粪源环丙沙星对潮土中抗生素抗性基因的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

常旭卉  贾书刚  王淑平  周志强 《农业环境科学学报》2018,37(12):2727-2737

为了探究粪源环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)对潮土中抗生素抗性基因(Antibiotic resistance genes,ARGs)的影响,布置培养试验(81 d),设置5个处理,分别为Ⅰ:CK(对照),Ⅱ:CIP(外源添加CIP),Ⅲ:DF(不含CIP的鸭粪),Ⅳ:DF+CIP(Ⅲ基础上外源添加CIP),Ⅴ:DF(CIP)(粪源CIP)。采用PCR技术分析土壤中6大类27种抗生素抗性基因和4种可移动遗传元件的检出情况,并利用荧光定量PCR技术对检出频率较高的目的基因及总细菌基因(16S rRNA)的绝对丰度进行检测。结果表明:不同处理土壤中共检出6种ARGs(tet G、sulⅠ、qnr A、qnr S、aad A2、aad D)和1种可移动遗传元件(intⅠ),且检测到的目的基因基本一致。DF(CIP)和DF+CIP处理对土壤中细菌和不同种类ARGs的影响不同。DF(CIP)、DF+CIP处理均显著降低了土壤中16S rRNA、tet G的绝对丰度;DF(CIP)处理显著增加了土壤中sulⅠ、aad A2的绝对丰度;DF+CIP处理显著增加了土壤中qnr A的绝对丰度。不同种类的ARGs与intⅠ、土壤理化性质的偏相关性分析表明,土壤中intⅠ与sulⅠ、aad A2呈正相关,与qnr A呈负相关,qnr A与CIP残留量呈正相关,tet G与有机质呈正相关。研究结果可为科学地评价氟喹诺酮类抗生素的环境风险以及粪肥的合理施用提供一定的理论依据。  相似文献   

不同施肥模式对洱海流域稻田土壤中耐药基因污染的影响     

韩秉君  沈仕洲  杨凤霞  高文萱  丁永祯  张克强 《农业环境科学学报》2021,40(11):2503-2512

为探究不同施肥模式对洱海流域稻田土壤抗生素耐药基因（ARGs）和可移动遗传元件（MGEs）的影响,通过长期田间定位试验,采用高通量荧光定量PCR技术及实时荧光定量PCR技术相结合的方法,对不同施肥模式下稻田土壤中的144种ARGs和10种MGEs进行检测,全面解析了稻田ARGs的污染状况及空间分布规律。结果表明：不同施肥处理土壤中ARGs分布特征不同,其赋存绝对丰度水平整体呈现施用粪肥 > 施用缓控释肥 > 施用化肥 > 不施肥;施加粪肥土壤中的ARGs的赋存多样性和MGEs的种类显著高于其他处理土壤,不施肥模式则显著低于其他处理模式（P<0.05）。不同ARGs的相对丰度在稻田土壤柱中出现垂直迁移富集趋势,但其在不同土层中的富集程度存在差异。不同施肥模式稻田土壤各土层中的优势ARGs为多重耐药类（占比均值为60.3%）、氨基糖苷类（占比均值为10.5%）和四环素类（占比均值为7.5%）,其水平多与MGEs丰度显著相关（P<0.05）,表明MGEs促进了稻田土壤中ARGs的传播,加剧了土壤中ARGs的积累富集。研究表明,不同施肥模式对稻田土壤中ARGs和MGEs的分布规律有显著影响,不同深度土层中ARGs的富集程度各异。  相似文献   

屠宰废水中抗生素抗性基因在废水处理各工艺中去除与累积效果的研究     

《江苏农业科学》2017,(23)

为探讨屠宰废水中抗生素抗性基因去除最佳处理工艺,采用荧光定量(PCR)技术检测屠宰废水处理工程各个环节中sul1、sul2、tet A、tet B和tet C等5种抗生素抗性基因绝对含量和相对丰度。结果表明,厌氧处理工艺和氧化塘工艺可以通过减少微生物生物量降低抗生素抗性基因的绝对含量,但也可以导致部分抗生素抗性基因相对丰度上升,而表面流人工湿地对于屠宰废水中抗生素抗性基因有有效的处理效果。  相似文献   

