壤酶测定法、传统平板计数法以及高通量测序法对自然土壤(S)、乙草胺污染土壤(SA)以及蚯蚓处理乙草胺污染土壤(SAE)的微生物群落进行了分析。研究发现,田间推荐使用剂量... 为研究赤子爱胜蚓对乙草胺污染土壤微生物群落的影响,本实验通过土壤酶测定法、传统平板计数法以及高通量测序法对自然土壤(S)、乙草胺污染土壤(SA)以及蚯蚓处理乙草胺污染土壤(SAE)的微生物群落进行了分析。研究发现,田间推荐使用剂量的乙草胺(5 mg·kg^(-1))使SA中过氧化氢酶、脱氢酶和蔗糖酶的活性下降,但可提高土壤脲酶和碱性磷酸酶的活性,蚯蚓对受乙草胺抑制的土壤酶活性有提升作用,这种促进作用在实验中期最为明显,培养第14 d时蚯蚓处理组(SAE)过氧化氢酶、脱氢酶和蔗糖酶的活性相较于SA处理组分别上升了4%、14%和53%。乙草胺对细菌数量的抑制作用主要发生在实验前期(第3 d),对真菌的抑制作用持续到了整个培养周期结束(30 d)。蚯蚓的加入对细菌和真菌数量的恢复都有一定的促进作用,第3 d和第14 d时SAE中细菌和真菌数量分别增加35%和39%。SAE处理组土壤的pH相较于SA处理组更接近于中性,可溶性有机碳含量更高,这些性质都为土壤微生物提供了适宜的生长环境,从而促进乙草胺污染土壤中微生物数量和活性的恢复。对不同处理土壤的高通量测序结果表明,在门水平上,乙草胺主要使Proteobacteria、Actinobacteria以及Chytridiomycota丰度下降,而使Acidobacteria和Zygomycota丰度上升。蚯蚓能够改善乙草胺污染土壤中的微生物物种组成情况,使其更接近于未污染状态,以上实验结果说明蚯蚓对乙草胺造成的微生物毒害有修复作用。在属水平上,少数微生物比如Sphingomonas、Fusarium、Gaertneriomyces和Pyrenula等能够受到乙草胺刺激而丰度增加,这些微生物可能参与到了乙草胺的微生物降解过程中。 展开更多

关键词 土壤 乙草胺 蚯蚓 微生物群落

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基于田块尺度的农田土壤重金属污染评价及来源解析 被引量：19

6

作者 穆德苗 陈艳秋 +3 位作者 胡涛 林大松 杨正兰 孙约兵 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1271-1283,共13页

基于田块尺度采集农田表层土壤样品120件,采用绝对因子分析/多元线性回归(APCS-MLR)受体模型与地统计学分析对研究区域内As、Cd、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb和Zn这8种重金属污染空间分布特征及来源进行解析,利用地累积指数和潜在生态风险指数... 基于田块尺度采集农田表层土壤样品120件,采用绝对因子分析/多元线性回归(APCS-MLR)受体模型与地统计学分析对研究区域内As、Cd、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb和Zn这8种重金属污染空间分布特征及来源进行解析,利用地累积指数和潜在生态风险指数法评价土壤生态风险。研究结果表明:研究区表层土壤中8种重金属含量差异较大,As、Cd和Cr点位超标率分别为61.83%、90.83%和92.52%,土壤重金属Zn、Cu、Cr和Ni主要以残渣态存在(占比在80%以上)。土壤中Cd、Cr和Cu含量空间分布格局呈东南部较高、中部次之、西北部较低的趋势,而Mn、Ni、Pb和Zn含量的空间分布格局与此相反。APCS-MLR模型表明研究区域土壤重金属As、Cr、Cu和Ni的来源以自然源为主,占比分别为39.34%、47.32%、44.53%和50.23%;Pb、Zn的来源以工业活动源和交通源为主,占比分别为31.93%、30.53%和23.36%、22.17%;Cd的农业活动源占比为53.63%。土壤pH与有效态As、Cd、Cu和Ni含量呈极显著负相关性(P<0.01),土壤有机质与有效态As、Cd和Cr呈极显著负相关性(P<0.01)。地累积指数显示土壤Cr总体处于中、重度污染水平,其次是Cd;生态危害指数也表明Cr和Cd是主要生态危害元素,潜在生态危害系数变化范围分别为5.20~41.12和11.56~113.35。总体来看,研究区域Cr和Cd污染较为严重,存在潜在风险,应采取安全利用和修复等措施,降低其风险水平。 展开更多

