根施伯克氏菌对小麦镉吸收转运的两段式阻控作用

为评估将伯克氏菌Y4（Burkholderia sp.Y4）作为污染农田小麦降镉（Cd）菌的可行性,通过微生物高通量测序、土壤Cd逐级提取、小麦Cd亚细胞分布和赋存形态检测等手段,分析了菌株Y4处理下根际土壤微生物群落和Cd有效态变化,以及小麦根、基节、节间和籽粒Cd含量及其转运特征.结果表明,根施菌株Y4显著降低了小麦根部和籽粒Cd含量,与对照处理相比降幅分别为7.7%和30.3%.小麦营养器官Cd含量及Cd转移因子结果显示,菌株Y4处理使Cd从基节向节间的转移因子降低79.3%,小麦节间Cd含量也随之降低50.9%.Cd赋存形态研究发现,菌株Y4处理增加了根和基节中残渣态Cd占比,降低了根系中无机态和水溶态Cd的含量,并提高了基节中残渣态Cd含量.进一步检测Cd的亚细胞分布发现,根细胞壁和基节细胞液中Cd含量增幅分别达21.3%和98.2%,可见菌株Y4处理提高了根细胞壁和基节细胞液对Cd的固定能力.深入研究根际土壤发现,菌株Y4处理使小麦成熟期根际伯克氏菌的相对丰度由9.6%提高至11.5%,并改变了土著微生物的群落结构,提高了Gemmatimonadales、Pseudomonadales和Chitinophagales等相对丰度,并降低了Acidobacteriota等相对丰度.同时,施加菌株Y4提高了根际土pH值,增幅达8.3%;降低了土壤中的可交换态Cd、碳酸盐结合态Cd和铁锰氧化物结合态Cd含量,其降幅分别达44.4%、21.7%和15.9%,而残渣态Cd比例高达53.6%.根施菌株Y4提高了土壤中硝态氮和铵态氮的含量,增幅可达22.0%和21.4%,并且碱解氮含量也有一定程度提高.由此可见,根施菌株Y4不但提高了土壤氮素可利用性,同时能够通过降低根际土壤中Cd有效性、提高小麦根和基节的Cd拦截固定能力,“两段式”阻控污染土壤中Cd向小麦籽粒的转运积累.故伯克氏菌Y4作为小麦降Cd促生菌剂具有一定的应用潜力.     

山西野生连翘生长地土壤PAHs污染特征及风险评价

山西是我国道地药材连翘的主产地之一,为探明连翘生长区土壤的安全性,在连翘成熟期从山西东南部野生连翘生长区采集了70个表层(0～25 cm)土壤样品,采用化学提取和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析方法,探讨了样品中16种多环芳烃(PAHs)的含量与组成特征;利用比值法确定了PAHs的来源,并通过计算污染土壤PAHs的苯并[a]芘(Ba P)等效毒性当量评估了其潜在风险．结果表明,样点土壤PAHs总量(Σ16PAHs)的平均值为1.85μg·g^-1,3环PAHs的占比最高(平均值为76.7%),其中,3环的菲(Phe)和蒽(Ant)的样点检出率为100%;该生长区PAHs主要来源于空气传输与沉降的煤、生物质燃烧和车辆排放的污染物;所有样点土壤Σ16PAHs均达到了Maliszewska-Kordybach提出的农用土壤污染水平(Σ16PAHs含量>0.2μg·g^-1),41.4%的样点达到了重度污染水平(Σ16PAHs含量>1.0μg·g^-1),其中,10.0%的样点土壤Ba P的含量大于我国农用土壤筛选值...     

种植油麦菜评价多环芳烃污染土壤的农用风险

污染土壤引起的农产品安全问题已不容忽视.为了探讨多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)污染土壤农用的安全性,本文通过盆栽实验方法,以某焦化企业周边长期受PAHs污染的农田土壤为研究对象,以广泛种植的油麦菜(Lactuca sativa L.)为农产品代表,利用超声振荡提取和气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析方法,解析样品中优先控制的16种PAHs的含量,揭示土壤-油麦菜体系中PAHs的迁移转化与富集特征,评估其潜在风险.结果表明,油麦菜地上部分(YS)PAHs的含量(Σ16PAHs)大于地下部分(GS),YS中3～5环PAHs相对含量高,GS中4～6环PAHs含量高. YS对不同PAHs的富集系数均大于GS,YS中蒽(Ant)的富集系数最大(2. 41),荧蒽(Fla)最小(0. 458),GS中苯并[a]芘(Bap)最大(0. 862),Fla最小(0. 130). 16种PAHs从GS到YS的转运系数均大于1. 00.关联性分析表明GS与初始土壤(SS) PAHs拟合优度中等(R~2=0. 71),YS与SS的PAHs拟合优度最大(R~2=1. 0),YS和GS的PAHs拟合优度最小(R~2=0. 39). YS和GS的健康风险值分别是国家食品标准Bap最大风险控制值的11. 8和12. 7倍.表明油麦菜食用的潜在风险较高,焦化企业周边污染土壤农用的安全问题不容忽视.