满江红内生细菌的培养及其抗生素抗性基因的检测     

《福建农业学报》2021,(6)

【目的】水产养殖中广泛使用抗生素会导致抗生素抗性基因在水环境中的传播。水生植物满江红含有丰富的内生菌,建立满江红内生细菌群落及所含有的抗生素抗性基因的检测方法,可以为水环境中抗性基因的监测提供参考。【方法】用3种不同的培养基对小叶满江红的内生细菌进行培养并对培养物进行宏基因组测序及生物信息学分析。【结果】共得到高质量的序列数据量48.66 G,预测出54 180个基因(ORFs)。通过分类学信息数据库NR共注释出1 712种微生物物种,在总门水平上属38个门,其中3种培养物中变形菌门(Proteobacteria)的物种丰度均占全部门类的99.14%以上。在总属水平,草螺菌属(Herbaspirillum)的丰度为91%左右,伯克霍尔德菌属(Burkholderia)可达1.2%左右。比对抗生素抗性基因数据库ARDB,3个样品共注释到10个与抗生素有关基因ARG,主要针对杆菌肽(bacitracin)和氯霉素(chloramphenicol)产生抗性。与综合抗生素抗性基因数据库CARD进行比对,获得212抗生素相关基因ARO。按照抗性机制分类,其中对抗生素起直接作用的抗性类基因AR的丰度占88%以上;对抗生素有敏感作用的抗性基因AS的丰度均在7%左右;抗生素靶标类抗性基因AT占4%～6%。【结论】通过3种不同的培养基获得的满江红内生细菌的群落结构,抗生素抗性基因类型基本一致。  相似文献   

基于高通量测序的土壤中ermF基因宿主细菌多样性分析     

田佳  吴楠  解诗雨  黄志伟  原尚奇 《天津农业科学》2019,(11):53-56

为探究土壤环境中抗生素抗性基因宿主微生物的多样性,本研究以天津地区的农田土壤为研究对象,利用高通量测序技术对土样中大环内酯类抗性基因ermF的宿主细菌在不同分类水平的多样性进行了评估。土样中宿主细菌种类覆盖9个门,39个科,42个属。4个土样之间所共有的OTUs只占总OTUs数目的 0.5%,说明样品间宿主细菌群落的差异性显著,可能主要与采样地点不同有关。在所有土样中,ermF基因的优势宿主细菌在门的水平上均为拟杆菌门(Bacteroidetes,相对丰度50.3%～87.7%);同时检测到少量的变形菌门(Proteobacteria),放线菌门(Actinobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes),占比均小于4.2%。土样中ermF优势宿主细菌在科水平上都为拟杆菌科(Bacteroidaceae,相对丰度50.3%～87.5%),在属水平上都为拟杆菌属(Bacteroides,相对丰度50.3%～87.5%),其中相对丰度大于0.1%的ermF的宿主菌属有14种。  相似文献   

东寨港红树林典型区域氯霉素抗性基因的分布     

阮孙兰  赵洪伟  张禹  张腾云  张鸣珊  靳晓拓  黎平  刁晓平 《热带生物学报》2018,(2)

采用实时荧光定量PCR方法,于2017年8月采集东寨港红树林区域表层沉积物,探究氯霉素抗性基因在该区域的污染情况,同时比较红树区域密林内与密林外沉积物样品中氯霉素抗性基因的分布差异及其与环境因子之间的相关性。结果表明:该区域受氯霉素抗性基因污染严重,基因绝对丰度可高达108 copies·g-1数量级;具有不同耐药机制的氯霉素抗性基因在环境样本中具有不同的组成比例,始终以cml基因居多,证明该地区的氯霉素抗性基因的耐药机制以抗生素主动外排为主;红树林密林内的沉积物样品中氯霉素抗性基因的绝对丰度比其他样点高;氯霉素抗性基因与环境因子的相关性分析显示亚硝酸盐(NO2--N)和氯霉素抗性基因具有极显著相关性。  相似文献   

