楊 麗，燕傳明，賀 卓，盛下放，何琳燕

（農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)環(huán)境微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，南京 210095）

我國(guó)人均耕地少，土壤重金屬污染嚴(yán)重影響蔬菜安全生產(chǎn)，給人類健康造成威脅[1-2]。近年來(lái)，珠三角和長(zhǎng)三角等地區(qū)均有菜地土壤重金屬污染超標(biāo)的報(bào)道，以Cd、Pb污染為主，葉菜類、根莖類和瓜果類蔬菜中Cd、Pb顯著超標(biāo)[3-4]。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外都在積極尋找有效治理土壤重金屬污染的方法，穩(wěn)定與提取成為重金屬污染土壤治理的主要思路。針對(duì)大面積中輕度重金屬污染的農(nóng)田土壤，起固定重金屬作用的有機(jī)、無(wú)機(jī)修復(fù)劑受到廣泛關(guān)注[5-7]。這些修復(fù)劑主要包括硅鈣物質(zhì)、含磷材料、有機(jī)物料、黏土礦物、金屬及金屬氧化物等，但過(guò)多施用化學(xué)修復(fù)劑對(duì)土壤破壞大，可直接影響土壤的理化性質(zhì)和微量營(yíng)養(yǎng)元素的吸收[8-9]。

植物根際促生細(xì)菌（Plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR）是自由生活在土壤或附生于植物根系的、一類可促進(jìn)植物生長(zhǎng)和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)吸收利用的有益菌類[10]。植物根際促生細(xì)菌可以產(chǎn)生吲哚乙酸（Indole acetic acid，IAA）和鐵載體等促生物質(zhì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高植物對(duì)重金屬的耐受性，而植物能夠?yàn)楦缴奈⑸锾峁┥L(zhǎng)所需的空間、空氣和養(yǎng)分，有效增強(qiáng)根系微生物的活性[10-11]。一些植物根際促生細(xì)菌細(xì)胞壁含有-COOH、-NH2、-OH等官能團(tuán)，能與重金屬離子配位絡(luò)合，同時(shí)細(xì)胞表面帶有大量的負(fù)電荷，能夠吸附土壤中的重金屬陽(yáng)離子，降低重金屬的遷移和轉(zhuǎn)化[12]。Park等[13]發(fā)現(xiàn)溶磷細(xì)菌Pantoea sp.CS2-B1和Enterobacter sp.SM1-B1在溶解磷礦粉的同時(shí)能固定土壤鉛元素。Wang等[14]發(fā)現(xiàn)菌株Q2-8降低蔬菜可食用部分的As含量（22%～50%），菌株Q2-13和Q3-11能夠降低蔬菜可食用部分Cd含量（21%～53%），主要原因是菌株能夠減少土壤中DTPA提取態(tài)Cd含量。Chen等[15]發(fā)現(xiàn)Neorhizobium huautlense T1-17菌株在重金屬重度污染土壤中能夠顯著促進(jìn)辣椒生長(zhǎng)、果實(shí)產(chǎn)量增加、顯著降低果實(shí)中Pb、Cd含量，但果實(shí)中Cd和Pb含量仍然遠(yuǎn)高于食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。目前，關(guān)于植物促生細(xì)菌在阻控作物吸收重金屬方面的穩(wěn)定修復(fù)研究報(bào)道甚少，仍需進(jìn)一步研究。

辣椒富含維生素和礦物質(zhì)，廣受大眾喜愛(ài)，在世界各國(guó)普遍種植。農(nóng)田土壤重金屬污染的加劇，嚴(yán)重威脅了辣椒等蔬菜的質(zhì)量安全[16-17]。本研究從南京某礦區(qū)周邊污染農(nóng)田中篩選耐受Cd和Pb的植物促生細(xì)菌，探究植物促生細(xì)菌對(duì)辣椒生長(zhǎng)以及吸收重金屬Cd和Pb的影響，從而為利用PGPR來(lái)阻控蔬菜吸收重金屬的科學(xué)設(shè)想提供理論依據(jù)和試驗(yàn)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

根際土壤樣品：采集南京市某礦區(qū)周邊農(nóng)田（32.17°N，118.96°E）中辣椒（Capsicum annuum）和圣女果（Lycopersicon esculentum）根際土壤。