关键词 重金属 污染评价 空间分布 赋存形态 APCS受体模型

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中药渣生物有机肥对镉-汞复合污染土壤的钝化效果 被引量：18

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作者 陈芬 余高 +2 位作者 吴涵茜 侯建伟 赵成刚 《浙江大学学报（农业与生命科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期737-747,共11页

为探究中药渣生物有机肥对农田土壤重金属的钝化效果及影响机制,选取不同镉(Cd)污染水平(高、中、低)自然农田土壤为研究对象,通过土培试验,分析中药渣生物有机肥不同施用比例[0(CK)、1.5%、3.0%和6.0%]对土壤有机质、pH、阳离子交换量(... 为探究中药渣生物有机肥对农田土壤重金属的钝化效果及影响机制,选取不同镉(Cd)污染水平(高、中、低)自然农田土壤为研究对象,通过土培试验,分析中药渣生物有机肥不同施用比例[0(CK)、1.5%、3.0%和6.0%]对土壤有机质、pH、阳离子交换量(cation exchange capacity,CEC)以及Cd和汞(Hg)的形态变化、钝化率(immobilization efficiency,IE)、迁移率指数(mobility index,MI)的影响,并通过土壤理化性质与重金属形态的相关性分析,初步探讨其钝化机制。结果表明:施用中药渣生物有机肥可提高土壤有机质含量、pH和CEC,且随施用比例的增加而显著提高。施用中药渣生物有机肥可降低土壤中的可交换态和碳酸盐结合态Cd、Hg含量,增加有机结合态和残渣态Cd、Hg含量;且可交换态和碳酸盐结合态含量的降幅及有机结合态和残渣态含量的增幅均以6.0%处理最高,3.0%处理次之,1.5%处理最低。施用中药渣生物有机肥可降低土壤Cd、Hg的迁移率,增加Cd、Hg的钝化率;且迁移率的增幅和钝化率的降幅均以6.0%处理最高,3.0%处理次之,1.5%处理最低。相关性分析结果表明,土壤有机质含量、pH和CEC与可交换态Cd、Hg含量均呈显著负相关(P<0.05),与有机结合态Cd含量呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01),土壤有机质含量和CEC与有机结合态Hg含量呈显著正相关(P<0.05)。总体上,施用中药渣生物有机肥可有效改善土壤理化性质,降低土壤重金属Cd、Hg的生物有效性,从而达到修复土壤的目的。 展开更多

关键词 中药渣生物有机肥 镉-汞复合污染土壤 钝化修复

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转双价基因棉SGK321不同秸秆还田量对土壤线虫群落的影响 被引量：3

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作者 李静 蔡连贺 +4 位作者 刘瑞华 风春 李刚 杨殿林 赵建宁 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期871-881,共11页

