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江苏太湖地区水稻全株Cd、Hg、Pb分布富集特征
1
作者 李文博 廖启林 +5 位作者 范健 黄顺生 任静华 崔晓丹 刘玮晶 徐宏婷 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期330-341,共12页
为有效防控耕地重金属污染,对江苏太湖地区获取的42套水稻全株样品Cd、Hg、Pb等元素地球化学数据进行系统分析,基于土壤-水稻系统元素分布分配及其相关性等,探讨水稻全株(根、秆、茎、叶、枝、皮、米等全部器官)Cd、Hg、Pb分布富集特征... 为有效防控耕地重金属污染,对江苏太湖地区获取的42套水稻全株样品Cd、Hg、Pb等元素地球化学数据进行系统分析,基于土壤-水稻系统元素分布分配及其相关性等,探讨水稻全株(根、秆、茎、叶、枝、皮、米等全部器官)Cd、Hg、Pb分布富集特征。结果显示:太湖地区水稻全株Cd、Hg、Pb分布富集存在显著差异,水稻器官中以稻米富集Cd、Hg、Pb的能力最弱。在Cd、Hg、Pb中,水稻吸收Cd的能力最强,水稻全株Cd的生物富集系数(BCF)比Hg高35倍、比Pb高42倍;水稻全株Cd分布具有显著的单向逐渐降低特征,顺序为根→秆→茎→叶→枝→皮→米,Cd均量从10.61 mg·kg^(-1)逐渐降到0.62 mg·kg^(-1),其BCF均值从5.941降到0.325,各水稻器官之间的Cd含量均具有显著正相关性,稻米Cd主要受控于土壤Cd、pH、总有机碳(TOC)等及根系吸收;水稻全株Hg分布呈现叶、根相对富集特征,各水稻器官Hg均量为0.0044~0.0276 mg·kg^(-1),其BCF均值为0.020~0.124,富集能力排序为米<秆<皮<茎<枝<根<叶,稻米Hg主要受控于土壤TOC、Hg等及茎、叶吸收;水稻全株Pb分布呈现根、叶相对富集特征,各水稻器官Pb均量为0.10~8.25 mg·kg^(-1),其BCF均值为0.002~0.178,富集能力排序为米<茎=秆<枝=皮<叶<根,稻米Pb主要受控于土壤Pb、TOC等及茎、叶、根系吸收。因此,当地防控水稻Cd污染要重点关注土壤环境,而防控水稻Hg、Pb污染既要关注土壤环境,还要或更要关注大气环境。 展开更多
关键词 水稻全株 CD HG PB 分布 富集特征 江苏太湖地区
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生态沟渠对农田退水污染物的净化效能及其配置规模
2
作者 张迎颖 李敏 +5 位作者 潘吴意 王岩 姜智绘 苏国东 刘海琴 张志勇 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期105-116,共12页
生态沟渠是我国南方水网区农业面源污染防控技术体系的重要环节,其与农田面积相对应的配置规模研究尚无定论。选择3条规格相同的试验沟渠进行生态化改造,增设湿生植物、生物填料箱和生态滤坝,构建生态沟渠。设置不同强化净化措施的沟渠... 生态沟渠是我国南方水网区农业面源污染防控技术体系的重要环节,其与农田面积相对应的配置规模研究尚无定论。选择3条规格相同的试验沟渠进行生态化改造,增设湿生植物、生物填料箱和生态滤坝,构建生态沟渠。设置不同强化净化措施的沟渠处理,分别为:湿生植物+1座生物填料箱+1座生态滤坝处理(D1)、湿生植物+2座生物填料箱+2座生态滤坝处理(D2)、湿生植物+3座生物填料箱+3座生态滤坝处理(D3),并控制进水流量的变化,对比不同处理生态沟渠对农田退水污染物的净化效能,分析污染通量在时空尺度上的变化情况,探讨对应于单位农田面积的生态沟渠配置规模。结果表明:强化处理生态沟渠对TN、NH_(4)^(+)-N、TP和COD的削减率分别为33.9%~49.1%、37.8%~42.9%、29.3%~42.0%和60.0%~78.1%,其中,D2和D3对TN和TP的削减率较高。D2和D3出水TN和COD的污染通量显著低于D1(P<0.05),而3条沟渠出水NH_(4)^(+)-N和TP的污染通量之间无显著差异。流水试验条件下,出水TN和TP降低至2.0 mg·L^(-1)和0.2 mg·L^(-1),D3所需要的沟渠长度分别为85.4 m和57.3 m,为3条强化措施处理沟渠中最短;对应于667 m2农田,单日降雨量为60 mm,TN浓度降低4.64 mg·L^(-1),按照D3沟渠的设施配置,1 m^(3)的生态沟渠可处理19 m^(2)的农田退水。在后续研究中,可因地制宜应用湿生植物+3座生物填料箱+3座生态滤坝(D3)的强化净化措施,并有效衔接生态沟渠与汇水塘浜,考量两者的综合净化效能,对“田-沟-塘-浜”的配置规模进行总体测算。 展开更多
关键词 生态沟渠 农田退水 氮 磷 配置规模
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草海自然保护区内不同利用方式土壤氮素转化和氧化亚氮排放特征
3
作者 郎漫 聂浩 +2 位作者 朱恺文 朱四喜 李平 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期227-234,共8页