LB培養(yǎng)基：胰蛋白胨10 g，酵母提取物5 g，NaCl 10 g，水1000 mL，固體培養(yǎng)基另加2%瓊脂。有氮培養(yǎng)基：蔗糖 10.0 g，（NH4）2SO41.0 g，K2HPO42.0 g，MgSO4·7H2O 0.5 g，NaCl 0.1 g，酵母膏 0.5 g，蒸餾水 1000 mL，pH 7.2。

供試蔬菜為辣椒（蘇椒5號(hào)博士王），購(gòu)買自江蘇省農(nóng)科院種子站。

供試土壤為南京市某礦區(qū)周邊農(nóng)田0～20 cm表層土壤，采集土樣后去除植物殘?bào)w，風(fēng)干，粉碎過(guò)5目篩，備用。土壤總 Cd 3.58±0.14 mg·kg-1，總 Pb 376.83±0.76 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì) 9.30±0.31 g·kg-1，pH 6.13±0.2。育苗用的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)為常規(guī)品牌標(biāo)優(yōu)美，購(gòu)買于標(biāo)優(yōu)美生態(tài)工程股份公司，全氮 1.37 g·L-1，磷酐 0.79 g·L-1，氧化鉀 0.84 g·L-1，有機(jī)質(zhì)≥30%，N+P2O3+K2O≥3%，經(jīng)高溫高壓滅菌1 h處理后，備用。

1.2 耐Cd細(xì)菌的分離篩選

采用系列稀釋涂布平板培養(yǎng)法在添加1 mg·L-1Cd（NO3）2的LB固體培養(yǎng)基上分離、純化植物根際Cd抗性細(xì)菌。稱取土樣1 g，放入盛有99 mL無(wú)菌水的錐形瓶中，充分振蕩。再放入85℃恒溫水浴鍋中水浴15 min，制成編號(hào)為10-2的土壤懸液。另取無(wú)菌水9 mL的試管5支分別編號(hào)，吸取1 mL土壤懸液加到9 mL的無(wú)菌水試管中，混勻，依次稀釋后，涂布在添加 1 mg·L-1Cd（NO3）2的 LB 平板上。培養(yǎng) 72 h 后選取菌落數(shù)適當(dāng)?shù)钠桨?，隨機(jī)挑取長(zhǎng)勢(shì)良好的Cd抗性細(xì)菌單菌落，多次劃線分離純化，保存待用。

1.3 菌株的生物學(xué)特性試驗(yàn)

菌株產(chǎn)多糖能力測(cè)定采用苯酚-硫酸法[18]，產(chǎn)吲哚乙酸（IAA）測(cè)定參考 Gordon[19]、Mayer[20]等的方法，鐵載體能力測(cè)定參考Schwyn[21]的方法，溶解無(wú)機(jī)磷能力測(cè)定參考Liu等[22]的方法。

1.4 菌株的分子鑒定

將各菌株接種至LB液體培養(yǎng)液中培養(yǎng)至對(duì)數(shù)期，參考顏?zhàn)臃f等人[23]的方法提取細(xì)菌的基因組DNA。以基因組DNA為模板，采用通用引物[24-25]27F：5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′和 1492R：5′-TACGGCTACCTTGTTACGACTT-3′進(jìn)行 PCR擴(kuò)增。PCR 反應(yīng)體系（50 μL）：10×Buffer 5.0 μL，dNTPs 4.0 μL，27F 和 1492R 各 1.0 μL，重蒸水 38 μL，混合后加入 DNA 模板 0.5 μL，Taq 酶 0.5 μL。PCR 程序?yàn)椋?4℃，5 min預(yù)變性；94℃，1 min變性；52℃退火 60 s；72℃ 2 min；30個(gè)循環(huán)；72℃延伸 10 min。將 16S rRNA基因擴(kuò)增產(chǎn)物送至南京金斯瑞生物科技有限公司測(cè)序。用BLAST軟件將所獲得序列與GenBank中已知的16S rRNA基因序列進(jìn)行比對(duì)分析構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)。

1.5 菌株對(duì)溶液中Cd和Pb的去除作用

將保存的菌株接到3 mL液體LB培養(yǎng)基中，30℃、150 r·min-1振蕩培養(yǎng) 16～20 h進(jìn)行活化，無(wú)菌操作條件下將發(fā)酵液稀釋至OD600值為1.0，按2%的接種量將菌液分別接種到單一濃度為7 mg·L-1的Cd2+[Cd（NO3）2]、14 mg·L-1的 Pb2+[Pb（NO3）2]和鎘鉛復(fù)合的LB液體培養(yǎng)基中，每組處理3個(gè)重復(fù)，對(duì)照（CK）為不接菌處理。30℃、150 r·min-1振蕩培養(yǎng)24 h，10 000 r·min-1離心5 min取上清液。用ICP-OES測(cè)定上清液中的Cd和Pb濃度，重金屬的去除率按照下列公式計(jì)算：

