为了探究清洁的酸性稻田施用石灰对双季稻籽粒镉(Cd)含量的影响，本研究在清洁的酸性稻田（土壤pH 5.2，土壤总Cd含量 0.2 mg/kg）上开展田间定位试验，并测定籽粒镉含量，设置4个处理，分别是（1）对照，不施石灰，秸秆不还田；（2）施石灰，秸秆不还田；（3）每季秸秆全量还田，不施石灰；（4）秸秆还田配施石灰。结果表明：除2020年晚稻季外，施石灰显著降低了早、晚稻糙米Cd含量，秸秆还田对糙米Cd含量无显著影响。二者仅对2020年早稻糙米Cd含量有显著互作效应。在秸秆还田条件下，施石灰使2020年早稻糙米Cd含量降低61.0%；在秸秆不还田条件下，降幅为38.0%。施石灰显著降低了2019年早、晚稻精米Cd含量。秸秆还田仅显著增加了2020年晚稻精米Cd含量。二者对2020年晚稻精米Cd含量有显著互作效应。在秸秆还田条件下，施石灰使2020年晚稻季精米Cd含量降低38.1%；而在秸秆不还田条件下，降幅为4.2%。因此，在清洁的酸化红壤性双季稻田上，施石灰不仅可以有效减少稻米的Cd含量，而且能够降低秸秆还田导致的Cd污染风险，有利于保障稻米质量安全。
为探明土壤酶和pH在微生物电化学系统(MES)降解四环素过程中的作用，采集了黑土、潮土、黄棕壤和红壤4种类型土壤进行研究。结果表明：向黑土、潮土和红壤中添加10 mg/kg四环素后（TN处理）土壤pH较对照处理（CK，无抗生素添加）分别增加了0.08、0.15、1.09个单位，而经MES处理后（TC，四环素含量10 mg/kg）4种类型土壤中pH均呈降低趋势。尽管土壤脱氢酶、脲酶和多酚氧化酶活性在四环素污染土壤中展现出不同的变化规律，但其活性在MES中较TN处理分别增加了62.4%~72.1%、11.3%~80.9%（红壤除外）和12.6%~42.6%。与TN相比，四环素降解率在TC处理中分别增加了14%（黑土）、26%（潮土）、26%（黄棕壤）和17%（红壤）。相关性分析表明，脱氢酶活性与四环素降解率呈显著正相关，pH与降解率显著负相关，说明脱氢酶可能参与了降解四环素过程，且酸性条件可能更有利于降解。该试验从土壤生化特性角度揭示了MES对四环素的降解机理，可为土壤污染修复提供支撑。
为进一步了解风沙黄土区不同植被类型土壤水分特征，选择陕西省榆林市神木市大柳塔镇5种典型植被类型的7个样地柠条1、柠条2、草地1、草地2、樟子松、沙棘、杏树为研究对象，采用单因素方差分析法比较不同样地间土壤水分的差异性。结果表明：（1）在0~100 cm土层，研究区不同植被类型间土壤含水量和土壤蓄水量均存在显著差异(P<0.05)，均表现为杏树>沙棘>柠条1>柠条2>草地1>樟子松>草地2。（2）不同植被类型土壤含水量随着土层深度的增加整体上都成增加趋势。其中草地1、樟子松、草地2的变化趋势不明显。（3）不同植被类型土壤蓄水量随土层深度的增加整体上均表现出不断增加的趋势。各植被在0~40 cm土层的蓄水量均比较少且变化不大，在40~100 cm土层时土壤蓄水量变化较大且均在80~100 cm土层时的蓄水量达到最大。该试验分析出了该地不同植被类型下的土壤含水量及土壤蓄水量特征，对该地后续的水土保持与植被恢复和生态环境建设提供理论依据。
