林 欣,王立立,楊 平 ,李取生 *,徐智敏 ,2,魏 佳,周 婷
(1.暨南大學(xué)環(huán)境學(xué)院,廣州 510632;2.暨南大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院,廣州 510632)
隨著灌溉鹽漬化、干旱鹽漬化、城市鹽漬化,以及咸水入侵等多種自然或人為的影響,全球受鹽漬化影響的土壤已達(dá)8.31億hm2[1-2]。由于施肥不當(dāng)、污水灌溉、大氣Cd沉降等原因,許多鹽漬地又受到Cd污染[3-5]。植物修復(fù)具有成本低和環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn),關(guān)于利用植物修復(fù)Cd污染土壤的應(yīng)用研究卓有成效[6],而對(duì)于受Cd污染的鹽漬土壤,如果采用多為非鹽生植物的Cd超富集植物,將導(dǎo)致修復(fù)過(guò)程中修復(fù)植物受到鹽分脅迫[7],使修復(fù)效率降低。鹽地堿蓬是一種對(duì)鹽漬土壤環(huán)境有較強(qiáng)適應(yīng)性的鹽生植物,同時(shí)其對(duì)Cd具有耐受性和富集能力[8],可實(shí)現(xiàn)鹽分和Cd同步提取,對(duì)修復(fù)Cd污染的鹽漬地具有很大的潛力。
鹽漬土的特點(diǎn)之一就是土壤有效磷含量低[9],而根際促生溶磷菌一方面可通過(guò)將土壤中難溶態(tài)磷轉(zhuǎn)換為植物可直接吸收利用的有效磷[10],緩解因土壤缺磷而制約修復(fù)植物生長(zhǎng)這一難題,另一方面其可分泌許多物質(zhì),其中的維生素、生長(zhǎng)素和抗生素等也可直接或間接促進(jìn)植物生長(zhǎng),同時(shí)其分泌的有機(jī)酸、表面活性劑、鐵載體等物質(zhì)可活化土壤重金屬[11-13],所以通過(guò)建立溶磷菌-鹽地堿蓬共生體系可從增加修復(fù)植物生物量和土壤溶液中離子態(tài)Cd濃度兩方面來(lái)強(qiáng)化植物修復(fù)。近些年不少有關(guān)溶磷菌-植物聯(lián)合修復(fù)的技術(shù)已運(yùn)用于實(shí)際修復(fù)工程[14],但將這類技術(shù)用于受Cd污染的鹽漬土壤的報(bào)道卻鮮見(jiàn),因?yàn)辂}漬土壤環(huán)境對(duì)微生物生長(zhǎng)有著極大的影響,在鹽分脅迫下有的根際微生物會(huì)死亡、微生物量降低以及種類減少,但也有的微生物具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力[15-16],所以本研究試圖篩選出在鹽漬環(huán)境下仍能正常繁殖的溶磷菌,使其與修復(fù)植物形成共生關(guān)系,促進(jìn)植物生長(zhǎng)且提高植物修復(fù)效率。
本研究收集鹽地堿蓬根系分泌物作為篩選溶磷菌實(shí)驗(yàn)中的唯一碳源,模擬土培鹽地堿蓬根際營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,挑選出生長(zhǎng)最好的菌株先進(jìn)行耐鹽性實(shí)驗(yàn),以期微生物接種到鹽漬土壤后在鹽分脅迫下仍能利用鹽地堿蓬根系分泌物為碳源生長(zhǎng)繁殖,最終自然定殖于其根際,發(fā)揮其溶磷和活化Cd的作用。然后利用盆栽實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究溶磷菌-鹽地堿蓬對(duì)Cd污染鹽漬土的聯(lián)合修復(fù)效應(yīng)。為未來(lái)修復(fù)受Cd污染的鹽漬地提供科學(xué)參考。
鹽地堿蓬(Suaeda salsa)種子(來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所)用石英砂育苗一個(gè)月后,將幼苗移至1/4霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液中曝氣水培,定期更換營(yíng)養(yǎng)液時(shí)逐漸添加NaCl至2%。一個(gè)月后,用去離子水和無(wú)菌水洗凈根部并放入無(wú)菌水中,在曝氣光照的條件下水培6 h[17-18],將水溶液過(guò)0.22μm濾膜,先后置于-80℃冰箱和冷凍干燥機(jī)中冷凍干燥至0.3 L,用GC-MS(SHIMADZU AOC-20i)外標(biāo)法對(duì)根系分泌物進(jìn)行定性和定量[19]。