为探究草海自然保护区土壤氮素转化及氧化亚氮(N_(2)O)排放规律,并为评估不同利用方式土壤的生态环境效应和土地合理规划布局提供科学依据,在25℃和60%田间最大持水量水分条件下进行15 d的室内培养试验,研究不同利用方式土壤的净氮转化... 为探究草海自然保护区土壤氮素转化及氧化亚氮(N_(2)O)排放规律,并为评估不同利用方式土壤的生态环境效应和土地合理规划布局提供科学依据,在25℃和60%田间最大持水量水分条件下进行15 d的室内培养试验,研究不同利用方式土壤的净氮转化速率和N_(2)O排放特征。结果表明:湿地土壤的净氮矿化速率为0.95 mg·kg^(-1)·d^(-1),显著低于旱地土壤(1.61 mg·kg^(-1)·d^(-1))和菜地土壤(1.29 mg·kg^(-1)·d^(-1)),显著高于林地土壤(0.24 mg·kg^(-1)·d^(-1))。土地利用方式对净硝化速率的影响与净氮矿化速率基本一致,旱地土壤和菜地土壤的净硝化速率最高,分别为3.71 mg·kg^(-1)·d^(-1)和3.58 mg·kg^(-1)·d^(-1),显著高于湿地土壤(1.64 mg·kg^(-1)·d^(-1)),林地土壤的净硝化速率(0.20 mg·kg^(-1)·d^(-1))最低。湿地土壤的N_(2)O累积排放量为65.3μg·kg^(-1),于各处理中最高,其次为旱地土壤(29.3μg·kg^(-1))和菜地土壤(21.4μg·kg^(-1)),林地土壤的N_(2)O累积排放量(4.45μg·kg^(-1))最低。研究表明,湿地转化为旱地和菜地虽然能显著降低N_(2)O排放量,却显著增强了氮素的矿化和硝化,可能会增加NO-3累积和向环境扩散的风险;林地转化为农业用地后N_(2)O排放量、净氮矿化和净硝化速率都显著提高,对生态环境影响较大。 展开更多
关键词 草海 土地利用方式 矿化 硝化 N_(2)O
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风速和搅动对猪粪逸散气载微生物的影响
4
作者 王海洋 耿浩越 +5 位作者 崔梦茹 王畅 赵宋文 李涵博 刘统帅 李顺义 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期163-171,共9页
猪舍气载微生物从猪粪逸散的动力可能主要源于风力和猪只活动,为了验证此设想,本试验构建模拟猪舍,用搅动模拟猪只活动,用不同风机控制粪表风速,采用2×2交叉试验设计(其中风速设定的两个水平分别为0 m·s^(-1)和0.50 m·s^... 猪舍气载微生物从猪粪逸散的动力可能主要源于风力和猪只活动,为了验证此设想,本试验构建模拟猪舍,用搅动模拟猪只活动,用不同风机控制粪表风速,采用2×2交叉试验设计(其中风速设定的两个水平分别为0 m·s^(-1)和0.50 m·s^(-1);搅动情况分搅动和无搅动两个水平)研究猪粪逸散气载细菌和真菌情况。试验结果表明:在无搅动情况下,猪粪能够逸散出的气载微生物量最低,且风速对猪粪逸散气载微生物浓度的影响不显著(P>0.05);搅动和风速是粪源细菌向空气中逸散的主要动力,两者之间存在交互作用(P<0.05),风速对猪粪逸散气载细菌的作用是在搅动的前提下体现的;搅动和有风条件下猪粪逸散出更多较大粒径(>2.1μm)的气载细菌和真菌,其中粒径范围为2.1~3.3μm的气载细菌和真菌平均占比最高,分别为22%和33%,且猪粪贮存第144小时之前逸散的气载微生物量相对平稳,尔后快速增加;猪粪细菌与逸散到空气中的细菌种类组成相似,但β多样性组成不同。研究表明,猪粪逸散气载微生物的先决条件是搅动,而风吹可以促进微生物的逸散。 展开更多
关键词 猪舍 粪源微生物 气载微生物 逸散动力
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《农业环境科学学报》2024年刊出论文简评
5
作者 蔡祖聪 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期269-274,共6页
本文简要地介绍了《农业环境科学学报》2024年刊出的论文涉及的研究领域,重点评述了发表在土壤环境、面源污染和农产品安全领域的论文。结合自身对农业环境科学研究现状的认识,笔者认为:(1)我们应该重视不同监测体系获取的农业环境质量... 本文简要地介绍了《农业环境科学学报》2024年刊出的论文涉及的研究领域,重点评述了发表在土壤环境、面源污染和农产品安全领域的论文。结合自身对农业环境科学研究现状的认识,笔者认为:(1)我们应该重视不同监测体系获取的农业环境质量监测数据的融合,提高其利用率;(2)充分利用现有重金属污染土壤安全利用项目等积累的数据,完善农业土壤重金属环境质量标准;(3)加强对土壤农膜残留和环境多种农药残留长期效应的研究。 展开更多
关键词 土壤环境 面源污染 农产品安全 农膜残留 农药残留
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黑龙江省水稻碳汇功能测算及碳中和趋势预测
6
作者 孟军 杨玉蓉 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期247-259,共13页