微生物胞外多糖具有可再生、可生物降解、吸附性强、抗炎、抗氧化和抗病毒等重要特性，在食品、医药、化妆品和环境保护等领域具有多种用途。先前的研究主要集中在微生物胞外多糖的分离纯化及结构研究，有关微生物胞外多糖结构和功能的关系，以及胞外多糖在环境保护上的报道较少。为了阐明微生物胞外多糖构效关系，拓展其应用范围，综述了微生物胞外多糖的单糖组成、分子量、官能团、糖苷键、表面形态对其功能的影响，并归纳了微生物胞外多糖在污水处理、土壤修复、抗生素消除等环境保护领域的潜在应用。由于微生物胞外多糖产量和生物活性较低，限制其广泛的工业化应用，通过基因工程技术、结构修饰和优化发酵条件等手段有望提高微生物胞外多糖的产量，促进其在环境保护中的开发和应用。
为解析反硝化细菌的研究进展和动态，基于Web of Science核心数据库，使用VOSviewer、Citespace等工具，分析了1990—2022年反硝化细菌领域研究概况和发展趋势。该领域经历起因、探索、发展三个过程；涉足国家较多但合作关系较弱，欧洲国家区域性合作较强且发文质量较高；中国虽起步晚但发展迅速，发文量多但影响力不够；核心作者中中国彭永臻院士发文最多；核心作者之间合作交流较少。关键词呈现出“工具—对象—方法”三种类型，当前的研究主要关注生物脱氮性能以及致力于提高污废水的脱氮效能。未来的研究更注重在氮氧化物的排放、新型反硝化细菌的筛选及反硝化菌剂的研制和应用、同步硝化反硝化研究以及硝酸盐氮的去除等方面的深化和扩展。
建立了比浊法快速检测土壤中速效钾的方法，以NaHCO3—Na2SO4—NaOH—DTPA溶液为土壤速效钾浸提剂，用0.02 mol/L硫酸铜溶液掩蔽铵根离子，0.20 mol/L乙二胺四乙酸二钠溶液络合体系中金属离子以消除干扰；浊度液反应10 min后在680 nm处上机测定。结果表明：土壤速效钾工作直线区间为1.30×10-5~3.12×10-4 mol/L，检出限为2.29×10-6 mol/L。对土样速效钾进行加标回收试验，回收率为90.71%~109.14%，相对标准偏差RSD为2.61%~4.32%。对新疆、内蒙古、四川、湖南及河南等6个地区161个土样中速效钾含量进行测定，并与NY/T889—2004火焰光度计法进行对比分析，两者线性回归方程为y=0.6437x-3.5714，相关系数r为0.9732。结果表明，本方法可推广应用于土壤速效钾快速检测。
探究不同市售土壤改良剂在镉(Cd)污染稻田中的应用效果，保障水稻的安全生产。选用6种市售土壤改良剂（“特贝钙”、“土沃宝”、“鲁西”、“康源邦尔”、“育壤康”、“初养”），在Cd中度污染稻田中开展田间试验，测定了土壤理化性质，有效态Cd含量，水稻各器官中Cd含量以及水稻产量。结果表明：施用土壤改良剂后土壤pH平均提高0.22个单位，碱解氮、有效磷、速效钾和有机质分别平均提高7.27%、7.44%、7.39%、2.99%；水稻株高、穗重、千粒重和产量分别平均提高4.72%、4.54%、3.50%、4.26%；土壤有效态Cd含量显著下降0.17 mg/kg，降幅为36.59%，糙米Cd含量显著下降57.72%。供试的6种市售土壤改良剂对于Cd中度污染农田中水稻产量的增加有一定的效果，对吸收和积累Cd具有明显的抑制作用，其中“土沃宝”土壤改良剂在降低土壤有效态Cd和糙米中的Cd含量作用效果最好，可进行推广应用。