供試的5株溶磷菌均來(lái)源于中國(guó)工業(yè)菌種保藏中心(CICC),分別是:不動(dòng)桿菌(Acinetobacter,編號(hào)CICC10526)、大腸埃希菌(Escherichia,編號(hào) CICC 10527)、陰溝腸桿菌(Enterobacter,編號(hào) CICC10528)、綠針假單胞菌(Pseudomonas chlororaphis,編號(hào)CICC 21461),蠟狀芽孢桿菌(Bacillus cereus,編號(hào) CICC 23701)。所需培養(yǎng)基:(1)富集培養(yǎng)基(牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基):將10 g細(xì)菌學(xué)蛋白胨、3 g牛肉膏、5 g NaCl溶于1 L水中,pH調(diào)節(jié)至7.0~7.5之間,滅菌備用。(2)根系分泌物培養(yǎng)基:向1 L去除葡萄糖和Ca(3PO4)2的蒙金娜液體培養(yǎng)基[20]添加0.256 2 g CaCl2、0.920 6 g KH2PO4,pH調(diào)節(jié)至7.0~7.5之間,滅菌后按體積比1∶1加入上述收集到的根系分泌物中(培養(yǎng)基的碳源濃度為 0.085 g·L-1),混勻備用。(3)無(wú)機(jī)磷功能培養(yǎng)基:將去除Ca3(PO4)2的蒙金娜液體培養(yǎng)基中的葡萄糖改為1 g,量取0.1 L上述溶液于裝有0.066 8 g Ca3(PO4)2和0.006 0 g CdCO3的錐形瓶中,pH調(diào)節(jié)至7.0~7.5之間,滅菌備用。
用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基將5株菌于150 r·min-1、28℃的恒溫振蕩培養(yǎng)箱中富集后,取菌液用高速冷凍離心機(jī)于4000 r·min-1的條件下離心10 min,棄去上層清液,加入等體積無(wú)菌水,混勻,重復(fù)3次得重懸菌液。向裝有10 mL根系分泌物培養(yǎng)基的試管中加入0.2 mL菌懸液,加塞后放于與上述條件相同的培養(yǎng)箱中,每隔4 h取出一根試管用紫外分光光度計(jì)在600 nm條件下測(cè)定菌液OD值(以無(wú)菌水調(diào)零),取樣測(cè)定至40 h,繪制生長(zhǎng)曲線。用葡萄糖含量為1 g·L-1的蒙金娜液體培養(yǎng)基分別培養(yǎng)5株溶磷菌,7 d后測(cè)定溶磷與活化Cd量。依據(jù)生長(zhǎng)曲線與溶磷、活化Cd量挑選出最優(yōu)后續(xù)供試菌株。
按上述方法將挑選出的菌株富集,分別向裝有100 mL 的 3 個(gè) NaCl濃度(0.3、6、12 g·L-1)的無(wú)機(jī)磷功能培養(yǎng)基中加入2 mL菌懸液,每個(gè)NaCl濃度均設(shè)置不加菌的空白對(duì)照,每個(gè)處理4個(gè)重復(fù),放于與上述條件相同的培養(yǎng)箱中,7 d后取出菌液用高速冷凍離心機(jī)于4000 r·min-1的條件下離心10 min,取上層清液過(guò)0.22μm濾膜,用鉬銻抗比色法[21]測(cè)定水溶性磷濃度,石墨爐原子吸收分光光度計(jì)(PE 900T)測(cè)Cd濃度,GC-MS分析[19]菌液代謝物。