我国不同利用方式土壤四环素类抗性基因积累的研究          下载免费PDF全文

龚小雅  宋建宇  吴凤芝 《农业环境科学学报》2023,42(1):87-100

为研究我国不同地区的不同利用方式和不同种植年限土壤中抗生素抗性基因绝对丰度的变化，揭示抗性基因在农田土壤中的积累情况，以黑龙江（HLJ）、吉林（JL）、辽宁（LN）、内蒙古（NMG）、新疆（XJ）、甘肃（GS）、云南（YN）、江苏（JS）、湖北（HB）、广东（GD）、海南（HN）、山西（SX）、河南（HEN）、山东（SD）14个省份的土壤为试材，依据土壤利用方式（露地粮田、露地菜田和设施菜田土壤）和种植年限（1~3、7~10 a和15 a以上）设置9个处理，共378个样品。采用普通PCR和荧光定量技术对四环素类抗性基因进行定性和定量分析。四环素类抗生素的4种抗性基因（tetM，tetO，tetQ，tetW）在设施菜田土壤中的绝对丰度显著高于露地粮田和露地菜田，设施菜田绝对丰度范围为3.96×10⁴~6.36×10⁸ copies·g^-1，露地粮田为2.16×10³~2.18×10⁶ copies·g^-1，露地菜田为1.16×10⁴~2.48×10⁷ copies·g^-1。4种抗性基因的最高丰度出现在不同种植年限、不同土壤利用方式中的不同省份，但设施菜田3、7 a和15 a的各省份土壤均显著高于相同年限的露地粮田和露地菜田，设施菜田7 a和15 a显著高于3 a。露地粮田、露地菜田的4种抗性基因积累与利用年限无显著线性关系，而设施菜田的抗性基因积累与利用年限存在显著正相关关系。研究表明，四环素类抗性基因已在我国不同地区的粮田、露地菜田和设施菜田土壤中普遍存在，其丰度在设施菜田土壤中显著高于露地菜田和露地粮田土壤，且在设施菜田中与利用年限显著正相关。  相似文献   

湛江湾抗生素抗性基因的时空分布及其影响因素     

叶映仪  侯庆华  蓝东和  张际标 《大连海洋大学学报》2023,(2):291-301

为探究湛江湾抗生素抗性基因(antibiotic resistance gene, ARGs)的时空分布特征及环境因子对其分布的潜在影响,采用实时荧光定量PCR(qPCR)技术,研究了湛江湾表层沉积物中磺胺类、四环素类和氟喹诺酮类ARGs(sul1、tetQ和qnrS),整合子基因(intI1),以及16S rRNA基因4个季节的丰度变化。结果表明：湛江湾表层沉积物中,ARGs各基因的平均绝对丰度均呈现冬季最高、夏季最低,而其平均相对丰度均呈现夏季最高,说明ARGs存在明显的季节性分布特征;从站位分布来看,3种ARGs的平均绝对丰度均呈现出Z21>Z04>Z06,而平均相对丰度均表现为Z06>Z21>Z04,说明ARGs的分布存在明显的空间分布特征;斯皮尔曼(Spearman)相关性分析显示,ARGs基因之间,以及ARGs、intI1分别与16S rRNA基因绝对丰度之间均呈显著正相关(P<0.05),intI1与sul1相对丰度之间呈显著正相关(P<0.05),ARGs的绝对和相对丰度分别与四环素类和氟喹诺酮类抗生素及Mn、Cu等重金属存在一定程度...  相似文献   