去除率=（對(duì)照組上清液中金屬離子濃度－接菌組上清液中金屬離子濃度）/對(duì)照組上清液中金屬離子濃度×100%。

1.6 菌株對(duì)苗期辣椒的促生試驗(yàn)

辣椒種子消毒處理后，均勻地灑在鋪有濕潤(rùn)無(wú)菌紗布的培養(yǎng)皿中，放置于30℃黑暗培養(yǎng)箱中催芽。挑選長(zhǎng)勢(shì)一致的露白種子播種于育苗盤，待幼苗長(zhǎng)出3片真葉后，挑選大小、長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗清洗根部。將供試菌株接種于有氮培養(yǎng)基中，30℃、150 r·min-1振蕩培養(yǎng) 16～20 h 至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，6000 r·min-1離心 10 min收集菌體，用無(wú)菌去離子水將菌體重懸，調(diào)節(jié)菌懸液濃度至OD600為1.0。將辣椒根部浸于上述菌液30 min后，移栽入滅菌營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)育苗盤中，每穴定植1株，以無(wú)菌的有氮培養(yǎng)液浸根處理的辣椒幼苗為對(duì)照（CK），每處理組重復(fù)三株。放置溫室光照培養(yǎng)，澆水管理，每穴澆水量一致。植物移栽2周后采樣，將整株辣椒從穴盤中取出，清水洗凈，吸水紙吸干，測(cè)量根長(zhǎng)、株高和鮮重。

1.7 菌株對(duì)辣椒吸收Cd和Pb的影響

盆栽試驗(yàn)在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)牌樓試驗(yàn)基地日光溫室中進(jìn)行。將風(fēng)干過(guò)篩的重金屬污染農(nóng)田土壤裝入塑料盆缽中，每盆1.5 kg，在種植前3 d澆水保持田間持水量約60%[26]。選擇大小均勻、飽滿一致的辣椒種子，按1.6方法催芽、育苗、分別蘸根接種，每盆接種供試菌株菌懸液30 mL（2%接種量），以同量無(wú)菌培養(yǎng)基處理為對(duì)照（CK）。植物果實(shí)成熟后收獲。整個(gè)盆栽試驗(yàn)過(guò)程中，每天適量澆水（每盆缽等量澆水）以保證植物生長(zhǎng)所需要的水分。盆栽設(shè)置時(shí)間135 d，處理前2 d不澆水。

植物收獲處理時(shí)，小心摘下植株上的果實(shí)，松土，將植物從盆缽中取出，用去離子水將果實(shí)和根部洗凈，吸水紙吸干稱量鮮質(zhì)量，于80℃烘箱內(nèi)烘干至恒質(zhì)量，稱量干質(zhì)量。用粉碎機(jī)粉碎果實(shí)干樣，稱取干燥的樣品1 g于微波消解儀中進(jìn)行消解，同樣稱取根部干樣0.2 g于微波消解儀中進(jìn)行消解。用5%HNO3定容，采用ICP-OES測(cè)定消解液中Cd2+和Pb2+含量，換算出辣椒果實(shí)和根中的Cd和Pb含量，單位：mg·kg-1。

鎘或鉛的富集、轉(zhuǎn)移系數(shù)按下列公式計(jì)算：

富集系數(shù)（Bio-concentration Factor，BCF）=辣椒果實(shí)鎘或鉛含量（mg·kg-1）/土壤鎘或鉛含量（mg·kg-1）

轉(zhuǎn)移系數(shù)（Transfer Factor，TF）=辣椒果實(shí)鎘或鉛含量（mg·kg-1）/辣椒根部鎘或鉛含量（mg·kg-1）

1.8 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用 Office 2007、SPSS 19.0和 Origin8.5軟件進(jìn)行分析與作圖，差異顯著性采用ANOVA單因素方差分析，不同小寫字母代表多重比較差異性顯著（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌株的生物學(xué)特性和種屬地位

