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集约化奶牛养殖场沼液对紫色土土壤酶活性的影响

更新时间:2009-03-28

目前,集约化养殖场大都采用“养-沼-灌”模式缓解大量沼液需深度处理的压力,沼液还田能在一定程度上改善土壤微生物群落结构[1-3],维持土壤肥力,降低农药化肥施用量[4-7]。西南地区紫色土占耕地面积的68%,土层浅薄且氮素、磷素和有机质含量较低,土壤贫瘠,需开辟肥源以增加肥力。有研究表明,施用沼液的农产品质量明显增加,西红柿产品优质率提高35%,油菜产品优质率达36%[8],促进土壤脲酶和转化酶活性,提高土壤有机质含量[9],促进植株生长[10]。在土壤生物组分中,土壤微生物和土壤酶在物质和能量的转化过程中起至关重要的作用,土壤酶主要来自于土壤微生物代谢过程及动植物残体分解,是土壤有机体的代谢动力,是土壤新成代谢的重要因素,土壤酶活性反应了土壤中各类生物化学活动的强度和方向,因此土壤肥力在很大程度上可以通过土壤酶活性来反映[11-13]。和文祥等[14-17]研究发现,土壤酶活性与土壤肥力之间存在密切的相关性,提出土壤环境中脲酶、转化酶和碱性磷酸酶活性可作为土壤肥力的指标。然而,关于施用量与施用周期对土壤酶活性影响的研究鲜见报道,为阐明二者对土壤酶活性的作用,于2015年8—12月采用集约化奶牛养殖场沼液施用于紫色土,以土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性为检测对象,在不同施用量和施用周期条件下,考察施用沼液对紫色土土壤酶活性的影响,为集约化养殖场沼液在紫色土上安全、合理施用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 土壤 采用梅花形布点取样法采集,取自重庆江北区东部某奶牛养殖场周边0~20 cm深的紫色土。土壤容重为1.2 g/cm3,相对密度为2.65,根据《土壤农业化学分析方法》[18]测定土壤全氮为0.076%、全磷为0.122%、全钾为1.28%,pH 7.0~7.5。

车间里很吵,只有轰轰的机器声,说话特费劲。雨落扯开嗓门问一个员工,许老板呢?员工没说话,用手往里面一指。雨落和玉敏进去了。

1.1.2 沼液 取自集约化奶牛养殖场废水处理站的厌氧池,平均水力停留时间为15 d,沼液的基本理化性质见表1。

1.1.3 试验装置 矩形无盖塑料框(PE)规格为0.625 m×0.4 m×0.5 m,四周和底部开有小孔,内铺透水网隔垫,防止土壤流失。土壤捣碎后均匀倒入矩形无盖塑料框,即一边倒入土壤,一边人工水平震荡,直至土壤装填完成。

 

表1 试验沼液水质指标及农田灌溉水质标准

 

Table 1 Water index of tested biogas slurry and water quality standard for farm irrigation mg/L

  

指标Index沼液Biogasslurry农田灌溉水质标准Waterqualitystandardforfarmirrigation指标Index沼液Biogasslurry农田灌溉水质标准Waterqualitystandardforfarmirrigation化学需氧量CODcr639100 镉Cd0.00320.015日生化需氧量BOD526040 锌Zn2.0012氨氮NH4+⁃N201- 镍Ni0.1070.1硝酸盐NIT5.50- 铅Pb0.1510.2磷酸盐BCIP5.89- 铜Cu0.3791悬浮固体SS24660 铬Cr0.0100.1

注:农田灌溉水质标准为《城市污水再生利用农田灌溉用水水质》GB 20922—2007规定,- 表示无具体限值。

Note: The water quality standard for farm irrigation is from GB 20922—2007. - means no specific limited value.

1.2 试验设计

设不同施用量和不同施用周期试验,施用量设4个处理:T1,40 m3/hm2;T2,20 m3/hm2;T3,10 m3/hm2;T4,7 m3/hm2,按1次500 mL施入填土矩形无盖塑料框,2 d施用1次。施用量20 m3/hm2 设5个施用周期处理:T2d,2 d;T4d,4 d;T6d,6 d;T8d,8 d;T10d,10 d。每个处理3次重复,灌溉方式为表面施用,分别考察沼液灌溉5个月(8—12月)后土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶和磷酸酶活性的变化。