研究黑龙江省水稻的碳汇能力及变化规律,预测水稻碳中和的时间节点及演变趋势,为衡量黑龙江省水稻的碳中和水平提供量化参考。根据2000—2021年黑龙江省水稻生产的相关数据,运用净碳汇法对水稻碳汇量(以CO_(2)计)进行测算,并构建基于残... 研究黑龙江省水稻的碳汇能力及变化规律,预测水稻碳中和的时间节点及演变趋势,为衡量黑龙江省水稻的碳中和水平提供量化参考。根据2000—2021年黑龙江省水稻生产的相关数据,运用净碳汇法对水稻碳汇量(以CO_(2)计)进行测算,并构建基于残差优化的ARIMA-BP组合模型对黑龙江省水稻的碳中和趋势进行预测。结果显示:黑龙江省水稻碳排放总量呈“上升-下降”的变化趋势,于2013—2017年处于峰值平台期,单位面积排放量呈波动下降的变化趋势,年均下降0.57%;水稻CH4、秸秆燃烧和土壤N2O为主要碳排放源,且水稻CH4、灌溉和复合肥排放量总体呈上升趋势;土壤固碳量和单位面积土壤固碳量总体均呈上升趋势;水稻始终呈现为碳源状态,但碳源量逐渐减少。从单位面积角度考虑,黑龙江省水稻预计将于2054年达到碳中和,此后碳汇功能逐渐增强。研究表明:黑龙江省水稻已处于碳达峰时期,但仍处于碳源状态,预计可提前实现碳中和目标。 展开更多
关键词 黑龙江省 水稻 碳汇 碳中和 组合预测
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阻断存量汞风险以推进可持续农业发展
7
作者 钟寰 宁文婧 唐雯莉 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期1-5,共5页
环境中大量存在的惰性存量汞在人为扰动下可发生再活化,进而转化为具有强烈神经毒性的甲基汞并进入食物链,引发生态与健康风险。该过程的重要驱动力源自农业活动中碳、硫等大量元素的持续输入,这些输入显著扰动了微生物介导的大量元素-... 环境中大量存在的惰性存量汞在人为扰动下可发生再活化,进而转化为具有强烈神经毒性的甲基汞并进入食物链,引发生态与健康风险。该过程的重要驱动力源自农业活动中碳、硫等大量元素的持续输入,这些输入显著扰动了微生物介导的大量元素-痕量元素耦合循环,推动了存量汞的再活化与甲基化,促进了环境中甲基汞的生成。以“大量元素-微生物-汞”(Macroelement-Microbe-Mercurynexus,3M)交互作用机制为基础建立基于自然的解决方案,旨在精准调节多元素循环、定向调控存量汞转化以有效阻断存量汞风险,将为现行以汞排放削减为核心的全球汞风险控制策略提供有力补充,也为推进可持续农业发展、保障居民健康提供关键支撑。 展开更多
关键词 甲基汞 存量汞活化 元素耦合循环 食品安全 可持续发展
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堆肥腐植酸吸附铵态氮和氨气的性能与机理
8
作者 陈豹 曹云 +4 位作者 孙恩惠 曲萍 徐跃定 黄红英 靳红梅 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期499-508,共10页
为探讨堆肥腐植酸对NH_(4)^(+)与NH_(3)的吸附效果及机理,提取并纯化农业废弃物堆肥胡敏酸(C-HA)和富里酸(C-FA),并与商品胡敏酸(B-HA)、富里酸(B-FA)吸附NH_(4)^(+)与NH_(3)效果相比较,借助元素分析仪、扫描电镜、比表面积分析(BET)、... 为探讨堆肥腐植酸对NH_(4)^(+)与NH_(3)的吸附效果及机理,提取并纯化农业废弃物堆肥胡敏酸(C-HA)和富里酸(C-FA),并与商品胡敏酸(B-HA)、富里酸(B-FA)吸附NH_(4)^(+)与NH_(3)效果相比较,借助元素分析仪、扫描电镜、比表面积分析(BET)、傅里叶红外光谱(FTIR)等对腐植酸理化性质进行表征,进行了动力学吸附试验和等温吸附试验。结果表明:商品腐植酸和堆肥腐植酸的比表面积和总孔容均较小,孔隙结构不发达。C-HA的总酸性基团和酚羟基含量分别比B-HA高出27.1%、14.1%。吸附NH_(4)^(+)或NH_(3)以后,羟基对应的峰强明显变小。C-HA、B-HA对NH_(4)^(+)的最大吸附量分别为5.347、5.099 mg·g^(-1),吸附过程符合准二级动力学方程和Langmuir等温吸附模型,表明此吸附过程为单分子层吸附并受化学吸附控制。C-HA、B-HA、C-FA、B-FA对NH_(3)的吸附容量分别为38.98、23.17、57.07、66.96 mg·g^(-1)。C-HA对NH_(4)^(+)、NH_(3)的吸附容量高于B-HA,这主要与其较高的酚羟基、羧基等含氧酸性官能团的含量有关。研究表明,堆肥腐植酸具有作为NH_(4)^(+)和NH_(3)的吸附材料的潜力。 展开更多
关键词 胡敏酸 富里酸 氨气 铵态氮 堆肥
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基于NUFER-village模型分析洱海流域不同农牧系统氮素流动特征
9
作者 李志刚 郑毅 +5 位作者 梁启斌 王艳霞 侯磊 李晓琳 胡丹 王晶 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期471-482,共12页
