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硝化水炭减少了水稻中 Cd 的积累,并改变了 Cd 污染土壤中的微生物群落

Journal of Environmental Management ( IF 8.0 ) Pub Date : 2023-05-20 , DOI: 10.1016/j.jenvman.2023.118135
Jing Wu 1 , Yun Hua 2 , YanFang Feng 2 , WenPing Xie 3
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生长在受 Cd 污染的土壤上的水稻可能会在谷物中积累 Cd,这对人体健康极为有害。开发了几种管理方法来减少水稻中的 Cd 负荷,而通过土壤改良剂进行原位固定因其可行性而具有吸引力。废物衍生的水炭 (HC) 已被证明可有效将 Cd 固定在土壤中。然而,潜在的植物负面影响和巨大的施用量对于解决 HC 的广泛应用至关重要。硝酸老化可能是解决这些问题的有效方法。本文在稻土柱实验中以 1% 和 2% 的剂量向 Cd 污染土壤中加入 HC 和硝化水炭 (NHC)。结果表明,NHC 显著提高了水稻根系生物量 58.70-72.78%,而 HC 的作用为 35.86-47.57%。值得注意的是,1% 的 NHC 使稻谷、根和秸秆中 Cd 的积累分别降低了 28.04%、15.08% 和 11.07%。NHC-1 导致土壤 EXC-Cd 浓度持续下降 36.30%。在 HC 和 NHC 施用下,土壤微生物群落发生了很大变化。Acidobacteria 的相对丰度在 NHC-2% 中降低了 62.57%,在 HC-1 中降低了 56.89%。尽管如此,变形菌门和厚壁菌门还是被 NHC 的添加促进了。与 HC 相比,NHC 产生的优势细菌共生网络更加复杂和集中。NHC 代谢网络中的关键细菌(厌氧菌科和 Archangiaceae)在 Cd 固定化中起关键作用。这些观察结果证实了 NHC 更有效地减少水稻中 Cd 的积累,并且可以减轻微生物改变群落组成和网络对植物的负面影响。 它可以提供丰富的水稻土壤微生物对 NHC 与 Cd 相互作用的反应,并为 NHC 修复 Cd 污染的土壤奠定基础。




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更新日期:2023-05-20
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