1.3 指标测定

脲酶活性通过测定脲酶酶促尿素水解后产生的氨量,以单位土重产生NH4+-N的质量(μg)表示;转化酶活性通过测定蔗糖水解时生成还原己糖的量,以单位土重消耗0.1 mol/L Na2S2O3的体积(mL)表示;过氧化氢酶活性通过滴定酶促反应后剩余的过氧化氢量来测定,以单位土重消耗0.1 mol/L KMnO4的体积(mL)表示;磷酸酶活性通过测定磷酸酯等基质水解时生成酚的量,以单位土重和单位时间内形成酚的质量(μg)表示[19]

1.4 数据处理

[6] 王昊川,史秋萍,陈玉成.模拟沼液灌溉对紫色土土壤环境的影响[J].水土保持学报,2013,27(3):174-177.

父亲说:“小锦,不是爸不支持你,你先康复锻炼,不用急着赚钱。我暂时还回不去,这树坑挖一多半了,明年一开春就可以种树,哪能半途而废……”

2 结果与分析

2.1 土壤脲酶

从图1可知,在沼液不同施用量下,土壤脲酶活性整体上呈8—9月升高、9—11月降低、11—12月上升的变化趋势,T1处理9月的土壤脲酶活性明显高于8月,增幅达84.5%;T3处理在9月脲酶活性最高,为14.97 μg NH4+-N/g,与8月相比增加124%。在不同施用周期下,土壤脲酶活性整体上呈8—9月升高、9—10月降低、10—12月上升的变化趋势,土壤脲酶活性于9月整体达峰值。T2d处理9月土壤脲酶活性明显高于8月,增幅达89.7%;T8 d处理11月比10月提高248%。

  

图1 不同施用量与施用周期土壤脲酶的活性

Fig.1 Soil urease activity of purple soil under different biogas slurry application amount and application period

[11] 边雪廉,岳中辉,焦 浩,等.土壤酶对土壤环境质量指示作用的研究进展[J].土壤,2015(4):634-640.

2.2 土壤转化酶

从图2可知,沼液不同施用量土壤转化酶的活性,T2处理在10月最高,比9月提高338%;T1处理在11月最高,比10月提高65%;T3处理在10月最高,比9月提高157%;T4处理在12月最高,比11月提高417%。总体看,高施用量条件下转化酶活性能够较快被激发而得以提高,低施用量条件下酶活性提高时间后移但活性更高。不同施用周期下,转化酶活性随时间变化差异明显,整体上呈先上升后下降再上升趋势,除T2d处理外,其余处理9月的转化酶活性最高,其中T8d处理的活性最高。

有过这段田园牧歌式的经历,我有时会纳闷:野花绿草很好看,但长年累月地看不会闷吗?略萨的《情爱笔记》里有一个人物,当别人跟他描绘“牛群在芳香的野草上徜徉”之类的美景时,他生气地喊叫:收起牛群野草小木屋的这一套!没有了现代文明的衬托,那玩意儿有啥意思?“如果有一天,地球被摩天大厦、金属大桥、柏油马路、人工花园、岩石铺地的广场、地下停车场覆盖,整个地球都浇筑了钢筋混凝土并成为一座无边无际的球形城市(很好!到处都是书店、画廊、图书馆、餐厅、博物院和咖啡馆),我会举双手赞成!”听上去有点可怕,但如果非要选择的话,我也会选球形城市吧。

  

图2 不同施用量与施用周期土壤转化酶的活性

Fig.2 Soil invertase activity of purple soil under different biogas slurry application amount and application period

2.3 土壤过氧化氢酶

从图3看出,沼液4种施用量处理的过氧化氢酶活性均在10月最高,且酶活性差异不大,整个试验期不同施用量的过氧化氢酶活性均值为5.6 mL(0.1 mol/L)KMnO4/g。整个试验期,不同施用周期各处理的过氧化氢酶活性同样在10月最高,5种施用周期的过氧化氢酶活性均值为4.92 mL(0.1 mol/L)KMnO4/g。

2.4 土壤磷酸酶

从图4看出,不同沼液施用量下,8月土壤磷酸酶活性较低,9—11月较高且在10月达峰值,12月又降低,其中T4处理磷酸酶活性在试验期均较高,T1、T2、T3、T4处理的酶活性9月比8月分别提高278%、321%、187%和256%。不同施用周期下,土壤磷酸酶活性T2d、T4d和T8d处理在11月最高,T6d和T10d处理在10月最高。

  