长期植稻年限序列土壤耐药组演替特征     

林辉  成琪璐  邹平  孙万春  俞巧钢  叶静  陈照明  马军伟 《农业环境科学学报》2022,41(12):2711-2721

以杭州湾南岸两个前期已鉴定的跨2 000 a的水稻土序列（上虞：30~2 000 a;慈溪：9~2 000 a）为模型,探究长期植稻下稻田土壤耐药组演替特征,以期拓展对人为水耕土土壤耐药组形成与发展趋势的科学认识。研究采用了高通量荧光定量PCR（HTqPCR）技术,分析了不同土壤深度（耕作层、犁底层、母质层）下水稻土序列中320个耐药基因（ARGs）的检出情况、丰度、多样性及其随植稻年限的变化规律。结果表明：两个水稻土序列共检出289种ARGs,以氨基糖苷类和多重耐药类ARGs最为丰富多样,两个地区共有181种ARGs。主坐标分析（PCoA）结果指出,上虞和慈溪水稻土序列的ARGs组成存在显著差异,部分体现在ARGs亚型数量上。慈溪持有108种在上虞水稻土序列中不存在的ARGs,但85%的慈溪特有ARGs在植稻100 a后消失。因此,随植稻年限增加,不同地区水稻土序列在ARGs亚型数量上的差异缩小,在植稻千年后趋于接近。同时,随着植稻年限增加,水稻土耕作层、犁底层和母质层土壤间的ARGs亚型数量差异缩小。进一步研究发现,杭州湾南岸水稻土序列的ARGs丰富度和多样性随耕作年限的增加整体呈衰减趋势,同时伴随ARGs相对丰度的上升,其中相比耕作层和犁底层,母质层ARGs与植稻年限间的相关性达到了显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）水平。综上,时间驱动了稻田土壤耐药组发展,而植稻年限对母质层中ARGs组成有强烈的塑造作用。在杭州湾南岸,新生稻田土壤（≤50 a）比成熟稻田土壤（≥1 000 a）拥有更为丰富的ARGs亚型但更低的ARGs相对丰度。水稻土序列中细菌丰度与ARGs相对丰度呈显著负相关,进一步暗示成土过程中ARGs演替与微生物间的密切关联。  相似文献   

不同稻田共作模式对土壤细菌群落结构的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

宋宇  王鹏  韦月平 《西北农业学报》2020,30(2):216-223

为探讨不同共作模式对稻田土壤细菌群落多样性和结构的影响,利用Miseq平台Illumina第二代高通量测序技术对河蟹共作稻田(SDHXZ)、龙虾共作稻田(SDLXZ)和稻田单作(SDKBZ)的稻田土壤细菌16S rRNA基因V3-V4区域进行丰富度和多样性指数以及群落结构分析。结果表明,稻田土壤的主要优势菌门是变形菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门。SDHXZ和SDLXZ中变形菌门和拟杆菌门的相对丰度均高于SDKBZ。优势属中硫化菌属的相对丰度在SDHXZ和SDLXZ中均高于SDKBZ。土壤中氨氮含量是主要菌属的第一影响因子。SDHXZ的Ace指数和Shannon指数均高于SDKBZ。主成分分析结果显示,SDHXZ和SDLXZ与SDKBZ土壤细菌群落构成有一定差异。初步揭示了河蟹和龙虾的引入改变稻田土壤细菌群落的结构,尤其是河蟹的引入增加了稻田土壤细菌群落多样性,丰富了细菌群落组成,进一步扩大了优势菌门和优势菌属的相对丰度。  相似文献   

围垦植稻对崇明东滩湿地产甲烷微生物的影响     

张鑫磊  宋怡轩  张洁  汪方圆  张耀鸿  贾仲君 《农业环境科学学报》2020,39(2):411-417

滨海湿地是CH4排放的重要自然源,受人类活动的影响较为强烈。本研究选择长江入海口崇明东滩自然湿地(光滩湿地和芦苇湿地)为对照,以空间代替时间变化,比较研究不同围垦年限(27、51、86年)的稻田耕作土壤产甲烷速率演替规律及其微生物数量变异特征。结果表明,围垦稻田的产甲烷速率平均值为13.8ngCH4 g-1 d-1,是自然滩涂湿地的3.3倍,且随着围垦年限增加而显著增加。围垦稻田中产甲烷菌的mcrA基因拷贝数为1.101×108~1.443×108copies g-1,也随围垦年限增长而增加,比光滩湿地中的基因拷贝数高出一个数量级。光滩湿地产甲烷菌的相对丰度显著低于芦苇湿地和围垦稻田,围垦稻田中相对丰度值随围垦年限增长而显著增加。其中,H2/CO2营养型产甲烷菌的相对丰度随内陆方向和围垦年限增长而数量级水平增加,而甲基营养型产甲烷菌的相对丰度在光滩中最高,随内陆方向和围垦年限增长而数量级水平减小。各采样点中的乙酸营养型产甲烷菌相对丰度同处于一个数量级,其在3个围垦稻田中没有显著差异。相关性分析表明,产甲烷速率与H2/CO2营养型产甲烷菌丰度值呈显著正相关,而与甲基营养型产甲烷菌呈显著负相关。因此,围垦种稻的熟土作用促进了滨海湿地甲烷产生过程,H2/CO2营养型产甲烷菌数量的大幅增加是产甲烷速率升高的主控因素之一。  相似文献   