为了更好地监测转基因作物秸秆还田对土壤生态系统的影响,通过盆栽试验研究了转双价(Bt+CpTI)基因棉秸秆不同还田量对土壤线虫密度、多样性以及群落结构的影响。以转双价(Bt+CpTI)基因棉SGK321和常规棉石远321为材料进行盆栽试验,设置5... 为了更好地监测转基因作物秸秆还田对土壤生态系统的影响,通过盆栽试验研究了转双价(Bt+CpTI)基因棉秸秆不同还田量对土壤线虫密度、多样性以及群落结构的影响。以转双价(Bt+CpTI)基因棉SGK321和常规棉石远321为材料进行盆栽试验,设置5个还田量:不还田(对照)、半量还田1.0 g·kg^(-1)(2250 kg·hm^(-2))、全量还田2.0 g·kg^(-1)(4500 kg·hm^(-2))、1.5倍还田量3.0 g·kg^(-1)(6750 kg·hm^(-2))、2倍还田量4.0 g·kg^(-1)(9000 kg·hm^(-2)),取棉花蕾期和花铃期土壤进行线虫分离鉴定,并进行数据分析。结果表明:秸秆不还田时,两个棉花品种土壤线虫密度无显著差异;秸秆还田后,SGK321土壤线虫密度仅在蕾期3.0 g·kg^(-1)还田处理时高于石远321,存在显著差异,其他处理无显著差异;转双价(Bt+CpTI)基因棉SGK321土壤中鉴定出线虫19科34属,其中食细菌性线虫(Bacterivores)13属,食真菌性线虫(Fungivores)3属,植食性线虫(Plant-parasites)11属,杂食/捕食性线虫(Omnivores-predators)7属。常规棉石远321土壤中鉴定出线虫19科37属,其中食细菌性线虫13属,食真菌性线虫3属,植食性线虫12属,杂食/捕食性线虫9属。秸秆还田增加了食细菌性线虫的丰度,秸秆还田量超过3.0 g·kg^(-1)就会抑制植食性线虫的生长,使其丰度减小;从生态指标来看,两种棉花不同还田处理下的多样性指数(H′)、线虫通路指数(NCR)均无显著差异。研究表明,转双价(Bt+CpTI)基因棉SGK321的种植没有改变土壤线虫的营养类群,并且土壤线虫密度也无显著差异,两种棉花不同还田处理下的多样性指数(H′)、线虫通路指数(NCR)也均无显著差异。秸秆还田量在一定范围内会使土壤线虫增多,增加丰富度。多因素方差分析表明,相对于品种的影响,棉花生育期和秸秆还田量对线虫群落的影响更显著。 展开更多

关键词 转双价(Bt+CpTI)基因棉 秸秆还田 土壤线虫 营养类群 生态指数

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生物有机肥与化肥配施对华北潮土区冬小麦田土壤线虫群落的影响 被引量：10

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作者 张婷 孔云 +5 位作者 修伟明 李刚 赵建宁 杨殿林 张贵龙 王丽丽 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期223-229,236,共8页

为了研究华北潮土区生物有机肥与化肥配施对冬小麦田土壤线虫群落结构的影响,在天津市宁河区试验基地设置了单施化肥(A1)、单施生物有机肥(A2)、减量50%生物有机肥与化肥配施(A3)、常量生物有机肥与化肥配施(A4)、增量50%生物有机肥与... 为了研究华北潮土区生物有机肥与化肥配施对冬小麦田土壤线虫群落结构的影响,在天津市宁河区试验基地设置了单施化肥(A1)、单施生物有机肥(A2)、减量50%生物有机肥与化肥配施(A3)、常量生物有机肥与化肥配施(A4)、增量50%生物有机肥与化肥配施(A5)5个施肥处理。结果表明:整个调查期共鉴定出6目、17科、26属土壤线虫,食细菌性线虫和植食性线虫在各处理中均为优势营养类群。不同处理的土壤线虫数量为A4>A5>A3>A2>A1,其中A4处理显著高于A1处理(P<0.05)。生物有机肥-化肥配施处理中食细菌性线虫和捕食-杂食性线虫的相对丰度分别提高了1.67%~7.00%和1.00%~18.67%,食真菌性线虫和植食性线虫的相对丰度分别降低了2.33%~12.00%和0.34%~10.34%。从土壤线虫生态指数来看,优势度指数(λ)和富集指数(EI)不受施肥措施的影响。生物有机肥-化肥配施可增加土壤线虫类群多样性,A5处理的线虫WI、MI、SI和J指数分别为2.85、2.18、60.83和1.05,均高于其他处理,表明配施过程中增施生物有机肥可丰富土壤线虫食物网结构,提高土壤环境的稳定性和土壤健康程度。生物有机肥-化肥配施在一定程度上促进了线虫的繁殖,提高了线虫种类多样性,并通过增强线虫食物网的稳定性以降低其受干扰程度。 展开更多

关键词 生物有机肥 化肥 土壤线虫 群落结构 冬小麦田 华北潮土区

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黄淮海地区商品鸡饲料中重金属含量特征研究 被引量：17

10

作者 迪娜.吐尔生江 贾宏涛 +4 位作者 王农 闫翠侠 罗文文 纪艺凝 孙约兵 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2603-2612,共10页

