| 解磷细菌Klebsiella sp. M2钝化重金属及阻控小麦吸收Cd和Pb效应 |
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| 引用本文： | 苏楠楠,赵庆照,王芳,安天赐,牛晶晶,闫嘉欣,杨建军,韩辉.解磷细菌Klebsiella sp. M2钝化重金属及阻控小麦吸收Cd和Pb效应[J].环境科学,2024,45(7):4321-4331. |
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| 作者姓名： | 苏楠楠 赵庆照 王芳 安天赐 牛晶晶 闫嘉欣 杨建军 韩辉 |
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| 作者单位： | 南阳师范学院生命科学与农业工程学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线渠首湿地生态系统野外科学观测研究站, 南阳 473061;保定市清苑区农业技术推广中心, 保定 071100;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 北京 100081;南阳师范学院生命科学与农业工程学院, 南水北调中线水源区水安全河南省协同创新中心, 河南省南水北调中线渠首湿地生态系统野外科学观测研究站, 南阳 473061;中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所, 北京 100081 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（42377039,41907143）；河南省自然科学基金项目（232300420173）；国家小麦产业体系岗位科学家项目（CARS-03）；河南省高校科技创新人才项目（24HASTIT028） |
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| 摘 要： | 解磷微生物能够将土壤中难溶性的磷转化为可供植物吸收的磷,同时可溶性磷酸盐也能与重金属结合生成沉淀,降低土壤中有效态重金属的含量,进而阻控作物对重金属的吸收,在重金属污染土壤修复中发挥着重要的作用. 通过溶液培养试验研究解磷细菌Klebsiella sp. M2固定Cd和Pb以及释放PO43-的规律,并通过盆栽试验探究菌株M2对小麦吸收Cd和Pb的影响及其微生物学机制. 结果显示,菌株M2通过细胞壁吸附和诱导磷酸盐沉淀降低溶液中Cd和Pb的浓度,并增加溶液中PO43-的浓度. 盆栽试验表明,与不接菌和接灭活菌M2对照相比,接种活菌株M2后能够显著提高（123%~293%）土壤Ca2-P和Ca8-P的含量,降低小麦根际土壤中DTPA-Cd（34.48%）和DTPA-Pb（36.72%）的含量,进而阻控小麦籽粒对Cd和Pb的富集. 此外,高通量测序结果表明,菌株M2显著提高了小麦根际细菌群落的多样性,提高了小麦根际土壤中Proteobacteria、Gemmatimonadetes和Bacteroidota的相对丰度,同时增加小麦根际土壤中具有重金属固定和解磷促生特性细菌的相对丰度（主要为Sphingomonas、Nocardioides、Bacillus、Gemmatimonas和Enterobacter）,而这些菌属在钝化重金属和阻控小麦吸收重金属的过程中发挥了重要作用. 研究结果可为重金属污染农田的生物修复提供菌种资源和理论依据.
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| 关 键 词： | 解磷细菌 小麦 重金属固定 微生物群落 有效磷 |
| 收稿时间： | 2023/8/22 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2023/9/28 0:00:00 |
Immobilization of Heavy Metals by Phosphorus-solubilizing Bacteria and Inhibition of Cd and Pb Uptake by Wheat |
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| SU Nan-nan,ZHAO Qing-zhao,WANG Fang,AN Tian-ci,NIU Jing-jing,YAN Jia-xin,YANG Jian-jun,HAN Hui.Immobilization of Heavy Metals by Phosphorus-solubilizing Bacteria and Inhibition of Cd and Pb Uptake by Wheat[J].Chinese Journal of Environmental Science,2024,45(7):4321-4331. |
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| Authors: | SU Nan-nan ZHAO Qing-zhao WANG Fang AN Tian-ci NIU Jing-jing YAN Jia-xin YANG Jian-jun HAN Hui |
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| Institution: | Henan Field Observation and Research Station of Headwork Wetland Ecosystem of the Central Route of South-to-North Water Diversion Project, Collaborative Innovation Center of Water Security for Water Source Region of Mid-route Project of South-North Water Diversion of Henan Province, College of Life Sciences and Agricultural Engineering, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, China;Agricultural Technology Promotion Center in Qingyuan District, Baoding City, Baoding 071100, China;Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; Henan Field Observation and Research Station of Headwork Wetland Ecosystem of the Central Route of South-to-North Water Diversion Project, Collaborative Innovation Center of Water Security for Water Source Region of Mid-route Project of South-North Water Diversion of Henan Province, College of Life Sciences and Agricultural Engineering, Nanyang Normal University, Nanyang 473061, China;Institute of Environment and Sustainable Development in Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | phosphorus-solubilizing bacteria wheat heavy metal immobilization microbial community available phosphorus |
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