长期施肥对土壤重金属积累和有效性的影响   总被引：20，自引：10，他引：10  

王腾飞  谭长银  曹雪莹  欧阳达  聂军  王伯仁  何其辉  梁玉峰 《农业环境科学学报》2017,36(2):257-263

以红壤稻田和红壤旱地长期定位施肥试验土壤为材料,对长期施肥后土壤Cu、Zn、Pb和Cd的含量及其有效性进行了研究,旨在为常规农业管理条件下农田重金属污染提供更多可靠及有用信息。结果表明:红壤稻田土壤Cu、Zn、Pb含量分别为27.2~34.4、83.8~96.1、41.0~62.0 mg·kg~(-1),不同施肥处理土壤Cu、Zn、Pb含量均未超过土壤环境质量二级标准;土壤Cd含量为0.49~1.04mg·kg~(-1),Cd含量均超过土壤环境二级标准。红壤旱地土壤Cu、Zn、Pb全量范围分别为34.6~88.3、79.4~173.7、56.7~81.1 mg·kg~(-1),其中施加有机肥处理的土壤Cu超过土壤环境二级标准,Cd为0.14~1.35 mg·kg~(-1),超标率为42.9%。通过红壤稻田和旱地各处理土壤Cd有效性比较,施用猪粪旱地(33.8%)高于稻田(23.9%),而施用化肥旱地土壤Cd有效性最高处理(NP 14.8%)低于稻田最低处理(NPK 31.2%)。从红壤稻田和红壤旱地长期施肥试验结果看出:长期施用化肥和稻草还田未见明显的重金属积累,但施用猪粪处理的土壤中Cd有显著积累。红壤稻田施用Ca肥可明显降低土壤Cd的有效性;施用猪粪在增加土壤Cd全量的同时,也提高了旱地红壤Cd的有效性。  相似文献   

泗顶矿区植物根际和非根际土壤反硝化细菌群落特征     

于方明  林秋娟  韦嘉裕  李宋颖  唐炽健  唐舒婷  李艺 《农业环境科学学报》2023,42(11):2494-2506

为了探讨植物种类和土壤性质如何影响重金属污染严重矿区的土壤反硝化过程,本研究以广西柳州泗顶铅锌矿区上游、尾矿和下游3个区域优势植物——蜈蚣草、芦苇和五节芒的根际和非根际土壤为研究对象,采用高通量测序技术和荧光定量PCR技术,分析了3种优势植物根际和非根际土壤中nirK型和nirS型反硝化细菌的群落结构、丰度和多样性特征。结果表明：罗河杆菌属(nirS型)和慢生根瘤菌属(nirK型)为根际和非根际土壤中的优势菌属,所占比例分别为2.6%～67.8%和4.1%～38.1%。尾矿区根际及非根际土壤中nirS和nirK基因的丰度范围分别为1.45×10⁶～7.78×10⁶基因拷贝数·g^-1(以干土计)和1.10×10⁶～5.70×10⁶基因拷贝数·g^-1,显著低于上游区和下游区(P<0.05)。3种优势植物根际土壤的Shannon指数和ACE指数均大于非根际土壤。多元线性回归分析和Mantel检验表明,土壤含水率、总碳、总氮和总磷含量是影响泗顶矿区3种优势植...  相似文献   