为分析洱海流域农牧系统的氮素流动特征,明确不同类型农牧系统氮素损失差异,依据农村主要产业发展类型,将洱海流域村庄划分为种植型、养殖型和农牧结合型3大类型,并进一步依据主要种植作物类型、畜禽养殖类型以及不同种养结合形式,划分1... 为分析洱海流域农牧系统的氮素流动特征,明确不同类型农牧系统氮素损失差异,依据农村主要产业发展类型,将洱海流域村庄划分为种植型、养殖型和农牧结合型3大类型,并进一步依据主要种植作物类型、畜禽养殖类型以及不同种养结合形式,划分16个亚类。最后运用村级尺度的食物链养分流动模型(Nutrient flows in food chain,environment and resources use,NUFER)定量洱海流域不同农牧系统氮素投入特征、养分利用效率及环境流失特征。结果表明:洱海流域单位产品氮素投入量以养殖型最高(5.65~8.92 t),农牧结合型最低(1.92~2.96 t)。其中养殖型以养殖羊亚类氮素投入最高,农牧结合型中以林果+羊亚类投入最低;氮素利用效率从高到低分别为种植型(30.0%~48.8%)、农牧结合型(19.0%~30.8%)、养殖型(5.5%~10.4%)。种植型、农牧结合型、养殖型对应的最高氮素利用效率亚类分别为玉米、林果+羊、家禽;单位产品氮素环境排放量以养殖型最高(5.22~9.03 t),农牧结合型最低(0.66~1.27 t)。其中养殖型以养殖羊亚类氮单位产品氮素环境排放量最高,而农牧结合型中立体种养模式均较低(0.66~0.86 t)。氨挥发是所有类型农村农牧系统主要环境排放形式。洱海西部和北部存在较多高污染排放村,环境风险大,且高污染村以畜禽养殖为主。洱海流域农牧体系氮素投入量较高且养分利用率处于较低水平,环境排放强度高,未来可结合高原湖泊流域特征,进一步推行立体种养模式,从而实现区域农牧系统与环境保护协同的高效发展。 展开更多
关键词 农牧系统 NUFER-village模型 洱海流域 氮素流失 立体种养
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硒、硅、锶对镉胁迫下羊肚菌菌丝生长的影响
10
作者 姜力煌 范婷婷 +4 位作者 赵晓燕 周昌艳 张津京 赵志勇 杨凌宸 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期41-49,共9页
为有效控制羊肚菌镉(Cd)污染,本研究以六妹羊肚菌(Morchella sextelata)为实验材料,利用PDA平板培养和PDB液体培养等方法,探究硒(Se)、硅(Si)和锶(Sr)对Cd胁迫下羊肚菌菌丝生长及Cd富集的影响。结果表明,Cd胁迫下羊肚菌菌丝生长速度、... 为有效控制羊肚菌镉(Cd)污染,本研究以六妹羊肚菌(Morchella sextelata)为实验材料,利用PDA平板培养和PDB液体培养等方法,探究硒(Se)、硅(Si)和锶(Sr)对Cd胁迫下羊肚菌菌丝生长及Cd富集的影响。结果表明,Cd胁迫下羊肚菌菌丝生长速度、菌丝形态、生物量均受到显著抑制,且丙二醛(MDA)含量显著升高,证实Cd胁迫对羊肚菌菌丝造成了损伤作用。相较于单独Cd处理,不同浓度Se+Cd处理后,菌丝生物量提升了25.79%~35.71%,MDA含量降低了48.10%~219.68%;不同浓度Si+Cd处理后,菌丝生物量提升了25.79%~30.55%,MDA含量降低了65.08%~102.85%;不同浓度Sr+Cd处理后,菌落茂密程度与半径均增长且边缘变得整齐,菌丝生物量增加了3.57%~23.01%,MDA含量降低了13.03%~42.8%,对Cd吸收富集量降低了26.29%~32.15%。本研究表明Se、Si和Sr等有益元素对Cd胁迫下羊肚菌菌丝体的生长均有一定的改善作用,且添加Sr能够显著降低羊肚菌对Cd的富集吸收。本研究为羊肚菌Cd污染的有效控制提供了新的思路和技术手段。 展开更多
关键词 有益元素 镉 羊肚菌 生长特性 富集
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低分子有机酸耦合水分管理对土壤Cd、As形态的影响
11
作者 尹雪斐 柳赛花 +4 位作者 纪雄辉 陈杰 谢运河 潘淑芳 田发祥 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期387-397,共11页
为提高土壤中Cd、As的生物可利用性从而提高植物修复效率,本研究基于不同种类及不同剂量的小分子有机酸,耦合不同水分条件,设计正交试验研究不同处理对土壤Cd、As形态及有效态的影响,获得对Cd、As活化效果的最佳处理条件。结果表明:施加... 为提高土壤中Cd、As的生物可利用性从而提高植物修复效率,本研究基于不同种类及不同剂量的小分子有机酸,耦合不同水分条件,设计正交试验研究不同处理对土壤Cd、As形态及有效态的影响,获得对Cd、As活化效果的最佳处理条件。结果表明:施加5mmol·kg^(-1)柠檬酸配合干湿交替最大程度促进了土壤Cd向生物可利用性高的形态转化,土壤弱酸可溶态Cd含量占比为60.94%,流动性较低的可氧化态Cd含量为所有处理中最低,占比仅为13.18%;施加2.5 mmol·kg^(-1)苹果酸配合长期淹水5~6 cm最大程度促进了土壤As向生物可利用性高的形态转化,该处理土壤中,水结合态与表层吸附态As之和占比为所有处理中最大,为9.05%,铁铝结合态As含量为38.65%;钙结合态As含量为3.37%。理论上,使得土壤中生物有效态Cd含量最高的组合为C2B4A1(干湿交替,10 mmol·kg^(-1)酒石酸);使得土壤生物有效态As含量最高的组合为C3B1A3(淹水2~3 cm,0 mmol·kg^(-1)酒石酸),相较于其他因素,淹水对土壤As有效态的影响为极显著(P<0.01)。研究表明,向土壤中施加较低剂量的柠檬酸并作干湿交替处理利于Cd的释放,对于As污染土壤,低剂量施加苹果酸结合淹水更能达到活化效果。 展开更多