为了从源头有效控制家禽养殖重金属污染,本文调查了黄淮海地区(北京、天津、河南、河北、山东、江苏、安徽)180个商品鸡饲料样品,分析了不同省市、不同养殖品种和不同生育期饲料中Mn、Cu、Zn、Cr、Ni、Cd、Pb和As 8种重金属含量特征。... 为了从源头有效控制家禽养殖重金属污染,本文调查了黄淮海地区(北京、天津、河南、河北、山东、江苏、安徽)180个商品鸡饲料样品,分析了不同省市、不同养殖品种和不同生育期饲料中Mn、Cu、Zn、Cr、Ni、Cd、Pb和As 8种重金属含量特征。结果表明:黄淮海地区鸡饲料中重金属含量变化幅度较大,饲料样品中Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量范围分别为0.05~9.91、52.59~726.68、0.02~6.84、12.74~458.70、34.09~594.78、0.01~3.98、0.01~1.96 mg·kg^(-1)和0.02~10.76 mg·kg^(-1),与我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)含量相比,饲料样品Mn、Cu、Zn超标率分别为99.1%、100%、69.0%,与《饲料卫生标准》(GB 13078—2001)含量相比,饲料样品中Pb、Cd含量超标率为39.7%、23.50%。不同省市鸡饲料中重金属的含量存在一定差异,总体上来看,安徽省鸡饲料中重金属含量最高,天津市鸡饲料中含量最低。蛋鸡Mn、Cu、Zn含量最大检出量分别为680.86、458.70、580.27 mg·kg^(-1),肉鸡Mn、Cu、Zn含量最大检出量分别达到726.68、399.07、594.78 mg·kg^(-1),蛋鸡和肉鸡饲料中Mn、Cu、Zn平均含量均超过我国《鸡饲养标准》。总体来看,产蛋期蛋鸡饲料中重金属含量最高,中后期肉鸡饲料中重金属含量较高。 展开更多

关键词 重金属 饲料 肉鸡 蛋鸡 黄淮海地区

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不同地力玉米田土壤有机碳矿化特征 被引量：14

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作者 王永慧 杨殿林 +6 位作者 红雨 赵建宁 轩青霞 霍莉莉 谭炳昌 修伟明 王丽丽 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期590-599,共10页

为探讨不同地力玉米田土壤有机碳矿化特征,通过为期196 d的土壤有机碳矿化培养试验,对高、中、低3种不同地力玉米田0～20 cm和20～40 cm土层土壤进行了研究。结果表明:不同地力玉米田土壤有机碳矿化速率随时间的变化呈现相同的变化趋势... 为探讨不同地力玉米田土壤有机碳矿化特征,通过为期196 d的土壤有机碳矿化培养试验,对高、中、低3种不同地力玉米田0～20 cm和20～40 cm土层土壤进行了研究。结果表明:不同地力玉米田土壤有机碳矿化速率随时间的变化呈现相同的变化趋势,即随培养时间延长,呈现先高后低的变化趋势,最后趋于平稳;但随地力等级的降低,土壤有机碳矿化速率逐渐减小。培养结束时,不同地力玉米田0～20 cm和20～40 cm土层土壤有机碳累积矿化量之间均存在显著性差异(P<0.05);低地力土壤有机碳稳定性最差,固存量最小。同一地力,20～40 cm土层土壤有机碳矿化速率和累积矿化量较0～20 cm显著降低(P<0.05),表层土壤稳定性较差,不利于土壤有机碳固定。伴随土壤有机碳矿化过程,土壤微生物生物量碳(MBC)和土壤可溶性有机碳(DOC)含量均较初始含量显著降低(P<0.05);土壤有机碳潜在矿化势(Cp)与土壤有机碳、全氮、铵态氮、硝态氮、MBC和DOC均呈极显著正相关。土壤有机碳矿化是陆地生态系统碳循环的重要过程,且当地力等级变化时,各土层土壤有机碳的稳定性均受到不同程度的影响。 展开更多

关键词 地力 土壤有机碳 有机碳矿化 活性有机碳

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砷硒胁迫对小麦毒性效应及预测模型研究 被引量：3

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作者 李建秋 龚冰 +2 位作者 季节 周子琛 仇浩 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期239-246,共8页

