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基于菌植互作的植物根际细菌钝化镉作用和机制研究进展
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作者 刘娴 季翠 +2 位作者 高蓉蓉 邓雪婷 何琳燕 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期4598-4610,共13页
土壤重金属镉(Cd)污染严重危害农产品安全生产,植物根际细菌在钝化土壤Cd和帮助作物抵御Cd胁迫方面发挥重要作用。本文首先概括在修复Cd污染土壤中得到广泛应用的植物根际细菌种类,并从根际细菌直接吸附Cd、调整土壤理化特性、调控土壤... 土壤重金属镉(Cd)污染严重危害农产品安全生产,植物根际细菌在钝化土壤Cd和帮助作物抵御Cd胁迫方面发挥重要作用。本文首先概括在修复Cd污染土壤中得到广泛应用的植物根际细菌种类,并从根际细菌直接吸附Cd、调整土壤理化特性、调控土壤微生物群落和其他作用4方面阐述了植物根际细菌对Cd的钝化作用,其次从菌植互作角度阐述植物根系分泌物与根际细菌群落相互影响对土壤Cd的钝化作用。最后展望重金属胁迫下植物根际钝化Cd核心菌群的构建,以在新兴学科与技术的快速发展中探明植物根系-微生物互作体系的分子机制,深入开展植物根际细菌钝化修复重金属污染土壤的理论研究和实践。 展开更多
关键词 根际微生物 根系分泌物 钝化镉
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测土配方钝化修复镉污染土壤效果分析 被引量:1
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作者 张舵 夏维清 +3 位作者 梁煊 薛哲 陈文清 敖天其 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期222-225,共4页
选择轻度镉污染农田,旱地种植玉米,水田种植水稻;检测分析土壤的重金属含量以及肥力等理化性质;利用补偿机制,采用生石灰、氧化镁、钙基膨润土进行配方修复被污染土壤,研究其对土壤p H、镉活性以及农产品镉生物富集系数的影响。结果表明... 选择轻度镉污染农田,旱地种植玉米,水田种植水稻;检测分析土壤的重金属含量以及肥力等理化性质;利用补偿机制,采用生石灰、氧化镁、钙基膨润土进行配方修复被污染土壤,研究其对土壤p H、镉活性以及农产品镉生物富集系数的影响。结果表明,通过配方修复镉污染旱地土壤的pH提升1.59,水田土壤的pH提升0.79;旱地镉活性由42.2%降低到21.8%,水田镉活性由41.47%降低到28.79%。同时发现施加钝化剂后玉米和水稻的镉生物富集系数显著降低,钝化修复后玉米的镉富集系数由13.75%降低到2.64%,水稻的镉生物富集系数由24.38%降低到6.6%。 展开更多
关键词 污染 配方修复 钝化镉活性 富集系数
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米渣蛋白对镉的吸附效果及其对土壤中镉的钝化作用研究 被引量:5
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作者 尹仁文 陈正行 +1 位作者 李娟 王韧 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期221-228,共8页
为探究米渣蛋白对水溶液中镉的吸附效果及米渣对土壤中镉活性的钝化效果,该研究首先用米渣蛋白在水溶液中对镉进行吸附、用盐酸解吸,并用Langmuir、Freundlich等温吸附方程来拟合米渣蛋白在水溶液中对镉的吸附过程,用动力学方程研究米... 为探究米渣蛋白对水溶液中镉的吸附效果及米渣对土壤中镉活性的钝化效果,该研究首先用米渣蛋白在水溶液中对镉进行吸附、用盐酸解吸,并用Langmuir、Freundlich等温吸附方程来拟合米渣蛋白在水溶液中对镉的吸附过程,用动力学方程研究米渣蛋白与镉结合的机理,并根据线性关系从准一级、准二级吸附动力学方程中筛选更接近吸附动力的拟合方程。其次,通过周期取样,用Tessier分步连续提取法测定并探究米渣对土壤中镉的钝化能力。研究结果表明:在不同初始质量分数的镉溶液中米渣对镉的最大吸附量13.28mg/g,用盐酸解吸各初始质量分数下结合的镉,解吸率均达到90%以上。同时,Langmuir和Freundlich等温方程均能拟合米渣蛋白在水溶液中对镉的吸附过程,且R2达到0.99以上;准一级动力学、准二级动力学方程拟合结果是,拟合出的准二级动力学方程线性更好,米渣蛋白对镉的吸附动力更符合准二级动力学方程。土壤中镉钝化试验表明:加入米渣后,28d内土壤中镉的钝化效果较好,可能是由于米渣中的蛋白改变了土壤中镉的存在状态并降低镉的活性所致。该研究结果为米渣的应用提供新的思路,可为其在废水除镉、镉污染土壤的修复等方面应用提供理论依据。 展开更多