深入了解余杭区茶园土壤养分状况与肥力水平，可为该区径山茶园土壤改良、精准施肥以及优质径山茶叶生产提供科学依据。本研究对余杭区径山茶园面积集中的7个镇街进行实地调查和布点采样，采集并分析了36个样点径山茶园土壤，检测6个肥力指标，既土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷和速效钾含量，并采用主成分分析法和模糊数学隶属度函数模型，通过计算土壤肥力综合指数(IFI)，对余杭区土壤养分状况进行数值化综合评价。结果表明：余杭径山茶园土壤有酸化趋势；茶园土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量整体丰富，平均值均达到I级优质标准；91.7%的径山茶园土壤肥力综合指数IFI达到I级优质标准，8.3%达到II级标准，余杭径山茶园土壤适宜种植径山茶树。
落叶果树需要一定的低温累积才能打破休眠，正常开花结果。研究苹果主产区积冷量变化情况，为苹果安全生产提供参考依据。利用中国黄土高原和环渤海湾地区两大苹果主产区34个气象站1961—2017年逐日气温数据，基于国际上常用的0~7.2℃、犹他、正犹他、改进的犹他和动力学等5种模型，计算两大苹果主产区积冷量，分析对比其时空变化特征及影响因素，以及未来果树生产的安全性。5种模型得到的积冷量空间上具有相同的分布特征，均呈南高北低。最高值位于山东省青岛，分别为1717CH、1690CU、1730CU、1576CU和76CP，最低值位于河北省围场，分别为533CH、423CU、426CU、390CU和29CP；时间上，大多数站点近56年均呈显著增加趋势(P<0.05)；与冬季气温普遍呈显著的正相关关系(P<0.05)；与纬度均呈极显著的负相关关系(P<0.01)，并且在纬度、经度和海拔高度3个影响因子中，纬度对积冷量的贡献最大，其次是海拔高度。在气候变化背景下，当前区域仍然有利于苹果树的安全稳定生产。
农业生态系统既是温室气体的重要贡献者之一，也是固碳端，在固碳减排上发挥着重要作用。在“碳达峰”和“碳中和”的背景下，农业生态系统的固碳减排潜力巨大。本文主要综述了中国典型农业生态类型中主要温室气体的来源、固定途径及其影响因素，讨论了农业生态系统固碳减排的现有研究成果、减排潜力以及存在问题，总结了推动整个农业生态系统固碳相关领域的研究，展望了新的研究方向和探索途径。为中国进一步固碳减排、农业可持续发展，尽快实现“双碳”目标提供重要理论参考。
摸清土壤盐渍化的发生机制是盐渍土改良利用的重要基础。本文选取了黄河三角洲濒海区-垦利区为研究区，首先通过地理探测器分析蒸发量、降水量、地下水埋深、地下水矿化度、土壤粘粒含量、相对高程、植被覆盖度、距海远近8个因子对土壤盐分的影响力大小，进而进行主要驱动力的筛选；接着分别构建了MLR、PLSR、BPNN和SVM模型，并选取精度最高的模型实现土壤盐分预测模型的构建；最后在地下水变化情形下分别设定对照组、地下水位下降0.5 m和上升0.5 m 3种情景，进行了土壤盐分的情景模拟。地理探测器中因子探测结果显示，不同影响因子对土壤盐分的影响力大小为地下水矿化度>植被覆盖度>地下水埋深>距海远近>粘粒含量>地表高程>降水量>蒸发量；交互作用探测结果显示，地下水因素、植被覆盖度、距海远近之间的交互作用影响力较强，确定地下水矿化度、地下水埋深、植被覆盖度、距海远近为土壤盐分主要驱动因子；精度最高的预测模型为BP神经网络模型，模型建模集R2为0.8847，RMSE为1.1350，验证集R2为0.7999，RMSE为1.1204；地下水情景模拟结果显示，适当降低地下水位可以改善土壤盐渍化状况，水位下降时轻度、中度、重度盐渍土和盐土的变化率分别为0.22%、 -5.46%、15.28%、-10.04%；水位升高时轻度、中度、重度盐渍土和盐土的变化率分别为-0.02%、-14.77%、22.51%、-8.02%。