为阐明含氧阴离子型类金属As-Se的联合毒性及其相互作用,以小麦(TriticumaestivumL.)作为模式植物,溶液体系为毒性测试介质,以小麦相对根伸长为毒性终点,系统考察了As、Se单独和复合情况下对小麦的毒性效应,并构建兼具机理性与普适性的... 为阐明含氧阴离子型类金属As-Se的联合毒性及其相互作用,以小麦(TriticumaestivumL.)作为模式植物,溶液体系为毒性测试介质,以小麦相对根伸长为毒性终点,系统考察了As、Se单独和复合情况下对小麦的毒性效应,并构建兼具机理性与普适性的模型来预测和评估As-Se的生态毒性效应和风险。结果表明:As、Se单独作用于小麦时,二者都具毒性,基于自由离子活度的EC50值分别为2.88μmol L-1和43.51μmol L-1,说明As的毒性远大于Se。在As-Se混合体系中,不论是何种剂量表达形式(溶解浓度和自由离子活度剂量),一种阴离子金属的存在都会影响另一种阴离子金属的植物毒性。利用传统浓度加和及独立作用(CA/IA)模型分析和预测As-Se联合毒性作用时,两种模型均高估了其联合毒性,表明As-Se联合作用于小麦时表现为强烈的拮抗作用。进一步将As-Se交互作用纳入在内,构建的阴离子型金属生物配体模型(BLM),可以很好地解释并预测As-Se混合物的交互作用及毒性,拟合度达到0.90,As、Se和生物配体的络合平衡常数分别为logKAsBL=3.28和logKSeBL=1.93。研究表明:BLM框架可拓展应用于含氧阴离子型类金属的毒性预测,为含氧阴离子型类金属联合毒性的精确预测与风险评估提供有效手段。 展开更多

关键词 含氧阴离子型金属 小麦 急性毒性 生物配体模型(BLM) CA/IA模型

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玉米-大豆不同宽幅间作对大豆光合特性及群体产量的影响 被引量：27

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作者 王雅梅 许彦骁 +5 位作者 王亚露 李静 张海芳 杨殿林 赵建宁 轩清霞 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2587-2595,共9页

为探究不同农机作业宽幅条件下玉米-大豆间作对大豆光合特性及群体产量的影响,于2018—2019年采用大田试验,以单作玉米(SM)和单作大豆(SSB)为对照,在玉米-大豆2∶1播幅(I21)、2∶2播幅(I22)、2∶3播幅(I23)间作模式下,测定大豆光合指标... 为探究不同农机作业宽幅条件下玉米-大豆间作对大豆光合特性及群体产量的影响,于2018—2019年采用大田试验,以单作玉米(SM)和单作大豆(SSB)为对照,在玉米-大豆2∶1播幅(I21)、2∶2播幅(I22)、2∶3播幅(I23)间作模式下,测定大豆光合指标、生理生长指标以及群体产量。2年的结果表明:各处理大豆冠层上方的光合有效辐射(PAR)日变化呈现先增后降的单峰曲线变化趋势,随着大豆宽幅的增加,各间作处理大豆冠层上方的光合有效辐射逐渐增加,但均小于单作。相较于单作,间作处理降低了大豆植株的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)以及地上部生物量,各指标均随着大豆播幅的增加而增加,其中I21处理显著低于I23和SSB处理,I22处理与I23处理之间差异不显著;增加了大豆植株的胞间CO_2浓度(Ci)、叶绿素含量以及株高,各指标均随着大豆播幅的增加而减小,其中I21处理显著高于I23和SSB处理。与单作相比,基于处理总面积的间作玉米产量显著增加,大豆产量显著降低,3种间作处理以籽粒产量为基础的LER(土地当量比)随着大豆播幅的增加而增加。研究表明,玉米-大豆2∶2、2∶3播幅种植具有间作生产优势。 展开更多

关键词 宽幅间作 大豆 光合特性 产量

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有机-无机肥配施对麦玉轮作土壤中细菌氮循环功能基因的影响 被引量：12

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作者 胡菏 吴宪 +4 位作者 赵建宁 杨殿林 王丽丽 李刚 修伟明 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期144-154,共11页

