重金属固定细菌调控土壤铁氧化物阻控小麦Cd吸收效应

摘要

铁氧化物因其比表面积大,对重金属具有很强的吸附固定能力,是修复重金属污染农田良好的钝化剂.采用盆栽试验,研究重金属固定细菌Bacillus megaterium N3、Serratia liquefaciens H12和菌株N3联合H12对郑麦3号(Triticum aestivum L.,ZM-3)吸收Cd的影响,同时测定不同处理对小麦根际土壤铁氧化物含量、铁氧化细菌相对丰度、黏土颗粒矿物组成、团聚体组成和pH的影响.结果表明,功能菌株N3和H12以及N3联合H12均能显著(P<0.05)提高小麦籽粒的干重(36.5%~75.3%),显著(P<0.05)降低小麦籽粒中Cd(30.2%~84.9%)的含量.此外,相比单独施用菌株N3或者H12,施用复合菌剂N3+H12具有更强的阻控郑麦3号吸收Cd的能力.复合菌剂N3+H12主要通过提高郑麦3号根际土壤:(1)pH值(由6.74升高到7.08);(2)Fe氧化物(67.9%)和针铁矿含量;(3)铁氧化细菌的相对丰度(披毛菌属和纤发菌属)和(4)小粒径(<0.25 mm)团聚体的含量来降低小麦根际土壤中有效态Cd的含量,进而阻控郑麦3号对Cd的吸收.本研究结果为利用重金属固定细菌修复重金属污染农田提供理论依据和技术支撑.