從南京某礦區(qū)周邊農(nóng)田辣椒和圣女果的根際土壤中分離純化到150株耐熱細(xì)菌，這些細(xì)菌都對(duì)1 mg·L-1Cd2+有抗性。進(jìn)一步測(cè)定菌株的生物學(xué)特性復(fù)篩獲得7株芽孢桿菌，編號(hào)分別為L(zhǎng)11、L15、L22、L24、L25、L44、L121。由表 1可以看出，這 7株芽孢桿菌都能分泌IAA、鐵載體和胞外多糖。這些菌株的IAA產(chǎn)量范圍為 1.64～51.02 mg·L-1，多糖產(chǎn)量范圍為0.43～1.90 g·L-1。菌株 L22、L24、L44 和 L121 能夠溶解磷酸鈣，在NBRIP培養(yǎng)基上有透明的溶磷圈產(chǎn)生。經(jīng)16S rRNA基因序列分析，L11、L15、L22和 L44與 B.megaterium的同源性達(dá)到99.9%，L24和L121與B.aryabhattai和B.velezensis的同源性分別為99.9%和100.0%，而L25與Lysinibacillus fusiformis的同源性為99.6%，系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系見(jiàn)圖1，由此將7株芽孢桿菌分別歸屬于 B.megaterium、B.aryabhattai、B.velezensis和L.fusiformis。

表1 供試菌株的植物促生特性和種屬Table1 Plant growth-promoting characteristics and species of the isolated bacteria

圖1 基于菌株部分16S rRNA基因序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)Figure1 Phylogenetic tree on the basis of partial 16S rRNA gene sequences of the isolated bacteria

2.2 芽孢桿菌對(duì)溶液中鉛鎘的去除作用

由圖2A可知，在含7 mg·L-1Cd2+的LB培養(yǎng)液中，24 h時(shí)7株芽孢桿菌對(duì)Cd2+的去除率范圍為30.2%～36.4%，差異不顯著。在含14 mg·L-1Pb2+的LB培養(yǎng)液中，24 h時(shí)7株芽孢桿菌對(duì)Pb的去除率差異較大。菌株L121對(duì)Pb的去除率高達(dá)88.4%，而其他6株芽孢桿菌對(duì)溶液中Pb2+的去除率范圍在10.9%～25.6%，由圖2B可知，在復(fù)合Cd、Pb處理時(shí)，24 h時(shí)菌株對(duì)Cd2+的去除率范圍為32.9%～39.2%，與單一Cd條件下的去除率相近。復(fù)合重金屬條件下菌株對(duì)Pb2+的去除率在4.3%～17.5%之間，與單一Pb條件下的去除率相比略有下降。結(jié)合圖2A、2B可知，在單一Pb2+處理和Cd、Pb復(fù)合處理時(shí)菌株L121對(duì)Pb2+的去除率從88.4%下降到9.6%，可能是菌株L121對(duì)Pb、Cd吸附的位點(diǎn)是相似或相近的，Cd2+的存在與Pb2+發(fā)生了競(jìng)爭(zhēng)作用而引起的[27-28]。

2.3 菌株對(duì)苗期辣椒的促生作用

由圖3可知，不同菌株對(duì)辣椒的促生作用有差異。接種菌株L44的辣椒根長(zhǎng)、株高和鮮重?cái)?shù)值最高，比對(duì)照組分別顯著增加65.7%、20.6%和20.5%（P＜0.05）。其次，接種菌株L11的辣椒根長(zhǎng)、株高和鮮重與CK相比顯著增加了42.4%、17.5%和17.4%（P＜0.05）；與CK相比，接種菌株L15組的辣椒根長(zhǎng)和株高分別顯著增加了19.0%和19.6%（P＜0.05），但鮮重沒(méi)有增加。菌株L22、L24、L121對(duì)辣椒無(wú)促生作用，L25對(duì)辣椒根長(zhǎng)和鮮重有抑制作用。

2.4 菌株對(duì)辣椒果實(shí)中Cd和Pb含量的影響

由表2可知，與CK相比，7株供試菌株都能顯著降低辣椒果實(shí)中Cd含量，降低率范圍為21.8%～39.1%（P＜0.05）。菌株 L22、L44、L121 處理的辣椒果實(shí)Cd含量為0.07 mg·kg-1，較接近食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 2762—2017）規(guī)定的 Cd 限量 0.05 mg·kg-1。轉(zhuǎn)移系數(shù)可以反映植物將重金屬?gòu)牡叵虏哭D(zhuǎn)移到地上部的能力大小。與CK相比，除L24處理之外，其余接菌處理均能使辣椒果實(shí)Cd轉(zhuǎn)移系數(shù)下降，其中接種菌株L22、L25、L44處理的辣椒果實(shí)Cd轉(zhuǎn)移系數(shù)分別顯著下降17.7%、27.6%和22.0%（P＜0.05）。與CK相比，接菌處理的辣椒果實(shí)Cd富集系數(shù)顯著下降25.2%～40.6%。