为探讨有机-无机肥配施对小麦-玉米轮作土壤细菌氮循环功能基因的影响,设置单施化肥(NPK)、化肥配施玉米秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKO)3种施肥方式,采用16S rRNA基因的高通量测序技术并结合PICRUSt功能预测分析,探明不同施肥方式下... 为探讨有机-无机肥配施对小麦-玉米轮作土壤细菌氮循环功能基因的影响,设置单施化肥(NPK)、化肥配施玉米秸秆(NPKS)和化肥配施有机肥(NPKO)3种施肥方式,采用16S rRNA基因的高通量测序技术并结合PICRUSt功能预测分析,探明不同施肥方式下小麦和玉米土壤细菌关键氮循环功能基因的变化特征。结果表明:对于KEGG的二级功能分类,NPKS处理下小麦土壤细菌排泄系统的相对丰度较NPK处理显著提高8.73%,而NPKO处理显著降低了辅酶和维生素代谢的相对丰度,降低幅度达到0.90%;NPKS、NPKO与NPK处理间玉米土壤细菌功能相对丰度差异均不显著。有机-无机肥配施下小麦土壤细菌中具有显著差异的三级功能分类数量明显多于玉米土壤细菌。与NPK处理相比,NPKS处理显著降低了小麦土壤细菌的氨基酸糖与核苷酸糖代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,硫胺素代谢,脂多糖生物合成,核黄素代谢和长寿调节途径的相对丰度和玉米土壤细菌Glioma和神经营养素信号通路的相对丰度,但显著提高了玉米土壤细菌突触囊泡循环的相对丰度;NPKO处理显著降低了小麦土壤细菌Cell cycle-Caulobacter、硫胺素代谢和核黄素代谢的相对丰度及玉米季甲烷代谢的相对丰度,但显著提高了小麦土壤细菌碱基切除修复的相对丰度。小麦和玉米土壤细菌均有23个功能基因参与氮循环的KO通路。小麦土壤细菌氮循环功能基因丰度与土壤SOM和TN显著正相关,与土壤NH+4-N显著负相关;玉米土壤细菌氮循环功能基因丰度与土壤TN和TP显著正相关。综上所述,小麦和玉米土壤细菌具有功能上的多样性,有机-无机肥配施下小麦土壤细菌发挥的代谢作用更为强烈。小麦和玉米土壤细菌的氮异化还原和氮同化还原潜力最高,反硝化潜力和固氮潜力次之,硝化潜力最弱。土壤细菌氮循环功能基因受轮作体系影响,SOM和TN促进小麦土壤细菌氮循环过程,而NH4^+-N对氮循环过程产生负面影响;TN和TP在玉米土壤细菌氮循环过程中发挥积极作用。 展开更多

关键词 有机-无机肥配施 氮循环 功能基因 小麦-玉米轮作 PICRUSt功能预测

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模拟氮沉降对贝加尔针茅草原土壤氮转化微生物的影响 被引量：11

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作者 刘红梅 张海芳 +3 位作者 秦洁 王慧 张艳军 杨殿林 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2386-2394,共9页

草地土壤是温室气体重要的源和汇,认识草地生态系统氮转化过程有助于预测氮循环对未来氮沉降增加的响应与反馈机制。依托于2010年在内蒙古贝加尔针茅草原设置的长期模拟氮沉降增加的氮添加试验,共设置了8个氮添加水平(0、15、30、50、10... 草地土壤是温室气体重要的源和汇,认识草地生态系统氮转化过程有助于预测氮循环对未来氮沉降增加的响应与反馈机制。依托于2010年在内蒙古贝加尔针茅草原设置的长期模拟氮沉降增加的氮添加试验,共设置了8个氮添加水平(0、15、30、50、100、150、200、300 kg N·hm^-2·a^-1)。应用荧光定量PCR方法,研究氮转化功能基因丰度对不同氮添加水平的响应。2015年8月取样分析结果表明:固氮微生物(nifH)基因丰度随着氮添加水平的升高,表现为先升高后降低的趋势。低于200 kg N·hm^-2·a^-1硝酸铵处理有利于固氮菌生长。低氮添加(N15、N30和N50)对氨氧化细菌(AOB-amoA)和氨氧化古菌(AOA-amoA)基因丰度无显著影响。高氮添加(N100、N150、N200 和N300)显著提高了AOB 基因丰度,降低了AOA 基因丰度。高氮添加(N150、N200 和N300)显著降低了nirK基因丰度。随着氮添加量的增加,高氮添加促进了AOB主导的氨氧化过程,而反硝化微生物丰度的减少提高了氨氧化产物硝酸盐的积累,继而提高了土壤硝酸盐含量。 展开更多