將采集的污灌菜園土(pH為6.28,Cd平均總含量為 1.37 mg·kg-1,DTPA 提取態(tài) Cd 含量為 0.57 mg·kg-1)曬干過(guò)篩,根據(jù)土壤干重質(zhì)量和所需鹽分含量,將固體NaCl溶于去離子水后倒入土壤中拌勻,曬干,過(guò)篩。將育苗一個(gè)月后的鹽地堿蓬幼苗以3棵·盆-1移栽至裝有500 g土壤的花盆中,待植株成活后接菌,在 3 個(gè)鹽分梯度(0、4、8 g·kg-1)下分別設(shè)計(jì)接菌、不接菌處理,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。接菌方式為:將挑選出的菌株制得的重懸菌液,以10 mL·棵-1的量用移液槍打入根部土壤中,不接菌處理以相同方式加入等體積無(wú)菌水,每10 d接菌一次并定期澆水,待生長(zhǎng)至60 d收獲植株。收獲的植株用自來(lái)水和去離子水洗凈,置于烘箱中于75℃烘至恒重。稱取0.3 g粉碎后的干樣,加8 mL HNO3(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%),用微波消解儀(CEM MARS6)消解,同時(shí)收集濕潤(rùn)的附著于根際的土壤在轉(zhuǎn)速為6000 r·min-1的高速離心機(jī)中離心,取離心液過(guò)濾后用于測(cè)定根際溶液Cd含量[22],用石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定土壤根際溶液和植物消解樣中Cd含量。
采用植物生物量、根和莖葉Cd含量作為植物對(duì)Cd污染鹽漬地修復(fù)的分析指標(biāo)。采用Microsoft Excel 2014和IBM SPSSstatistics 19.0進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析,采用Origin 9繪圖。
總活化量(μg·盆-1)=植物中 Cd 含量(μg·盆-1)+根際溶液 Cd 含量(μg·盆-1)
富集系數(shù)=植物地上部 Cd 含量(mg·kg-1)/土壤中對(duì)應(yīng)形態(tài) Cd 含量(mg·kg-1)
轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)=地上部 Cd 含量(mg·kg-1)/根部 Cd 含量(mg·kg-1)
鹽地堿蓬根系分泌物中檢測(cè)出的有機(jī)物種類和含量如表1所示,16種物質(zhì)中,甘油的濃度最高,為1.741 mmol·L-1,是其余物質(zhì)的 9~262 倍,濃度最低的物質(zhì)為鄰苯二甲酸,為0.007 mmol·L-1。
表1 鹽地堿蓬根系分泌物GC-MS分析結(jié)果Table 1 Quantitative and qualitative result of root exudates of Suaedasalsa
圖1 5株溶磷菌在根系分泌物培養(yǎng)基中的生長(zhǎng)曲線Figure 1 The growth curve of fivephosphate-solubilizingbacteria in culturesolution with root exudatesof Suaedasalsa
如圖1所示,5株菌都能在以鹽地堿蓬根系分泌物為唯一碳源的培養(yǎng)基中生長(zhǎng),且均在10 h附近達(dá)到穩(wěn)定期。大腸埃希菌穩(wěn)定期的OD值最大,為0.53。陰溝腸桿菌穩(wěn)定期的OD值最小,為0.32。大腸埃希菌、不動(dòng)桿菌、綠針假單胞菌和蠟狀芽孢桿菌生長(zhǎng)曲線較為接近,但不動(dòng)桿菌和陰溝腸桿菌的生長(zhǎng)曲線在28 h后有下降趨勢(shì)。如表2所示,綠針假單胞菌和蠟狀芽孢桿菌溶磷與活化Cd的能力顯著低于其余菌株,加之大腸埃希菌溶磷和活化Cd的能力較其余菌表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),綜上所述,選擇大腸埃希菌為后續(xù)供試菌株。
表2 5株溶磷菌溶磷和活化Cd的能力Table 2 The ability of dissolved phosphorusand mobilized cadmiumof five phosphate-solubilizing bacteria
圖2 大腸埃希菌的耐鹽實(shí)驗(yàn)結(jié)果Figure 2 Salinity tolerant of Escherichia