图3 不同施用量与施用周期土壤过氧化氢酶的活性

Fig.3 Soil catalase activity of purple soil under different biogas slurry application amount and application period

  

图4 不同施用量与施用周期土壤磷酸酶的活性

Fig.4 Soil phosphatase activity of purple soil under different biogas slurry application amount and application period

对于八达岭老虎致害案件,我将从中华人民共和国侵权责任法角度来对于动物园在此案件中的责任判定问题进行论述。

3 结论与讨论

3.1 沼液对土壤脲酶活性的影响

脲酶是一种专性酰胺酶,能酶促有机物分子中肽键的水解,催化尿素水解生成CO2和NH3,为植物和微生物生长提供氮源[20]。土壤中脲酶活性与土壤微生物数量、有机质含量、全氮和速效氮含量呈正相关[21],可用脲酶活性评定土壤质量[22]。冯丹妮等[1,23]研究表明,沼液灌溉后土壤脲酶活性显著增强。试验结果表明,沼液不同施用量处理,以10 m3/hm2处理的土壤脲酶平均活性最高;施用量为20 m3/hm2时施用周期为10 d的土壤脲酶平均活性最高。试验期间脲酶活性值呈前期增大,中期降低,后期又逐渐上升的变化趋势。试验前期由于施加沼液,土壤中尿素等含量增加,微生物活性增强,土壤脲酶活性随之增强。随着沼液的持续加入,土壤中NH4+-N浓度逐渐增加,硝化反应速率升高,硝化反应会使脲酶活性降低[24],反而对土壤脲酶活性产生抑制作用,导致脲酶活性降低。试验后期由于NH3挥发,土壤中NH4+-N浓度略有降低,硝化反应对脲酶活性的抑制作用减弱,脲酶活性又逐渐升高。

3.2 沼液对土壤转化酶活性的影响

转化酶属于水解酶,能水解蔗糖产生葡萄糖和果糖。转化酶活性和土壤有机质含量、土壤粘度、微生物数量和活性及土壤熟化程度均呈正相关,常用转化酶活性作为土壤熟化程度和肥力的指标[5]。研究结果表明,沼液灌溉后土壤转化酶活性总体表现为先升高后下降再上升趋势。试验前、中期由于沼液的持续施加,土壤中有机质含量逐渐增加,微生物活性逐渐增强,转化酶活性随之增强。马瑞瑞等[25]研究表明,土壤转化酶活性与土壤有机质含量呈极显著正相关,随着反应的进行土壤中有机质逐渐被微生物分解,含量逐渐降低,因此转化酶活性有所下降。试验后期土壤有机质含量逐渐累积,转化酶活性也随之上升。

3.3 沼液对土壤过氧化氢酶活性的影响

过氧化氢酶属于氧化还原酶类,能够催化过氧化氢生成O2和H2O,防止过氧化氢积累对生物体产生危害[26]。过氧化氢酶能激发过氧化物氧化各种有机物,其活性与土壤呼吸强度、微生物活动相关,在一定程度上反映土壤微生物生命活动的强度,可作为土壤有机物活性强度的指标。研究结果表明,沼液不同施用量、施用周期下过氧化氢酶活性随时间变化情况相似,均在10月达最高,改变沼液施用量和施用周期对其活性的影响不大,酶活性均处于较高水平,且都在沼液灌溉后第3个月(即10月)达最高值,与万海文等[26]的研究结果一致。由于沼液中含有大量丰富的有机质,在试验期间随着沼液的持续施加,土壤有机质也相应处于较高水平,导致土壤过氧化氢酶活性无明显变化。

3.4 沼液对土壤磷酸酶活性的影响

磷酸酶能酶促有机磷化合物水解,产生磷酸和其他物质,其活性可表征土壤肥力,特别是土壤磷素含量状况[27]。研究结果表明,改变施用量的磷酸酶活性变化规律比改变施用周期更明显。试验前期磷酸酶活性不高;试验中期随着沼液持续施加,土壤中速效磷和有机氮含量逐渐升高,磷酸酶活性也随之升高;试验后期磷酸酶活性虽然有所降低,但仍较试验前期高。由于土壤全氮和速效磷对酸性磷酸酶活性存在正效应[28-30],在不同施用周期条件下由于沼液负荷相对较低,沼液的持续施加可使土壤中速效磷和全氮维持一定浓度,因此整个试验期的磷酸酶活性均较高。