关键词 低分子有机酸(LMWOAs) 正交试验 有效态Cd 有效态As 植物修复
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UPLC-MS/MS高通量测定鸡粪中81种抗菌药物残留方法的建立
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作者 刘田 赵芮敏 +7 位作者 李木子 李泽慧 孙瑞 杨智和 孙晓亮 赵思俊 宋翠平 霍乃蕊 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期260-268,共9页
通过比较、优化样品前处理方法,建立了一种超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)高通量、快速测定鸡粪中磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类、四环素类等4类81种抗菌药物残留检测方法。样品经EDTA-Mcllvaine与10%乙腈/乙酸(5∶15,V/V)混合... 通过比较、优化样品前处理方法,建立了一种超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)高通量、快速测定鸡粪中磺胺类、大环内酯类、喹诺酮类、四环素类等4类81种抗菌药物残留检测方法。样品经EDTA-Mcllvaine与10%乙腈/乙酸(5∶15,V/V)混合溶液提取,HLB固相萃取柱净化过柱后,在UPLC-MS/MS多反应监测模式下进行定性及定量分析。加标回收试验结果显示,鸡粪中81种药物在1.0~100.0μg·kg^(-1)范围内线性关系良好(R^(2)>0.99),检出限为1.0~2.5μg·kg^(-1),待测药物的回收率为60.24%~118.70%。该方法简单可靠,提取效果好,适用于鸡粪中多类抗菌药物残留的大批样品筛查和确证。 展开更多
关键词 鸡粪 超高效液相色谱-串联质谱法 抗菌药物 残留
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稻鱼共生系统甲烷排放及影响因素
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作者 范东东 胡亮亮 +3 位作者 赵璐峰 何磊 唐建军 陈欣 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期518-526,共9页
与水稻单作系统相比,稻鱼共生系统保持较长时间和较深的淹水状况,因而稻鱼共生是否会增加稻田甲烷(CH_(4))排放这一问题一直受到关注。本研究采用田间受控试验,研究传统稻鱼共生系统CH_(4)排放特征以及鱼饲养量提升和饲料投放比例对CH_... 与水稻单作系统相比,稻鱼共生系统保持较长时间和较深的淹水状况,因而稻鱼共生是否会增加稻田甲烷(CH_(4))排放这一问题一直受到关注。本研究采用田间受控试验,研究传统稻鱼共生系统CH_(4)排放特征以及鱼饲养量提升和饲料投放比例对CH_(4)排放的影响;并通过行为扰动模拟实验,分析鱼扰动是否对CH_(4)排放产生影响。结果表明,传统稻鱼共生系统与水稻单作系统的CH_(4)排放通量变化动态呈相似的趋势(即移栽后排放通量逐渐增加,分蘖盛期和幼穗分化期达高峰,开花期后逐渐下降),传统稻鱼共生系统的平均CH_(4)排放通量低于水稻单作系统。稻鱼共生系统中,实际鱼产量随着所设目标产量和相应饲料输入量的提高而增加,水稻产量保持稳定;与水稻单作系统相比,稻田CH_(4)排放通量随鱼产量增加呈增加趋势,当鱼目标产量达1.5t∙hm^(-2)时,稻田CH_(4)排放通量的增加达显著水平。在目标产量为1.5t∙hm^(-2)、总输入氮(肥料氮+饲料氮)量为120kg∙hm^(-2)的情景下,随着饲料氮占总氮比例提高,鱼的产量显著增加而水稻产量保持稳定,但稻田CH_(4)排放通量呈增加趋势;当饲料氮占总氮比例提高到62.5%时,稻田CH_(4)排放通量的增加达显著水平(与水稻单作系统相比)。模拟实验表明,鱼的活动所引起的土壤扰动对稻田CH_(4)排放通量无显著影响,但显著提高甲烷氧化菌功能基因(pmoA)的丰度。 展开更多
关键词 稻鱼系统 水稻产量 鱼产量 甲烷排放 鱼养殖密度 饲料氮比例 模拟扰动
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不同施肥对稻田氮磷流失的影响及机制分析