將大腸埃希菌做耐鹽搖瓶實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,隨鹽分的增加,接菌較不接菌處理下溶磷和活化Cd量均顯著增加(P<0.05),其中兩個(gè)處理間溶磷量相差2.0~2.4倍,活化Cd量相差4.5~12倍。從低到高的3個(gè)鹽分處理平均溶磷能力絕對(duì)值(扣除不接菌對(duì)照值)分別為80.19、78.79、77.54 mg·L-1,平均絕對(duì)活化 Cd 量依次為 17.84、17.30、19.73 mg·L-1。綜上所述,鹽分不會(huì)阻礙本實(shí)驗(yàn)菌株的溶磷和活化Cd能力。
不同鹽分處理下大腸埃希菌的代謝物存在明顯的差異,如表3所示,丁酸、4-氨基丁酸、亮氨酸、焦谷氨酸、蛋氨酸、絡(luò)氨酸、棕櫚酸在0.3 g·L-1鹽分處理下未被檢測(cè)到,而在6、12 g·L-1鹽分處理下均被檢測(cè)到。正癸醇、衣康酸、己糖酸、戊糖酸、對(duì)羥基苯甲酸、異丙基蘋果酸只在12 g·L-1鹽分處理下被檢測(cè)到。在0.3、6、12 g·L-1鹽分處理下,大腸埃希菌分泌的有機(jī)酸分別為2、4、8種,分泌的氨基酸分別為4、8、8種,統(tǒng)計(jì)分泌的有機(jī)物分別為7、15、19種。
表3 不同鹽分處理下大腸埃希菌的代謝產(chǎn)物Table 3 The metabolitesof Escherichia under different salt treatments
圖3 不同處理下鹽地堿蓬生物量Figure 3 Aboveground biomassof Suaeda salsa under different treatments
如圖3所示,總體而言,鹽分含量與鹽地堿蓬生物量呈正相關(guān),一定鹽分有利于其生長(zhǎng),這與前期研究結(jié)果一致。在接菌、不接菌處理中,3個(gè)鹽分條件下植物的生物量均存在顯著差異(P<0.05),其中4 g·kg-1鹽分條件下接菌處理的生物量最大。在0、4 g·kg-1鹽分條件下,接菌顯著促進(jìn)了植物生長(zhǎng)(P<0.05),其地上部生物量分別是不接菌的1.36倍和1.30倍,而8 g·kg-1鹽分條件下,接菌處理的生物量較不接菌處理顯著減少22%(P<0.05)。
如圖4所示,隨鹽分濃度的增加,不接菌條件下根際溶液Cd含量顯著增加(P<0.05)。3個(gè)鹽分條件下,接菌均增加了土壤溶液中Cd含量,但只有4 g·kg-1鹽分條件下,接菌與不接菌處理間存在顯著差異(P<0.05)。在所有處理中,4 g·kg-1鹽分條件下接菌處理的根際溶液中Cd含量最高,是其余處理的1.41~194倍。
圖4 不同處理下鹽地堿蓬根際溶液Cd含量Figure 4 The Cd concentration in rhizosphere soil solution of Suaeda salsa under different treatments
表4 不同鹽分處理下接菌、不接菌Cd富集系數(shù)與轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)Table 4 Accumulation and transfer factor of Suaeda salsa under the different treatments
圖5 不同處理下植物中Cd含量Figure 5 The Cd concentration in Suaeda salsa under different treatments
如表4所示,接菌、不接菌處理中,根部Cd為4、8 g·kg-1鹽分處理比無(wú)鹽分處理顯著增加(P<0.05,圖5)。3個(gè)鹽分條件下,接菌與不接菌處理間根部Cd含量無(wú)顯著差異。不接菌處理中,3個(gè)鹽分條件下莖葉Cd 含量均有顯著差異(P<0.05),4、8 g·kg-1鹽分條件下,接菌處理的莖葉Cd含量顯著高于不接菌處理(P<0.05)。4 g·kg-1鹽分條件下接菌處理的根、莖葉Cd含量均為所有處理中最高,分別是其余處理的1.02~4倍和1.01~4.18倍。