关键词 土壤 重金属 吸附 米渣 米渣蛋白 土壤修复
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镀镉钝化液中微量镉的原子吸改光谱测定碘化钾络合—甲基异丁酮萃取
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作者 李永国 《望江科技》 1989年第1期55-59,共5页
关键词 微量 光谱测定
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辅料添加对芝麻粕发酵及镉钝化能力的影响
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作者 徐淑霞 张晓东 +3 位作者 高明 贺文星 吴坤 孙强 《河南农业大学学报》 CAS 2024年第6期976-984,共9页
【目的】探究添加不同辅料发酵的芝麻粕在镉污染土壤修复中的应用价值。【方法】设置添加不同辅料的芝麻粕发酵处理,包括T1(5 kg芝麻粕+1 kg麸皮)、T2(5 kg芝麻粕+1 kg玉米秸秆)和T3(5 kg芝麻粕+1 kg刨花),并以不加辅料的芝麻粕发酵为对... 【目的】探究添加不同辅料发酵的芝麻粕在镉污染土壤修复中的应用价值。【方法】设置添加不同辅料的芝麻粕发酵处理,包括T1(5 kg芝麻粕+1 kg麸皮)、T2(5 kg芝麻粕+1 kg玉米秸秆)和T3(5 kg芝麻粕+1 kg刨花),并以不加辅料的芝麻粕发酵为对照,即CK(6 kg芝麻粕),发酵30 d。通过对芝麻粕发酵过程中的理化参数测定及傅里叶红外光谱分析,考察添加不同辅料对芝麻粕发酵的影响。将不同辅料发酵的芝麻粕施加到镉污染土壤中,通过土壤中有效镉含量及赋存形态的检测,分析其对土壤中镉的钝化作用。【结果】添加辅料发酵的T1、T2、T3的pH值、总磷、有机质、碳氮比(C/N)均显著高于CK。傅里叶红外光谱分析发现,添加玉米秸秆的T2的发酵程度较高。镉污染土壤修复试验结果表明,在镉含量为5 mg·kg^(-1)的土壤中,施加T2使有效镉含量降低了81.60%,显著高于其他处理和对照;在镉含量为1、5、10 mg·kg^(-1)的土壤中,T2显著提高了氧化态和残渣态的镉含量,最高可达54.00%。【结论】在芝麻粕发酵过程中添加麸皮、玉米秸秆和刨花3种辅料能够促进芝麻粕的发酵过程。添加玉米秸秆发酵的芝麻粕对于镉含量为5 mg·kg^(-1)的土壤中的镉具有显著的钝化效果。 展开更多
关键词 芝麻粕 辅料 玉米秸秆 赋存形态
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微生物镉解毒机制及微生物-植物互作修复研究进展 被引量:5
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作者 王杏 王革娇 史凯祥 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1666-1680,共15页
镉(cadmium,Cd)是引起粮食减产的主要金属之一,具有高溶解性及高迁移性,易被植物吸收和积累。微生物长期在镉胁迫的条件下进化出一系列的镉解毒机制。微生物对镉的解毒包括抑制Cd(Ⅱ)的进入、促进Cd(Ⅱ)的外排,以及将进入胞内的Cd(Ⅱ)... 镉(cadmium,Cd)是引起粮食减产的主要金属之一,具有高溶解性及高迁移性,易被植物吸收和积累。微生物长期在镉胁迫的条件下进化出一系列的镉解毒机制。微生物对镉的解毒包括抑制Cd(Ⅱ)的进入、促进Cd(Ⅱ)的外排,以及将进入胞内的Cd(Ⅱ)进行“扣押”。微生物的Cd(Ⅱ)钝化是通过细胞吸附和胞外沉淀将游离态的Cd(Ⅱ)进行钝化,这类微生物具有较强的土壤镉污染治理潜力。本文主要介绍微生物的镉解毒机制、微生物-微生物互作、微生物-植物互作机制及其在镉污染生物修复中应用的最新研究进展。 展开更多
关键词 微生物解毒 微生物修复 微生物-植物互作
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Effects of 4 Types of Remediation Agents on Reducing Cd Contents in Soil and Rice on Cd-contaminated Farmland 被引量:1
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作者 HU Qing-yun TANG You-gen +4 位作者 ZHANG Zhi-qiang LUO Ying ZHANG Xiao-yi XIAO Huan AO He-jun 《Agricultural Science & Technology》 CAS 2021年第3期7-12,共6页