與CK相比，除菌株L11之外，其余6株產(chǎn)芽孢細(xì)菌均能顯著降低辣椒果實(shí)中Pb的含量，降低率范圍為22.9%～81.3%（P＜0.05）。接種菌株L44的辣椒果實(shí)中Pb含量為0.2 mg·kg-1，接近食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB 2762—2017）規(guī)定的0.1 mg·kg-1Pb限量。與CK相比，除菌株L11之外，其余接種菌株的辣椒果實(shí)Pb轉(zhuǎn)移系數(shù)顯著降低22.2%～81.5%（P＜0.05），果實(shí)Pb富集系數(shù)降低33.3%～66.7%。

相關(guān)性分析（表3）表明辣椒果實(shí)中Cd含量與Cd轉(zhuǎn)移系數(shù)、富集系數(shù)極顯著正相關(guān)，Pb含量與Pb轉(zhuǎn)移系數(shù)、富集系數(shù)極顯著正相關(guān)，說(shuō)明辣椒果實(shí)Cd、Pb的轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)降低是辣椒果實(shí)中Cd和Pb含量減少的原因之一，接菌處理降低Cd、Pb轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)，有利于阻控辣椒果實(shí)中吸收Cd和Pb。

綜上所述，在所考察菌株中，接種菌株L44后辣椒果實(shí)的Cd和Pb含量分別降低至0.07 mg·kg-1和0.20 mg·kg-1，降低幅度分別為 39.1%和 81.3%，Cd、Pb轉(zhuǎn)移系數(shù)和富集系數(shù)均最低，說(shuō)明B.megaterium L44具有阻控辣椒吸收重金屬的潛在應(yīng)用價(jià)值。

圖2 單一（A）、復(fù)合（B）Cd和Pb條件下芽孢桿菌對(duì)Cd和Pb的去除率Figure2 Effects of the isolated bacteria on removal rate of Cd（Ⅱ）and Pb（Ⅱ）under single（A）or compound（B）treatments

圖3 芽孢桿菌對(duì)辣椒根長(zhǎng)（A）、株高（B）和鮮質(zhì)量（C）的影響Figure3 Effects of the isolated bacteria on peppers growth in the fertilization experiments

3 討論

在長(zhǎng)期的生物演化過(guò)程中，微生物與植物形成了一個(gè)良好的微生態(tài)系統(tǒng)，大量關(guān)于植物根際促生細(xì)菌促進(jìn)植物生長(zhǎng)的研究被報(bào)道[29-31]。目前已鑒定出多種PGPR菌株，主要種類包括芽孢桿菌屬（Bacillus）、假單胞菌屬（Pseudomonas）、固氮菌屬（Azotobacter）、固氮螺菌屬（Azospirillum）、腸桿菌屬（Enterobacter）等[30-32]。對(duì)辣椒促生和防病的研究中，枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌的作用皆有報(bào)道[32]。PGPR的促生能力主要體現(xiàn)在能夠產(chǎn)生一些植物促生物質(zhì)，如吲哚乙酸、赤霉素和玉米素等[11，32]，本研究中7株供試芽孢桿菌均產(chǎn)生吲哚乙酸和鐵載體，但L25產(chǎn)生吲哚乙酸和鐵載體較少，也無(wú)溶磷能力，因此對(duì)辣椒促生作用不顯著。分離自辣椒根際土的B.megaterium L44菌株對(duì)辣椒有明顯的促生作用，顯示與辣椒有良好的匹配關(guān)系，并能顯著降低辣椒果實(shí)中Cd和Pb含量，具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

表2 芽孢桿菌對(duì)辣椒果實(shí)吸收Cd和Pb的影響Table2 Effects of the isolated bacterial inoculation on Cd and Pb accumulation in the fruit of the peppers

表3 辣椒果實(shí)中Cd、Pb含量與轉(zhuǎn)移系數(shù)、富集系數(shù)的相關(guān)性Table3 Correction coefficients between fruit Cd content，Pb content，transfer factor and bio-concentration factor