关键词 氮添加 固氮微生物 氨氧化细菌 氨氧化古菌 反硝化细菌

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纳米铜对小油菜(Brassica chinensis L.)种子发芽和幼苗生理生化特性的影响 被引量：5

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作者 付宇童 孙彤 +3 位作者 王林 徐应明 梁学峰 孙约兵 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2524-2531,共8页

通过纸床培养,探究了不同剂量(1、2、4、6、8、10 mg·L^-1)纳米铜(Copper nanoparticles,Cu NPs)对小油菜(Brassica chinensis L.)种子发芽、幼苗Cu含量、根细胞微观特征以及幼苗生理生化特性的影响。结果表明,不同浓度Cu NPs处理... 通过纸床培养,探究了不同剂量(1、2、4、6、8、10 mg·L^-1)纳米铜(Copper nanoparticles,Cu NPs)对小油菜(Brassica chinensis L.)种子发芽、幼苗Cu含量、根细胞微观特征以及幼苗生理生化特性的影响。结果表明,不同浓度Cu NPs处理对种子发芽率无显著影响(P>0.05),小油菜根和茎伸长量均随Cu NPs浓度增加先升高后降低,当Cu NPs添加量为2~10 mg·L^-1时小油菜根伸长抑制率为10.7%~59.9%,而当Cu NPs≥4 mg·L^-1时小油菜茎长显著低于对照组(P<0.05),降低了4.8%~15.8%。幼苗体内Cu含量随着Cu NPs浓度的增加而升高。通过透射电子显微镜可以看出,添加10 mg·L^-1Cu NPs使根细胞出现比较普遍的质壁分离现象。与对照组比较,Cu NPs处理后小油菜幼苗体内超氧化物歧化酶活性降低了4.5%~64.0%(1 mg·L^-1除外),过氧化物酶降低幅度达到4.4%~59.3%,而不同浓度Cu NPs处理对小油菜幼苗体内过氧化氢酶活性影响不显著(P>0.05),因此,小油菜生理生化特性对不同剂量Cu NPs响应不同。 展开更多

关键词 纳米铜 抑制率 CU含量 发芽 酶活性

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磷高效转基因水稻OsPT4根际高效解有机磷细菌的分离鉴定 被引量：1

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作者 张乐 张思宇 +3 位作者 王亚露 李刚 杨殿林 赵建宁 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期834-840,共7页

为提升磷高效转基因水稻根际土壤的磷素利用率,采用传统微生物分离培养技术分离筛选高效解有机磷菌株,并对分离菌株进行鉴定和解磷能力的测定。以改良的蒙金娜固体有机磷培养基分离磷高效转基因水稻OsPT4根际土壤中的解有机磷菌株,检测... 为提升磷高效转基因水稻根际土壤的磷素利用率,采用传统微生物分离培养技术分离筛选高效解有机磷菌株,并对分离菌株进行鉴定和解磷能力的测定。以改良的蒙金娜固体有机磷培养基分离磷高效转基因水稻OsPT4根际土壤中的解有机磷菌株,检测其溶磷特性,并通过比对16S rDNA基因序列进行分类鉴定。结果表明:从磷高效转基因水稻根际土壤中分离获得15株解菌株,纯化复筛后获得6株可以产生明显溶磷圈且生长稳定的解有机磷菌株。6株解磷菌的可溶性指数在1.50~6.33之间,其中菌株Y7的可溶性指数最高;培养24 h后菌株的解磷量在10.60~87.43 mg·L^(-1)之间,其中菌株Y7最大。培养24 h后菌株Y7的菌液pH降低最多,碱性磷酸酶分泌量仅低于菌株Y11。除Y7外的5株菌株均为大田土壤中分离筛选的常见类群,在解磷能力、溶磷特性上与传统大田作物中筛选获得的解磷菌株无明显差异。菌株Y7的解磷能力最强,经鉴定其属于泛菌属(Pantoea sp.),是常见的水稻种子内生菌核心类群,酸化作用和碱性磷酸酶作用是其主要的解磷机制,Y7可作为高效解磷菌资源进行进一步研究。 展开更多

