生物炭修复土壤重金属污染的研究进展

生物炭是由生物质在完全或部分缺氧的情况下经热解炭化产生的一类高度芳香化难熔性固态物质。近年来,生物炭在污染环境修复方面得到广泛关注,已成为当前环境科学的研究热点。文章综述了近年来国内外有关生物炭修复重金属污染土壤的研究进展,探讨了生物炭对土壤修复的潜力,阐述了生物炭对于土壤重金属生物有效性的影响。相关研究发现,不同来源及裂解温度制备的生物炭对土壤重金属修复的效果不同,不同类型土壤重金属对于生物炭的响应亦非常复杂,从而呈现出各异的土壤重金属修复效果。生物炭对重金属生物有效性的影响源于改变土壤p H、影响土壤有机质含量,改变土壤氧化还原电位及土壤微生物群落组成等多种机制的协同作用,同时生物炭在对重金属的吸附方面扮演着重要角色。生物炭对土壤重金属修复的影响效应取决于生物炭的特性和施用量、土壤肥力和性质、以及重金属种类等因素。因此,必须根据不同土壤的主要重金属污染类型,选择合适的生物炭,以期得到较好的土壤改良效果。今后应加强生物炭在农田土壤改良以及农作物生长方面的研究与应用,进一步探索生物炭在重金属污染土壤中发生的生物和化学反应机理,并且要对生物炭的施用效果进行野外长期定位研究。

重金属污染环境的微生物修复原理研究进展

近年来,由重金属引发的食品安全问题已成为公众和媒体关注的焦点,其治理也成为研究的难点和热点。对污染环境重金属生物修复及机制研究具有重要的理论意义。综述了微生物修复重金属污染环境的原理,介绍了微生物通过对重金属的吸附、累积,通过代谢过程对重金属进行氧化、还原、甲基化等生物转化作用,以及通过固定、络合作用钝化重金属来修复环境重金属污染。另外,综述了生物沥滤、表面活性剂活化及VA(Vesicalar Arbuscular)菌根强化重金属的植物修复等基本原理。

淡紫紫孢菌YES和粉红螺旋聚孢霉67-1组合对黄瓜根结线虫病的防效评价

为了提高生防菌的防病效果及其稳定性,本研究以黄瓜根结线虫病为靶标病害,对淡紫紫孢菌(原名为淡紫拟青霉)YES与粉红螺旋聚孢霉67-1混和使用的防病效果进行了评价。平板对峙实验表明两菌株相容性较好,在马铃薯和黄瓜根际分泌物培养基上无拮抗作用;通过测定两菌株对根结线虫的卵寄生性及其无菌发酵滤液对2龄幼虫致死作用,确定YES菌株孢子悬浮液(2×106孢子/m L)对根结线虫的卵寄生作用(51.0%)显著高于菌株67-1(44.0%);而菌株67-1代谢产物48 h后对根结线虫2龄幼虫的致死率(100%)高于菌株YES(77.4%)。土壤中2龄幼虫接种量为1000线虫/100 g土时,将菌剂YES和67-1单独或混和加入育苗基质中(终浓度为106孢子/g基质)并在移栽时穴施50 g菌剂(106孢子/g),结果表明两菌株单独使用和混和使用的防治效果接近,在20%~30%左右;根据blissing independence模型,两菌株之间表现为拮抗作用。土壤中线虫卵密度为398卵/100 g干土时,菌剂YES和67-1混和使用可显著抑制黄瓜根系上根结的形成,防病效果为63.7%,显著高于两菌剂单独使用的防效33.0%和41.3%。两菌株之间表现为累加效应。上述结果表明,两个主要作用机理不同的生防菌混和使用可以延缓根结线虫的侵染,提高防病效果。但土壤中线虫虫态和密度影响依据blissing independence模型判定生防菌之间的相容性。该结果对杀线虫复合生防菌剂的研制及使用技术改进具借鉴意义。

粉红螺旋聚孢霉67‐1厚垣孢子生物学特性的研究

粉红螺旋聚孢霉(粉红粘帚霉)是多种植物病原真菌的重寄生菌,具有巨大的生防潜力。以实验室前期分离筛选的高效粉红螺旋聚孢霉67‐1菌株为材料,研究其厚垣孢子和分生孢子的生物学特性。结果表明,以厚垣孢子为接种体,其生长速度和菌丝鲜重与以分生孢子为接种体形成的菌落没有明显差异,但产孢水平提高6倍以上。粉红螺旋聚孢霉对高温和干燥的耐受程度较差,尤其分生孢子更为敏感。当加工温度范围在40–50℃时,厚垣孢子和分生孢子的活性存在显著差异(P<0.05)。菌株67‐1的厚垣孢子耐紫外线能力明显优于分生孢子。在无保护剂条件下,紫外灯照射60s,厚垣孢子活性保持在62.6%,是分生孢子活性1倍以上。土壤抑菌作用对真菌厚垣孢子的影响相对较小,24h孢子萌发率为47.2%,而分生孢子仅为4.6%。除了百菌清,菌株67‐1厚垣孢子对多种化学农药有较强的耐受力,在药剂田间使用浓度下,厚垣孢子萌发率均大于70%,其中对15%恶霉灵、1.8%阿维菌素和3%克百威的耐受力显著高于分生孢子(P<0.05),而对井冈霉素和两种杀虫剂没有显著提高。对菌株67‐1的寄生性测定结果表明,2种孢子对核盘菌菌核的寄生能力没有差异,菌核感染达到4级的占58.9%–60.0%。106/m L浓度厚垣孢子与分生孢子对黄瓜枯萎病的防效均达到65%以上,二者没有显著差异。