A field experiment was carried out in Cd-contaminated rice fields in a county of Hengyang to explore the effects of different types of remediation agents on the contents of soil available Cd and rice Cd,and rice yield... A field experiment was carried out in Cd-contaminated rice fields in a county of Hengyang to explore the effects of different types of remediation agents on the contents of soil available Cd and rice Cd,and rice yield by using one rice variety Longliangyouhuazhan,and 4 kinds of remediation agents:DG foliar control agent,SMA microbial inoculant,XFJ organic fertilizer and LXM calcium-and silicon-based passivator as test materials.The results showed that compared with CK,after applying DG foliar control agent,soil available Cd content increased rather than decreased,whereas rice Cd content decreased,not reaching a significant level.When applied with SMA microbial inoculant,soil pH value,soil available Cd and rice Cd contents showed a downward then upward trend with the increase of its application rates.Between 3 levels of SMA treatments,the content of soil available Cd in SMA2 was the lowest,decreased by 8.59%in comparison with CK,contrarily,two other SMA treatments were increasing instead of decreasing in the content of soil available Cd.The application of XFJ organic fertilizer and LXM calcium-and silicon-based passivator increased soil pH value,and reduced soil available Cd and rice Cd contents;the contents of soil available Cd and rice Cd decreased with their application rates increasing.Compared with CK,XFJ3 reduced soil available Cd content by 9.40%,and significantly reduced rice Cd content by 57.28%.In LXM3 treatment,soil available Cd content reduced by 14.57%,rice Cd content was 71.57%lower than CK,reaching the lowest level.In general,LXM calcium-and silicon-based passivator had the best Cd reduction effect,with the optimal application amount of 6000 kg/hm^(2). 展开更多
关键词 RICE Remediation of Cd-contaminated farmland Foliar control agent Organic fertilizer Microbial inoculant Calcium-and silicon-based passivator Cd reduction effect
