亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        芽孢桿菌在植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用研究進展

        2021-11-04 01:16:10柳曉光
        南方農(nóng)業(yè)·下旬 2021年8期

        柳曉光.芽孢桿菌在植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用研究進展[J].南方農(nóng)業(yè),2021,15(24):-12.

        摘 要 重金屬污染是影響我國耕地質(zhì)量的重要因素,超富集植物修復(fù)技術(shù)盡管效果明顯,但相應(yīng)的成本也較高,且容易造成二次污染,僅適用于修復(fù)小范圍的土壤。研究表明,結(jié)合微生物修復(fù)技術(shù)和超富集植物修復(fù)技術(shù),可以提高超富集植物對污染土壤的修復(fù)效率。以巨大芽孢桿菌和膠質(zhì)芽孢桿菌為代表,總結(jié)分析了芽孢桿菌在植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用,并就存在的問題進行討論。

        關(guān)鍵詞 芽孢桿菌;修復(fù)技術(shù);土壤重金屬污染

        中圖分類號:X53 文獻標志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.24.004

        隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展,人類活動對環(huán)境造成的破壞日益嚴重,而土壤污染問題近年來也逐漸顯現(xiàn),通過土壤調(diào)查發(fā)現(xiàn),我國有19.4%的耕地土壤存在不同程度的污染,以重金屬污染最為嚴重。土壤的重金屬污染存在難以消除、時滯效應(yīng)長、污染面積大等特點,重金屬污染易被污染土壤中的植物吸收,進入食物鏈,危害人類的健康。因此,消除土壤重金屬污染,修復(fù)被重金屬污染的土壤,保證人民的食品安全是目前亟需解決的問題。

        1 超富集植物修復(fù)技術(shù)

        土壤重金屬污染的修復(fù)方法主要有物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法及生物修復(fù)法等[1]。物理和化學(xué)修復(fù)法的特點是修復(fù)效果好、修復(fù)效率高,但也存在成本高、容易造成二次污染等弊端,只適合局部開展,不適宜大面積的土壤污染治理。生物修復(fù)技術(shù)具有綠色、穩(wěn)定的特點,并且可以降低對環(huán)境的影響,能有效避免二次污染,技術(shù)簡單、成本低廉、環(huán)境友好的特點使生物修復(fù)法成為修復(fù)大面積土壤重金屬污染的主要選擇。

        超富集植物修復(fù)技術(shù)是在不破壞生態(tài)環(huán)境和土壤結(jié)構(gòu)的情況下,通過植物發(fā)達的根系吸收重金屬元素[2]。超富集植物對于重金屬元素的吸收量較大,是一般植物的數(shù)十倍甚至上百倍。超富集植物對重金屬的耐受性較強,不但能夠在被重金屬污染過的土壤上正常生長,而且一般不會出現(xiàn)重金屬毒害現(xiàn)象。超富集植物修復(fù)技術(shù)是一種比較常用的修復(fù)重金屬污染土壤的方法,能夠有效、穩(wěn)定、徹底地對土壤進行修復(fù),從根本上降低污染土壤中重金屬元素的含量。

        2 微生物-植物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)

        超富集植物修復(fù)技術(shù)盡管能夠有效、穩(wěn)定地吸收土壤中重金屬元素,但是在有毒重金屬濃度很高的情況下,具有極高金屬積累能力的植物往往生長緩慢,產(chǎn)生的生物量也會大大降低[3]。同時,超富集植物對重金屬的吸收能力雖然較普通植物有大幅提高,但相對物理修復(fù)技術(shù)和化學(xué)修復(fù)技術(shù)立竿見影的修復(fù)效果來說,超富集植物修復(fù)技術(shù)仍然存在修復(fù)效率低、治理周期較長等缺陷。

        為了解決超富集植物修復(fù)技術(shù)修復(fù)效率較低的問題,學(xué)者們進行了一系列探索。1)不斷篩選對重金屬元素耐受性更強、吸收能力更強、生長周期更短、生物量更大的超富集植物品種,同時結(jié)合分子生物學(xué),應(yīng)用基因工程技術(shù),通過增大超富集植物的個體、提高生長速率,達到提高植物修復(fù)效率的目的。2)探索通過添加化學(xué)藥劑、特種肥料及接種特定微生物等方式來促進植物對重金屬元素的吸收。通過添加微生物來加快植物對土壤重金屬元素吸收的“植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)”,也成為近年來土壤重金屬污染治理的研究熱點之一。

