不同阴离子钠盐对土壤Cd形态与微生物群落的影响

摘要

为了探明污染土壤在盐碱胁迫条件下镉(Cd)有效性与微生物群落的响应,采集污灌区Cd污染农田土壤,模拟北方土壤典型盐碱胁迫情景,设置不同阴离子钠盐配置处理,利用微生境培养实验,采用高通量测序技术,结合对土壤性质、土壤Cd形态等的测定.结果 表明:施用钠盐可显著提高钠吸附比(SAR)、碱化度(ESP),降低有机碳(SOC)含量、阳离子交换量(CEC);促进土壤中小粒径团聚体(＜0.002mm)的形成,增加了Cd在小颗粒团聚体的质量负载;与对照相比,两种土壤中T1处理(主要阴离子为SO42-、Cl-)均显著(P＜0.05)增加交换态Cd含量(27.06％和11.00％).钠盐的添加降低了土壤中细菌的丰度和多样性,其中T1处理的微生物群落均匀度最低;盐碱胁迫处理改变了土壤细菌的关键类群,如增加了耐盐碱腈基降解菌科、葡萄球菌科、假单胞菌科和耐重金属芽孢杆菌科的菌群丰度,不同处理菌群结构差异与土壤阴离子组成有关,如相比而言,T1处理可增加变形菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门的丰度.冗余分析结果表明土壤pH值、交换态Cd含量、SAR和ESP是影响细菌群落组成变化的关键环境因子,拟杆菌门、芽单胞菌门和变形菌门的丰度与pH值呈正相关,而酸杆菌门、绿弯菌门的丰度与交换态Cd含量、SAR呈现显著正相关.可见,盐碱胁迫增加了土壤Cd的有效性,显著改变了土壤微生物群落结构.