地质高背景区晚疫病马铃薯根际土壤细菌群落对重金属胁迫的响应

探究地质高背景区重金属胁迫下晚疫病马铃薯根际土壤细菌群落变化及其影响因素,对马铃薯安全生产具有重要意义。采集马铃薯(‘青薯9号’‘威芋5号’和‘威芋3号’)健康植株和晚疫病发病植株根际土壤,检测土壤p H、有机质和重金属含量,用Illumina MiSeq高通量测序技术分析细菌群落;采集马铃薯块茎,测定重金属含量。试验区土壤Cd、Cr和Zn含量均值分别为2.14、170和220 mg/kg,Cd含量超过国家土壤质量标准风险管制值,Cr和Zn含量超筛选值。马铃薯块茎仅1个样品Cd含量为0.103 mg/kg,超过国家食品安全限值标准。发病马铃薯根际土壤优势细菌门及其相对丰度主要为变形菌门(Proteobacteria)33.16%~39.09%、放线菌门(Actinobacteria)13.45%~17.11%;优势菌属主要为鞘脂单胞菌属(Sphingomonas)8.78%~12.30%、芽单胞菌属(Gemmatimonas)6.22%~7.61%,发病植株优势菌相对丰度与健康植株存在差异。不同品种间细菌多样性与丰度不同,马铃薯感染晚疫病后根际土壤细菌群落多样性升高,细菌菌群丰度下降。主成分分析显示发病植株与健康植株细菌群落差异性贡献率为29.59%。冗余分析结果表明,土壤重金属和pH显著影响土壤细菌群落组成和结构,对优势菌群的影响尤为明显,健康与发病植株间细菌群落的差异受土壤Pb、Cr胁迫的影响更大。因此,地质高背景区重金属胁迫下马铃薯可实现安全生产,染病马铃薯植株根际土壤细菌群落多样性降低,丰富度上升,土壤Pb、Cr通过改变根际土壤细菌群落有益菌类而影响晚疫病的发生和发展。

低温热解处理汞污染土壤对蔬菜总汞和甲基汞累积的影响

低温热解技术是汞污染土壤修复的有效工程措施之一,能降低土壤环境风险。本文选择矿区汞污染土壤进行低温热解修复并开展蔬菜种植,探索低温热解前后土壤理化性质和汞含量的变化,研究低温热解修复对土壤中总汞和甲基汞向蔬菜迁移及累积的影响。结果表明,低温热解后,土壤中有效磷提高了828.0%,阳离子交换量、有机质、全氮、碱解氮含量不同程度降低;土壤总汞去除率为86.63%,甲基汞去除率为95.34%;低温热解后土壤生长的白菜、白萝卜、小白菜、豌豆可食部位总汞、甲基汞含量分别降低了16.67%、36.36%、50.00%、50.00%和63.16%、37.50%、26.67%、22.22%。研究结果可为评估低温热解技术对汞污染土壤的治理修复成效提供数据参考。