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作者 骆美 李静 +6 位作者 高庭峰 Nebiyou Legesse 刘莹 张可欣 赖锡军 马友华 胡宏祥 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期126-139,共14页
为探讨秸秆还田、缓释肥和水溶性肥料配施化肥对稻田径流氮磷流失的影响及机制,于2022—2023年采用田间小区试验,设置不施肥(CK)、推荐施肥(OF)、秸秆还田与化肥配施(SF)、缓释肥与化肥配施(SRF)和水溶性肥料与化肥配施(WSF)5个处理,对... 为探讨秸秆还田、缓释肥和水溶性肥料配施化肥对稻田径流氮磷流失的影响及机制,于2022—2023年采用田间小区试验,设置不施肥(CK)、推荐施肥(OF)、秸秆还田与化肥配施(SF)、缓释肥与化肥配施(SRF)和水溶性肥料与化肥配施(WSF)5个处理,对稻田径流氮磷流失、水稻产量和土壤肥力进行研究。结果表明:SRF和WSF处理较OF处理均降低径流氮磷流失量,年平均总氮流失量分别降低43.73%和45.10%,总磷流失量分别降低57.34%和62.36%,而SF处理2022年总氮和总磷流失量分别提高了11.64%和25.00%;与OF处理相比,SF、SRF和WSF处理水稻产量分别提高1.78%、2.67%和1.45%,各施肥处理对稻田土壤肥力指标均有提升效果,总体表现为SRF处理提升效果最佳。相关性分析表明稻田径流总氮流失量和总磷流失量均与径流量、径流氮磷浓度、土壤硝态氮、铵态氮含量、磷酸酶和脲酶活性呈正相关,而与氮磷浓度比、土壤pH、全氮、全磷、微生物量碳和微生物量磷含量呈负相关。因此,缓释肥配施化肥和水溶性肥料配施化肥提高水稻产量的同时减少氮和磷径流损失,是促进巢湖地区农业可持续生产和减少稻田面源污染的有效农艺措施。 展开更多
关键词 秸秆还田 缓释肥 水溶性肥料 水稻产量 氮磷流失 土壤肥力
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生物炭对中重度盐胁迫下棉花苗期根系形态及根系分泌物的影响
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作者 刘丹阳 王伯豪 +6 位作者 李君 马合巴丽·奥腊孜别克 张翰申 朱新萍 杨再磊 贾宏涛 徐万里 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期50-58,共9页
为了揭示生物炭对中重度盐胁迫下棉花苗期根系生长及其根系分泌物的调控作用,本试验利用盆栽,向中度和重度盐碱土壤中分别添加浓度为0(对照)、0.5%、1%、2%的棉秆炭和磷酸改性棉秆炭,测定了苗期棉花总根长、根表面积、根系体积以及根系... 为了揭示生物炭对中重度盐胁迫下棉花苗期根系生长及其根系分泌物的调控作用,本试验利用盆栽,向中度和重度盐碱土壤中分别添加浓度为0(对照)、0.5%、1%、2%的棉秆炭和磷酸改性棉秆炭,测定了苗期棉花总根长、根表面积、根系体积以及根系甲酸、乙酸和草酸等分泌物的量。结果表明:土壤盐度的增加显著抑制了苗期棉花根系的总根长、根表面积和根系体积。在中度和重度盐胁迫条件下,与对照相比添加2%的生物炭和磷酸改性生物炭处理的棉花总根长分别显著增加了55.92%和43.69%,根系体积分别显著增加了41.73%和55.88%,而0.5%的生物炭处理的棉花总根长降低了25.31%。使用未改性的生物炭主要增加了苗期棉花根系甲酸含量,而磷酸改性生物炭则显著增加了根系中草酸、甲酸和柠檬酸的含量。可溶性总糖与土壤pH和总盐呈显著正相关,棉花根系甲酸含量与土壤pH呈显著负相关,草酸、甲酸和柠檬酸含量分别与棉花根系生长指标呈显著正相关(P<0.05)。研究表明,在中度或重度盐分土壤中施用2%磷酸改性生物炭对提高棉花根系生长和耐盐生理特性方面的效果优于未改性生物炭。 展开更多
关键词 生物炭 盐胁迫 总根长 草酸 可溶性糖
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山药不同施肥管理下土壤碳氮养分和微生物群落分异特征
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作者 李婷 葛安辉 +3 位作者 孙志梅 刘四义 张丽梅 韩雪梅 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期73-84,共12页