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生物质炭对磷镉富集土壤中两种元素生物有效性及作物镉积累的影响 被引量:13
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作者 黄洋 郭晓 胡学玉 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期2861-2868,共8页
以磷镉富集土壤(总Cd 0.94mg·kg^-1、全磷0.86g·kg^-1)和低镉积累基因型红菜薹金秋红三号为供试材料,采用盆栽试验的方法,设置了绝对对照CK0(仅施NK无机肥)、相对对照CKp(施NPK无机肥)、生物质炭BC(BC+NK无机肥)和BC-CKp(BC+N... 以磷镉富集土壤(总Cd 0.94mg·kg^-1、全磷0.86g·kg^-1)和低镉积累基因型红菜薹金秋红三号为供试材料,采用盆栽试验的方法,设置了绝对对照CK0(仅施NK无机肥)、相对对照CKp(施NPK无机肥)、生物质炭BC(BC+NK无机肥)和BC-CKp(BC+NPK)这4个处理,考察了土壤磷素和重金属Cd的生物有效性、植株可食部位生物量及其Cd累积特征和土壤基本性状等指标.结果表明,至作物收获时,添加生物质炭的BC和BC-CKp处理与未添加生物质炭的CK0和CKp处理相比,土壤有效Cd含量分别降低了8.23%和5.68%;同时土壤有效磷含量提高了11.60~16.26mg·kg^-1.施加外源磷肥的CKp和BC-CKp处理土壤有效Cd含量与未施加磷肥的CK0和BC处理相比分别降低了31.43%和33.29%.除CK0处理外,其它3个处理(CKp、BC及BC-CKp)的红菜薹作物可食部位Cd含量均未超出我国食品安全国家标准(GB 2762-2017)中Cd的限定值0.1mg·kg^-1.结果表明,将生物质炭输入到磷素富集的中、轻度Cd污染土壤中,能够同时实现土壤中重金属Cd钝化和磷素活化的双重功能;且在不额外使用磷素化肥的条件下,种植弱吸收低积累Cd的蔬菜作物基因型,既可以保证可食部位生物量增加,也可以使其可食部位重金属Cd含量满足食品安全国家标准. 展开更多
关键词 生物质炭(BC) 土壤-作物系统 富集土壤 土壤磷素活
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调理剂对磷镉富集土壤中两种元素交互作用的影响 被引量:6
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作者 黄洋 胡学玉 +3 位作者 曹坤坤 张敏 胡晓晓 王子劲 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期3028-3036,共9页
以磷镉富集的农业土壤(总Cd:0.94 mg·kg^(-1)和全P:0.86 g·kg^(-1))为研究对象,按照湖北地区中稻生育期及至下茬作物播种期的时长进行室内培养试验,探究生物质炭(BC)、钙镁磷肥(CMP)和粉煤灰(FA)影响下土壤磷与镉的生物有效... 以磷镉富集的农业土壤(总Cd:0.94 mg·kg^(-1)和全P:0.86 g·kg^(-1))为研究对象,按照湖北地区中稻生育期及至下茬作物播种期的时长进行室内培养试验,探究生物质炭(BC)、钙镁磷肥(CMP)和粉煤灰(FA)影响下土壤磷与镉的生物有效性、二者形态变化及其耦合作用效应.结果表明:(1)培养至140d时,添加调理剂处理土壤有效磷含量与未添加调理剂的对照土壤相比均显著增加,有效磷水平可达22.47~37.81 mg·kg^(-1),在不额外施用磷肥条件下可满足水稻最适生长需求,且添加BC处理的效果最佳.(2)供试土壤中的磷主要为无机正磷酸盐,且不同形态无机磷含量在调理剂作用下均有所提高,并随着时间土壤中固定态的O-P和Ca_(10)-P逐渐向活性较高的Ca_(2)-P、Ca_(8)-P、Al-P和Fe-P形态转变.(3)添加调理剂处理土壤有效态Cd含量在对照处理基础上显著降低8.74%~17.48%,这与3种调理剂对土壤p H的提高作用相关联.与此同时,添加调理剂的处理与对照相比,可交换态Cd显著降低,碳酸盐结合态Cd和残渣态Cd均有所提高,这与土壤有机质在BC的促进效应下,其表面富含的活性基团能够与Cd^(2+)吸附螯合有关.结果初步证明,3种调理剂均能实现供试磷镉富集土壤中磷活化和镉钝化的双重功能,并以生物质炭和钙镁磷肥效果为佳,其效果可覆盖整个水稻生长时段并可延续至其下茬作物播种期. 展开更多
关键词 生物质炭(BC) 钙镁磷肥 粉煤灰 磷活 富集土壤
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