        重金屬污染土壤中重金屬離子與土壤粒子之間的結(jié)合十分緊密,能夠形成穩(wěn)定的絡(luò)合物,不容易被超富集植物提取和吸收[4]。研究發(fā)現(xiàn),部分微生物的代謝產(chǎn)物可以有效溶解被固定的重金屬元素,提高重金屬元素的生物活性,明顯促進超富集植物對于重金屬元素的吸收。同時,微生物能分泌各種植物激素和生物酶,還能通過固氮、固磷等作用改善土壤理化性質(zhì)和生態(tài)環(huán)境,能在一定程度上促進植物在重金屬污染土壤環(huán)境中的生長[5]。因此,將微生物應(yīng)用于超富集植物修復(fù)技術(shù)中,可以有效解決植物吸收重金屬效率較低的問題。

        3 芽孢桿菌在植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)中的作用

        芽孢桿菌是一種常見的革蘭氏陽性菌,對環(huán)境的適應(yīng)能力極強,可以在各類型的土壤中大量繁殖,市場上也存在多種類型的芽孢桿菌菌肥,研究芽孢桿菌在植物修復(fù)法中的作用有利于芽孢桿菌的推廣應(yīng)用。

        研究發(fā)現(xiàn),芽孢桿菌對超富集植物吸收重金屬元素的影響主要有2種作用機理。1)以枯草芽孢桿菌為代表,通過分泌物的絡(luò)合作用降低土壤中重金屬元素的活性,阻滯植物對重金屬元素的吸收,減少有害的重金屬元素進入食物鏈。2)以巨大芽孢桿菌和膠質(zhì)芽孢桿菌為代表,通過新陳代謝產(chǎn)生草酸、檸檬酸等有機酸。這些有機酸對重金屬有溶解作用,可以提高重金屬的生物有效性,促進超富集植物對重金屬元素的吸收,從根本上降低土壤中重金屬元素的含量。

        芽孢桿菌對于超富集植物吸收重金屬元素具有促進作用,這是植物-微生物聯(lián)合修復(fù)法重要研究方向之一。楊榕在印度芥菜修復(fù)土壤Cd污染的試驗中接種膠質(zhì)芽孢桿菌,當加菌量為2×1010 CFU·kg-1時,發(fā)現(xiàn)pH值明顯降低,并可以顯著提高土壤中Cd的生物有效性,根際、非根際土壤中有效態(tài)Cd元素的含量分別提升了36.54%和45.28%,有效促進超富集植物印度芥菜對Cd元素的吸收[6]。地上部分生物富集系數(shù)為16.83,相比對照組提高了77.16%,地下部分生物富集系數(shù)為4.83,相比對照組提高了38.4%,對污染土壤中Cd元素的去除率達到20.9%,是其他處理的1.58~7.51倍。趙樹民等在修復(fù)Cd、Cu污染土壤時將黑麥草接種巨大芽孢桿菌,黑麥草對Cd和Cu的吸收量分別較對照組增加了45.8%和27.9%,同時發(fā)現(xiàn)巨大芽孢桿菌可以明顯增加土壤中有效磷和有效鐵的含量,黑麥草生物量較對照組增加了40.5%~50.0%[7]。丁玲在土壤中添加巨大膠質(zhì)芽孢桿菌菌懸液和檸檬酸調(diào)理劑,不僅可以使土壤中的重金屬元素發(fā)生明顯的活化,還可以提高土壤中的脲酶、堿性磷酸酶和過氧化氫酶的活性,這也對植物的生長起到了一定的促進作用[8]。

        以巨大芽孢桿菌和膠質(zhì)芽孢桿菌為代表的芽孢桿菌在植物-微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)中作用主要表現(xiàn)在以下2方面:1)通過微生物新陳代謝產(chǎn)生的有機酸對土壤中的重金屬起到活化作用,提升超富集植物在重金屬脅迫下的吸收量;2)微生物的分泌物能夠改善土壤的理化性質(zhì),通過促進植物生長的方式提高超富集植物的修復(fù)效率。

        4 微生物與有機肥的聯(lián)合應(yīng)用

        通過微生物提高植物的修復(fù)效率需要保證土壤中有一定的微生物含量,紀宏偉等研究發(fā)現(xiàn),接種25 mL和5 mL巨大芽孢桿菌,在培養(yǎng)24 h后,土壤中有效態(tài)Cd含量25 mL組比5 mL組高39%。但當培養(yǎng)72 h后,

        25 mL組的微生物由于土壤中的營養(yǎng)成分不夠充分,菌體間相互競爭營養(yǎng)成分,造成菌體數(shù)量減少且新陳代謝受到影響,土壤中的有效態(tài)Cd含量25 mL組反而比