本文筛选出土壤盐分的主要驱动因子，构建了最佳预测模型，并根据设定的情景对土壤盐分进行模拟分析，为黄河三角洲土壤盐渍化的调控及防治提供了依据。
研究中天山断裂带从高山带到准噶尔盆地边缘整个过渡带的土壤温度分布特征有助于理解干旱区土壤环境特征，从而为土地利用、农业生产提供依据。本文选取新疆中天山断裂带海拔高度呈梯度分布的6个气象站2005年至2020年各层土壤温度的日观测数据，利用统计方法分析了不同地形、不同深度土壤温度随海拔高度的变化特征以及不同海拔高度土壤温度随深度的变化特征。分析表明：中天山北坡土壤温度变幅随海拔高度的降低而升高。不同地形的土壤最高温和最低温的年温差浅层大于深层，由浅至深年最高温度和年最低温度出现的时间逐渐推迟；年内中天山北坡不同海拔高度0~20 cm的土壤日平均温度曲线大致呈余弦函数曲线，320 cm深度的土壤温度基本呈正弦函数分布，较0~20 cm地温的最高和最低晚3个月左右。研究区土壤温度随海拔高度降低呈现先升高后降低的趋势。在海拔为3539~600 m高度范围，土壤温度随着海拔的升高而降低。在600~441 m高度范围，土壤温度随着海拔的下降而下降；0~20 cm为土壤温度变化的活跃层，40 cm深度的土壤温度可称之为过渡层，320 cm深度称为土壤温度的稳定层，80~160 cm称为土壤温度的次稳定层。
为探究长期咸水灌溉条件下生物炭的施用对于棉田土壤理化性质及细菌群落的调控效应，采用田间定位试验，在长期咸水(8.04 dS/m)灌溉的基础上，共设3个处理：不施氮肥(N0)、氮肥处理(N360)、生物炭配施氮肥处理(BC)。采用高通量测序技术测定土壤细菌群落组成。结果表明：与N0处理相比，N360处理显著提高土壤电导率和全氮，但是显著降低土壤pH和速效磷含量；BC处理显著增加土壤含水量、电导率、全碳、全氮和速效钾的含量。N360和BC较N0处理均降低细菌群落Shannon和Simpson指数，N360处理增加Chao 1和ACE指数。土壤优势细菌门主要是变形菌门、酸杆菌门和放线菌门；土壤优势菌属主要是亚硝化螺旋菌属、RB41和鞘脂单胞菌属。N360处理增加变形菌门、酸杆菌门和厚壁菌门的相对丰度，但是降低放线菌门、芽单胞菌门和热原体菌门相对丰度；BC处理增加放线菌门、硝基螺门和绿弯菌门相对丰度，降低酸杆菌门、拟杆菌门和疣微菌门相对丰度。LEfSe分析表明，N360和BC处理均会降低土壤细菌潜在的生物标志物数量。RDA结果显示，土壤细菌群落结构与土壤全氮和速效钾含量显著相关。氮肥及生物炭配施氮肥可以调控土壤理化性质，从而调控土壤细菌群落结构，细菌群落可以形成优势物种来适应盐环境。