本研究以种植大田作物(玉米)的农田作为参照,研究了山药主产区常规施肥、优化施肥和腐植酸处理3种施肥方式下,土壤表层(0~20 cm)、亚表层(20~40 cm)和深层(40~60 cm)的理化性质和微生物群落变化特征。结果表明:与玉米地相比,山药常规施... 本研究以种植大田作物(玉米)的农田作为参照,研究了山药主产区常规施肥、优化施肥和腐植酸处理3种施肥方式下,土壤表层(0~20 cm)、亚表层(20~40 cm)和深层(40~60 cm)的理化性质和微生物群落变化特征。结果表明:与玉米地相比,山药常规施肥显著增加了亚表层和深层土壤铵态氮含量(分别为表层的2.09倍和3.03倍),亚表层土壤出现了较高的硝态氮累积(50.86 mg·kg^(-1),以干土计);与山药常规施肥处理相比,优化施肥或腐植酸施用有效降低了亚表层和深层土壤铵态氮和硝态氮含量,最高可分别减少79.55%和78.39%。与玉米地相比,常规施肥方式下山药种植显著改变了细菌和真菌群落结构(P<0.05),并降低了土壤微生物网络复杂度和稳定性,而优化施肥和腐植酸处理对细菌群落组成没有显著影响。与山药常规施肥相比,山药优化施肥和腐植酸处理土壤有较高的微生物网络复杂度和稳定性,并显著富集了芽孢杆菌属(Bacillus)、节杆菌属(Arthrobacter)、白僵菌属(Beauveria)和球囊霉属(Glomus)等有益菌群。研究表明,山药种植增加了无机氮向地下水迁移的风险,并对土壤微生物群落组成产生显著影响,通过合理优化施肥,可有效降低无机氮在深层土壤的累积,提高土壤微生物群落稳定性,有利于山药种植业的绿色高效发展。 展开更多
关键词 山药施肥 腐植酸 硝态氮深层累积 微生物群落 共现网络
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猪粪源溶解性有机物厌氧发酵对水中浮游植物群落结构的影响
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作者 黄杰 林毅青 +2 位作者 宋晓明 戴诗琴 吴根义 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期184-193,共10页
为了研究生猪养殖粪污经过厌氧发酵处理中的溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)对水体浮游植物生长和群落结构的影响,本文采用总有机碳含量对DOM进行定量,使用三维荧光光谱解析DOM物质组成,采用16S和18S高通量测序分析水环境... 为了研究生猪养殖粪污经过厌氧发酵处理中的溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)对水体浮游植物生长和群落结构的影响,本文采用总有机碳含量对DOM进行定量,使用三维荧光光谱解析DOM物质组成,采用16S和18S高通量测序分析水环境中原核和真核生物的群落结构,比较厌氧发酵前(T1处理)、后(T2处理)猪粪源DOM对浮游植物生长、群落结构的影响差异。结果表明:T1处理中叶绿素a含量由3.69 mg·L^(-1)降到2.41 mg·L^(-1),后升高至3.24 mg·L^(-1);而T2处理中叶绿素a含量由3.75 mg·L^(-1)持续下降到1.59 mg·L^(-1)。DOM主要由5种组分构成,其中包括微生物衍生物、典型的陆生腐酸、色氨酸类物质或溶解性多环芳香烃类、蛋白质成分和酪氨酸类组分。厌氧发酵过程后DOM多环芳香烃类物质成分增加,对绿藻科藻类的生长影响显著,同时蛋白质和酪氨酸类组分的生物有效性增强,与蓝藻科的相对丰度呈负相关关系。研究表明,猪粪源溶解性有机物厌氧发酵前后对水中浮游植物群落结构的影响存在差异,且厌氧发酵后能降低浮游植物生物量。 展开更多
关键词 溶解性有机物 蓝藻水华 高通量测序 微生物群落结构
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菇渣有机肥施用量对不同质地土壤养分提升及葡萄幼苗生长的影响
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作者 马啸驰 白亚涛 +2 位作者 韩烽 吴景贵 马艳 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期428-439,共12页
为研究菇渣有机肥不同施用量对不同质地土壤养分含量与主要微生物数量变化、葡萄幼苗养分分配规律、光合作用及根系生长的影响,以阳光玫瑰葡萄幼苗为应试品种,开展盆栽试验。在壤土和黏壤土中均设置5种菇渣有机肥施用量(g·kg^(-1)... 为研究菇渣有机肥不同施用量对不同质地土壤养分含量与主要微生物数量变化、葡萄幼苗养分分配规律、光合作用及根系生长的影响,以阳光玫瑰葡萄幼苗为应试品种,开展盆栽试验。在壤土和黏壤土中均设置5种菇渣有机肥施用量(g·kg^(-1),肥料干质量/干土质量):0(T0)、10(T1)、20(T2)、40(T3)、60(T4)。结果表明:随着菇渣有机肥用量增加,两种质地土壤pH值显著降低,土壤电导率值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量显著增加。当菇渣有机肥在两种质地土壤中的用量均为T1时,葡萄幼苗总生物量及根冠比最高,较其他各用量分别提升1.04%~112.31%和34.78%~246.15%,与T0、T3和T4用量相比存在显著性差异;当用量为T1~T2时,葡萄叶片中全氮、全磷、全钾含量相对较高。与不施有机肥相比,菇渣有机肥在壤土中的施用并未有效增加葡萄细根总根长和根尖数,同时在T4用量下细根总根长和根尖数分别显著降低了44.81%和39.53%;菇渣有机肥在黏壤土中的施用量为T1和T2时,细根总根长分别显著增加了87.02%和77.20%,根尖数分别显著增加了40.29%和42.36%。葡萄叶片光合作用呈现波动性变化,当两种质地土壤中菇渣有机肥用量为T4时,葡萄叶片净光合速率、胞间CO_(2)浓度及气孔导度最低。适当的菇渣有机肥施用量(10~20g·kg^(-1))显著提升土壤养分及主要微生物数量、植株生物量、叶片氮磷钾含量和净光合速率、总根长及根尖数,但过高的菇渣有机肥用量(40~60g·kg^(-1))则显著抑制土壤微生物数量和葡萄幼苗生长。研究表明,菇渣有机肥施用量的增加显著提升土壤有机质和速效养分含量,而对土壤主要微生物数量及葡萄幼苗生长的影响表现为先促进后抑制。本试验条件下,菇渣有机肥在壤土中施用量为10g·kg^(-1)、在黏壤土中施用量为10~20g·kg^(-1)时对土壤肥力提升及葡萄幼苗生长促进效果最佳。 展开更多