关键词 磷高效转基因水稻 解有机磷细菌 16Sr DNA

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冬小麦休耕对土壤动物群落及其摄食活性的影响

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作者 李琦聪 张思宇 +4 位作者 贾梦圆 李刚 修伟明 杨殿林 赵建宁 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期121-131,共11页

为明确农田土壤动物对不同耕作制度的响应,本研究以华北小麦田土壤微节肢动物为研究对象,探究休耕对土壤微节肢动物群落及其摄食活性的影响。试验设置不播种作物的样方作为休耕处理,正常播种作为不休耕处理,分析处理间和不同土层的土壤... 为明确农田土壤动物对不同耕作制度的响应,本研究以华北小麦田土壤微节肢动物为研究对象,探究休耕对土壤微节肢动物群落及其摄食活性的影响。试验设置不播种作物的样方作为休耕处理,正常播种作为不休耕处理,分析处理间和不同土层的土壤温湿度时空差异,并利用诱饵薄条法(Bait-Lamina Test,BLT)原位解析土壤动物的摄食活性。结果表明:休耕与不休耕处理中的土壤微节肢动物均以真螨目为优势类群,其占总丰度的89%,并且具有明显的表聚效应。此外,休耕对不同土层深度土壤微节肢动物群落的影响不一致,0~5 cm土层、不休耕处理中的土壤微节肢动物丰度显著增加,约为休耕处理的4.4倍;5~10 cm土层、不休耕处理的微节肢动物数量相较于休耕处理增长了约46%。相关性分析显示,土壤微节肢动物摄食活性与土壤温湿度和不同种植模式均存在显著正相关关系。从小麦的拔节期到成熟期,休耕处理中土壤微节肢动物的摄食活性均显著高于不休耕处理,且在土壤湿度最高的抽穗期达到最大。研究表明,休耕显著降低了0~10 cm深度土壤微节肢动物的数量和多样性,但提高了其摄食活性,土壤微节肢动物群落的摄食活性主要受土壤湿度的影响。 展开更多

关键词 农田土壤 微节肢动物 休耕 摄食活性 温度 湿度 小麦

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不同钝化剂对土壤镉有效性与生物可给性的对比影响研究

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作者 许华强 王林 +4 位作者 孙约兵 戴子纯 邓凯 王童玉 梁学峰 《农业环境科学学报》 2025年第4期919-929,共11页

为探究不同钝化剂对土壤镉(Cd)有效性和生物可给性的影响,本文开展土培实验,研究施用巯基坡缕石(MP)、羟基磷灰石(HAP)、铁改性生物炭(FeBC)对酸性(湘潭)和弱碱性(济源)土壤Cd有效性、化学形态及生物可给性的影响,并通过体外消化与连续... 为探究不同钝化剂对土壤镉(Cd)有效性和生物可给性的影响,本文开展土培实验,研究施用巯基坡缕石(MP)、羟基磷灰石(HAP)、铁改性生物炭(FeBC)对酸性(湘潭)和弱碱性(济源)土壤Cd有效性、化学形态及生物可给性的影响,并通过体外消化与连续提取的联合实验及冗余分析揭示其作用机制。结果表明:添加MP和HAP显著降低供试土壤的Cd有效性,最大降低率分别为82.27%和47.88%;FeBC显著提高Cd有效性。施用MP显著降低济源和湘潭土壤肠阶段的Cd生物可给性,最大降幅分别为97.97%和51.11%;施用HAP显著降低湘潭土壤肠阶段的Cd生物可给性,最大降幅为54.13%;施用高剂量FeBC则显著提高两种土壤胃阶段的Cd生物可给性。施用MP和HAP促进土壤Cd由可交换态向铁锰氧化物结合态转化;施用FeBC则促进土壤碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态Cd转化为可交换态Cd。联合实验和冗余分析的结果表明,生物可给态Cd主要来源于可交换态Cd,3种钝化剂主要通过调控可交换态Cd的溶出来影响Cd的生物可给性。研究表明,3种钝化剂中MP的钝化效果最佳,在降低土壤Cd污染带来的健康风险方面具有较好的应用价值。 展开更多

关键词 钝化修复 镉 有效性 生物可给性 化学形态

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