        5 mL組低22%[9]。高濃度接種并不能保證土壤中有足夠的目的微生物,在進行污染土壤修復(fù)時,尤其是廢棄礦山、建設(shè)用地的修復(fù)治理時,往往土壤中的營養(yǎng)成分過低,不僅對植物的生長有一定的影響,也限制了土壤中微生物的含量,直接向土壤中接種微生物菌粉、溶液等,經(jīng)過一段時間微生物總量會明顯降低。解決這一問題的常規(guī)方法就是綜合使用微生物和有機肥,在有機肥中接種微生物,制備生物菌肥,使微生物菌落的數(shù)量滿足應(yīng)用需求。

        5 問題及展望

        1)大多數(shù)的研究還停留在實驗室階段,實驗室研究環(huán)境過于理想,微生物的環(huán)境適應(yīng)問題、微生物的最佳接種濃度問題、制備適用大田的特種微生物菌肥配方問題、超富集植物重金屬耐受問題等都需要進一步開展研究。2)巨大芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌等對超富集植物吸收重金屬的促進作用是明確的,但還需對其他微生物進行試驗。爭取篩選出對超富集植物吸收重金屬效率提升更為有效的菌種,并嘗試使用分子生物學(xué)和基因工程技術(shù)等生物技術(shù)改造出特種微生物,不同菌種按比例混合,以獲得最佳的效果。3)使用部分芽孢桿菌等常見微生物提高超富集植物修復(fù)土壤重金屬污染的技術(shù)路線是可行的。進一步開發(fā)適合推廣應(yīng)用的相關(guān)菌肥產(chǎn)品、總結(jié)一套成熟可靠的技術(shù)方法是需要進一步解決的問題。

        參考文獻:

        [1] 余勁聰,何舒雅,曾潤穎,等.芽孢桿菌修復(fù)土壤重金屬鎘污染的研究進展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,43(1):73-78.

        [2] 楊榕,李博文,劉微.膠質(zhì)芽孢桿菌對印度芥菜富集土壤Cd及土壤pH的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2013,33(6):1648-1654.

        [3] 唐小飛.植物-微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤研究進展[J].廣東化工,2018,45(14):148-149.

        [4] 常海偉,劉代歡,賀前鋒.重金屬污染農(nóng)田微生物修復(fù)機理研究進展[J].微生物學(xué)雜志,2018,38(2):114-121.

        [5] 李海燕,熊幟,李欣亞,等.植物-微生物聯(lián)合修復(fù)重金屬污染土壤研究進展[J].昆明理工大學(xué)學(xué)報,2017,42(3):81-88.

        [6] 楊榕.膠質(zhì)芽孢桿菌促進印度芥菜富集土壤鎘的效應(yīng)研究[D].保定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.

        [7] 趙樹民,李曉東,虞方伯,等.巨大芽孢桿菌LY02對黑麥草修復(fù)重金屬污染土壤的影響[J].水土保持學(xué)報,2017,31(5):340-344.

        [8] 丁玲.巨大/膠質(zhì)芽孢桿菌與檸檬酸聯(lián)合強化植物修復(fù)鉛鋅鎘污染的土壤[D].保定:河北大學(xué),2017.

        [9] 紀宏偉,王小敏,龐宏偉,等.枯草芽孢桿菌與巨大芽孢桿菌對土壤有效態(tài)Cd的影響研究[J].水土保持學(xué)報,2015,29(3):325-329.

        (責任編輯:劉寧寧)

        国产一区免费观看| 精品国产又大又黄又粗av| 99久久国语露脸国产精品| 青青草原亚洲在线视频| 色综合悠悠88久久久亚洲| 亚洲国产精品久久电影欧美| 精精国产xxxx视频在线播放| 亚洲精品久久久久久动漫| 精品国产品欧美日产在线| 丝袜美腿爆炒国产在线观看| 久久久精品国产免费看| 免费a级毛片18禁网站| 国产精品理论片| 伊人久久综合影院首页| 亚洲国产精品午夜电影| 在线观看中文字幕不卡二区| 日本一区二区三区四区高清不卡| 亚洲av无码偷拍在线观看| 少妇高潮惨叫久久久久久电影 | 四虎国产精品免费久久麻豆| 亚洲国产成人av毛片大全| 森中文字幕一区二区三区免费| 日韩夜夜高潮夜夜爽无码| 精品欧洲av无码一区二区| 日本在线观看| 久久国产影视免费精品| 亚洲综合原千岁中文字幕| 亚洲黄片av在线播放| 亚洲av日韩综合一区久热| 五级黄高潮片90分钟视频| 亚洲h视频| 亚洲一区二区久久青草| 国产一区亚洲一区二区| 国产亚洲视频在线播放| 国产电影一区二区三区| 色综合久久久久久久久五月| 99精品视频69v精品视频免费 | 中文字幕av久久亚洲精品| 中文字幕乱码一区av久久不卡| 无码一区二区波多野结衣播放搜索 | 国内成人精品亚洲日本语音|