籽粒苋-微生物联合修复镉污染土壤技术研究

来源 :绵阳师范学院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:elsie0709
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本实验为研究出一种适用于Cd污染土壤的修复技术:首先研究不同Cd胁迫下籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus L.)种子萌发情况,确定合理播种方式;然后设置不同刈割强度割茬籽粒苋,筛选最佳刈割方式;其次将铜绿假单胞菌、阴沟肠杆菌、多粘类芽孢杆菌和胶质芽孢杆菌微生物在Cd浓度为25mg/L胁迫下进行组合试验,筛选最佳优势微生物组合;最后将最佳刈割和优势微生物组合集成方式处理籽粒苋,获得:籽粒苋-微生物联合修复镉污染污染土壤技术。结论如下:(1)Cd胁迫籽粒苋种子萌发实验及播种方式选择:通过种子在Cd浓度为0、0.5、2.5、12.5mg/L胁迫下萌发,对发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗根长和苗高指标分析;发现:随Cd浓度增加,发芽率和发芽指数呈先上升后下降趋势;发芽势、活力指数及幼苗根长和苗高均呈下降趋势;低浓度Cd对发芽率和发芽指数有促进作用,但高低浓度Cd均不利幼苗生长。因此,本试验决定采用育苗移栽方式播种。(2)最佳刈割方式的筛选:设置轻度刈割(留茬高度50cm)、中度刈割(留茬高度30cm)、重度刈割(留茬高度10cm)割茬籽粒苋,发现中度刈割处理籽粒苋株高、生物量、植株Cd富集量均得到提升。因此,将中度刈割作为最佳刈割方式。(3)优势微生物组合的筛选:铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)和胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus krassilnikov)在25mg/L Cd胁迫进行组合试验,对共生效果、铁载体和IAA分泌能力检测,发现组合8号(铜绿假单胞菌0.3mL、阴沟肠杆菌0.2mL、多粘类芽孢杆菌0.3mL和胶质芽孢杆菌0.1mL)分泌能力优于其它组合。(4)籽粒苋-微生物联合修复试验结果:将中度刈割和最佳优势微生物组合集成方式处理籽粒苋,发现该方式处理籽粒苋株高和生物量达到最大值分别为241.67cm和593.05g/株;而根、茎、叶组织Cd含量达到最佳分别为4.48mg/kg、3.58mg/kg和7.1mg/kg;转移和富集系数达到最大值12.34和4.37,达到超富集植物标准;每公顷生物总量最大37077.49kg/hm2,植株吸收Cd总量最佳159.74g/hm2;试验后,该技术使得土壤Cd含量下降至0.564mg/kg,Cd去除率达到最佳为4.57%,修复效果最优。综上实验结果表明:集成方式处理修复效果最佳,即:籽粒苋-微生物联合修复镉污染土壤技术。具体操作如下:(1)育苗移栽播种方式:选圆润、饱满种子,温水浸泡14h,捞出晾干与细沙按1:10混匀播种,均匀覆盖营养土,观察出苗情况。(2)最佳刈割处理:幼苗15cm,56片子叶进行移栽和补苗,株距和行距为40cm×40cm,种植密度为62520株/hm2;株高6070cm,培土预防倒伏;株高90100cm进行刈割,留茬高度30cm。(3)最佳优势微生物制备:将OD600≈1.0的四种微生物按铜绿假单胞菌(300mL)、阴沟肠杆菌(200mL)、多粘类芽孢杆菌(300mL)、胶质芽孢杆菌(100mL)体积混匀,制成每瓶900mL生物菌液。(4)优势微生物处理:刈割后根部施加10mL/株生物菌液,7d处理1次,连续处理4次,45d收获。
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