关键词 菇渣 果园土壤 养分 微生物 光合作用 根系
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有机物料混施对盐碱土壤改良与溶解性有机质荧光特征的影响
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作者 高萌 李大智 +2 位作者 马建 宋俏博 陈欣 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第2期440-451,共12页
通过盐碱土菠菜盆栽实验,探讨不同有机物料混施对盐碱土壤溶解性有机质(DOM)荧光特征的影响,并明确其改良效果。实验共设置对照(CK)、单施秸秆(S)、单施生物炭(B)、秸秆和尾菜水热裂解液共施(SHA)、生物炭和尾菜水热裂解液共施(BHA)5个... 通过盐碱土菠菜盆栽实验,探讨不同有机物料混施对盐碱土壤溶解性有机质(DOM)荧光特征的影响,并明确其改良效果。实验共设置对照(CK)、单施秸秆(S)、单施生物炭(B)、秸秆和尾菜水热裂解液共施(SHA)、生物炭和尾菜水热裂解液共施(BHA)5个处理,同时利用平行因子分析法进行DOM荧光特征表征,解析菠菜产量、土壤养分与荧光组分间的关联性。结果表明:相比有机物料单施,有机物料混施对提高菠菜产量、缓解土壤盐碱效果更好,SHA、BHA处理菠菜产量较CK分别增加159.2%、81.6%,施用有机物料的各处理土壤有机质含量较CK显著增加66.3%~70.2%,实验结束时SHA处理有机质含量最高,达到4.8 g·kg^(-1);SHA处理主要通过增加盐碱土DOM中腐殖类物质和色氨酸组分含量,促进作物生长。研究表明,活性有机物料与腐殖类物质组合施用更有利于盐碱土壤改良。 展开更多
关键词 盐碱土壤 溶解性有机质 荧光 秸秆 生物炭 尾菜水热裂解液
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不同小龙虾密度对养殖田块温室气体排放的影响
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作者 穆红城 成永旭 +4 位作者 徐旭 孙梦芹 李京昊 李娅 李嘉尧 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第1期204-216,共13页
为探究种稻前小龙虾密度对养殖田块温室气体排放的影响,本试验以淹水稻田为对照(CK),对比了3种小龙虾养殖密度10.8、6.5、2.2尾·m^(-2)(D1、D2、D3)下CH_(4)和N_(2)O的排放情况。结果表明:各组CH_(4)和N_(2)O地表平均排放通量和剖... 为探究种稻前小龙虾密度对养殖田块温室气体排放的影响,本试验以淹水稻田为对照(CK),对比了3种小龙虾养殖密度10.8、6.5、2.2尾·m^(-2)(D1、D2、D3)下CH_(4)和N_(2)O的排放情况。结果表明:各组CH_(4)和N_(2)O地表平均排放通量和剖面浓度规律为CK>D1>D2>D3。CK组CH_(4)和N_(2)O平均排放通量分别为34.36 mg·m^(-2)·h^(-1)和0.19 mg·m^(-2)·h^(-1),D1、D2和D3处理CH_(4)平均排放通量较CK组分别降低了9.0%、19.0%和27.4%,N_(2)O平均排放通量较CK组分别降低了13.4%、21.6%和27.2%。CK组全球增温潜势(GWP)为10.14 tCO_(2)e·hm^(-2),显著高于D1、D2和D3组(P<0.05)。Pearson相关分析表明,温室气体排放主要受剖面气体、总氮、地温、土壤总孔隙度的影响,环境因子会受到小龙虾密度的调控,进而影响温室气体排放,最终影响温室气体排放与GWP的关联度。D1、D2和D3组的存活率分别为73.65%、69.26%和67.48%,各组间无显著性差异,虾净产值最高的是D2组为3.15×10^(4)元·hm^(-2),显著高于D1组和D3组(P<0.05)。不同养殖密度组的温室气体排放强度(GHGI)为D2<D1≈D3(P<0.05)。研究表明,田块淹水情况下引入小龙虾会显著减少温室气体排放,虽然温室气体排放量随小龙虾放养密度增加而升高,但从综合经济和生态效益来看,小龙虾放养密度为6.5尾·m^(-2)时可获得较好的产量和规格,同时具有较低的GWP和GHGI。 展开更多
关键词 稻前虾 克氏原螯虾 养殖密度 甲烷 氧化亚氮 温室气体排放强度
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