探讨3种叶面调理剂对不同镉污染程度稻田土壤中全镉含量、有效态镉含量、土壤pH、稻米镉含量、水稻各个组织中镉含量以及产量的影响。选用硅钾中量元素肥料、碧护营养套餐和降镉灵3种叶面调理剂，分别在长沙县金井镇、黄花镇和望城区茶亭镇受重金属镉污染水稻田开展大田控镉试验。结果表明：喷施叶面调理剂水稻产量得到显著提高；叶面调理剂对土壤中全镉含量影响不显著，但能显著降低土壤有效态镉含量；叶面调理剂能小幅提高土壤pH，但在不同地区表现差异较大；叶面调理剂能降低糙米镉含量，但在镉中度污染稻田，不能降低糙米镉含量到国家限量标准(≤0.2 mg/kg)。施用碧护营养套餐可增加水稻产量，提高土壤pH，降低土壤有效态镉含量，降低糙米镉含量，建议在轻微、轻度镉污染程度稻田进一步示范推广。
通过分析沼液和秸秆还田对土壤氮磷浓度及淋溶的影响，为指导农业废弃物利用和农田面源污染防控提供理论支撑。采用田间小区试验，设置4个处理即空白对照(CK)、常规施氮(CON)、优化施氮(OPT)和秸秆+沼液还田(SMB)，通过测定作物产量、土壤硝态氮残留与总磷淋溶，探讨秸秆和沼液还田后土壤氮磷浓度变化和淋溶特征。结果表明：SMB处理产量分别达到CON和OPT处理的99.6%和95.4%，氮、磷吸收量分别达到84.9%、78.4%和85.7%、82.4%，但是氮磷农学效率比CON和OPT处理提高了13%。SMB处理土壤硝态氮浓度和淋溶量分别比施氮处理降低43%和77.3%，表观淋失系数仅4.83%，硝态氮残留量仅为施氮处理的28.9%。SMB处理总磷平均淋溶量为0.045 kg/hm2，土壤无机磷浓度为常规施磷量80.7%，80%无机磷转化为Fe-P和Ca-P，同时SMB处理活性有机磷占比为55.8%显著高于常规施磷34.2%，说明沼液和秸秆还田提高土壤磷有效性。综上所述，沼液和秸秆还田是一种环境友好的资源化利用途径。
针对设施老菜田连作障碍严重、根结线虫发病率高等问题，在夏季休闲期进行石灰氮高温消毒的基础上，利用蔬菜秸秆替代麦秸进行消毒效果研究。试验结果表明：通过对蔬菜秸秆配合石灰氮土壤消毒和传统石灰氮土壤消毒2种消毒方式进行比较，蔬菜秸秆配合石灰氮进行土壤消毒后可以有效减少土壤中80%以上根结线虫，降低根结线虫的发病率，消毒后土壤中三大菌群数量（细菌、真菌、放线菌）均减少，通过添加微生物菌剂后可恢复土壤生物肥力；同时对下茬作物产量和品质均有提高，较传统消毒方式番茄产量高9.50%，VC含量高2.77%；蔬菜秸秆中的养分经高温腐熟后还回到地里，增加了土壤中的养分，使收获期土壤有机质含量增幅达为8.22%，氮、磷、钾含量增幅分别为15.02%、12.53%和8.62%。因此，石灰氮高温消毒过程中添加蔬菜秸秆，可以有效替代麦秸，不仅能减少土壤中根结线虫数量，还能提高下茬作物产量和品质，并且蔬菜秸秆在棚内就地粉碎、就地处理，有效解决了蔬菜废弃物的循环再利用。
为了解杭州市紫色土肥力质量的空间变异特征，为科学利用与改良土壤提供依据，在杭州市西部山区选择8组代表性紫色土丘陵坡地，按地形部位（坡底、坡麓、中坡、上坡、坡顶）和利用方式（林地和旱地）采集了表层土壤样品，比较分析了土壤肥力指标的变化特点。结果表明：由坡顶经上坡、中坡至坡麓、坡底，有效土层厚度逐渐增加，土体构型由A-C或A-R型逐渐向A-B-C型演化，土壤结构由单粒状-小块状结构向块状结构转变；土壤砾石和砂粒含量、pH和全钙含量逐渐下降，而土壤粘粒、有机碳、全钾、全磷、有效养分含量和CEC逐渐增加。研究区紫色土中的有机碳以矿物结合态为主，其次为颗粒有机碳，游离态有机碳数量较少；从坡顶至坡麓、坡底，游离态有机碳占有机碳的比例和矿物结合态有机碳占有机碳的比例逐渐增加，而颗粒有机碳占有机碳的比例逐渐下降。