《生物炭对污泥施用土壤中三氯生生物有效性和微生物群落结构的影响》

  • 来源专题:农业立体污染防治
  • 编译者: 季雪婧
  • 发布时间:2018-07-16
  • 污泥农用是三氯生(TCS)进入土壤的一个主要途径,TCS进入土壤后会通过食物链危及人体健康。将含有TCS的污泥施入土壤后,分别添加不同比例(1%、2%和5%)在300℃和600℃下制备的生物炭(BC300和BC600),进行了为期90 d种植黄瓜的盆栽实验,研究了生物炭对土壤中TCS的生物有效性和微生物群落结构的影响。结果表明,生物炭的添加显著减少了黄瓜根系对TCS的富集(p < 0.05),且生物炭添加量越多,根系富集TCS的量越少。添加1%和2% BC600处理的黄瓜根系富集的TCS含量都显著低于添加相应比例BC300处理的黄瓜根系富集量。只添加生物炭并不能显著降低土壤中TCS的含量,添加生物炭并种植黄瓜能够显著降低土壤中TCS含量(去除率为31.57%-50.31%),且生物炭添加量越多,土壤中TCS去除率越高,但相同添加量下BC300和BC600对土壤中TCS的去除无显著性差异(p > 0.05)。添加不同比例的生物炭对土壤中微生物群落结构有明显的影响,特别是添加不同比例的BC600,但种植黄瓜能够降低生物炭对土壤微生物群落结构改变的影响。

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    • 时间: 2017-07-25 编辑: 打印 大 中 小 关闭.   施肥是作物产量和农田土壤地力可持续的保障。作为土壤地力的核心,土壤微生物对施肥的响应和反馈在过去十几年间备受关注。但是,已有研究多聚焦于局域尺度,缺乏区域的研究。“揭示群落时空变化格局及其驱动机制”是微生物生态学的永恒主题。从大尺度揭示农田土壤微生物群落的响应将会有助于我们深入了解施肥对农田生态系统的宏观认识。   依托南京土壤研究所李忠佩研究员和林先贵研究员主持的国家基金委重点基金项目“亚热带典型水稻土中秸秆降解的微生物代谢网络及其驱动机制”的资助,中国科学性南京土壤研究所冯有智研究员团队研究了三种施肥方式(不施肥 Control 、平衡施用化肥 NPK 和秸秆还田 OM )对我国亚热带 6 个水稻土细菌群落空间分异格局的影响。距离衰减模型显示水稻土微生物群落的空间分异格局受到历史因素,如地域隔离的控制;但是相对于 Control 处理, NPK 和 OM 处理降低了群落结构的空间周转速率,即增加了区域微生物群落结构的相似性。人类当代活动的干预降低了历史因素对农田土壤微生物群落空间分异格局的影响,增加了农田土壤微生物群落结构的稳定性。这些发现无论对于当前国家提出的“测土配方施肥”还是对农田土壤微生物生态的认知都有着重要的意义。该成果发表在 Soil Biology & Biochemistry 。   文章链接    NPK和OM施用降低了亚热带稻田细菌群落结构的周转速率
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    • 编译者:季雪婧
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    • 全文: PDF (564 KB) HTML (1 KB) 输出: BibTeX | EndNote (RIS) 摘要 为研究堆肥对石油污染土壤中不同组分烃的去除作用及土壤微生物群落结构变化的影响,利用重量法和GC-MS测定土壤中总石油烃、烷烃和多环芳烃的含量,采用高通量测序技术研究了堆肥对土壤微生物群落结构和多样性的影响作用.结果表明,向石油污染土壤中施加堆肥进行42d的修复处理,土壤中石油烃、烷烃、多环芳烃去除率分别为(12.4±0.01)%、(10.2±0.01)%、(9.38±0.02)%;自然放置的土壤中3种烃去除率分别为(3.21±0.02)%、(-3.00±0.01)%、(-6.59±0.02)%.自然放置的土壤香农指数、ACE指数和Chao1指数分别为4.30、3489.3和2691.0,加入堆肥进行修复处理后,土壤香农指数、ACE指数和Chao1指数分别增加为5.80、4684.7和3851.8.油污土壤中放线菌门(Actinobacteria)所占丰度由47.3%降低为28.2%,拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度由0.78%增加至16.2%.变形菌门(Proteobacteria)丰度为37.4%,修复结束后几乎不变.属水平上,油污土壤中的优势菌属包括原小单孢菌属(promicromonospora)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、诺卡氏菌属(Nocardioides)、分支杆菌属(Mycobacterium)、柠檬酸细菌属(Citrobacter).施入堆肥使土壤中的这些优势菌属丰度降低,土壤中出现氮单胞菌属(Azomonas)、藤黄单胞菌属(Luteimonas)、假鞘氨醇杆菌属(Pseudosphingo bacterium)、紫单胞菌属(Parapedobacter)等新菌属.研究结果表明,与自然放置的土壤相比,向石油污染土壤中施入有机堆肥可有效去除土壤中的石油烃、烷烃和多环芳烃.并使土壤微生物群落结构发生明显变化.