施氮水平对稻-稻-紫云英稻田土壤细菌数量及群落结构的影响     

周艳飞  聂江文  王幼娟  刘章勇  朱波 《农业环境科学学报》2018,35(6):508-517

通过对稻-稻-紫云英稻田土壤细菌数量和群落结构多样性进行研究,揭示不同施氮水平对稻田土壤微生物的影响,以期为促进稻田土壤养分管理提供依据。以湖南省8年定位田间试验稻田土壤为对象,试验处理以冬闲水稻田不施氮肥为对照（CK）,设置冬种紫云英还田条件下水稻季三个施氮肥水平分别为不施氮肥（0 kg N·hm^-2,CN₀）、施中水平氮肥（100 kg N·hm^-2,CN₁₀₀）、施高水平氮肥（200 kg N·hm^-2,CN₂₀₀）。采用荧光定量PCR和Illumina MiSeq高通量测序平台分别研究了不同处理下稻田土壤的总细菌数量和群落结构。结果表明：稻田土壤总细菌数量为1.25×10⁸~8.47×10⁹拷贝数·g^-1干土;处理间物种多样性指数（Shannon和Simpson）和物种丰富度指数（Ace和Chao）均存在显著性差异;16S rRNA基因在门水平分类下3个主要类群是变形菌门（Proteobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和硝化螺旋菌门（Nitrospirae）,分别占总OTU比例的42.22%~54.54%、8.56%~20.73%、10.98%~15.08%;CN₁₀₀土壤样品中变形菌门的相对丰度低于CN₂₀₀、CN₀和CK,绿弯菌门的相对丰度分别为CN₂₀₀、CN₀和CK的2.26、1.58倍和1.17倍。相关性分析表明,土壤细菌16S rRNA基因拷贝数与铵态氮含量呈显著正相关。影响土壤细菌菌群结构的因子分析结果表明,土壤细菌与土壤pH值、铵态氮、硝态氮存在密切相关性。研究表明,在冬种紫云英还田条件下施加氮肥可以显著改变湖南省双季稻区土壤微生物数量与结构。  相似文献   

Carbon storage and spatial distribution patterns of paddy soils in China   总被引：1，自引：0，他引：1  

Hongjie Wang  Qinghua Liu  Xuezheng Shi  Dongsheng Yu  Yongcun Zhao  Weixia Sun  Jeremy Landon Darilek 《Frontiers of Agriculture in China》2007,1(2):149-154

Carbon storage in agricultural soils plays a key role in terrestrial ecosystem carbon cycles. Paddy soil is one of the major cultivated soil types in China and is of critical significance in studies on soil carbon sequestration. This paper estimated the organic and inorganic carbon density and storage in paddy soils, and analyzed the paddy soil stock spatial distribution patterns in China based on subgroups and regions using the newly compiled 1:1 000 000 digital soil map of China as well as data from 1 490 paddy soil profiles. Results showed that paddy soils in China cover an area of about 45.69 Mhm², accounting for 4.92% of total soil area in China. Soil organic and inorganic carbon densities of paddy soils in China showed a great heterogeneity. Paddy soil organic carbon densities (SOCD) in soil profile ranged from 0.53 to 446.2 kg/m² (0 to 100 cm) while the paddy soil inorganic carbon densities (SICD) ranged from 0.05 to 90.03 kg/m². Soil organic carbon densities of paddy soils in surface layer ranged from 0.17 to 55.38 kg/m² (0 to 20 cm), with SICD of paddy soils ranging from 0.01 to 21.85 kg/m². Profile based and surface layer based paddy soil carbon storages (SCS) are 5.39 Pg and 1.79 Pg, respectively. Paddy soil organic carbon storage (SOCS) accounts for 95% of the total carbon storage. Profile based and surface layer based SOCS of paddy soils are 5.09 Pg and 1.72 Pg, respectively. Soil inorganic carbon storage (SICS) of paddy soils accounts for 5% of the total carbon storage in China. Profile based and surface layer based paddy SICS are 0.30 Pg and 0.07 Pg respectively. Among all the eight paddy soil subgroups, hydromorphic, submergenic and percogenic paddy soils account for 85.2% of the total paddy soil areas all over China. Consequently, profile based carbon storages of these three subgroups account for 78.1% of the total profile based paddy SCS in China. Most paddy soils in China are distributed in the East-China, South-China and South-west China regions, therefore, 92.6% of China’s profile based paddy SCS focuses on these three regions. The estimates of soil carbon stocks in paddy soils will help to identify areas or soil subgroups which are of particular interest for soil carbon gains and losses. Translated from Ecology and Environment, 2006, 15(4): 659–664 [译自: 生态环境]  相似文献   