不同地形部位土壤含水量由坡顶经上坡、中坡至坡麓、坡底逐渐增加，不同坡位之间表层土壤含水量差值旱季大于雨季。林地开垦为旱地后，土壤酸度、全磷、有效磷含量及矿物结合态有机碳占有机碳的比例明显增加，但颗粒有机碳占有机碳的比例及土壤含水量有所下降。与林地比较，坡顶、上坡、中坡部位的旱地土壤具有较低的砾石和砂粒含量；坡麓和坡底的旱地土壤具有较高的砾石和砂粒含量；土壤粘粒含量与持水能力均是旱地土壤低于林地土壤。研究认为，紫色土的开发利用应考虑不同坡位土壤性状的差异性。
本研究为获得高效降解氨氮废水的菌株资源，采用平板分离和划线纯化的技术从高氨氮废水中富集分离出了6株具有氨氮降解能力的菌株，并将它们接种到氨氮含量较高的鸡粪废水中，培养48 h后，每隔8 h测定一次氨氮浓度，使用纳氏试剂法检测氨氮浓度，筛选出了一株最佳的氨氮降解菌株。结果表明，在初始氨氮浓度为3.19 mg/mL的鸡粪废水中，本研究分离的6株菌株都能有效地降低废水中的氨氮浓度，其降解过程符合Boltzmann模型曲线，菌株N-1~N-6处理48 h后，废水中的氨氮浓度分别降低到2.48、2.47、2.49、2.55、2.37、2.53 mg/mL，平均降解效率分别为14.79、15.21、14.38、13.33、17.08、13.54 mg/(L·h)，其中菌株N-5的降解效率最高，通过16S rDNA基因测序确定该菌与灰锈赤链霉菌Streptomyces griseorubiginosus相似度为99.13%，故命名为Streptomyces griseorubiginosus N-5。本研究获得的菌株N-5具有耐受高浓度氨氮和强降解能力的特点，在处理养殖废水方面具有较大的应用前景。
为了明确东北地区在初春及秋冬冻融交替时期，冻融交替对土壤中氮矿化作用的影响，以及秸秆还田下氮矿化作用释放的无机氮对土壤氮库的影响。基于国内外大量有关氮矿化的文献，本文重点阐述了冻融频次、冻融强度和冻融土壤含水量对土壤氮矿化的影响机制，分析了非冻融时期秸秆添加对土壤氮矿化的影响，归纳了秸秆添加下氮矿化速率、氮矿化量及土壤无机氮质量分数对冻融交替的响应变化。总结出了秸秆添加下氮矿化过程对冻融交替响应的一般规律：秸秆受冻融交替作用破碎化，释放更多有机氮，减轻冻融交替等对土壤氮素矿化的负面效应，促进了土壤中无机氮含量的积累；秸秆的保水保温能力，在冻结时能留存更多的微生物量促进土壤氮矿化。论文简要提出了秸秆添加下冻融交替时期对氮矿化的理论机制及有关研究方法的问题及展望，以期为东北地区冻融交替时期秸秆还田对土壤氮素循环研究提供科学依据。
通过对比楚雄烟区不同前茬作物对植烟土壤养分的影响，筛选有利于烤烟生长的前茬作物类型，对指导烤烟生产具有重要意义。结果表明：冬闲田和种植大麦后部分土壤pH偏碱，且有效氮含量偏低，在种植烤烟时需改善土壤酸碱度，增加有机质施用量。种植蚕豆后有33.33%土壤pH偏碱，且部分土壤有机质含量处于极缺乏-缺乏水平，有机碳含量偏低。种植小麦后98%以上土壤pH处于适宜种植烤烟水平，且土壤有机质、有机碳、速效钾含量最高，土壤肥力适宜后续烤烟种植。种植油菜后土壤有机质、有机碳含量丰富，速效钾、速效氮含量适中，土壤肥力适中。综上所述，小麦是烤烟适宜的前茬作物，其次为油菜，种植蚕豆后需要对碱性土壤改良，种植冬闲田和大麦后要关注调节酸碱度和增施有机质。