綜上,植物體內(nèi)Cd的分布差異表明Cd的吸收在不同處理間存在差異。如表4所示,鹽分促進(jìn)了植物對(duì)Cd的富集,但在相同鹽分條件下,接菌處理也同樣促進(jìn)了Cd富集。4 g·kg-1鹽分條件下,接菌處理的全量Cd富集系數(shù)最大,且與不接菌的處理間存在顯著差異(P<0.05)。Cd在土壤中的生物毒性不僅與其總量有關(guān),在很大程度上是取決于它們?cè)谕寥乐械幕瘜W(xué)形態(tài),尤其是生物有效態(tài),實(shí)驗(yàn)研究了DTPA提取態(tài)Cd的富集系數(shù),發(fā)現(xiàn)其均比全量Cd的富集系數(shù)高,但二者在不同處理間表現(xiàn)出相同的規(guī)律。4、8 g·kg-1鹽分條件下,接菌處理顯著提高了Cd轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)(P<0.05)。4、8 g·kg-1鹽分條件接菌處理下Cd總活化量、全量Cd富集系數(shù)和DTPA提取態(tài)Cd富集系數(shù)均較不接菌處理高,且在所有處理中4 g·kg-1鹽分條件下接菌處理的各項(xiàng)指標(biāo)均為最高,鹽分顯著促進(jìn)了土壤Cd的活化(P<0.05),促進(jìn)了植物對(duì)Cd的吸收累積。
溶磷菌自然定殖于鹽地堿蓬根際土壤是其促進(jìn)修復(fù)Cd污染鹽漬地的保障。一方面,本論文模擬鹽地堿蓬根際營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,將5株溶磷菌在相同濃度鹽地堿蓬根系分泌物為唯一碳源的培養(yǎng)基中培養(yǎng),所供試的5株溶磷菌均能生長(zhǎng)但呈現(xiàn)出不同生長(zhǎng)趨勢(shì)。出現(xiàn)此結(jié)果的原因可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)收集的鹽地堿蓬根系分泌物中7種有機(jī)酸均屬于短鏈低分子有機(jī)酸,容易透過(guò)細(xì)菌較薄的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜,作為能源物質(zhì)被細(xì)菌利用[23],且16種物質(zhì)都含有親水基團(tuán),不會(huì)與細(xì)胞壁結(jié)合和干擾細(xì)胞膜的通透性[24],其次,本實(shí)驗(yàn)所用的鹽地堿蓬根系分泌物中以甘油的量最多,且遠(yuǎn)超其余物質(zhì)。甘油作為一種微生物可利用的碳源[25],可合成脂肪酸,也可以進(jìn)入戊糖-磷酸途徑(HMP)而后進(jìn)入三羧酸循環(huán)(TCA),產(chǎn)生能量和有用的代謝產(chǎn)物供給細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖。許多生物代謝工程研究中發(fā)現(xiàn)大腸埃希菌能利用甘油比較好地生長(zhǎng)[26-27],這與本實(shí)驗(yàn)用甘油含量最多的鹽地堿蓬根系分泌物篩選出大腸埃希菌的結(jié)果一致。另一方面,結(jié)合5株溶磷菌的溶磷和活化Cd的能力,篩選出既能利用鹽地堿蓬生長(zhǎng)較好,又具備較好溶磷和活化Cd能力的大腸埃希菌。
大腸埃希菌在 3 個(gè)鹽分處理下(0.3、6、12 g·L-1)的溶磷和活化Cd結(jié)果顯示,隨鹽分的增加,菌株平均絕對(duì)溶磷率依次為(扣除不接菌對(duì)照值)60.7%、60.9%、58.5%,呈先增后減的趨勢(shì),說(shuō)明大腸埃希菌具有一定的耐鹽性,但高濃度的鹽分可能抑制細(xì)菌正常生長(zhǎng)。因?yàn)樘偷腘aCl濃度可能不能滿足溶磷菌對(duì)Na+的吸收,而NaCl濃度過(guò)高則會(huì)增加培養(yǎng)液的滲透勢(shì),從而破壞微生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)[28]。黃明達(dá)等[29]在對(duì)溶磷菌條件的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)碳源、氮源的類型和濃度固定時(shí),增加NaCl濃度,細(xì)菌的溶磷能力出現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),隨著鹽分濃度的增加,大腸埃希菌代謝產(chǎn)物從濃度和種類上均發(fā)生了顯著變化。在6、12 g·L-1鹽分脅迫下,細(xì)菌代謝氨基酸的種類均是0.3 g·L-1鹽分脅迫下的2倍,其中纈氨酸和苯基丙氨酸的量隨鹽分增加而顯著增加(P<0.05),異亮氨酸則呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。