外源镉在几种典型农耕土壤中的稳定化特征   总被引：4，自引：1，他引：3  

李传飞  李廷轩  张锡洲  余海英  张路 《农业环境科学学报》2017,36(1):85-92

采用室内培养的方法,研究了重金属镉(Cd)在水稻土(渗育型)、黄壤、酸性紫色土、中性紫色土和石灰性紫色土5种典型农耕土壤中的稳定化过程,探讨Cd进入土壤后其有效态含量在180 d内随时间的变化特征,并利用动力学模型进行模拟,通过相关性分析,定量化描述土壤理化性质对Cd稳定化过程的影响。结果表明:有效态Cd在培养15 d内迅速下降,随后缓慢降低,外源Cd添加量≤2 mg·kg-1时,30 d后基本达到平衡,外源Cd添加量≥5 mg·kg-1时,60 d后才趋于稳定;平衡后,水稻土、黄壤及酸性紫色土中有效态Cd含量占加入总量的52.6%~66.7%,中性紫色土和石灰性紫色土中占33.6%~46.5%。5种动力学方程中,以二级动力学方程模拟外源Cd的稳定化效果最好,以该方程拟合所得的稳定化平衡含量和表观速率常数可用来表征Cd进入土壤后的稳定化过程。相关性分析表明,Cd在土壤中的稳定化过程与土壤性质密切相关,表现为p H值、CEC和有机质含量较高的土壤中有效态Cd含量较低,高p H值、高CEC和高有机质含量对平衡时的Cd含量有显著抑制作用,且以p H对Cd稳定化速率和平衡含量的影响最大。  相似文献   

基于梯度扩散薄膜技术评估稻田土壤中镉的生物有效性   总被引：2，自引：2，他引：0  

刘小莲  杜平  陈娟  任杰  刘继东  韩雷  吴明红 《农业环境科学学报》2017,36(12):2429-2437

为了给重金属污染农田土壤的安全性评估提供方法学指导,以稻田土壤-水稻体系为对象,通过比较化学提取法(土壤溶液法和0.01 mol·L~(-1)Ca Cl2提取法)和梯度扩散薄膜技术(DGT)所提取的有效态镉(Cd)含量与水稻谷粒中Cd含量(0.06~2.16 mg·kg~(-1))的相关关系,阐述DGT是否能更准确评估Cd的生物有效性及其作用机理。结果表明,土壤Cd全量与谷粒中Cd含量、几种有效态Cd提取量均未显示出显著相关性,不能真实反映Cd的生物有效性。DGT提取的Cd含量与谷粒Cd含量的相关性系数(R_(线性)~2=0.89和R_(曲线)~2=0.94)高于土壤溶液法(R_(线性)~2=0.87和R_(曲线)~2=0.92)和0.01 mol·L~(-1)Ca Cl2提取法(R_(线性)~2=0.80和R_(曲线)~2=0.83),R值分析表明DGT技术模拟了根部吸收土壤Cd过程中土壤固-液释放补给动态过程。因此,与传统化学提取法相比,DGT技术能更好地预测Cd污染土壤(0.31~10.64 mg·kg~(-1))中Cd的生物有效性。  相似文献   

