施肥措施对重金属污染土壤-植物系统影响的研究进展

植物修复作为一种原位修复方法,因其投入成本低、拥有良好的经济效益和生态协调性等优点而成为国内外研究热点,在重金属污染农田实地得到广泛应用。本文综述施肥农艺措施强化重金属污染土壤植物修复以及对土壤-植物系统影响的研究进展,如土壤重金属含量和生物有效性的影响等,以便进一步提高植物修复效率,为今后规模化修复重金属污染农田土壤提供参考。     

白芨种茎种苗采收时间试验研究

进行白芨种茎、种苗采收时间试验,结果表明:白芨种苗采收的适宜时间是4月30日前,采收的最佳时间是3月30日至4月20日。白芨种苗移栽的适宜时间是4月30日前,最佳时间是3月20日至4月20日。采收白芨种茎的适宜时间是9月下旬至11月上旬,最佳时间是9月底至10月底。     

不同安全利用技术对琼北地区稻菜轮作系统镉削减的效果

为探讨不同安全利用技术在海南镉污染耕地上的应用效果,以琼北地区轻中度镉污染稻菜轮作耕地为研究对象,比较了6种安全利用技术对辣椒和稻米中Cd积累的削减效果,以及9种钝化剂对稻米Cd积累的影响。结果表明,各项安全利用技术的降Cd效果由高到低依次为优化施肥+土壤调理+叶面阻控>土壤调理+叶面阻控>优化施肥+叶面阻控>土壤调理>叶面阻控>优化施肥,在辣椒和稻米上的降Cd率分别为61.6%~91.5%、49.4%~91.3%,6项安全利用措施下辣椒Cd暴露的膳食安全风险均可接受,但仅优化施肥+土壤调理+叶面阻控和土壤调理+叶面阻控处理下稻米Cd暴露的膳食安全风险在可接受范围内。施用9种钝化剂均可显著(P<0.05)降低稻米Cd含量,但降Cd率差别较大,变化范围在29.7%~77.0%。其中,生物炭和磷复合钝化剂(生物炭+磷矿粉、生物炭+活化磷矿粉)、蚯蚓粪和铁磷复合钝化剂(蚯蚓粪+零价铁+磷矿粉)的施用效果最佳,稻米降Cd率在 68%以上。针对海南轻中度镉污染耕地,宜采用优化施肥+土壤调理+叶面阻控和土壤调理+叶面阻控的联合措施,其中土壤调理技术中的钝化剂推荐使用生物炭和磷复合钝化剂或蚯蚓粪和铁磷复合钝化剂。     

不同施钾量对白芨产量和品质的影响

通过对白芨施用不同钾肥量,确定不同施钾量对白芨生长发育、产量及品质的影响,结果表明:该试验地力状况下,施用钾肥150 kg/hm2,对白芨品质产量的提高最为明显;根据不同肥力土壤状况,施钾量可控制在150~375 kg/hm2范围内。     

氧氟沙星在热带土壤中的吸附行为研究

为了解氧氟沙星在典型热带土壤中的环境行为,采用批量平衡法研究了氧氟沙星在3种热带土壤中的吸附行为。结果表明,氧氟沙星在3种热带土壤中的吸附动力学过程是一个先快后慢、最后达到平衡的过程,伪二级动力学模型能很好地描述砖红壤和燥红土吸附氧氟沙星的动力学过程,颗粒内扩散模型能较好地描述水稻土吸附氧氟沙星的动力学过程;Freundlich模型和Langmuir模型能对氧氟沙星在3种土壤中的吸附-解吸过程进行较好地拟合(r≥0.968,P0.01),且吸附过程存在差异,其lg KF值为水稻土3.106、砖红壤3.086、燥红土2.854;氧氟沙星在3种热带土壤上存在明显的吸附-解吸滞后效应,且在同一热带土壤中滞后系数随着平衡溶液中氧氟沙星浓度的增加而逐渐减小。此外,氧氟沙星在3种热带土壤中的吸附属于物理吸附过程,热带土壤对氧氟沙星的吸附作用主要是表面吸附和分配作用,随着平衡溶液中氧氟沙星浓度的增加,表面吸附达到饱和,此后3种热带土壤对氧氟沙星的吸附以分配作用为主。     