有研究表明當(dāng)受到鹽分脅迫時(shí),細(xì)胞可通過(guò)誘導(dǎo)信號(hào)分子分泌氨基酸代謝物,增加細(xì)胞膜不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比例而改變細(xì)胞膜的通透性,以此來(lái)應(yīng)對(duì)NaCl脅迫后的滲透壓[30]。因此,大腸埃希菌可能通過(guò)調(diào)節(jié)自身代謝途徑增強(qiáng)氨基酸代謝通路,適應(yīng)鹽分脅迫環(huán)境。在6、12 g·L-1鹽分脅迫下,大腸埃希菌代謝有機(jī)酸的種類分別是0.3 g·L-1鹽分脅迫下的2、4倍,隨鹽分增強(qiáng)的有機(jī)酸代謝通路可能是其對(duì)鹽分脅迫環(huán)境的反饋,可能因?yàn)槿樗嵩诩?xì)胞抗高滲脅迫過(guò)程中起重要作用[31],所以隨鹽分的增加,較快的乳酸合成和消耗速率導(dǎo)致乳酸代謝途徑增強(qiáng),乳酸合成代謝過(guò)程中產(chǎn)生了更多種類的有機(jī)酸。此外,在接菌處理間碳酸鎘的溶解量隨鹽分的增加顯著增加(P<0.05),可能是由于細(xì)菌隨鹽分脅迫增強(qiáng)而顯著增加的氨基酸和有機(jī)酸增強(qiáng)了碳酸鎘的活化。有研究表明氨基酸中天冬氨酸、組氨酸、谷氨酸對(duì)碳酸鎘具有較強(qiáng)的活化能力[32]。雖然隨著鹽分的增加,接菌與不接菌的溶Cd量均顯著增加(P<0.05),但在相同的鹽分處理下,接菌的處理溶Cd量依然顯著高于(P<0.05)不接菌的處理。說(shuō)明在鹽分脅迫下,該溶磷菌株仍能正常發(fā)揮活化Cd的作用。對(duì)挑選出的大腸埃希菌進(jìn)行耐鹽實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明其具有一定的耐鹽性,可以推測(cè)接種到鹽漬地的大腸埃希菌能適應(yīng)鹽分脅迫環(huán)境,進(jìn)一步保障其能自然定殖于生長(zhǎng)在鹽漬土壤中的鹽地堿蓬根際。
在將菌株接于鹽地堿蓬根際的盆栽實(shí)驗(yàn)中,0、4 g·kg-1鹽分條件下,接菌處理的生物量較不接菌處理的生物量顯著增大(P<0.05),可能接種到根際的菌株在一定程度通過(guò)溶磷或分泌生長(zhǎng)激素等促進(jìn)植物生長(zhǎng)。根際溶液Cd活化量的增加是土培盆栽實(shí)驗(yàn)中鹽地堿蓬Cd累積顯著增加的重要原因,4 g·kg-1鹽分條件下接菌處理的根際溶液Cd含量顯著高于(P<0.05)其余處理,此外8 g·kg-1鹽分條件下接菌處理的生物量和根際Cd含量均沒(méi)達(dá)到預(yù)期的顯著效果,推測(cè)原因可能是因?yàn)橥寥栏邼舛鹊柠}分一方面導(dǎo)致土壤板結(jié)不利于植物根系生長(zhǎng)和吸收養(yǎng)分,另一方面導(dǎo)致土壤微生物群落發(fā)生改變不利于大腸埃希菌定殖生長(zhǎng)[33]。4、8 g·kg-1鹽分條件下接菌處理的Cd總活化量、全量Cd富集系數(shù)和DTPA態(tài)Cd富集系數(shù)比不接菌處理顯著增加(P<0.05),其中4 g·kg-1鹽分條件下接菌處理的Cd總活化量顯著高于8 g·kg-1鹽分條件下接菌處理(P<0.05)??傮w看來(lái),即使在鹽分的脅迫下具有耐鹽性能的大腸埃希菌也可以在鹽地堿蓬根際定殖,并通過(guò)溶磷和活化Cd的功能提高鹽地堿蓬對(duì)受Cd污染鹽漬土的修復(fù)效率,其中在4 g·kg-1鹽分條件下效果最顯著。
(1)大腸埃希菌可利用鹽地堿蓬根系分泌物作為唯一碳源正常生長(zhǎng)繁殖。
(2)大腸埃希菌具有一定的耐鹽性,在鹽分脅迫下仍能發(fā)揮溶磷、活化Cd的功能。
(3)大腸埃希菌可促進(jìn)鹽地堿蓬的生長(zhǎng)并增強(qiáng)其對(duì)土壤中Cd的富集。
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農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)2018年5期