长期咸水滴灌对土壤氨氧化微生物丰度和群落结构的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

马丽娟  张慧敏  侯振安  闵伟 《农业环境科学学报》2019,38(12):2797-2807

为探讨长期咸水滴灌对棉田土壤氨氧化细菌（AOA）和氨氧化古菌（AOB）的丰度和群落结构的影响,于2018年采集已经过10年咸水滴灌的棉田土壤,通过实时荧光定量PCR和高通量测序技术测定土壤AOA和AOB的丰度和群落结构。试验设3个灌溉水盐度水平：0.35、4.61 dS·m^-1和8.04 dS·m^-1（分别代表淡水、微咸水和咸水）。结果表明：微咸水、咸水灌溉显著降低土壤NO₃^--N含量和潜在硝化势（PNR）,但显著增加土壤盐分和NH₄⁺-N含量。不同处理AOA和AOB的amoA基因拷贝数分别为2.2×10⁶~3.6×10⁶copies·g^-1和1.9×10⁵~3.2×10⁵ copies·g^-1干土;微咸水、咸水处理AOA和AOB amoA基因拷贝数均显著低于淡水处理,且微咸水处理显著降低AOA/AOB。PNR与AOA丰度（P<0.001）和AOB丰度（P<0.001）均呈显著正相关关系。此外,不同灌溉水盐度下AOA群落操作分类单元（OTUs）的数量大于AOB,微咸水、咸水灌溉显著降低AOB群落的OTUs。与淡水处理相比,咸水、微咸水处理显著增加AOA群落的香农指数,咸水处理显著降低AOB群落的香农指数。AOA和AOB群落的优势类群分别为Candidatus Nitrosocaldus和Nitrosospira;咸水、微咸水处理抑制AOA群落的Betaproteobacteria生长,而咸水处理中Candidatus Nitrosocaldus显著高于淡水和微咸水处理。AOB群落中Nitrosomonas的相对丰度随着灌溉水盐度的增加而显著降低。LEf Se分析显示,AOA在咸水灌溉下仅有1个差异物种,而AOB在微咸水灌溉时有5个差异物种。冗余分析结果显示：AOA群落结构的改变与土壤NO₃^--N、pH和盐度的变化密切相关,而AOB群落结构的改变仅与NO₃^--N和pH显著相关。盐分是影响氨氧化微生物生长及群落结构的主导因素,AOA和AOB共同参与土壤硝化作用,淡水、微咸水灌溉条件下AOB可能是硝化作用主导微生物种群,而咸水灌溉条件下AOA可能是主导微生物种群。  相似文献   

广东典型镉污染稻田土壤镉的生物有效性测定方法及风险管控值初探          下载免费PDF全文

李吉宏  聂达涛  刘梦楠  毛小云  廖宗文  陈娴 《农业资源与环境学报》2021,38(6):1094-1101

为探寻适合广东省典型镉（Cd）污染稻田土壤镉生物有效性测定方法及其管控阈值,以广东韶关、清远和广州三种典型Cd污染稻田土壤为供试土壤,系统比较了四种有效Cd提取方法（CaCl₂法、HCl法、EDTA法和DTPA法）对土壤Cd的浸提能力,并分析两个品种水稻对Cd的累积吸收量与土壤有效Cd含量的相关性,探讨糙米Cd超过食品安全标准时各测定方法的风险管控值。结果表明,四种化学提取剂对土壤Cd的提取能力大小依次为0.1 mol·L^-1 HCl>0.05 mol·L^-1 EDTA>0.005 mol·L^-1 DTPA>0.1 mol·L^-1CaCl₂;外源添加条件下土壤Cd有效性高,土壤总Cd和各提取态Cd均与糙米Cd极显著相关（P<0.01）,四种有效Cd测定值与水稻Cd累积量的相关系数均超过0.9,其中CaCl₂提取态Cd与水稻Cd含量的相关性更强,但自然污染型土壤全Cd含量与水稻Cd累积量的相关性最弱;根据各方法测定值与糙米Cd相关性计算获得了广东Cd污染稻田的风险管控值。采用四种有效Cd测定方法评价广东酸性稻田土壤Cd的生物有效性优于土壤全Cd的方法,其中CaCl₂提取法测定的结果与稻米Cd含量相关性最高,进一步深入研究可确立基于0.1 mol·L^-1 CaCl₂提取态Cd含量的稻田Cd污染风险管控阈值。  相似文献