3.5 沼液对紫色土土壤酶活性的影响

在没有种植作物时,奶牛养殖场沼液灌溉紫色土能提升土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶和磷酸酶的活性,其中较长施用周期和较低灌溉负荷条件下土壤酶活性相对较高。在整个试验期,沼液量20 m3/hm2灌溉周期为10 d时9月的土壤脲酶活性最高,为61.7 μg NH4+-N/g;灌溉周期为8 d时9月的土壤转化酶活性最高,为0.362 mL(0.1 mol/L)Na2S2O3/g;施用周期为4 d时11月的土壤磷酸酶活性最高,为60.1 μg Phenol/g。不同施用量和施用周期对土壤过氧化氢酶活性的影响较小,在整个试验阶段不同施用负荷和使用周期条件下,土壤过氧化氢酶活性均较高,分别为4.94~6.25 mL(0.1 mol/L)KMnO4/g和4.34~5.71 mL(0.1 mol/L)KMnO4/g。

沼液灌溉能在一定程度上节约水资源,又能充分利用集约化养殖场产生的大量粪污。沼液作为一种优质有机肥料可以提高土壤肥力及酶活性,但是施用量和施用周期的确定应根据当地土壤性质以及种植作物的不同而变化,以防因过量沼液灌溉对土壤造成污染。

为适应当下文旅融合发展的需要,强化济南大学文化产业的学科建设,强化旅游和文化创意的理论和实践研究,为全省文化和旅游产业的发展提供服务和决策参考,促进济南大学与文旅企业的校企合作,11月23日,济南大学旅游文化创意研究院正式成立。

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本文中,观察组患者实施围手术期护理干预模式后,其术后SAS、SDS评分均低于对照组,而且住院时间、并发症发生率均低于对照组,组间差异明显(P<0.05)。

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试验数据用软件Excel 2007统计,用Origin 9.0进行绘图。

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根据既有施工经验,每班平均每日可更换短轨枕40 块,按照“隔三换一”的原则进行计算。如图1所示,更换轨枕区段的长度L1取100 m,钢轨抬高高度h取0.3 m,延伸拆卸扣件区段的长度L2取10 m,由此得到施工区段的总长L为120 m。

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大多数商圈只注重交易数据而忽视购买群体的过程数据,而这部分数据正是挖掘商机的入口。图1为商圈客流分析功能示意,其中客流分析项是对商圈日常的经营数据和客流数据进行汇总得到的,这些数据的处理和分析对于商圈运营者而言可进行更为细致的分析。客流数据分析系统需结合交易数据和过程数据获取有价值的数据。研究结果证明,只有0.5%~3.0%的人在网上点击广告之后会真正购买相应的产品,而消费者走进实体商店购买的概率则大很多。对于商圈管理者来说,该部分数据的价值分析示意见图2。

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试验在制作果冻时添加姜汁,并采用β-环状糊精包埋掩盖生姜辛辣味,经过科学处理、合理调配得出最优工艺及配方,在不添加任何人工色素、香精和防腐剂的条件下,研制出口感优良、风味独特、具有较高营养价值且特别适合女性食用的姜汁保健果冻,旨在增加果冻的品种,提高果冻的档次,同时也为生姜开发利用提供新思路。

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在进行输出以前,还要设置相关的求解控制参数,包括计算时间控制(设为100 ms)、输出频率、沙漏控制类型、沙漏系数以及缺省设置。由LS-DYNA EXPORTE模块输出K文件,打K文件设置内存空间,以及为提高计算速度而适当进行质量缩放[6]的修改。设置K文件中的参数需要具有一定的理论基础,难度比较大,但是正确的设置会大大提高求解效率,缩短仿真时间,将复杂的仿真模型快速求解。

对家长的干预包括:①肥胖相关知识讲座和健康教育手册发放;②运动干预:保证自身每日运动量不少于10 000步,同时监督儿童实现每日10 000步的目标;家长每周与儿童一起进行中等以上强度的运动一共不少于60 min。③合理安排与指导儿童膳食。

当然,如果仅仅是对着条条框框进行讲解,学生认识还不够深刻.技术人员一般会举几个近期发生的实例讲给学生们听,收效明显,提高了学生的重视程度.另外,技术人员也会通过多媒体的形式讲解安全常识.这些多媒体安全宣传片给学生带来极大的震憾,安全警示牢记于心.

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杨伦,余薇薇,杜邦昊,袁绍春,万巧玲
《贵州农业科学》 2018年第04期
《贵州农业科学》2018年第04期文献

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