作用于LCC的三种微生物的筛选

采用透明圈法筛选出具有半纤维素降解能力的霉菌2株及细菌1株,并用于处理粗木质素样品。分析结果表明,3株菌对木质素均无降解能力。这对于具有LCC结构的粗木素的提纯具有研究价值。     

蔗渣基生物质炭的制备、表征及吸附性能

以甘蔗渣为前驱物,采用持续升温限氧法在350、450、550℃温度下制备生物质炭(分别标记为BC350、BC450、BC550),并对其结构和组成进行表征。结果表明,3种生物质炭的产率分别为25.27%、22.28%、18.20%,pH值分别为5.97、6.45、7.96,比表面积为110.52、160.36、298.40 m2/g,阳离子交换量为:42.87、52.69、108.53 cmol/kg。此外,通过对生物质炭进行元素分析,生物质炭中含量最高的是碳元素,通过Boehm滴定测定,生物质炭表面含氧官能团含量随着制备温度的升高而逐渐减少。在3种温度下制备的3种生物质炭对诺氟沙星具有较好的吸附性能,其log(Kf)值大小顺序为:BC550(13.74)BC450(11.47)BC350(4.52)。可用作去除水和土壤中诺氟沙星的吸附功能材料。     

基于宏基因组学方法分析化肥减施对热带地区菜地土壤微生物群落的影响

为了探究化肥减量配施有机肥对热带地区蔬菜轮作土壤细菌、真菌和古菌群落组成和结构的影响,在海南省文昌市开展田间定位试验,采用宏基因组测序技术分析不同施肥方式下土壤细菌、真菌和古菌群落结构和组成的变化特征,并结合土壤理化性质,探究不同施肥处理下驱动细菌、真菌和古菌群落变化的关键土壤环境因子。结果表明：与全量化肥配施有机肥（M100NPK）相比,化肥减量75%配施有机肥（M75NPK）提高了土壤SOM、TN、NH₄⁺-N和NO₃^--N的含量,化肥减量50%配施有机肥（M50NPK）处理提高了土壤TK和AK的含量。3种施肥处理（M50NPK、M75NPK和M100NPK）显著增加了土壤细菌、真菌和古菌群落的丰度。与M100NPK处理相比,M50NPK和M75NPK增加了细菌群落主要优势菌门中变形菌门（Proteobacteria）和酸杆菌门（Acidobacteria）的相对丰度,而降低了放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）的相对丰度,同时也增加了真菌群落主要优势菌门中担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度,降低了子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度;古菌群落主要优势菌门中奇古菌门（Thaumarchaeota）的相对丰度在M75NPK处理呈现增加趋势,在M50NPK处理呈现降低趋势。与不施肥（CK）处理相比,M50NPK、M75NPK和M100NPK增加了土壤细菌和真菌的Shannon指数和Ace指数,而降低了土壤细菌和真菌的Simpson指数,同时也增加了土壤古菌的Simpson指数,但降低了土壤古菌的Shannon指数和Ace指数。可是施肥处理之间Alpha多样性均无显著性差异。土壤细菌、真菌和古菌群落结构组成对不同化肥减量配施有机肥的响应无显著性差异。土壤pH、TP、TN、SOM和AK是导致细菌、真菌和古菌群落结构变化的主要驱动因子。研究结果表明,与M75NPK和M100NPK相比,M50NPK不会改变土壤性质、微生物群落多样性和结构,但可降低过量化肥施用可能带来的环境风险。因此,M50NPK是热带地区蔬菜种植的优化施肥方式。     

低氘水对肝癌HepG2细胞增殖和侵袭能力的抑制作用

目的探讨低氘水(deuterium-depleted water,DDW)对肝癌HepG2细胞增殖、侵袭能力的抑制作用。方法 HepG2细胞及正常肝细胞LO2用50、75、100、150ppm DDW(纯净水对照组)处理,用MTT法、平皿克隆实验检测细胞增殖、侵袭转移能力,Western blot检测增殖细胞核抗原(PCNA)表达。结果 100ppm DDW处理24h对LO2细胞、72h对HepG2增殖抑制无影响(P>0.05)。HepG2在50、75ppm DDW中细胞克隆数均低于对照组,而LO2细胞克隆数高于对照组(P<0.01)。50、75、100ppm DDW处理后HepG2细胞PCNA表达明显低于对照组(P<0.01)。结论 DDW可抑制HepG2细胞增殖和侵袭能力,但促进正常细胞LO2生长,这可能与PCNA表达下调有关。