微生物的胞外聚合物和細(xì)胞對(duì)重金屬有很強(qiáng)的吸附能力。胞外聚合物（Extracellular polymeric substances，EPS）是細(xì)菌在一定條件下分泌的高分子聚合物，包括多糖、蛋白質(zhì)和核酸等，富含負(fù)電官能團(tuán)，具有優(yōu)越的金屬鍵合性[33-35]。另外，芽孢桿菌屬于革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，細(xì)胞壁由大量肽聚糖和磷壁酸組成，含有豐富的羧基、酰胺基等基團(tuán)，使得細(xì)胞表面帶有負(fù)電荷，與土壤中的重金屬離子產(chǎn)生靜電吸附作用，限制了金屬離子的活動(dòng)范圍[36-37]。本研究中發(fā)現(xiàn)7株芽孢桿菌都分泌多糖，在溶液中24 h時(shí)可去除30%～39%的Cd，Pb去除率在4.3%～25.6%之間，通過(guò)盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)6株芽孢桿菌能顯著降低辣椒果實(shí)中Cd、Pb含量，推測(cè)芽孢桿菌的細(xì)胞和代謝產(chǎn)生的多糖能夠吸附重金屬離子，降低了Pb和Cd的轉(zhuǎn)移系數(shù)與富集系數(shù)，減少了重金屬離子向植物體的轉(zhuǎn)移。Park等[38]發(fā)現(xiàn)溶磷細(xì)菌Enterobactersp.與磷礦粉的聯(lián)合使用可以很好地實(shí)現(xiàn)重金屬鉛的固定，主要是磷氯鉛礦的形成導(dǎo)致的。Guo等[39]研究發(fā)現(xiàn)解磷細(xì)菌Bradyrhizobiumsp.YL-6提高大豆礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)Fe吸收從而減少大豆根莖中Cd的積累。L44菌株具有解磷能力，進(jìn)一步研究該菌株是否溶解磷礦粉或磷酸鈣時(shí)固定鉛、或能否改善植物Fe營(yíng)養(yǎng)從而穩(wěn)定土壤中重金屬并闡明其機(jī)制，可以為解釋菌株降低辣椒果實(shí)重金屬含量的作用機(jī)理提供基礎(chǔ)。

農(nóng)田土壤受到不同程度的重金屬污染，必須采取不同措施進(jìn)行修復(fù)并保障農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)。對(duì)高度污染土壤而言，植物提取或休耕等策略比較可行；而對(duì)輕度或中度污染土壤，原位重金屬穩(wěn)定化修復(fù)備受關(guān)注，已有許多修復(fù)材料正被研發(fā)應(yīng)用。梁學(xué)峰等[40]在田間示范條件下應(yīng)用海泡石磷肥復(fù)配和海泡石硅肥復(fù)配處理后，發(fā)現(xiàn)糙米鎘含量最大降幅約為72.7%，分別降低至 0.33 mg·kg-1和 0.34 mg·kg-1，但復(fù)配處理組糙米鎘含量最低值仍然超過(guò)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)最大限量值。方至萍等[41]通過(guò)低積累水稻品種與鈍化材料相結(jié)合，增加海泡石用量達(dá)到9.00 g·kg-1土?xí)r，嘉33精米中的Pb、Cd含量才能低于國(guó)家的限量指標(biāo)（GB 2762—2017）。陳玲[42]比較了單一菌劑、化學(xué)修復(fù)劑、菌劑-化學(xué)修復(fù)劑復(fù)配減少蔬菜重金屬含量的效果，發(fā)現(xiàn)復(fù)配制劑的效果好于單一菌劑和化學(xué)修復(fù)劑。本研究中接種B.megaterium L44使辣椒果實(shí)中的Cd和Pb含量顯著降低，但還未達(dá)到現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)蔬菜安全的限量值，進(jìn)一步開(kāi)展功能菌株與磷酸鈣、海泡石、生物炭等的復(fù)配和相互作用研究，配合低積累辣椒品種應(yīng)用，有望為阻控辣椒吸收重金屬、安全生產(chǎn)提供有效技術(shù)途徑和理論基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

（1）從生長(zhǎng)于南京某礦區(qū)周邊農(nóng)田的辣椒和圣女果的根際土壤中篩選到7株能分泌胞外多糖、IAA和鐵載體、耐受Cd和Pb的芽孢桿菌。

（2）B.megaterium L44菌株接種處理的辣椒果實(shí)Cd和Pb含量分別顯著降低39.1%和81.3%，接近食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限量要求，具有阻控辣椒吸收重金屬的潛在應(yīng)用價(jià)值。

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